专利名称：一种玉米专用复合微生物肥料及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种玉米专用肥料及其制备方法，特别涉及一种玉米专用复合微生物肥料及其制备方法。
背景技术：
玉米是重要的谷类粮食作物之一，其施肥多以尿素、磷酸二铵、氯化钾等化肥和通用型复合肥为主，化肥是速效肥，短期效果较好，但长期使用，易造成土壤板结，破坏土壤团粒结构。而通用型复合肥虽然适用的地区和作物和种类范围很广，但对于某一种作物来说， 可能出现一种或两种养分过剩，而其它养分又有可能不足的现象，造成某些养分的浪费，给玉米生产带来严重的施肥过量和营养供应不平衡的问题。因为这些肥料没有考虑当地土壤养分供应状况和作物吸收的养分数量来确定比例，既污染土壤环境，又限制作物的产量和品质，对作物、土壤缺乏针对性，肥效利用率低，对环境危害也大，江河和地下水富营养化日趋严重，土壤有机质含量降低，土壤中有益微生物的生存空间变小，数量减少，农作物的抗病、抗寒、抗旱能力降低，病虫害的发生越来越严重，导致玉米品质下降，产量降低。微生物肥料作为一种重要的农业技术措施在发展高产、优质、高效农业中的作用越来越被人们所认识，这给它的开发、推广、应用提供了相当大的发展空间，特别是在发展有机农业、生产A级、AA级绿色食品中的不可替代性，充分体现了它潜在的魅力。但是，目前微生物肥料存在的问题是有效菌数不达标、保质期过短，从而应用效果不稳定。现有技术中还没有将微生物肥料作为玉米专用肥的报道。
发明内容
本发明为了解决现有用于玉米的肥料存在化学肥料施用过量、针对性差、养分不均衡、现有微生物肥料施用效果不稳定等问题，提供一种新型复合微生物玉米专用肥。施用后可明显增产增收。在本发明中，若非特指，所有的份、百分比均为重量单位，所有的设备和原材料等均可从市场购得或是本行业常用的。本发明是采用如下技术方案实现的
本发明的玉米专用复合微生物肥料，包括复合微生物菌液和有机无机复合肥，以重量百分比计尿素15-25%，磷酸二铵5-13%，钙镁磷肥4 一 8%，氯化钾12_20%，草炭35_45%，复合微生物菌液5-10%，硫酸锌O. 5-1. 5%，硫酸铜O. 2-1. 0%，硫酸锰O. 2-1. 0%，合计为100%。所述的复合微生物菌液由侧孢芽孢杆菌(Bacillus laterosporus)和枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)分别经发酵制得微生物菌液，再按照任意比例混合而成。优选的，侧孢芽孢杆菌和枯草芽孢杆菌两者的混合重量比例为I 一 8 :1 — 8，更优选的为I :1。本发明采用新的侧孢芽孢杆菌(Bacillus laterosporus),具体被命名为“新侧芽孢杆菌I号菌株”，保藏号为CGMCC No. 5090。该菌种分离自高产农田，并经驯化，长期以来性状稳定。该菌种的生物学特性为菌体杆状，属于芽孢杆菌属，其细胞大小为O. 15 O. 18
X215 510um，革兰氏染色阳性，可变为阴性，芽孢为椭圆形，侧生、中生或近中生，孢囊膨大，游离芽孢一边比另一边厚(独木舟形)。能利用多种氮源、碳源，生长温度20-55°C，最佳生长温度37°C，最适PH7. 2。在不良条件下，菌体转化产生芽孢，芽孢对不良环境抗逆性强，可耐受100°C高温20分钟和干燥等恶劣条件。新侧芽孢杆菌I号菌株在2010年7月22日提交中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心保藏，保藏编号为CGMCC No. 5090，分类命名为侧孢芽孢杆菌(Bacilluslaterosporus)，保藏单位地址北京市朝阳区北辰西路I号院3号，中国科学院微生物研究所。 