专利名称：一种复合型微生物有机肥及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种复合型微生物有机肥及其制备方法，特别涉及一种以烟草渣和蚕沙为主，添加活性复合菌和黄腐酸钾、钙粉的复合型微生物有机肥，属于生物肥料技术领域。
背景技术：
土壤是植物生长环境的重要载体，它给植物提供光合作用的原料和附着基质，土壤质量和作物产量息息相关。土壤质量的基础是土壤肥力，土壤肥力是土壤为植物生长提供和协调营养条件和环境条件的能力，是土壤各种基本性质的综合表现。近年来，随着人口的快速增长，人们为了提高农作物产量，大量使用化学肥料和农药，致使土壤中有机物含量降低、养分流失，土壤酸化、板结，氮、磷、钾等养分利用率不高，土壤菌群失衡，生物活性降低，有害菌和有害物质增多，土壤肥力严重下降，农业可持续发展受到严重挑战。化肥和农药的滥用，既增加了农民的负担，又造成农产品中化学残留物等有害物质大量增加，严重影响了人类的健康和生存。于是有机农业、无公害农产品生产越来越受到人们的重视，而生物有机肥由于其独特的生物活性和对土壤的改良特性是有机农业发展的希望所在。草炭土是沼泽发育过程中的产物，含有大量水分和未被彻底分解的植物残体、腐殖质以及一部分矿物质。草炭土有机质含量在30%以上，质地松软易于散碎，具有质轻、持水、透气的特点，具有其它有机材料不可替代的作用，是吸附功能菌剂的优良载体，近年来在我国生产绿色有机复合肥中广泛应用。
我国是烟草生产大国，每年烟叶产量450 500万吨，其中会产生近25%的烟叶、烟末等废弃下脚料。烟草渣中总氮含量达到10%，钾、磷、钙、有机质的含量均在1%左右，还含有烟碱、绿原酸等抗菌物质，不但可以为农作物提供养料，还具有防止病虫害和抑制杂草生长的作用，是制作有机肥的优质原料。但烟碱含量过高会杀害土壤中的有益菌株，会造成农作物的减产。微生物有机肥是在传统有机肥料的基础上接种有益微生物而生产的一种肥料，与传统有机肥相比，微生物有机肥具有速效、长效、抗病、改良土壤和抗板结作用。微生物有机肥既能在作物生长前期快速提供作物所需的速效养分，又可在作物生长过程中，通过微生物的生命活动分解有机质和矿物质释放养分，不断地供作物生长需要，发挥速效和长效兼有的作用。生物有机肥除含有农作物生长发育所必需的大量元素和微量元素外，还含有大量有机质、微生物代谢产物及大量活性有益微生物，既能促进作物生长，又能增强作物抗病性，保证作物产量的提高。微生物有机肥所含的大量有机质和有益微生物，能够改善土壤结构，修复土壤微生物区系，抑制有害微生物的蔓延，维护土壤生态平衡。目前我国的生物有机肥有多种类型，但真正被广泛应用的并不多，主要的问题在于微生物有机肥需要经过发酵、分解等过程，同时还需加入或保留适量的有益微生物，另外生物有机肥也存在成本较高、质量不够稳定的缺陷。
发明内容
本发明针对现有技术的不足，提供一种无污染、高效、实用的复合型微生物有机月巴，本发明还提供了该微生物有机肥的应用方法。本发明技术方案如下:一种复合型微生物有机肥，组分如下，均为重量份:绿色木霉(Trichoderma viride) JUWE1002发酵液I 4份、枯草芽抱杆菌(Bacillus subtilis) JUffEIOOl发酵液I 4份、草炭土 20 30份、烟草禮:33 38份、香沙33 38份、钙粉6 7份、黄腐酸钾I 2份；所述的绿色木霉(Trichoderma viride) JUWE1002发酵液中活菌数> 9X IO8个/ml,所述的绿色木霉(Trichoderma viride)JUWE1002已在中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心保藏，保藏号为CGMCC