一种微生物有机肥及其制备方法
【专利摘要】本发明提供的一种微生物有机肥，包括腐熟堆肥和克立本类芽孢杆菌；所述的克立本类芽孢杆菌有效活菌数为0.5×108cfu/g以上。本发明是以腐熟堆肥和克立本类芽孢杆菌制成为微生物有机肥，微生物有机肥中的克里本类芽孢杆菌广谱性好，抑菌活性高，对多种植物病害都有防治效果，能代替部分化学农药的使用，降低化学农药的施用次数，减少农户生产成本；与此同时克立本类芽孢杆菌在土壤中作用可达到疏松深层土壤，增大深层土壤孔隙度，增加通气孔隙数量和毛管孔隙数量的效果，达到提高化肥的利用率，同时改善土壤、促进植物生长的目的。微生物有机肥不会产生抗药性，长期使用能减少化肥和化学农药带来的环境污染问题。CGMCC No.799620130813
【专利说明】
一种微生物有机肥及其制备方法
技术领域
[0001]本发明涉及有机肥技术领域，特别涉及一种含有克里本类芽孢杆菌微生物有机肥及其制备方法。【背景技术】
[0002]中国是一个农业大国，农药和肥料在农业生产中发挥着十分重要的作用。在农作物种植或蔬菜栽培过程中，由于病虫害发生危害农作物或蔬菜的生长，农民在种植或栽培过程中，为了保证农作物产量和蔬菜顺利上市，长期使用大量化学农药来预防或抑制病虫害的发生和发展。由于化学农药的使用，使农业成本急增，化学农药的残留问题不仅危害蔬菜的品质安全和人类身体健康，还会造成病虫害的抗药性，同时也造成农业生态环境的污染，不利于绿色环保。
[0003]与此同时，在农作物种植或栽培中，化学肥料的用量在不断增加，有机肥的用量越来越少，而农作物对化学肥料的利用率仅仅在30 %作用，约70%的化学肥料沉积固定在土壤中或随雨水流失与江河中而不被农作物吸收和利用，这造成了土壤板结，环境污染，江河和地下水富营养化日益严重，土壤有机质含量降低，肥力下降，土壤中有益微生物生存空间变小，数量减少，从而造成土壤板结严重，农作物生长越来越差。
[0004]近年来，随着人们对绿色食品、有机食品的认识不断提高，随着人们健康意识的提高，大多数国家都非常重视农产品的安全性，对农药残留的限制十分严格。中国在加入WT0 以后，农产品入口面临着非常严峻的绿色壁皇”其中农药残留超标是经常遇到问题，严重影响了我国农产品在国际市场的竞争力。因此，在种植或栽培农作物时，人们需要急需能替代化学肥料和化学农药的物质应用在绿色食品的生产中。现有技术中，有关于微生物有机肥的报道，例如，申请号为CN103756931的中国专利公开了一种防治番茄青枯病的解淀粉芽孢杆菌菌株及微生物有机肥，该微生物有机肥含有丰富的有机质、氨基酸和小分子多肽，没有因化学农药的使用所带来的一系列问题，可以在营养钵施用，也可以在大田施用，但解淀粉芽孢杆菌菌株T-5是一种抑制番茄青枯病病原菌生长的专一性高效菌株，但对其他病原菌没有较好的抑制性，因此，也不能满足人们在生产绿色食品的应用。
【发明内容】
[0005]有鉴于此，本发明的目的在于提供一种微生物有机肥，该微生物有机肥能防治多种植物病害同时利于促进植物生长。
[0006]为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案:
[0007]本发明提供了一种微生物有机肥，包括腐熟堆肥和克立本类芽孢杆菌;所述的克立本类芽孢杆菌有效活菌数为〇.5 X 108cfu/g以上。
[0008]优选的，所述克立本类芽孢杆菌与腐熟堆肥的体积比为1:100?500。
[0009]优选的，所述腐熟堆肥的原料包括木薯渣、竹醋原液和填充料。
