一种果树专用肥料及其制备方法和应用与流程

文档序号:19074959发布日期:2019-11-08 21:20阅读:340来源:国知局
本发明涉及肥料
技术领域
,特别是指一种具有固氮、解磷和解钾功效的果树专用肥料。
背景技术
:植物生长必需的无机营养为n、p、k(氮、磷、钾)三大元素。氮是蛋白质、核酸、磷脂的主要成分,而这三者又是原生质、细胞核和生物膜的重要组成部分,它们在生命活动中占有特殊作用,其中氮又被称为生命的元素。果树对n、p、k的需求量很大,水果生产中施肥的目的就是为了满足果树对三大元素的需要。在农业生产中氮肥的供应主要来源为人们向土壤中施入的人和动物粪便、尿素、硝酸铵、硫酸铵、碳酸氢铵等肥料,其中除人粪尿外,均为化学合成的氮肥即合成氨。通常施用的磷肥主要为过磷酸钙、重过磷酸钙、磷酸一铵和磷酸二铵。施用的钾肥主要为氯化钾、硫酸钾、硝酸钾、磷酸钾(磷酸一钾、磷酸二氢钾、聚磷酸钾、多聚磷酸钾)和草木灰,其中除草木灰外,也均为化学合成物。我国20世纪50年代以后开始使用化肥(合成氨、磷化合物和钾化合物),特别是20世纪80年代以来在农业增产和增收中,化肥的大量使用功不可没。但是,经过40多年大量施用化肥,也逐渐暴露出土壤酸化、盐渍化、贫瘠化、板结、农产品质量偏低和面源污染加重等一些缺陷。所以,根据我国环境和耕地的承载力、可持续性、消费者的需求差异,在保障供应量满足的基础上,用生物有机肥和有机肥替代化肥,大力开展土壤改良,提高农产品质量,仍然是一项十分艰巨的任务。可见,为了解决上述土壤酸化、盐渍化、贫瘠化、农产品质量偏低和面源污染加重等一些缺陷,现有技术中提出了多种改进方式,如专利cn101709018a公开了一种大颗粒肥料,披露了“根据不同作物的需肥量和需肥特性,将复合肥,控释氮肥,氮、钾肥复合肥,控释氮、钾复合肥,氮、磷、钾复合肥制成2~500克,颗粒直径2.5~12厘米”的技术方案,然而,该大颗粒肥主要采用无机和有机化肥制成,长期或多次使用会造成土壤板结,肥力下降;同时,现有技术中提出了水溶肥料,相对普通肥料而言,水溶肥料具有节省人工、节省水资源、使用便利等多种优势,现在市面上的水溶肥料包括滴灌用、冲施用、微灌用等多种类型,在具有上述优点的同时,水溶肥料也存在着普通肥料的一些弊端;一般而言,水溶肥料中大量元素的生产原料也是采用常用的氮磷钾养分原料,只是在水溶性和不溶物残留上做了提高,并没有从本质上改变养分的形态和物理化学性质,这导致水溶肥里的普通氮磷钾养分在土壤内的利用率依然很低,其中氮养分大量流失或反硝化后变为气态氮氧化物进入大气,而磷和钾则被土壤固定变为无效态,同时水溶肥料由于具有施用的便利性,农户在施用的过程中往往会施用过量或施用过于频繁,这又造成了土壤酸化、次生盐渍化、板结以及土传病害频繁发生。微生物菌肥,指的是一类含有不同种类的活的微生物的制品,能够通过微生物的特定作用将不可利用的重要营养严肃转化成可被植物吸收利用的物质,促进植物的新陈代谢,调节植物的生长。生物菌肥施入土壤中可以有效增强土壤微生物的活性以及促进土壤中微生物的生长繁殖和提高相关酶的分泌量。由于生物肥料中含有多种非病原微生物,因此在生长繁殖过程中,各类微生物会分泌多种抗生素、植物生长激素和杀虫物质等代谢产物,这不仅能抑制病原微生物的生长繁殖,还能促进植物的生长,提高植物的抗逆性。技术实现要素:针对相关技术的不足之处,本发明的目的是提出一种果树专用肥料及其制备方法和应用,该果树专用肥料具有固氮、解磷和解钾的功效,一次施用满足果树全年npk营养需求,完全替代合成氨、磷化合物和钾化合物(化肥),改良土壤,活化根系,并能提高水果的产量和品质。基于上述目的,本发明提供的一种具有固氮、解磷和解钾功效的果树专用肥料,包括功能菌、根系生长活化剂和混合矿物颗粒载体;所述功能菌和根系生长活化剂吸附于所述混合矿物颗粒载体中,所述功能菌包含超高效固氮菌、解磷菌和解钾菌,所述根系生长活化剂为灵芝多糖。