本发明采用新的枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)，具体被命名为“新枯草芽孢杆菌I号”菌株，保藏号为CGMCC No. 5091，分类命名为枯草芽孢杆菌(Bacillussubtilis)。该菌种分离自高产农田，并经驯化，长期以来性状稳定。该菌种的生物学特性为菌体杆状，为生芽孢需氧菌，其芽孢能抗高热(在100°C下30分钟仍能存活)，并能在枯草浸出液中生长，其芽孢为椭圆或长桶形，O. 6 O. 9X1. O 1.5μπι。于芽孢囊中央或近中央部形成，一般于腰间发芽。营养细胞杆状0.3 0.7X2 3 μ m,孤立或成短链,杆端半圆形。菌落为蔓延性,细皱或折迭,灰白，淡黄甚至黄色。在液体培养基中生长时，常形成皱醭。需氧菌。可利用蛋白质、多种糖及淀粉，分解色氨酸形成吲哚。生长温度20-55°C，最佳生长温度37°C，最适PH7. I。在不良条件下，菌体转化产生芽孢，芽孢对不良环境抗逆性强，可耐受100°C高温15分钟和干燥等恶劣条件。新枯草芽孢杆菌I号菌株在2010年7月22日提交中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心保藏，保藏编号为CGMCC No. 5091，生物学命名Bacillus subtilis，保藏单位地址北京市朝阳区北辰西路I号院3号，中国科学院微生物研究所。更进一步的，本发明玉米专用复合微生物肥的配方为，以重量百分比计尿素19%，磷酸二铵8%，钙镁磷肥6 %，氯化钾16%，草炭41%，复合微生物菌液8%，硫酸锌1%，硫酸铜O. 5%，硫酸锰O. 5%。在本发明中，所述复合微生物菌液由如下新的培养方法制备而成
1)将侧孢芽孢杆菌CGMCCNo. 5090或枯草芽孢杆菌CGMCC No. 5091菌株分别划线接入斜面培养基(新I培养基)，30— 38°C培养箱静置黑暗条件下培养36小时；
2)用无菌水冲洗斜面，形成菌悬液；
3)将I体积菌悬液接入20体积的新I液体培养基中，30—38°C有氧培养至菌体浓度为IO8个/ml数量级；
4)将步骤3)得到的菌悬液加入到5-10倍体积的新2培养基中，30—38°C有氧培养至菌体浓度为IO8个/ml数量级；
5)将步骤4)得到的菌悬液加入到50-100倍体积的新3培养基中，35-38°C有氧培养至菌体浓度为IO8个/ml数量级；
6)将步骤5)得到的菌悬液加入到5-10倍体积的新4培养基中，35-38°C培养有氧培养至菌体浓度为IO9个/ml数量级，停止发酵；其中上述培养基为新I号培养基(斜面培养基):蛋白胨5g/L，氯化钠5g/L，牛肉膏5g/L,琼脂 I. 5%-2. 0%, PH 调至 6. 5-7. 8，
新I号液体培养基该培养基不含琼脂，其他成分和含量与新I培养基相同，PH调至
6.5-7. 8，
新2号培养基淀粉5g/L，蔗糖lg/L，酵母浸出汁O. 2g/L，蛋白胨5g/L，牛肉膏5g/L，硫酸氨lg/L,磷酸二氢钾O. 5g/L，硫酸镁O. 2g/L,氯化钠5g/L，PH调至6. 5-7. 8，
新3号培养基淀粉10g/L，蔗糖5g/L，酵母浸出汁O. lg/L,蛋白胨O. 5g/L，豆饼粉IOg/L，硫酸氨lg/L，磷酸二氢钾O. 5g/L，氯化钠5g/L，PH调至6. 5-7. 8， 新4号培养基淀粉10g/L，蔗糖2. 5g/L，酵母浸出汁O. lg/L，蛋白胨O. 5g/L，豆饼粉5g/L，硫酸氨lg/L，磷酸二氢钾O. 5g/L，氯化钠5g/L，PH调至6. 5-7. 8。将发酵获得的侧孢短芽孢杆菌和枯草芽孢杆菌液以任意重量比进行混合得到复合微生物菌液，将该菌液吸附经干热灭菌后冷却的优质草炭粉(市售)得到复合微生物菌剂备用。优选的，侧孢芽孢杆菌和枯草芽孢杆菌两者的混合重量比例为I 一 8 :1 — 8，更优选的为I :1。再将其余干料分别进行粉碎、按比例混合，加入上述经发酵吸附制成的复合微生物菌剂，混匀并经低温烘干、造粒、装袋，制得本发明的玉米专用复合微生物肥料。所述玉米专用复合微生物肥中