[0010]优选的，所述腐熟堆肥的原料包括以下体积含量的组分:40?60 %木薯渣、15?25 %竹醋原液、15?35 %填充料。[〇〇11] 优选的，所述木薯渣含水率为40?60 %。[〇〇12]优选的，所述填充料为锯末和秸杆的一种或两种。[〇〇13]优选的，所述竹醋原液由竹材烧炭过程中产生的气体冷却得到，所述竹醋原液包括有机酸类、醇类、酮类、醛类、酯类及微量的碱性成分。
[0014]本发明还提供了上述有机肥的制备方法，包括以下步骤:
[0015]a)将克里本类芽孢杆菌菌种接入活化培养基中进行活化培养，将所述活化培养后的菌种接入液体培养基中进行液体发酵培养，得到克立本类芽孢杆菌发酵液；
[0016]b)将堆肥原料混合堆肥处理，直至腐熟，得到腐熟堆肥；
[0017]c)将所述步骤a)得到的克立本类芽孢杆菌发酵液与所述步骤b)得到的腐熟堆肥混合，得到生物有机肥；
[0018]所述步骤a)和步骤b)之间没有时间顺序限定。
[0019]优选的，所述步骤1)中活化培养的温度为25?30°C，培养时间48?72h。[〇〇2〇]优选的，所述活化培养在搅拌的条件下进行，所述搅拌的转速为100?150rpm。
[0021]所述液体发酵培养需持续通入无菌氧气，所述通入无菌氧气与发酵液的体积比为 1:0.5?1.5〇[0〇22]优选的，所述液体发酵培养的发酵液的量是发酵罐体积的50?65%，培养时间为4 ?5d，培养温度为25?28 °C，pH值为6.5?8。
[0023]优选的，所述步骤2)中采用静态强制通风方式进行堆肥处理，所述通风的种类为普通空气，通风量为20?25m3/(h ? t);所述堆肥时间为25?35天。
[0024]本发明提供的一种微生物有机肥，包括腐熟堆肥和克立本类芽孢杆菌;所述的克立本类芽孢杆菌有效活菌数为0.5 X108cfu/g以上。本发明是以腐熟堆肥和克立本类芽孢杆菌为原料制成微生物有机肥，微生物有机肥中的克里本类芽孢杆菌广谱性好，抑菌活性高，对多种植物病害都有防治效果，能代替部分化学农药的使用，降低化学农药的施用次数，减少农户生产成本;与此同时克立本类芽孢杆菌在土壤中作用可达到疏松深层土壤，增大深层土壤孔隙度，增加通气孔隙数量和毛管孔隙数量的效果，达到提高化肥的利用率，同时改善土壤、促进植物生长的目的。而且，本发明提供的微生物有机肥不会产生抗药性，长期使用能减少化肥和化学农药带来的环境污染问题。[〇〇25]进一步的，所述微生物有机肥，微生物有机肥中有机质含量多40%，氮磷钾总含量多5%，能够满足植物生长的要求，同时促进植物的生长。[〇〇26]生物保藏说明
[0027]克里本类芽孢杆菌，拉丁名为Paenibacillus kribbensis，属于芽孢杆菌科，类芽孢杆菌属，菌种保藏号为:CGMCC N0.7996，菌种代号为TRCC82001，保藏地点为中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏地址为中国北京，保藏时间为2013年8月13日。【具体实施方式】
[0028]本发明提供了一种微生物有机肥，包括腐熟堆肥和克立本类芽孢杆菌;所述的克立本类芽孢杆菌有效活菌数为〇.5 X 108cfu/g以上。
[0029]本发明提供的一种微生物有机肥，微生物有机肥中的克里本类芽孢杆菌广谱性好，抑菌活性高，对多种植物病害都有防治效果，能代替部分化学农药的使用，降低化学农药的施用次数，减少农户生产成本;与此同时克立本类芽孢杆菌和堆肥中的微生物在土壤中作用可达到疏松深层土壤，增大深层土壤孔隙度，增加通气孔隙数量和毛管孔隙数量的效果，达到提高化肥的利用率，同时改善土壤、促进植物生长的目的。