N0.7035，保藏时间为2012年12月24日，保藏地址为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；所述的枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis) JUWE1001发酵液中活菌数彡9X IO8个/ml;由枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis) JUWE1001发酵制得的，枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis) JUffEIOOl已在中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心保藏，保藏号为CGMCC N0.7034，保藏时间为2012年12月24日，保藏地址为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。根据本发明优选的，所述的黄腐酸钾规格为:细度< 120目，水可溶物> 99.7%，水溶性黄腐酸彡50%，氧化钾9.5 10%。
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根据本发明优选的，所述的草炭土细度为120目。根据本发明优选的，所述的烟草渣选用新鲜、无霉变的烟草渣，采用市售优质腐熟剂发酵腐熟后制得。烟草渣是卷烟工业的下脚料，主要含有纤维素、淀粉、蛋白质、糖、生物碱、果胶、碳水化合物、酚、脂肪酸、萜烯、固醇和无机物质。根据本发明优选的，所述的蚕沙选用新鲜、无霉变的蚕沙，采用市售优质腐熟剂发酵腐熟后制得。蚕沙是蚕食桑叶之后的粪便，颗粒状，风干之后，表面灰黑色或灰棕色，质坚硬，不易碎(遇潮后易散碎);微有青草气(桑叶清香)，其主要成分是纤维素、蛋白质等有机物质。根据本发明优选的，所述的钙粉为贝壳粉。上述复合型微生物有机肥的制备方法，步骤如下:(I)将绿色木霉JUWE1002发酵液和枯草芽孢杆菌JUWE1001发酵液混合均匀，制得混合液；(2)将草炭土用80 100°C热风烘干120min,制得除菌草炭土 ；(3)将步骤(I)制得的混合液与步骤(2)制得的除菌草炭土混合吸附，经粉碎、过100目筛，然后与烟草渣和蚕沙混合，并添加钙粉和黄腐酸钾，混合均匀，以低于40°C的热风低温干燥至含水量低于15% (w/w)，制得复合型微生物有机肥。根据本发明优选的，所述绿色木霉JUWE1002发酵液按照如下方法制备:①用绿色木霉JUWE1002接种于平板PDA培养基；②挑取菌落边缘菌丝转接于麸皮汁培养基中，培养温度28°C 30°C，200rpmJ§养时间30 40h，制得绿色木霉JUWE1002培养液；
③以5% (w/w)的接种量将步骤②制得的绿色木霉JUWE1002培养液接种于麸皮汁发酵培养基中，发酵条件为:温度28 30°C，罐压:0.现 &，通风0.8 lvvm，搅拌速度180 200rpm，培养时间为6 8天，制得绿色木霉JUWE1002发酵液。绿色木霉JUWE1002发酵液中活菌数应不小于9X IO8个/ml。上述步骤①中的平板PDA培养基，每升组分如下:马铃薯200g，蔗糖20g，琼脂20g,蒸懼水 IOOOmL ；上述步骤②中的麸皮汁培养基组分如下，均为重量百分比:麸皮10%，蔗糖5%，余量水，自然PH值；上述步骤③中的麸皮汁发酵培养基组分如下，均为重量百分比:麸皮6%，蔗糖3%，余量水，自然PH值。根据本发明优选的，所述枯草芽孢杆菌JUWE1001发酵液按照如下方法制备:a、将枯草芽孢杆菌JUWE1001，划线接种于牛肉膏蛋白胨培养基37°C培养45 50h ；b、接种环挑取菌体接种于玉米粉液体培养基中，180 200rpm，37°C培养22 26h ；C、以1% (w/w)接种量接种于玉米粉发酵培养基，进行发酵培养，发酵条件为:温度38°C，罐压:0.1Mpa，通风0.8 lvvm，搅拌速度180 200rpm，培养时间为3 4天，制得枯草芽孢杆菌JUWE1001发酵液。