本发明涉及太子参栽培用肥技术领域，特别涉及一种用于太子参作物种植的缓释型复合微生态菌肥及其制备方法。
背景技术：
太子参,为石竹科多年生草本植物孩儿参的干燥块根，为临床上常用中草药之一。从中医角度看，太子参味甘、微苦、性平、归脾肺经,有近似人参的作用,但力量较弱,是补气药中的一味清补之品,现代研究表明，太子参含有糖类、氨基酸、脂肪酸、微量元素、磷脂类、甾酸类营养成分，以块根入药，有补气健脾、生津润肺、养阴益血、增强免疫力、延长寿命等功效，是药食两用的佳品。近年来,随着太子参功能性保健品不断开发问世,原药材市场需求量逐年加大,药材价格也随之攀升,太子参种植积极性进一步提高，使得太子参已成为增加农民收入的主要经济作物。为提高太子参产量，农民往往在栽培时盲目肥料，既浪费肥料资源，又造成土壤及环境污染，土壤日趋贫瘠，太子参的产量、品质逐年下降，病虫危害严重，导致太子参连作障碍。太子参连作障碍的形成还涉及植物根系、土壤和土壤微生物等多个因素的综合作用，越来越多的研究证实太子参根际化感自毒物质及其所诱导的根际微生态区系灾变是连作障碍形成的根本原因，而导致根际微生态区系灾变的根本原因就是栽培方法不当，盲目施肥。为了解决上述问题，人们进行了大量研究，试验的研究结果表明，在太子参的生长栽培过程中，可以施用生物菌肥解决连作障碍问题，太子参施用生物菌肥后,生物菌在土壤中大量繁殖产生群体优势,分解土壤中被固定且不能被作物吸收利用的氮、磷、钾,并固定空气中的游离氮,不断供给生长营养,节省化肥使用量,促进太子参增产增收。如申请号为201610208743.7的发明专利公开了一种防治太子参连作障碍的专用复合微生物肥料，由专用复合微生物菌剂和有机物料一起发酵制成，该发明配方合理，功效稳定，对防治太子参连作障碍效果明显，是一种生防效果好、无污染、安全生态的微生物肥料。但是，随着生物菌肥的推广应用，其效益问题也接踵而至，施用生物菌肥后,虽然可减少化肥的使用量,但不能代替化肥和有机肥的施用，因为生物菌肥本身所含的养分很少,它不能满足作物对养分的要求,还需使用一定量的化肥和有机肥。简言之，只有施用足够的有机肥和适量的化肥情况下,创造适宜的土壤营养条件及环境条件,生物菌肥的效果才能得到充分发挥。因此,在太子参栽培过程中既要根据所施生物菌肥的种类特性、适应范围、施用条件和施用方法进行科学使用,又应及时追肥。不仅方法复杂、耗时长，且太子参喜肥不耐肥的生物学特征更增加了生物菌肥发挥效果的不确定性。
技术实现要素：
本发明提供了一种用于太子参种植的缓释型复合微生态菌肥及制备方法，克服现有太子参栽培过程中生物菌肥的应用既要根据所施生物菌肥的种类特性、适应范围、施用条件和施用方法进行科学使用,又应及时追肥，不仅方法复杂、耗时长，且太子参喜肥不耐肥的生物学特征更增加了生物菌肥发挥效果的不确定性的缺陷，建立了合理科学的肥料体系，通过应用本发明的肥料体系，一次施肥、无需追肥，为太子参根系提供长效且适宜的土壤营养条件及环境条件,保证本发明特制的复合微生态菌肥的效果得到充分发挥，补充和丰富了太子参种植中根系菌群，协助缓解太子参种植连作障碍的生物修复方法，增产增收。
为了达到上述之目的，本发明采用如下具体技术方案：一种用于太子参种植的缓释型复合微生态菌肥，包括菌粉组分和营养组分，所述菌粉组分和营养组分各自混匀后按比例充分混合得菌肥组分，菌肥组分按比例与多孔性淀粉混合，由多孔性淀粉吸附后，由水溶性固体粉末状碳源和载体材料均匀混合互溶后固化粉碎成颗粒形成。
优选的，所述菌肥组分：多孔性淀粉：水溶性固体粉末状碳源和载体材料的使用比例为1：1：1.2-1.5，其中菌肥组分中菌粉组分：营养组分比例为1：0.8-1。