(1)、有效活菌数(个/克)彡2.OX IO7;
(2)、有机质彡26%；
(3)、总养分(N+P205+K20+Ca0+Mg0)彡28% ;其中 N+P205+K20 彡 25%, CaO+MgO 彡 3%, 在此条件下得到的专用肥物理性状及比重、肥效等为最佳。下面结合实施例对本发明进行具体描述，本发明也可通过其他不脱离其精神实质或必要特征的实施方案来实现。因此，下面实施方案，只是举例说明，并不是仅有的，所有在本发明范围内或等同本发明的范围内改变均被本发明包含。
具体实施例方式 实施例I :
一种玉米专用复合微生物肥，其配方为，以重量百分比计尿素19%，磷酸二铵8%，钙镁磷肥6 %，氯化钾16%，草炭41%，复合微生物菌液8%，硫酸锌1%，硫酸铜O. 5%，硫酸锰O. 5%。所述的复合微生物菌液由侧孢芽孢杆菌(Bacillus laterosporus),保藏号为CGMCC No. 5090，和枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)，保藏号为 CGMCC No. 5091，分别经发酵制得微生物菌液，再按照I :1的重量比例混合后而成。侧孢芽孢杆菌菌液的制备工艺如下
先对侧孢芽孢杆菌菌种进行活化，再用5ml无菌水冲洗斜面，形成菌悬液，菌悬液接入500ml三角瓶，该三角瓶含IOOml新I液体培养基，使用摇床培养18小时，培养条件为37°C，180-200rpm,检测菌体浓度,在浓度达到108数量级,进行下一步；
将500ml三角瓶中的IOOml菌液转接入2000ml三角瓶中，该三角瓶含700ml新2培养基，使用摇床培养20小时，培养条件为37°C，180-200rpm ;检测菌体浓度，在浓度达到108数量级，进行下一步；
将2000ml三角瓶中的菌液接入lm3发酵罐中，接入量为6升，该发酵罐中含有500L新3培养基，发酵条件为温度36-38°C，罐压O. 5kg/cm,通气量20m3/h，培养8小时；检测菌体浓度，在浓度达到108数量级，进行下一步；
将lm3发酵罐中的菌液接入5m3发酵罐，接入量为500升，该发酵罐含有3m3新4培养基，发酵条件为温度36-38°C，罐压O. 5kg/cm，通气量120m3/h，培养15小时。检测菌体浓度，在浓度达到109数量级，停止发酵。枯草芽孢杆菌菌液的制备工艺如下
先对枯草芽孢杆菌菌种进行活化，再用5ml无菌水冲洗斜面，形成菌悬液，菌悬液接入500ml三角瓶，该三角瓶含IOOml新I液体培养基，使用摇床培养18小时，培养条件为37°C，180-200rpm,检测菌体浓度,在浓度达到108数量级,进行下一步；
将500ml三角瓶中的IOOml菌液转接入2000ml三角瓶中，该三角瓶含700ml新2培养基，使用摇床培养20小时，培养条件为37°C，180-200rpm ;检测菌体浓度，在浓度达到108数量级，进行下一步；
将2000ml三角瓶中的菌液接入lm3发酵罐中，接入量为6升，该发酵罐中含有500L新3培养基，发酵条件为温度36-38°C，罐压O. 5kg/cm，通气量20m3/h，培养8小时；检测菌体浓度，在浓度达到108数量级，进行下一步；
将lm3发酵罐中的菌液接入5m3发酵罐，接入量为500升，该发酵罐含有3m3新4培养基，发酵条件为温度36-38°C，罐压O. 5kg/cm，通气量120m3/h，培养15小时。检测菌体浓度，在浓度达到109数量级，停止发酵。将上述发酵获得的侧孢短芽孢杆菌液和枯草芽孢杆菌液以1:1重量比进行混合得到复合微生物菌液，将该菌液吸附经干热灭菌后冷却的优质草炭粉(市售)得到复合微生物菌剂备用。再将其余干料粉碎、混合，加入上述经发酵吸附制成的复合微生物菌剂，混匀并经低温烘干、造粒、装袋，制得本发明的玉米专用复合微生物肥料。其中，N+P205+K20=25.37 % ；N:P205:K20=1 :0. 48 :0. 95 ；N+P205+K20+Ca0+Mg0=28. 49% ；N:P205:K20:CaO:MgO=I :0. 48 :0. 95 :0. 23 :0.07。实施例2