所述超高效固氮菌,命名为sdtb-0035,分类命名为解淀粉芽孢杆菌(bacillusamyloliquefaciens),保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心,保藏地址是北京市朝阳区北辰西路1号院3号,保藏日期为2019年4月26日,保藏编号为cgmccno.17635;所述解磷菌,命名为sdtb-0043,分类命名为解淀粉芽孢杆菌(bacillusamyloliquefaciens),保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心,保藏地址是北京市朝阳区北辰西路1号院3号,保藏日期为2019年4月26日,保藏编号为cgmccno.17637;所述解钾菌,命名为sdtb-0052,分类命名为解淀粉芽孢杆菌(bacillusamyloliquefaciens),保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心,保藏地址是北京市朝阳区北辰西路1号院3号,保藏日期为2019年4月26日,保藏编号为cgmccno.17639;所述混合矿物颗粒载体包括以下重量份的各组分:20-50份腐殖酸、5-15份磷矿粉、5-15份钾长石、3-5份硼砂、3-5份硅酸镁、5-20份煤矸石、5-20份黏土和0.5-2份俘获剂羟丙基甲基纤维素;所述灵芝多糖的用量为0.02-0.5份。本发明通过对多种矿物粉体材料经羧丙基甲基纤维素俘获、造粒、高温定型进行改性,获取具有多孔结构的混合矿物颗粒,并利用混合矿物颗粒作为载体,将功能菌和灵芝多糖吸附于混合矿物颗粒载体中,制成不含合成氨、磷化合物和钾化合物的特色天然绿色肥料,起到了一次施用满足全年npk营养需求的效果;并且为果树提供了丰富的微量元素;具有多孔结构的混合矿物颗粒的施入还能改善土壤团粒结构,利于功能微生物的繁殖、养分的转化和活化土壤,促进根系生长,营养供应均衡持久;灵芝多糖能激活和促进根系生长,该果树专用肥料能显著提高水果的产量和品质。相对于现有的有机肥和无机肥料,其施肥量少,每年仅施用1次,营养供应均衡,肥效持久,省工省力,改良土壤,对环境无污染。在本发明的一些实施例中,所述混合矿物颗粒载体的制备方法包括如下步骤:(a)将20-50份腐殖酸、5-15份磷矿粉、5-15份钾长石、3-5份硼砂、3-5份硅酸镁、5-20份煤矸石和5-20份黏土粉碎至直径3.5-5mm,形成天然混合矿物粉;(b)将0.5-2份羟丙基甲基纤维素配制成质量浓度为5%的羟丙基甲基纤维素水溶液;天然混合矿物粉输入混合器中,在搅拌下喷入5%的羟丙基甲基纤维素水溶液,将矿质粉体材料俘获;(c)将羟丙基甲基纤维素俘获后的矿质粉体材料输送到造粒机造粒,并将混合矿物颗粒在150-200℃干燥定型,吹风冷却至常温,制成含多种营养元素和多孔结构的混合矿物颗粒载体。基于相同的发明构思,本发明还提供了上述具有固氮、解磷和解钾功效的果树专用肥料的制备方法,包括以下步骤:(1)采用矿质粉体材料(包括腐殖酸、磷矿粉、钾长石、硼砂、硅酸镁、煤矸石和黏土)和俘获剂羟丙基甲基纤维素为原料,制备混合矿物颗粒载体;(2)分别将超高效固氮菌、解磷菌和解钾菌接种于一级培养基进行培养,获得一级菌种;分别将一级菌种接种于二级培养基进行培养,获得二级菌种;分别将二级菌种接种于发酵培养基进行培养,获得发酵液;该发酵液即为超高效固氮菌菌体、解磷菌菌体和解钾菌菌体的母液。(3)将灵芝多糖溶于水,再与超高效固氮菌、解磷菌和解钾菌发酵液混合均匀,对混合矿物颗粒载体进行喷雾,超高效固氮菌、解磷菌和解钾菌以及灵芝多糖吸附于混合矿物颗粒载体中,得到具有固氮、解磷和解钾功效的果树专用肥料。基于相同的发明构思,本发明还提供了上述具有固氮、解磷和解钾功效的果树专用肥料的应用,围绕树干在树冠滴水线以内30厘米左右处开沟或多点开穴,见到树根再施加果树专用肥料,然后埋土,浇透水即可。施肥量为水果产量的10%。在本发明的一些实施例中,施用时间为水果采收后至第二年新结的水果膨大期,每年仅施用1次果树专用肥料,并及时浇透水。本发明通过将组分为20-40份腐殖酸、5-10份磷矿粉、5-10份钾长石、3-5份硼砂、3-5份硅酸镁、5-20份煤矸石以及5-20份黏土进行粉碎至直径3.5-5mm,形成天然混合矿物粉;另含0.5-2份羟丙基甲基纤维素为俘获剂,用羟丙基甲基纤维素俘获这些混合矿物粉,经造粒高温干燥定型,获取具有多孔结构的混合矿物颗粒。上述混合矿物颗粒载体上吸附功能菌和根系生长活化剂,功能菌包含:用天然固氮芽孢杆菌选育的超高效固氮菌(sdtb-0035),固氮水平较天然菌株提高70.48倍;用降解有机磷农药芽孢杆菌选育的解磷菌(sdtb-0043),可直接将磷矿粉中的磷转变为水溶磷;用降解氨基甲酸酯类农药的芽孢杆菌选育的解钾菌(sdtb-0052),可将钾长石等钾矿粉中的钾变为水溶性钾;根系生长活化剂为灵芝多糖。