优选的，所述菌粉组分为多粘类芽孢杆菌(paenibacilluspolymyxa)bpz-1保藏号为cgmccno.11255，高密度培养获得的仅含芽孢的芽孢粉；所述营养组分包括葡萄糖与豆粕粉，所述葡萄糖：豆粕粉为1：1。
优选的，所述载体材料由硬脂酸、石蜡按照0.8：1.2—1.2：0.8的比例组成，水溶性固体粉末状碳源和载体材料的混合比例为1：1—1.2：1。
优选的，所述水溶性固体粉末碳源，是适用于碳源补充的含碳物质，包括糖类、有机酸盐，但不限于这些物质，也可以是其他可用于缓释的物质，所述糖类优选为葡萄糖、蔗糖，有机酸盐优选为乙酸钠、柠檬酸钠。
本发明公开的另一个技术方案是：一种用于太子参种植的缓释型复合微生态菌肥的制备方法，包括以下步骤：
(1)菌粉组分制备：将多粘类芽孢杆菌(paenibacilluspolymyxa)bpz-1保藏号为cgmccno.11255菌种接种在牛肉膏蛋白胨液体培养基中摇瓶发酵培养，所述接种密度为30-40％v/v，通过巴氏灭菌，杀灭营养体，离心，用缓冲液重悬后过滤得芽孢，按1:10的质量比与沸石粉混合，50℃烘干30min，研碎后过100目不锈钢筛得孢子粉，即为菌粉组分；
(2)营养组分混匀：按比例称取葡萄糖、豆粕粉后混匀；
(3)菌肥组分制备：将步骤(1)获得的菌粉组分和步骤(2)获得的营养组分按照比例混合得菌肥组分；
(4)吸附：按比例称取多孔性淀粉，将步骤(3)所得菌肥组分与多孔性淀粉混匀，进行吸附，吸附后按比例称取放置于模具中得待包被肥料；
(5)包被：按照0.8：1.2—1.2：0.8的比例称取硬脂酸、石蜡后，置于容器，加入硬脂酸和石蜡总质量15-18％水，加热熔解后，降低并维持体系温度在80-90℃之间，按硬脂酸和石蜡总质量100％-120％的比例，加入固体粉末状碳源，并持续保持体系温度在80-85℃之间，充分溶解并混匀，按比例倒入已装有待包被肥料的模具中，轻轻搅拌，自然冷却固化后粉碎形成缓释型复合微生态菌肥。
优选的，所述摇瓶发酵培养发酵温度为30-35℃，发酵时间90-120h，转速为160-180r/min摇瓶发酵培养。
优选的，当加入权利要求5所述的有机酸盐类水溶性固体粉末碳源，需要用适量对应的有机酸调节ph在6.8-7.2之间。
优选的，倒入模具自然冷却形成的复合微生态菌肥，外形以圆柱形、球形、方块形为主，但不局限于这些形状；模具的单个体积在50-650cm3之间。
所述的，多粘类芽孢杆菌(paenibacilluspolymyxa)bpz-1保藏号为cgmccno.11255菌种为本公司于2015年8月20日申请保藏在中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏地址为北京市朝阳区北辰西路1号院3号。
与现有的技术相比，本发明具有以下突出优点和效果：(1)本发明创新性的将菌肥组分包被于缓释体系中，建立了合理科学的肥料体系，通过应用本发明的肥料体系，减少了肥料用量，提高了肥料利用率，肥料用量比常规施肥可以减少10—20％，一次施肥、无需追肥，为太子参根系提供长效且适宜的土壤营养条件及环境条件,保证复合微生态菌肥的效果得到充分发挥，补充和丰富了太子参种植中根系菌群，协助缓解太子参种植连作障碍的生物修复方法，增产增收；(2)本发明提供了一种以硬脂酸和石蜡为基材的缓释体系，可用于装载传统小分子碳源，最大装载量可达60％，可有效实现碳源的缓慢释放，以促进含体系中氮素的转化和去除，且原材料易得，制备工艺简单，成本相对低廉，实用性好；(3)本发明菌肥组分中菌种来源是多粘类芽孢杆菌(paenibacilluspolymyxa)bpz-1保藏号为cgmccno.11255，该菌具有固氮、抗病菌和调节菌系微生态平衡的作用，能有效改善土壤的团粒结构和提高土壤肥力，并可通过其生命活动增加植物营养素的供应量，促进太子参的生长，进而促进太子参产量的增加。