[0030]本发明提供的微生物有机肥包括腐熟堆肥。本发明对所述腐熟堆肥的原料优选包括木薯渣、竹醋原液和填充料。所述的木薯渣含水率优选为40?60%，更优选为50%。在本发明中，所述木薯渣为木薯提取淀粉后的副产物，本发明对所述木薯渣的来源没有特殊限制，采用本领域技术人员熟知的木薯渣即可。
[0031]在本发明中，所述填充料优选为锯末和秸杆的一种或多种。本发明对所述锯末和秸杆的来源没有特殊限制，采用本领域技术人员熟知锯末和秸杆的即可。本发明实施例中所使用的锯末为松树锯末，所使用的秸杆为小麦或玉米秸杆，所述秸杆堆肥前经过粉碎，所述粉碎程度为粉碎成3?5cm长度。
[0032]在本发明中，所述竹醋原液优选由竹材烧炭过程中产生的气体冷却得到，所述竹醋原液中包括有机酸类、醇类、酮类、醛类、酯类及微量的碱性成分。[〇〇33]在本发明中，所述烧炭过程优选温度为500?1000°C，在80°C?150°C条件下收集烧炭产生的气体。[〇〇34]在本发明中，所述克立本类芽孢杆菌与腐熟堆肥的体积比优选为1:100?500，更优选为1:200?300，最优选为1:280。[〇〇35]在本发明中，所述腐熟堆肥的原来优选包括以下体积含量的组分:40?60%木薯渣、15?25 %竹醋原液、15?35 %填充料。[〇〇36]本发明中，所述腐熟堆肥的原料优选包括体积含量为40?60%的木薯渣，更优选为45?55 %，最优选为50 %。[〇〇37]本发明对所述腐熟堆肥优选包括体积含量为15?25%竹醋原液，更优选为18? 23%，最优选为21 %。[〇〇38]本发明对所述腐熟堆肥优选包括体积含量为15?35 %填充料，更优选为20? 32%，最优选为29 %。
[0039]本发明还提供了上述技术方案所述微生物有机肥的制备方法，包括以下步骤:
[0040]a)将克里本类芽孢杆菌菌种接入活化培养基中进行活化培养，将所述活化培养后的菌种接入液体培养基中进行液体发酵培养，得到克立本类芽孢杆菌发酵液；
[0041]b)将堆肥原料混合堆肥处理，直至腐熟，得到腐熟堆肥；[〇〇42] c)将所述步骤a)得到的克立本类芽孢杆菌发酵液与所述步骤b)得到的腐熟堆肥混合，得到生物有机肥；
[0043]所述步骤a)和步骤b)之间没有时间顺序限定。
[0044]本发明将克里本类芽孢杆菌菌种接入活化培养基中进行活化培养。本发明对接种过程没有特殊限定，选用本领域技术人员所熟知的接种方法即可。本发明对接种量没有特殊限制，选用本领域技术人员所熟知的接种量即可，本发明实施例中，所述活化培养过程的接种量具体为总活化培养基体积的1?5%。
[0045]在本发明中，所述活化培养基优选为营养琼脂固体培养基。本发明对所述营养琼脂固体培养基的组成没有特殊限制，选用本领域技术人员所熟知的营养琼脂固体培养基的配方即可。本发明对所述营养琼脂固体培养基的配制方法没有特殊限制，选用本领域技术人员所熟知的营养琼脂固体培养基配制方法即可。
[0046]活化培养后，本发明将得到的活化菌种接入液体培养基中进行液体发酵培养，得到克立本类芽孢杆菌发酵液。本发明优选将活化菌种接入摇瓶液体培养基中进行摇瓶培养。
[0047]在本发明中，所述摇瓶培养的温度优选为25?32°C，更优选为30°C。[0〇48]本发明对所述摇瓶培养的培养时间优选为48?72h，更优选为60h。
[0049]本发明优选在所述摇瓶培养过程中对菌液进行显微镜检测，以选择结束活化培养的时机，本发明优选镜检无杂菌，且〇D66Q在0.5以上时结束。