以腐殖酸、混合矿物粉和黏土等天然矿质材料,用羟丙基甲基纤维素俘获后造粒成混合矿物颗粒载体,将功能菌和根系生长活化剂灵芝多糖吸附于多孔结构的载体中成为不含合成氨、磷化合物和钾化合物(化肥)的特色天然绿色肥料。该肥料可根据果树对氮、磷、钾等养分需求,通过超高效固氮菌(sdtb-0035)从大气中获得氮素,解磷菌(sdtb-0043)和解钾菌(sdtb-0052)从混合矿物颗粒和土壤中富含的矿物质以及添加的矿粉中解离出速效磷和速效钾。同时,解磷菌(sdtb-0043)和解钾菌(sdtb-0052)还可将混合矿物颗粒和腐殖酸等有机质载体和土壤中的其他矿质元素转化为水溶物,利于果树根系吸收利用,提供中微量元素,全面满足果树及农作物的营养供应。该产品可完全替代化学合成氨、磷化合物和钾化合物(化肥)、有机肥和一切肥料,而且,所述混合矿物颗粒具有的多孔结构能保证土壤的疏松,保持空气流通,不仅能满足水果生产对养分的需要,营养供应均衡持久,还能优质高产、改良土壤,环境友好,实现优质水果的可持续生产。具体实施方式为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白,以下结合具体实施例,对本发明进一步详细说明。以下实施例中涉及的ashby(阿须贝)无氮培养基:甘露醇10g,caco35.0g,mgso4·7h2o0.2g,kh2po40.2g,caso4·2h2o0.1g,nacl0.2g,蒸馏水定容至1l,ph7.0,琼脂粉20g(液体培养基不加),121℃灭菌20min。pikovskaya培养基:酵母浸粉0.5g,葡萄糖10g,nacl0.3g,kcl0.3g,mgso4·7h2o0.3g,mnso4·h2o0.03g,feso4·7h2o0.03g,(nh4)2so40.5g,ca3(po4)25.0g,蒸馏水定容至1l,ph7.0~7.5,琼脂粉20g(液体培养基不加),121℃灭菌20min。亚历山大鲍罗夫培养基:蔗糖3g,钾长石粉(用去离子水水洗五次)1g,mgso4·7h2o0.5g,na2po42g,fecl30.005g,caco30.1g,蒸馏水定容至1l,ph7.0,琼脂20g(液体培养基不加),121℃灭菌20min。lb培养基:蛋白胨10g,酵母浸粉5g,nacl10g,蒸馏水定容至1l,ph7.0,琼脂粉20g(液体培养基不加),121℃灭菌20min。实施例1超高效固氮菌的筛选1.1固氮菌的初筛(1)制备样品稀释液:称取取自山东泰安市泰安区的连续多年种植蔬菜的土壤样品10g装入250ml的锥形瓶中,加入适量玻璃珠和100ml无菌水,静置浸泡20min后,在恒温摇床中200rpm振荡30min,形成菌悬液母液,然后用无菌水依次稀释,得到10-5、10-6、10-7稀释度的样品溶液。(2)倒平板:阿须贝无氮固体培养基灭菌后冷却至60℃,倾倒平板。(3)涂布平板:10-5、10-6、10-7稀释度的样品溶液各吸取100μl,分别用玻璃三角刮在培养基涂布均匀。(4)培养:将涂布完毕的平板用封口膜封口后倒置放入37℃恒温生化培养箱中培养7d。(5)初筛:从平板中培养基表面挑选出固氮菌,然后采用平板划线的方法在阿须贝无氮固体培养基中进行分离纯化,将纯化菌株分别接种到lb斜面培养基,经固氮能力鉴定确认为天然固氮菌株命名为sdtb-0001,于冰箱中4℃保存。1.2固氮菌的固氮能力测定(1)接种活化:将初筛得到的固氮菌株sdtb-0001接种到阿须贝无氮液体培养基中,于恒温摇床中37℃200rpm振荡培养。(2)固氮能力测定:每隔8h取一次发酵液,以不接种菌株的培养液为对照组,采用半微量凯氏定氮法(凯氏定氮仪)测定对应发酵液中总氮量。将复筛得到的菌株以20%甘油置于冰箱中-20℃保存。1.3超高效固氮菌驯化选育用接种环从sdtb-0001中各挑取一环菌分别接种到250毫升三角瓶中的lb液体培养基,封口后加入1毫升液氮,在摇床中37℃,200rpm振荡培养驯化选育,每15天转接次,连续驯化选育120次。然后在培养三角瓶25cm上方悬挂20w紫外灯,每天照射20分钟,强化诱变效果,继续连续驯化选育30次,获得超高效固氮菌菌株,命名为sdtb-0035。