枯草芽孢杆菌JUWE1001发酵液中有效菌体浓度应不小于3X IO9 个/ml。上述步骤a中的牛肉膏蛋白胨培养基每百毫升组分如下:牛肉膏0.3g、蛋白胨lg、氯化钠0.5g、琼脂2g、蒸馏水定容至IOOml、ρΗ7.0 7.2 ;上述步骤b中的玉米粉液体培养基每百毫升组分如下:玉米粉1.5g，豆柏粉0.9g，磷酸氢二钠0.4g,磷酸二氢钾0.03g, MgSO40.1%，蒸懼水定容至100ml, pH6.8 7.0 ;上述步骤c中的玉米粉发酵培养基，组分如下，均为重量百分比:玉米粉2.00%，豆柏粉7.00%,磷酸氢二钠0.40%,磷酸二氢钾0.03%, MgSO40.1%，消泡剂0.02 0.005%,ρΗ6.8 7.0。上述试剂如无特别说明，均为本领域常规市售产品。有益效果1、本发明选用枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis) JUWE1001作为微生物有机肥的功能菌，该菌株抗逆性强，在生长过程中可产生丰富的具有高活力和植物病害防治功能的生理活性物质，具有促进土壤有机质分解，提高土壤控肥能力和土壤酶活性，改善土壤中微生物菌群结构，促进植物根系生长，抑制有害真菌、细菌、病毒和菌原体等作用。2、本发明选用的绿色木霉(Trichoderma viride) JUWE1002作为微生物有机肥的功能菌，生长势强，适应性极强，在多种土壤环境下均可快速生长，可以快速占领空间位点和营养资源。该菌能产生多种具有生物活性的酶系，如纤维素酶、几丁质酶、木聚糖酶等，可以分解土壤有机质，溶解可溶性物质，可以促进植物对矿物质的吸收，促进植物生长；绿色木霉(Trichoderma viride) JUWE1002可有效防治土传性病害；该菌株的菌丝可以附着和交绕土壤微粒，提高土壤稳定性和通透性，打破土壤板结。
3、枯草芽孢杆菌JUWE1001和绿色木霉JUWE1002作为微生物有机肥的功能菌共同施用，二者均具有菌株繁殖速度快，胞外分泌活性高，能够利用液体深层发酵技术大规模生产，从而快速获得大量菌体和孢子，降低生产成本；此外，两种菌种的形态性质互不相同，在抑制植物病害，改善土壤理化性质，促进植物根系的生长，增强根系对营养成分的吸收能力，调节根际土壤微生物菌群结构多方面，可以起到互补和增强作用。4、本发明选用草炭土作为功能菌吸附基质，能够改良土壤的物理性状，提高土壤有机质含量，促进植株根系的生长，促进农作物对氮、磷、钾等营养元素的吸收利用，从而促进农作物的生长发育，提高农作物的产量和品质。5、本发明选用烟草渣和蚕沙作为腐熟有机质的用料。先使用提取烟碱后的烟渣，然后通过发酵处理降解掉过量的烟碱然后与经过腐熟发酵作用后富含糖分、蛋白质和矿物质的蚕沙混合，营养基质齐全，能被农作物充分吸收利用，在农作物增产上有明显的效果。此外还能有效提高叶绿素、维生素含量，降低蔬菜中硝酸盐的含量，从而提高产品质量安全；并且烟草渣和蚕沙原料丰富，动物来源有机质和植物来源有机质配合使用，养分和有益成分互补，对作物生长更为有利。6、本发明中添加钙粉作为辅助用料，一方面可以补充植物钙质，另一方面具有改良土壤与补充营养的作用，增加土壤团粒结构，减少土壤板结。钙粉呈稳定性弱碱性，还可以中和土壤酸性物质，减少重金属为害7、本发明添加的黄腐酸钾内含微量元素、稀土元素、植物生长调节剂、病毒抑制剂等多种营养成分，使肥料养分更充足、补给更合理；此外，黄腐酸钾能够缓释肥料，改善化肥及农药利用；还可以加速沉淀分解，改善土壤结构；黄腐酸钾还可以激发植物生物活性，提高植物对营养的吸收，促进植物发芽生长。