[0050]在本发明中，所述摇瓶培养的液体培养基种类为不添加琼脂的活化培养基。[0051 ]经所述摇瓶培养得到菌液后，本发明将所述菌液接入液体培养基中进行液体发酵培养，得到克里本类芽孢杆菌发酵液。[〇〇52]在本发明中，所述液体培养基优选包括下列质量浓度的组分:25?35g/L蔗糖、1.0 ?2.0g/L硝酸钠、0.8?1.2g/L磷酸氢二钾、0.2?0.7g/L硫酸镁、0.3?0.7g/L氯化钾、 0.008?0.015g/L硫酸铁和2?4g/L消泡剂，更优选为30g/L蔗糖、1.5g/L硝酸钠、lg/L磷酸氢二钾、0.5g/L硫酸镁、0.5g/L氯化钾、0.01g/L硫酸铁和3g/L消泡剂。
[0053]本发明对消泡剂的种类和来源没有特殊限制，采用本领域技术人员所熟知的消泡剂的种类和来源即可。本发明实施例用采用的消泡剂的种类为豆油。[〇〇54]在本发明中，所述液体发酵培养过程中发酵液的pH值优选为6.5?8,更优选为 7.0〇[〇〇55]在本发明中，所述液体发酵培养的接种量优选为50?65%，更优选为60%。
[0056]在本发明中，所述液体发酵培养的时间优选为4?5d。[〇〇57]在本发明中，所述液体发酵培养的温度优选为25?32°C，更优选为30°C。
[0058]在本发明中，所述液体发酵培养优选在搅拌的条件下进行，所述搅拌的转速优选为100?150rpm，更优选为120rpm。
[0059]在本发明中，所述液体发酵培养优选持续通入无菌氧气。所述通入无菌氧气与发酵液的体积比优选为1:0.5?1.5，更优选为1:1。
[0060]在本发明中，所述液体发酵培养出罐时机优选为克里本类芽孢杆菌发酵液呈粘稠状态出罐，所述发酵液含菌量优选多100 X 108cfu/g。本发明对所述发酵液的含菌量的测定方法没有特殊限制，采用本领域技术人员所熟知的含菌量测定方法即可。
[0061]本发明将堆肥原料进行混合堆肥处理，直至腐熟，得到腐熟堆肥。本发明在所述堆肥处理的过程中，优选向所述堆肥原料中通风;所述通风的种类优选为普通空气。本发明对普通空气的制备方法没有特殊限制，采用本领域技术人员所熟知的普通空气的制备方法即可。
[0062]在本发明中，所述通风优选采用静态强制通风方式进行。[〇〇63] 在本发明中，所述通风的速率优选为20?25m3/(h ? t)，更优选为23m3/(h ? t)。 [〇〇64] 在本发明中，所述堆肥处理的时间优选为25?35天，更优选为30天。
[0065]得到克里本类芽孢杆菌发酵液和腐熟堆肥后，本发明将堆肥和克里本类芽孢杆菌发酵液混合，得到微生物有机肥。所述混合时克里本类芽孢杆菌发酵液和腐熟堆肥的体积比优选为1:100?500。本发明对所述混合过程没有特殊限制，采用本领域技术人员所熟知的混合技术方案即可，如在本发明的实施例中，采用搅拌的方式对混合物料进行混合。 [〇〇66]本发明中，所述微生物有机肥按照每亩施肥量为500?1000kg/亩施用在蔬菜种植田中，并且以不施用微生物有机肥的蔬菜田作为对照组，记录蔬菜的生长情况，病害情况和蔬菜产量。
[0067]下面结合实施例对本发明提供的微生物有机肥及其制备方法进行详细的说明， 但是不能把它们理解为对本发明保护范围的限定。
[0068]实施例1