一种玉米专用复合微生物肥，其配方为，以重量百分比计尿素15%，磷酸二铵13%，钙镁磷肥4 %，氯化钾20%，草炭38%，复合微生物菌液8%，硫酸锌1%，硫酸铜O. 5%，硫酸锰
O.5%。所述的复合微生物菌液由侧孢芽孢杆菌(Bacillus laterosporus),保藏号为CGMCC No. 5090，和枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)，保藏号为 CGMCC No. 5091，分别经发酵制得微生物菌液，再按照I '2的重量比例混合后而成。侧孢芽孢杆菌菌液和枯草芽孢杆菌液的制备工艺同实施例I。将上述发酵获得的侧孢短芽孢杆菌液和枯草芽孢杆菌液以I :2的重量比进行混合得到复合微生物菌液，将该菌液吸附经干热灭菌后冷却的优质草炭粉(市售)得到复合微生物囷剂备用。再将其余干料粉碎、混合，加入上述经发酵吸附制成的复合微生物菌剂，混匀并经低温烘干、造粒、装袋，制得本发明的玉米专用复合微生物肥料。实施例3一种玉米专用复合微生物肥，其配方为，以重量百分比计尿素25%，磷酸二铵5%，钙镁磷肥8 %，氯化钾15%，草炭35%，复合微生物菌液10%，硫酸锌1%，硫酸铜O. 5%，硫酸锰O. 5%。所述的复合微生物菌液由侧孢芽孢杆菌(Bacillus laterosporus),保藏号为CGMCC No. 5090，和枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)，保藏号为 CGMCC No. 5091，分别经发酵制得微生物菌液，再按照2 1的重量比例混合后而成。侧孢芽孢杆菌菌液和枯草芽孢杆菌液的制备工艺同实施例I。将上述发酵获得的侧孢短芽孢杆菌液和枯草芽孢杆菌液以2 1的重量比进行混合得到复合微生物菌液，将该菌液吸附经干热灭菌后冷却的优质草炭粉(市售)得到复合微生物囷剂备用。再将其余干料粉碎、混合，加入上述经发酵吸附制成的复合微生物菌剂，混匀并经低温烘干、造粒、装袋，制得本发明的玉米专用复合微生物肥料。本发明“玉米专用复合微生物肥料”在玉米上的肥效试验
I.试验材料与方法
1.1材料
试验于2009年6月安排在南阳市新野县城郊，供试土壤为黄褐土，肥力中等。该田块耕层土壤基础养分为有机质11. 9g/kg,碱解氮88. 3mg/kg,速效磷26. 8 mg/kg,速效钾126. 7mg/kg。供试作物玉米，品种为“郑单958”。供试肥料本发明玉米专用复合微生物肥料，对比例常规复合肥
1.2方法
本试验设两个处理，配对设计，重复4次，小区面积30m2。处理I (本发明肥料)本发明专用肥40kg/亩；
处理2 (对比例) 常规复合肥50kg/亩。试验于2009年6月3日播种，中耕I次，防治玉米螟I次。于9月18日收获。管理措施同一般大田。2.试验结果与分析
2.I本发明专用肥对玉米成产因素的影响
本发明专用肥改善了玉米成产因素。由表I可以看出施“本发明专用肥较比处理2穗长、穗粒数和百粒都有所提高。穗长增加I. 7cm，穗粒数增加19粒，百粒重增加I. 4g，为玉米增产打下良好基础。表I玉米成产因素考种表
权利要求
1.一种玉米专用复合微生物肥料，包括复合微生物菌液和有机无机复合肥，其特征在于以重量百分比计组成为尿素15-25%，磷酸二铵5-13%，钙镁磷肥4 一 8%，氯化钾12-20%，草炭35-45%，复合微生物菌液5_10%，硫酸锌O. 5-1. 5%，硫酸铜O. 2-1. 0%，硫酸锰O. 2-1. 0%，合计为100 % ;所述的复合微生物菌液由侧孢芽孢杆菌(BaciIIuslaterosporus)、保藏号为CGMCC No. 5090和枯草芽抱杆菌(Bacillus subtilis)、保藏号为CGMCC No. 5091分别经发酵制得微生物菌液，再按照任意比例混合而成。