具体实施方式
下列实例进一步说明本发明，但不应当作为本发明的限制：
实施例1：一种用于太子参种植的缓释型复合微生态菌肥及其制备方法
(1)菌粉组分制备：将多粘类芽孢杆菌(paenibacilluspolymyxa)bpz-1保藏号为cgmccno.11255菌种接种在牛肉膏蛋白胨液体培养基中摇瓶发酵培养，所述接种密度为30％v/v，摇瓶发酵培养发酵温度为30℃，发酵时间120h，转速为160r/min摇瓶发酵培养，通过巴氏灭菌，杀灭营养体，离心，用缓冲液重悬后过滤得芽孢，按1:10的质量比与沸石粉混合，50℃烘干30min，研碎后过100目不锈钢筛得孢子粉，即为菌粉组分，称取200kg菌粉组分；
(2)营养组分混匀：称取100kg葡萄糖、100kg豆粕粉后混匀；
(3)菌肥组分制备：将步骤(1)获得的200kg菌粉组分和步骤(2)获得的200kg营养组分混合得400kg菌肥组分；
(4)吸附：称取400kg多孔性淀粉，将步骤(3)所得400kg菌肥组分与400kg多孔性淀粉混匀，进行吸附，吸附后按比例称取放置于模具中得待包被肥料，模具的单个体积为50cm3，外型为圆柱型；
(5)包被：称取96kg硬脂酸、144kg石蜡后，置于容器，加入36kg水，加热熔解后，降低并维持体系温度在80-90℃之间，加入240kg葡萄糖和蔗糖1：1混合物，并持续保持体系温度在80-85℃之间，充分溶解并混匀，按比例倒入已装有待包被肥料的模具中，轻轻搅拌，自然冷却固化后粉碎形成缓释型复合微生态菌肥。
实施例2：一种用于太子参种植的缓释型复合微生态菌肥及其制备方法
(1)菌粉组分制备：将多粘类芽孢杆菌(paenibacilluspolymyxa)bpz-1保藏号为cgmccno.11255菌种接种在牛肉膏蛋白胨液体培养基中摇瓶发酵培养，所述接种密度为40％v/v，摇瓶发酵培养发酵温度为35℃，发酵时间90h，转速为180r/min摇瓶发酵培养，通过巴氏灭菌，杀灭营养体，离心，用缓冲液重悬后过滤得芽孢，按1:10的质量比与沸石粉混合，50℃烘干30min，研碎后过100目不锈钢筛得孢子粉，即为菌粉组分，称取200kg菌粉组分；
(2)营养组分混匀：称取100kg葡萄糖、100kg豆粕粉后混匀；
(3)菌肥组分制备：将步骤(1)获得的200kg菌粉组分和步骤(2)获得的200kg营养组分混合得400kg菌肥组分；
(4)吸附：称取400kg多孔性淀粉，将步骤(3)所得400kg菌肥组分与多孔性淀粉混匀，进行吸附，吸附后按比例称取放置于模具中得待包被肥料，模具的单个体积为650cm3，外形为球形；
(5)包被：称取144kg硬脂酸、96kg石蜡后，置于容器，加入43.2kg水，加热熔解后，降低并维持体系温度在80-90℃之间，加入240kg葡萄糖和蔗糖1：1.2混合物，并持续保持体系温度在80-85℃之间，充分溶解并混匀，按比例倒入已装有待包被肥料的模具中，轻轻搅拌，自然冷却固化后粉碎形成缓释型复合微生态菌肥。
实施例3：一种用于太子参种植的缓释型复合微生态菌肥及其制备方法
(1)菌粉组分制备：将多粘类芽孢杆菌(paenibacilluspolymyxa)bpz-1保藏号为cgmccno.11255菌种接种在牛肉膏蛋白胨液体培养基中摇瓶发酵培养，所述接种密度为35％v/v，所述摇瓶发酵培养发酵温度为32℃，发酵时间100h，转速为170r/min摇瓶发酵培养，通过巴氏灭菌，杀灭营养体，离心，用缓冲液重悬后过滤得芽孢，按1:10的质量比与沸石粉混合，50℃烘干30min，研碎后过100目不锈钢筛得孢子粉，即为菌粉组分，称取200kg菌粉组分；