[0069]将克里本类芽孢杆菌菌种接入营养琼脂糖培养基中在无菌环境中进行活化培养， 将活化后的菌种按照接种量为3%接入到摇瓶中进行培养，培养温度25°C，培养时间72h，经过镜鉴无杂菌并且0D660为0.6时结束摇瓶培养，将摇瓶培养的克里本类芽孢杆菌菌种按照接种量65 %接入液体培养基中进行发酵，液体培养基配方具体为30g/L蔗糖、1.5g/L硝酸钠、lg/L磷酸氢二钾、0.5g/L硫酸镁、0.5g/L氯化钾、0.01g/L硫酸铁、3g/L的豆油为消泡剂， 发酵温度控制32°C;发酵过程中控制发酵液pH值为7,发酵过程中不断通入无菌氧气，使通入无菌氧气与发酵液的体积比为1:0.5，同时不断搅拌，发酵培养5天后，克里本发酵液呈粘稠状态，并且经检测发酵液中含菌量为l〇〇X108cfu/g出罐得到克里本类芽孢杆菌发酵液。
[0070]将占总体积的50 %的木薯渣、15 %竹醋原液和35 %锯末进行充分混合，置于堆肥槽中进行堆肥处理，采用静态强制通风方式进行堆肥处理，通入普通空气，通气量为20m3/ (h ? t)，经30天堆肥达到腐熟，得到腐熟堆肥。
[0071]将获得的克里本类芽孢杆菌发酵液和堆肥按照体积比1:100进行混合，保证得到的微生物有机肥中克立本类芽孢杆菌的含量为〇.5 X 108cfu/g。[〇〇72] 实施例2[〇〇73]将实验室冷藏保存的克里本类芽孢杆菌菌种按照接入营养琼脂糖培养基中在无菌环境中进行活化培养，将活化后的菌种按照接种量为5%接入到摇瓶中进行培养，培养温度30 °C，培养时间60h，经过镜鉴无杂菌并且0D66Q为0.5时结束摇瓶培养，将摇瓶培养的克里本类芽孢杆菌菌种按照接种量50%接入液体培养基中进行发酵，液体培养基配方具体为 35g/L蔗糖、1.0g/L硝酸钠、lg/L磷酸氢二钾、lg/L硫酸镁、0.3g/L氯化钾、0.02g/L硫酸铁、 2g/L的豆油为消泡剂，发酵温度控制30°C;发酵过程中控制发酵液pH值为6.5,发酵过程中不断通入无菌氧气，使通入无菌氧气与发酵液的体积比为1:1.5，同时不断搅拌，发酵培养4 天后，克里本发酵液呈粘稠状态，并且经检测发酵液中含菌量为200X 108cfu/g出罐得到克里本类芽孢杆菌发酵液。将占总体积的60 %的木薯渣、10 %竹醋原液和30 %秸杆进行充分混合，置于堆肥槽中进行堆肥处理，采用静态强制通风方式进行堆肥处理，通入普通空气， 通气量为25m3/(h ? t)，经35天堆肥达到腐熟，得到腐熟堆肥。将获得的克里本类芽孢杆菌发酵液和堆肥按照体积比1:200进行混合，保证得到的微生物有机肥中克立本类芽孢杆菌的含量为〇.5X108cfu/g。
[0074] 实施例3[〇〇75]将实验室冷藏保存的克里本类芽孢杆菌菌种按照接入营养琼脂糖培养基中在无菌环境中进行活化培养，将活化后的菌种按照接种量为5%接入到摇瓶中进行培养，培养温度32°C，培养时间48h，经过镜鉴无杂菌并且0D66Q为0.7时结束摇瓶培养，将摇瓶培养的克里本类芽孢杆菌菌种按照接种量50%接入液体培养基中进行发酵，液体培养基配方具体为 35g/L蔗糖、1.0g/L硝酸钠、lg/L磷酸氢二钾、lg/L硫酸镁、0.3g/L氯化钾、0.02g/L硫酸铁、 2g/L的豆油为消泡剂，发酵温度控制30°C;发酵过程中控制发酵液pH值为7.5,发酵过程中不断通入无菌氧气，使通入无菌氧气与发酵液的体积比为1:1，同时不断搅拌，发酵培养6天后，克里本发酵液呈粘稠状态，并且经检测发酵液中含菌量为500 X 108cfu/g出罐得到克里本类芽孢杆菌发酵液。将占总体积的40 %的木薯渣、20 %竹醋原液和40 %填充料进行充分混合，所述填充料是按体积比1:1的锯末和秸杆，置于堆肥槽中进行堆肥处理，采用静态强制通风方式进行堆肥处理，通入普通空气，通气量为23m3/(h ? t)，经32天堆肥达到腐熟，得到腐熟堆肥。