1.4固氮菌的菌落形态观察用接种环从保藏的斜面中各挑取一环超高效固氮菌(sdtb-0035)接种到lb液体培养基,在摇床中37℃,200rpm振荡培养至对数期,在光学显微镜下观察微生物形态。然后挑取发酵液,在lb平板划线,于恒温生化培养箱中37℃培养,观察菌落形状、光泽、颜色、大小、透明度和产色素等情况。2.固氮菌初筛的筛选结果将共分离得到的10株天然固氮菌,通过测定固氮量筛选出1株固氮能力较强的菌株,命名为sdtb-0001。3.高效固氮菌驯化选育结果用接种环从天然固氮菌(sdtb-0001)中各挑取一环菌分别接种到250毫升三角瓶中的lb液体培养基,封口后加入1毫升液氮,在摇床中37℃,200rpm振荡培养驯化选育,每15天转接次,连续驯化选育120次,然后在培养三角瓶25cm上悬挂20w紫外灯,每天照射2小时,提高诱变强度,继续连续驯化选育30次,获得1株超高效固氮菌菌株,命名为sdtb-0035。采用半微量凯氏定氮法(凯氏定氮仪)测定对应发酵液中总氮量,将固氮驯化选育获得的1株固氮能力更强的菌株,命名为sdtb-0035。筛选驯化菌株的固氮能力如下表所示:表1筛选驯化菌株的固氮能力菌株固氮量(mg/l)超高效固氮菌(sdtb-0035)835.48天然固氮菌(sdtb-0001)11.85ck0其中,ck指的是空白对照(不接菌株的培养液),天然固氮菌是本实验室筛选并保藏的天然固氮菌的菌株sdtb-0001。由表1可知,驯化选育的超高效固氮菌(sdtb-0035),固氮水平较天然固氮菌(sdtb-0001)提高70.48倍。驯化选育得到的超高效固氮菌(sdtb-0035)在lb培养基上形成的菌落直径约为1-2mm,菌落为圆形、白色、不透明、中央凸起、表面粗糙。并将驯化选育得到的超高效固氮菌(sdtb-0035)委托上海生工生物工程有限公司进行基因测序。将该菌的16srdna序列提交到到genbank数据库中进行blast比对分析,分析结果表明,该高效固氮菌的基因序列与解淀粉芽孢杆菌的基因序列高度同源,同源性达99%。结合形态学和16srdna测序结果,将驯化选育得到的超高效固氮菌,命名为sdtb-0035,分类命名为解淀粉芽孢杆菌(bacillusamyloliquefaciens),保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心,保藏地址是北京市朝阳区北辰西路1号院3号,保藏日期为2019年4月26日,保藏编号为cgmccno.17635。实施例2解磷菌的筛选1.1解磷菌的筛选筛选方法如下:(1)制备样品稀释液:称取自从山东华阳农药化工集团有限公司废水处理厂采集活性污泥样品10g装入250ml的锥形瓶中,加入适量玻璃珠和100ml无菌水,静置浸泡20min后,在恒温摇床中200rpm振荡30min,形成菌悬液母液,然后用无菌水依次稀释,得到10-5、10-6、10-7稀释度的样品溶液。(2)倒平板:pikovskaya固体培养基灭菌后冷却至60℃,倾倒平板。(3)涂布平板:10-5、10-6、10-7稀释度的样品溶液各吸取100μl,分别用玻璃三角刮在培养基涂布均匀。(4)培养:将涂布完毕的平板用封口膜封口后倒置放入37℃恒温生化培养箱中培养7d。(5)初筛:从pikovskaya固体培养基平板中挑选出具有溶磷圈的菌落,然后采用平板划线的方法在pikovskaya固体培养基中进行分离纯化,将有溶磷圈现象的纯化菌株分别接种到lb斜面培养基,于冰箱中4℃保存。(6)诱变选育:将溶磷圈现象显著的菌株再涂布到pikovskaya固体培养基上,平板用封口膜封口后倒置放入37℃恒温生化培养箱中,在平板上悬挂20w紫外灯,每天照射20分钟,提高诱变强度,培养7d。将溶磷圈现象最显著的菌株接种到lb斜面培养基,于冰箱中4℃保存。1.2解磷菌的菌落形态观察用接种环从保藏的斜面中各挑取一环菌接种到lb液体培养基,在摇床中37℃,200rpm振荡培养至对数期,在光学显微镜下观察微生物形态。然后挑取发酵液,在lb平板划线,于恒温生化培养箱中37℃培养,观察菌落形状、光泽、颜色、大小、透明度和产色素等情况。