2.如权利要求I所述的玉米专用复合微生物肥料，以重量百分比计尿素19%，磷酸二铵8%，钙镁磷肥6 %，氯化钾16%，草炭41%，复合微生物菌液8%，硫酸锌1%，硫酸铜O. 5%，硫酸锰O. 5%。
3.如权利要求I或2所述的玉米专用复合微生物肥料，其中复合微生物菌液侧孢芽孢杆菌和枯草芽孢杆菌两者的混合重量比例为I 一 8 :1 — 8。
4.如权利要求I或2所述的玉米专用复合微生物肥料，其中复合微生物菌液侧孢芽孢杆菌和枯草芽孢杆菌两者的混合重量比例为I :1。
5.如权利要求I一 4所述的玉米专用复合微生物肥料的制备方法，其特征在于包括如下步骤 第一步制备微生物菌液 1)将侧孢芽孢杆菌CGMCCNo. 5090或枯草芽孢杆菌CGMCC No. 5091菌株分别划线接入斜面培养基(新I培养基)，30— 38°C培养箱静置黑暗条件下培养36小时； 2)用无菌水冲洗斜面，形成菌悬液； 3)将I体积菌悬液接入20体积的新I液体培养基中，30—38°C有氧培养至菌体浓度为IO8个/ml数量级； 4)将步骤3)得到的菌悬液加入到5-10倍体积的新2培养基中，30—38°C有氧培养至菌体浓度为IO8个/ml数量级； 5)将步骤4)得到的菌悬液加入到50-100倍体积的新3培养基中，35-38°C有氧培养至菌体浓度为IO8个/ml数量级； 6)将步骤5)得到的菌悬液加入到5-10倍体积的新4培养基中，35-38°C培养有氧培养至菌体浓度为IO9个/ml数量级，停止发酵； 其中上述培养基为新I号培养基(斜面培养基):蛋白胨5g/L，氯化钠5g/L，牛肉膏5g/L,琼脂 I. 5%-2. 0%, PH 调至 6. 5-7. 8， 新I号液体培养基该培养基不含琼脂，其他成分和含量与新I培养基相同，PH调至，6.5-7. 8， 新2号培养基淀粉5g/L，蔗糖lg/L，酵母浸出汁O. 2g/L，蛋白胨5g/L，牛肉膏5g/L，硫酸氨lg/L，磷酸二氢钾O. 5g/L，硫酸镁O. 2g/L,氯化钠5g/L，PH调至6. 5-7. 8， 新3号培养基淀粉10g/L，蔗糖5g/L，酵母浸出汁O. lg/L,蛋白胨O. 5g/L，豆饼粉IOg/L，硫酸氨lg/L，磷酸二氢钾O. 5g/L，氯化钠5g/L，PH调至6. 5-7. 8， 新4号培养基淀粉10g/L，蔗糖2. 5g/L，酵母浸出汁O. lg/L，蛋白胨O. 5g/L，豆饼粉5g/L,硫酸氨lg/L,磷酸二氢钾O. 5g/L，氯化钠5g/L，PH调至6. 5-7. 8 ； 第二步将发酵获得的侧孢短芽孢杆菌液和枯草芽孢杆菌液以所述重量比进行混合得到复合微生物菌液，将该菌液吸附经干热灭菌后冷却的优质草炭粉(市售)得到复合微生物菌剂备用； 第三步再将其余干料尿素、磷酸二铵、氯化钾、钙镁磷肥、硫酸锌、硫酸铜和硫酸锰分别进行粉碎、按比例混合，加入第二步经发酵吸附制成的复合微生物菌剂，混匀并经低温烘干、造粒、装袋即得。·
全文摘要
本发明是一种玉米专用复合微生物肥料及其制备方法。包括复合微生物菌液和有机无机复合肥，以重量百分比计尿素15-25%，磷酸二铵5-13%，钙镁磷肥4－8％，氯化钾12-20%，草炭35-45%，复合微生物菌液5-10%，硫酸锌0.5-1.5%，硫酸铜0.2-1.0%，硫酸锰0.2-1.0%。所述的复合微生物菌液由新的侧孢芽孢杆菌和枯草芽孢杆菌菌液混合而成。该专用肥可解决现有用于玉米的肥料存在的化学肥料施用过量、针对性差、养分不均衡、现有微生物肥料施用效果不稳定等问题，施用后可明显增产增收。
文档编号C05G3/00GK102976840SQ201110260439
公开日2013年3月20日 申请日期2011年9月5日 优先权日2011年9月5日
发明者麻林涛, 王莉 申请人:麻林涛, 王莉