(2)营养组分混匀：称取80kg葡萄糖、80kg豆粕粉后混匀；
(3)菌肥组分制备：将步骤(1)获得的200kg菌粉组分和步骤(2)获得的160kg营养组分混合得360kg菌肥组分；
(4)吸附：称取360kg多孔性淀粉，将步骤(3)所得菌肥组分与多孔性淀粉混匀，进行吸附，吸附后按比例称取放置于模具中得待包被肥料，模具的单个体积为650cm3，外型为方块形；
(5)包被：称取98kg硬脂酸、98kg石蜡后，置于容器，加入32kg水，加热熔解后，降低并维持体系温度在80-90℃之间，加入235kg葡萄糖和蔗糖1：1.5混合物，并持续保持体系温度在80-85℃之间，充分溶解并混匀，按比例倒入已装有待包被肥料的模具中，轻轻搅拌，自然冷却固化后粉碎形成缓释型复合微生态菌肥。
实施例4：一种用于太子参种植的缓释型复合微生态菌肥及其制备方法
(1)菌粉组分制备：将多粘类芽孢杆菌(paenibacilluspolymyxa)bpz-1保藏号为cgmccno.11255菌种接种在牛肉膏蛋白胨液体培养基中摇瓶发酵培养，所述接种密度为30％v/v，所述摇瓶发酵培养发酵温度为35℃，发酵时间90h，转速为160r/min摇瓶发酵培养，发酵结束后通过巴氏灭菌，杀灭营养体，离心，用缓冲液重悬后过滤得芽孢，按1:10的质量比与沸石粉混合，50℃烘干30min，研碎后过100目不锈钢筛得孢子粉，即为菌粉组分，称取200kg菌粉组分；
(2)营养组分混匀：称取100kg葡萄糖、100kg豆粕粉后混匀；
(3)菌肥组分制备：将步骤(1)获得的200kg菌粉组分和步骤(2)获得的200kg营养组分混合得400kg菌肥组分；
(4)吸附：称取400kg多孔性淀粉，将步骤(3)所得400kg菌肥组分与多孔性淀粉混匀，进行吸附，吸附后按比例称取放置于模具中得待包被肥料，模具的单个体积为500cm3，外型为圆柱型；
(5)包被：称取150kg硬脂酸、150kg石蜡后，置于容器，加入45kg水，加热熔解后，降低并维持体系温度在80-90℃之间，加入300kg乙酸钠和柠檬酸钠1：1.5混合物，调节ph在6.8-7.2之间，并持续保持体系温度在80-85℃之间，充分溶解并混匀，按比例倒入已装有待包被肥料的模具中，轻轻搅拌，自然冷却固化后粉碎形成缓释型复合微生态菌肥。
实施例5：施用以上实施例制备的缓释型复合微生态菌肥对太子参生长、产量及经济效益的比较实验
1.试验供试品种：柘参2号；
2.试验地概况：试验地为连作2年且根腐病发病较严重的田块，土壤为壤土，偏酸性，肥力中等，地势为缓坡；
3.试验设计：试验共设以下5个处理：
一组：在种植期间使用实施例1制备的缓释型复合微生态菌肥处理；
二组：在种植期间使用实施例2制备的缓释型复合微生态菌肥处理；
三组：在种植期间使用实施例3制备的缓释型复合微生态菌肥处理；
四组：在种植期间使用实施例4制备的缓释型复合微生态菌肥处理；
五组：不施菌肥；
其余肥料处理与当地传统施肥模式一致，每处理设3次重复，共15个小区，随机排列，小区面积1hm2，结果如下：
表1不同处理太子参收获期经济性状比较
从表1可以看出，太子参使用本发明制备的缓释型复合微生态菌肥能不同程度的增加株块根鲜重及块根粗度，从而提高太子参产量。
表2产量及经济效益比较
注：太子参晒干率按28％计算，实验组为一组至四组的平均值，对照组为第五组
从表2可以看出本发明缓释型复合微生态菌肥的施用增加了产值。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域的技术人员在本发明所揭露的技术范围内，可不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。