1.3解磷菌对有机磷农药的降解将筛选得到的解磷菌的种子液按照5%的接种量分别接种于含辛硫磷、氧乐果或对硫磷的选择培养培养基中,选择培养基中有机磷农药以有机磷农药溶液的形式加入培养基,有机磷农药溶液中有机磷农药含量为35%,选择培养基中有机磷农药溶液的添加量为2‰(质量比);选择培养基除有机磷农药溶液以外其他成分为0.1gnacl,0.5gmgso4,0.3gk2so4,0.1gcaco3,0.001gfeso4,1000mlh2o,ph值调至7.2,置于温度为37℃、转速为200rpm的环境中振荡48h,然后再逐渐增大3种有机磷农药溶液的添加量,分别在添加量为4‰(质量比)、6‰(质量比)、8‰(质量比)下观察各菌株的生长状况。振荡培养48h,气相色谱测定解磷菌对有机磷农药的降解率,测定条件为:色谱柱:硅色谱柱[db-5ms,30m(长)×0.25mm(内径)×0.25μm(膜厚)],进样量:1μl;采用柱后分流技术,分流比为1∶10;载气:高纯氦气,恒压模式:91kpa;进样口温度:280℃;柱温箱升温程序:进样后炉温在70℃保持2min,以5℃/min的速度升温到290℃,保持3min,再降温到70℃。2.解磷菌的筛选结果通过初筛和紫外诱变,共筛选出5株解磷菌,通过测定对有机磷农药的降解率,选择解磷效果最好和降解效率最高的菌株,命名为解磷菌(sdtb-0043),气相色谱测定结果表明,解磷菌(sdtb-0043)对有机磷农药辛硫磷、氧乐果或对硫磷的降解率分别为73.1%,72.4%和74.2%。筛选得到的解磷菌(sdtb-0043)在lb培养基上形成的菌落直径约为1-2mm,菌落为圆形、白色、不透明、中央凸起、表面粗糙。并将筛选得到的解磷菌(sdtb-0043)委托华大基因公司进行基因测序。将该菌的16srdna序列提交到到genbank数据库中进行blast比对分析,分析结果表明,该菌株序列与解淀粉芽孢杆菌的基因序列高度同源,同源性达99%。结合形态学和16srdna测序结果,将筛选得到的解磷菌,命名为sdtb-0043,分类命名为解淀粉芽孢杆菌(bacillusamyloliquefaciens),保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心,保藏地址是北京市朝阳区北辰西路1号院3号,保藏日期为2019年4月26日,保藏编号为cgmccno.17637。实施例3解磷菌(sdtb-0043)对磷矿粉的降解将筛选得到的解磷菌(sdtb-0043)的种子液按照5%的接种量接种于含磷矿粉的选择培养培养基中,选择培养基中磷矿粉以磷矿粉溶液的形式加入培养基,磷矿粉溶液中磷矿粉含量为35%,选择培养基中磷矿粉溶液的添加量为8‰(质量比);选择培养基除有机磷农药溶液以外其他成分为0.1gnacl,0.5gmgso4,0.3gk2so4,0.1gcaco3,0.001gfeso4,1000mlh2o,ph值调至7.2,置于温度为37℃、转速为200rpm的环境中振荡48h,采用磷钼酸蓝法测发酵液中可溶性磷含量。可溶性磷含量的测定方法:无菌条件下吸取2ml发酵液,4000rpm离心10min,吸取1ml上清液,并稀释10倍。吸取2ml稀释后的上清液,加入2ml钼酸铵溶液,混匀,静置。加入1ml无水亚硫酸钠溶液,混匀,再加入1ml对苯二酚溶液混匀。加蒸馏水至20ml,混匀,煮沸10min。以灭菌后未接种的pikovskaya液体培养基为对照组。用分光光度计测样品在660nm处的吸光度值。利用磷标准曲线计算样品中磷含量。磷含量用公式计算:x=m×10/vx:发酵液中磷含量,mg/mlm:利用磷标准曲线得到的稀释液中磷含量,mgv:吸取的稀释后的上清液的体积,ml磷钼酸蓝法的测定结果表明,解磷菌(sdtb-0043)的解磷量为194.37mg/l。用降解有机磷农药芽孢杆菌选育的解磷菌(sdtb-0043),可直接将磷矿粉中的磷转变为水溶磷。实施例4解钾菌的筛选1.1解钾菌的筛选筛选方法如下:(1)制备样品稀释液:称取取从山东华阳农药化工集团有限公司废水处理厂采集活性污泥样品10g装入250ml的锥形瓶中,加入适量玻璃珠和100ml无菌水,静置浸泡20min后,在恒温摇床中200rpm振荡30min,形成菌悬液母液,然后用无菌水依次稀释,得到10-5、10-6、10-7稀释度的样品溶液。(2)倒平板:亚历山大鲍罗夫固体培养基灭菌后冷却至60℃,倾倒平板。(3)涂布平板:10-5、10-6、10-7稀释度的样品溶液各吸取100μl,分别用玻璃三角刮在培养基涂布均匀。(4)培养:将涂布完毕的平板用封口膜封口后倒置放入37℃恒温生化培养箱中培养7d。