具体实施例方式下面结合实施例对本发明的技术方案做进一步说明，但本发明所保护范围不限于此。原料说明实施例1所述绿色木霉JUWE1002发酵液是用菌种保藏号为CGMCC N0.7035的绿色木霉(Trichoderma viride) JUWE1002按现有技术发酵制得，枯草芽孢杆菌JUWE1001发酵液活菌数彡I X IO9个/ml ;实施例2 3所述绿色木霉JUWE1002发酵液按照如下方法制备:①用绿色木霉JUWE1002接种于平板PDA培养基，转接2代；②挑取菌落边缘菌丝转接于麸皮汁培养基中，培养温度28°C 30°C，200rpmJ§养时间36h，制得绿色木霉JUWE1002培养液；③以5% (w/w)的接种量将步骤②制得的绿色木霉JUWE1002培养液接种于麸皮汁发酵培养基中，发酵条件为:温度28 30°C，罐压:0.现 &，通风0.8 lvvm，搅拌速度180 200rpm，培养时间为7天，发酵液中活菌数为9X IO8个/ml。上述步骤①中 的平板PDA培养基，每升组分如下:马铃薯200g，蔗糖20g，琼脂20g,蒸懼水 IOOOmL ；上述步骤②中的麸皮汁培养基组分如下，均为重量百分比:麸皮10%，蔗糖5%，余量水，自然PH值；
上述步骤③中的麸皮汁发酵培养基组分如下，均为重量百分比:麸皮6%，蔗糖3%，余量水，自然PH值。枯草芽孢杆菌JUWE1001发酵液是用菌种保藏号为CGMCC N0.7034的枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)JUWE1001按现有技术发酵制得，枯草芽孢杆菌JUWE1001发酵液中活菌数为I X IO9个/ml ;实施例2 3所述枯草芽孢杆菌JUWE1001发酵液按照如下方法制备:a、将枯草芽孢杆菌JUWE1001，划线接种于牛肉膏蛋白胨培养基37°C培养48h ；b、接种环挑取菌体接种于玉米粉液体培养基，180rpm, 37°C培养24h ；C、以1% (w/w)接种量接种于玉米粉发酵培养基，进行发酵培养，发酵条件为:温度38°C，罐压:0.1Mpa，通风0.8-lvvm，搅拌速度180 200rpm，培养时间为3天，有效菌体浓度为3X IO9个/ml。上述步骤a中的牛肉膏蛋白胨培养基每百毫升组分如下:牛肉膏0.3g、蛋白胨lg、氯化钠0.5g、琼脂 2g、蒸馏水定容至IOOml、ρΗ7.0 7.2 ;上述步骤b中的玉米粉液体培养基每百毫升组分如下:玉米粉1.5g，豆柏粉0.9g，磷酸氢二钠0.4g,磷酸二氢钾0.03g, MgSO40.1%，蒸懼水定容至100ml, pH6.8 7.0 ;上述步骤c中的玉米粉发酵培养基，组分如下，均为重量百分比:玉米粉2.00%，豆柏粉7.00%,磷酸氢二钠0.40%,磷酸二氢钾0.03%, MgSO40.1%，消泡剂(商品名:th085泡敌，购自天津市冠前化工经销部)0.02 0.005%, pH6.8 7.0。草炭土购自清原满族自治县万喜泥炭开发有限公司，该草炭灰细度为120目；钙粉为购自山东海星饲料厂的贝壳粉；黄腐酸钾购自山东青州东阳化工有限公司，该黄腐酸钾细度< 120目，水可溶物> 99.7%，水溶性黄腐酸> 50%，氧化钾9.5 10%ο所述烟草渣是将购自沂水县博瑞达生物化工有限责任公司的烟渣经购自泰安信得利生物工程有限公司的腐熟剂在37 45°C下腐熟IOd制得。所述蚕沙是将购自山东土大力有机肥原料供应中心的蚕沙经购自泰安信得利生物工程有限公司的腐熟剂在37 45°C下腐熟IOd制得。实施例1一种复合型微生物有机肥，组分如下，均为重量份:绿色木霉JUWE1002发酵液I份、枯草芽孢杆菌JUWE1001发酵液I份、草炭土 20份、烟草渣35份、蚕沙35份、钙粉7份、黄腐酸钾I份。上述复合型微生物有机肥的制备方法，步骤如下:(I)将绿色木霉JUWEI发酵液和枯草芽孢杆菌JUWEI发酵液混合均匀，制得混合液；(2)将草炭土用80 100°C热风烘干120min,制得除菌草炭土 ；(3)将步骤(I)制得的混合液与步骤(2)制得的除菌草炭土混合吸附，经粉碎、过100目筛，然后与烟渣和蚕沙混合，并添加钙粉和黄腐酸钾，混合均匀，以小于40°C热风低温干燥至含水量低于15% (w/w)，制得复合型微生物有机肥。应用上述复合型微生物有机肥，与普通腐熟鸡粪作为有机肥相比较，对番茄产量及品质的影响(山东济南)。试验组:施用200kg/亩的复合型微生物有机肥，对照组:常规施用腐熟鸡粪400kg/亩,番爺品种为白果强丰,按行距35cm,株距30cm,垄高15cm,常规管理。结果如表1、2所示，施用本产品后能够增加番茄产量，缩短上市时间，还能改善果实品质，降低番茄青枯病的发病率。表I本产品对番茄产量和青枯病自然发病率的影响