将获得的克里本类芽孢杆菌发酵液和堆肥按照体积比1:280进行混合，保证得到的微生物有机肥中克立本类芽孢杆菌的含量为1 X 108cfu/g。[〇〇76]对实施例1-3获得的微生物有机肥进行测定，结果表明有机质含量多40%，氮磷钾总含量多5%;将实施例1-3获得的微生物有机肥按照每亩施肥量为500?1000kg/亩施用在番茄种植田中，并且以不施用微生物有机肥的蔬菜作为对照组，试验表明，施用微生物生物月巴，能提高蔬菜的抗病能力，减少施用农药的次数，同时能提高深层土壤通气能力，与对照组蔬菜相比长势良好，病害发生较少，大大减少化学农药的使用，同时番茄的产量提高了 40%-45%〇[〇〇77]以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
【主权项】
1.一种微生物有机肥，其特征在于，包括腐熟堆肥和克立本类芽孢杆菌；所述的克立本类芽孢杆菌有效活菌数为〇.5 X 108cfu/g以上。2.根据权利要求1中所述的微生物有机肥，其特征在于，所述克立本类芽孢杆菌与腐熟 堆肥的体积比为1:100?500。3.根据权利要求1中所述的有机肥，其特征在于，所述腐熟堆肥的原料包括木薯渣、竹 醋原液和填充料。4.根据权利要求3中所述的有机肥，其特征在于，所述腐熟堆肥的原料包括以下体积含 量的组分:40?60 %木薯渣、15?25 %竹醋原液、15?35 %填充料。5.根据权利要求3所述有机肥，其特征在于，所述木薯渣含水率为40?60 %。6.根据权利要求3所述有机肥，其特征在于，所述填充料为锯末和秸杆的一种或多种。7.根据权利要求3所述有机肥，其特征在于，所述竹醋原液由竹材烧炭过程中产生的气 体冷却得到；所述竹醋原液包括有机酸类、醇类、酮类、醛类、酯类及微量的碱性成分。8.权利要求1?7任意一项所述的有机肥的制备方法，其特征在于，包括以下步骤:a)将克里本类芽孢杆菌菌种接入活化培养基中进行活化培养，将所述活化培养后的菌 种接入液体培养基中进行液体发酵培养，得到克立本类芽孢杆菌发酵液；b)将堆肥原料混合堆肥处理，直至腐熟，得到腐熟堆肥；c)将所述步骤a)得到的克立本类芽孢杆菌发酵液与所述步骤b)得到的腐熟堆肥混合， 得到生物有机肥；所述步骤a)和步骤b)之间没有时间顺序限定。9.根据权利要求8所述的有机肥的制备方法，其特征在于，所述步骤1)中活化培养的温 度为25?30°C，培养时间48?72h;所述活化培养在搅拌的条件下进行，所述搅拌的转速为100?150rpm;所述液体发酵培养需持续通入无菌氧气，所述通入无菌氧气与发酵液的体积比为1: 0 ? 5?1 ? 5;所述液体发酵培养的发酵液的量为发酵罐体积的50?65 %，培养时间为4?5d，培养温 度为25?28°(:4田直为6.5?8。10.根据权利要求8所述的有机肥的制备方法，其特征在于，所述步骤2)中采用静态强 制通风方式进行堆肥处理，所述通风的种类为普通空气，通风量为20?25m3/(h ? t);所述堆肥时间为25?35天。
【文档编号】C05G3/04GK106008072SQ201610323193
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年5月16日
【发明人】梁小文, 王根豪, 严艺波, 李肖宇, 吴俊杰, 石峥, 曾升华, 李英武
【申请人】江西天人生态股份有限公司