(5)初筛:从亚历山大鲍罗夫固体培养基平板中挑选出具有溶钾圈的菌落,然后采用平板划线的方法在亚历山大鲍罗夫固体培养基中进行分离纯化,将有溶钾圈现象的纯化菌株分别接种到lb斜面培养基,于冰箱中4℃保存。(6)诱变选育:将选出具有溶钾圈的菌落,采用平板划线的方法在亚历山大鲍罗夫固体培养基中,在平板上悬挂20w紫外灯,每天照射20分钟,提高诱变强度,培养7d。将溶钾圈现象最显著的菌株接种到lb斜面培养基,于冰箱中4℃保存。1.2解钾菌的菌落形态观察用接种环从保藏的斜面中各挑取一环菌接种到lb液体培养基,在摇床中37℃,200rpm振荡培养至对数期,在光学显微镜下观察微生物形态。然后挑取发酵液,在lb平板划线,于恒温生化培养箱中37℃培养,观察菌落形状、光泽、颜色、大小、透明度和产色素等情况。1.3解钾菌对西维因等氨基甲酸酯类农药的降解将筛选得到的解钾菌的种子液按照5%的接种量分别接种于含有100mg/l、200mg/l、400mg/l西维因的lb液体培养基中,分装30ml/250ml锥形瓶,置于温度为37℃、转速为200rpm的环境中振荡72h,观察各菌株的生长状况;振荡培养72h,培养液离心取上清液,上清液通过液相色谱测定解钾菌对西维因等氨基甲酸酯类农药的降解率,测定条件:色谱柱为wondasilc18柱(150mm×4.60mm,5.0μm);流动相为乙腈:水(85:15,v/v),流速0.5ml/min;紫外检测器,其波长为220nm;进样量10μl。2.解钾菌的筛选结果通过初筛和紫外诱变共筛选出4株解钾菌,通过测定对西维因等氨基甲酸酯类农药的降解率,选择解钾效果最好和降解效率最高的菌株,命名为解钾菌(sdtb-0052),液相色谱测定结果表明,解钾菌(sdtb-0052)对西维因等氨基甲酸酯类农药的为84.3%。筛选得到的解钾菌(sdtb-0052)在lb培养基上形成的菌落直径约为1-2mm,菌落为圆形、白色、不透明、中央凸起、表面粗糙。并将筛选得到的解钾菌(sdtb-0052)委托华大基因公司进行基因测序。将该菌的16srdna序列提交到到genbank数据库中进行blast比对分析,分析结果表明,该菌株序列与解淀粉芽孢杆菌的基因序列高度同源,同源性达99%。结合形态学和16srdna测序结果,将筛选得到的解钾菌,命名为sdtb-0052,分类命名为解淀粉芽孢杆菌(bacillusamyloliquefaciens),保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心,保藏地址是北京市朝阳区北辰西路1号院3号,保藏日期为2019年4月26日,保藏编号为cgmccno.17639。实施例5解钾菌(sdtb-0052)对钾长石粉的降解将筛选得到的解钾菌(sdtb-0052)的种子液按照5%的接种量接种于含钾长石粉的lb液体培养基中,lb液体培养基中钾长石粉的添加量为400mg/l,置于温度为37℃、转速为200rpm的环境中振荡72h,培养液4000rpm离心10min,取上清液用火焰分光光度计(棱光fp6410式)测定发酵液中可溶性钾含量。火焰分光光度计测定结果表明,解钾量为41.45mg/l。用降解氨基甲酸酯类农药的芽孢杆菌选育的解钾菌(sdtb-0052),可将钾长石粉中的钾变为水溶性钾。实施例6一种具有固氮、解磷和解钾功效的果树专用肥料本实施例中的果树专用肥料包括功能菌、根系生长活化剂和混合矿物颗粒载体;功能菌和根系生长活化剂吸附于所述混合矿物颗粒载体中,功能菌包含超高效固氮菌sdtb-0035、解磷菌sdtb-0043和解钾菌sdtb-0052,根系生长活化剂为灵芝多糖;所述混合矿物颗粒载体包括以下重量份的各组分:40kg腐殖酸、10kg磷矿粉、10kg钾长石、3kg硼砂、3kg硅酸镁、20kg煤矸石、12.8kg黏土和1kg俘获剂羟丙基甲基纤维素;灵芝多糖的用量为0.2kg。本实施例中,果树专用肥料的制备方法,包括以下步骤:a混合矿物颗粒载体的制备(1)将40kg腐殖酸、10kg磷矿粉、10kg钾长石、3kg硼砂、3kg硅酸镁、20kg煤矸石以及12.8kg黏土进行粉碎至直径3.5-5mm,形成天然混合矿物粉;(2)将1kg羟丙基甲基纤维素水溶液配制成质量浓度为5%的羟丙基甲基纤维素水溶液;将天然混合矿物粉输入混合器中,在搅拌下喷入质量浓度为5%的羟丙基甲基纤维素水溶液,将矿质粉体材料(包括腐殖酸、磷矿粉、钾长石、硼砂、硅酸镁、煤矸石和黏土)俘获;(3)将羟丙基甲基纤维素俘获后的矿质材料输送到造粒机造粒,并将混合矿物颗粒在150℃下干燥定型,吹风冷却至常温,制成含多种营养元素和多孔结构的混合矿物颗粒。b超高效固氮菌sdtb-0035、解磷菌sdtb-0043和解钾菌sdtb-0052的制备培养基:淀粉100g/l,豆饼粉100g/l,磷酸氢二钾2g/l,硫酸铵1g/l,硫酸镁0.5g/l,氯化0.01g/l,碳酸钙0.1g/l,酵母膏0.1g/l,ph7.2。分别将超高效固氮菌sdtb-0035、解磷菌sdtb-0043和解钾菌sdtb-0052菌种活化后接入1l上述培养基中,三角瓶摇瓶200rpm,37℃培养24小时,然后按1%接种量接种到250l种子发酵罐中,通气,37℃培养24小时,再按10%接种量接到2500l发酵罐中,37℃培养24小时,待80%菌体产生芽孢后停止发酵,获得发酵液;按照100l发酵液生产1000kg菌肥的比例,确定发酵液的体积。c果树专用肥料的制备将0.2kg灵芝多糖溶于水,再与超高效固氮菌sdtb-0035、解磷菌sdtb-0043和解钾菌sdtb-0052的发酵液混合均匀,按照含灵芝多糖的菌液与混合矿物颗粒载体的质量比为1:10,对混合矿物颗粒载体进行喷雾,使超高效固氮菌sdtb-0035、解磷菌sdtb-0043和解钾菌sdtb-0052菌体以及灵芝多糖吸附于混合矿物颗粒载体中,得到具有固氮解磷解钾功效的果树专用肥料。实施例7一种具有固氮、解磷和解钾功效的果树专用肥料本实施例与实施例6的区别在于,混合矿物颗粒载体的配方为:45kg腐殖酸、15kg磷矿粉、15kg钾长石、3kg硼砂、3kg硅酸镁、10kg煤矸石以及7.9kg黏土,灵芝多糖的用量为0.1kg;步骤(3)也不同,具体的,(3)将羟丙基甲基纤维素俘获后的矿质材料输送到造粒机造粒,并将混合矿物颗粒在200℃下干燥定型,吹风冷却至常温,制成含多种营养元素和多孔结构的混合矿物颗粒;其余步骤均与实施例6相同。实施例8一种具有固氮、解磷和解钾功效的果树专用肥料本实施例与实施例6的区别在于,混合矿物颗粒载体的配方为:35kg腐殖酸、10kg磷矿粉、10kg钾长石、5kg硼砂、5kg硅酸镁、20kg煤矸石以及13.5kg黏土,灵芝多糖的用量为0.5kg;步骤(3)也不同,具体的,(3)将羟丙基甲基纤维素俘获后的矿质材料输送到造粒机造粒,并将混合矿物颗粒在180℃下干燥定型,吹风冷却至常温,制成含多种营养元素和多孔结构的混合矿物颗粒;其余步骤均与实施例6相同。将实施例6-8制备的具有固氮、解磷和解钾功效的果树专用肥料的应用,围绕树干在树冠滴水线以内30厘米左右处开沟或多点开穴,见到树根再施加果树专用肥,然后埋土,浇透水即可,施肥量为水果产量的10%。施用时间为水果采收后至第二年新结的水果膨大期,每年仅施用1次果树专用肥料,并及时浇透水,全年不再使用任何肥料。测试例:本发明的发明人经常被邀请去全国各地进行考察和对当地技术人员进行培训,在此过程中,将本发明的果树专用肥在具有代表性的果树上进行了试验,试验结果如下:实例1本发明在广西武鸣县沃柑上应用证明,采果后按每株5公斤,将实施例6制备的具有固氮、解磷和解钾功效的果树专用肥料环施于根部,沃柑树势生长健壮,单株结果量50公斤~60公斤,增产15%~30%,果实糖度达17.5%,可溶性固形物15.2%,水分充足,香味浓,口感好,果面光亮,果实中无农药残留,商品价值高。实例2本发明在广西桂林砂糖橘上应用证明,5月20日按每株6公斤,将实施例6制备的具有固氮、解磷和解钾功效的果树专用肥料环施于根部,砂糖橘树势生长健壮,单株结果量70公斤左右,增产25%左右,果实糖度达21.3%,可溶性固形物14.9%,水分充足,香味浓,口感好,果面光亮,果实中无农药残留,商品价值高。实例3本发明在江西南丰县赣南脐橙上应用证明,3月12日按每株6公斤,将实施例6制备的具有固氮、解磷和解钾功效的果树专用肥料环施于根部,赣南脐橙树势生长健壮,单株结果量65公斤左右,果实糖度达16.8%,可溶性固形物15.2%,水分充足,香味浓,口感好,果面光亮,果实中无农药残留,商品价值高。实例42017年和2018年,本发明在浙江富阳区葡萄上应用证明,3月5日按每株2.5公斤,将实施例7制备的具有固氮、解磷和解钾功效的果树专用肥料环施于根部,葡萄树势生长健壮,每亩结果量8652公斤左右,增产30%左右,果实糖度达19.4%,可溶性固形物13.2%,水分充足,香味浓,口感好,果面光亮,耐储存,果实中无农药残留,商品价值高。实例52016年、2017年和2018年,本发明在山东海阳县红富士苹果上连续3年应用证明,上一年采果后(11月2日)按每株6公斤,将实施例7制备的具有固氮、解磷和解钾功效的果树专用肥料环施于根部,苹果树势生长健壮,每亩结果量9387公斤左右,增产28%左右,果实糖度达18.2%,可溶性固形物16.3%,水分充足,香味浓,口感好,果面光亮,果实中无农药残留,商品价值高。实例62017年和2018年,本发明在山东肥城市桃树上连续2年应用证明,上一年采果后(10月16日)按每株5公斤,将实施例7制备的具有固氮、解磷和解钾功效的果树专用肥料环施于根部,桃树势生长健壮,每亩结果量7582公斤左右,增产32%左右,果实糖度达17.8%,可溶性固形物14.7%,水分充足,香味浓,口感好,果面光亮,果实中无农药残留,商品价值高。实例7本发明在山东阳谷县梨树上应用证明,上一年采果后(10月25日)按每株6公斤,将实施例8制备的具有固氮、解磷和解钾功效的果树专用肥料环施于根部,梨树势生长健壮,每亩结果量8864公斤左右,果实糖度达18.1%,可溶性固形物13.9%,水分充足,香味浓,口感好,果面光亮,果实中无农药残留,商品价值高。实例82017年和2018年,本发明在山东沂源县猕猴桃上连续2年应用证明,上一年采果后(10月30日)按每株5公斤,将实施例8制备的具有固氮、解磷和解钾功效的果树专用肥料环施于根部,猕猴桃树势生长健壮,每亩结果量6382公斤左右,增产30%左右,果实糖度达16.9%,可溶性固形物17.4%,水分充足,香味浓,口感好,果面光亮,果实中无农药残留,商品价值高。本发明通过将组分为20-40份腐殖酸、5-10份磷矿粉、5-10份钾长石、3-5份硼砂、3-5份硅酸镁、5-20份煤矸石以及5-20份黏土进行粉碎至直径3.5-5mm,形成天然混合矿物粉;另含0.5-2份羟丙基甲基纤维素为俘获剂,用羟丙基甲基纤维素俘获这些混合矿物粉,经造粒高温干燥定型,获取具有多孔结构的混合矿物颗粒。上述混合矿物颗粒载体上吸附功能菌和根系生长活化剂,功能菌包含:用天然固氮芽孢杆菌选育的超高效固氮菌(sdtb-0035),固氮水平较天然菌株提高70.48倍;用降解有机磷农药芽孢杆菌选育的解磷菌(sdtb-0043),可直接将磷矿粉中的磷转变为水溶磷;用降解氨基甲酸酯类农药的芽孢杆菌选育的解钾菌(sdtb-0052),可将钾长石等钾矿粉中的钾变为水溶性钾;根系生长活化剂为灵芝多糖。以腐殖酸、混合矿物粉和黏土等天然矿质材料,用羟丙基甲基纤维素俘获后造粒成混合矿物颗粒载体,将功能菌和根系生长活化剂灵芝多糖吸附于多孔结构的载体中成为不含合成氨、磷化合物和钾化合物(化肥)的特色天然绿色肥料。该肥料可根据果树对氮、磷、钾等养分需求,通过超高效固氮菌(sdtb-0035)从大气中获得氮素,解磷菌(sdtb-0043)和解钾菌(sdtb-0052)从混合矿物颗粒和土壤中富含的矿物质以及添加的矿粉中解离出速效磷和速效钾。同时,解磷菌(sdtb-0043)和解钾菌(sdtb-0052)还可将混合矿物颗粒和腐殖酸等有机质载体和土壤中的其他矿质元素转化为水溶物,利于果树根系吸收利用,提供中微量元素,全面满足果树及农作物的营养供应。该产品可完全替代化学合成氨、磷化合物和钾化合物(化肥)、有机肥和一切肥料,而且,所述混合矿物颗粒具有的多孔结构能保证土壤的疏松,保持空气流通,不仅能满足水果生产对养分的需要,营养供应均衡持久,还能优质高产、改良土壤,环境友好,实现优质水果的可持续生产。所属领域的普通技术人员应当理解:以上任何实施例的讨论仅为示例性的,并非旨在暗示本公开的范围(包括权利要求)被限于这些例子;在本发明的思路下,以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合,并存在如上的本发明的不同方面的许多其它变化,为了简明它们没有在细节中提供。因此,凡在本发明的精神和原则之内,所做的任何省略、修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。当前第1页12
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