权利要求
1.一种复合型微生物有机肥，其特征在于，组分如下，均为重量份: 绿色木霉(Trichoderma viride) JUWE1002发酵液I 4份、枯草芽抱杆菌JUWE1001发酵液I 4份、草炭土 20 30份、烟草渣33 38份、蚕沙33 38份、钙粉6 7份、黄腐酸钾I 2份； 所述的绿色木霉JUWE1002发酵液中活菌数> 9 X IO8个/ml，所述的绿色木霉JUWE1002已在中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心保藏，保藏号为CGMCC N0.7035，保藏时间为2012年12月24日，保藏地址为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。
所述的枯草芽孢杆菌JUWE1001发酵液中活菌数> 9X IO8个/ml ;由枯草芽孢杆菌JUffEIOOl发酵制得的，枯草芽孢杆菌JUWEI已在中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心保藏，保藏号为CGMCC N0.7034，保藏时间为2012年12月24日，保藏地址为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。
2.如权利要求1所述的复合型微生物有机肥，其特征在于，所述的黄腐酸钾规格为:细度< 120目，水可溶物彡99.7%，水溶性黄腐酸彡50%，氧化钾9.5 10%。
3.如权利要求1所述的复合型微生物有机肥，其特征在于，所述的草炭土细度为120 目。
4.如权利要求1所述的复合型微生物有机肥，其特征在于，所述的烟草渣选用新鲜、无霉变的烟草渣，采用市售优质腐熟剂发酵腐熟后制得； 所述的蚕沙选用新鲜、无霉变的蚕沙，采用市售优质腐熟剂发酵腐熟后制得。
5.如权利要求1所述的复合型微生物有机肥，其特征在于，所述钙粉为贝壳粉。
6.权利要求1所述复合型微生物有机肥的制备方法，其特征在于，步骤如下: (1)将绿色木霉JUWE1002发酵液和枯草芽孢杆菌JUWE1001发酵液混合均匀，制得混合液； (2)将草炭土用80 100°C热风烘干120min,制得除菌草炭土； (3)将步骤(I)制得的混合液与步骤(2)制得的除菌草炭土混合吸附，经粉碎、过100目筛，然后与烟草渣和蚕沙混合，并添加钙粉和黄腐酸钾，混合均匀，以低于40°C热风低温干燥至含水量低于15% (w/w)，制得复合型微生物有机肥。
7.如权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述绿色木霉JUWE1002发酵液按照如下方法制备: ①用绿色木霉JUWE1002接种于平板PDA培养基； ②挑取菌落边缘菌丝转接于麸皮汁培养基中，培养温度28V 30°C，200rpm，培养时间30 40h，制得绿色木霉JUWE1002培养液； ③以5%(w/w)的接种量将步骤②制得的绿色木霉JUWE1002培养液接种于麸皮汁发酵培养基中，发酵条件为:温度28 30°C，罐压:0.1Mpa，通风0.8 lvvm，搅拌速度180 200rpm,培养时间为6 8天，制得绿色木霉JUWE1002发酵液。
8.如权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述步骤①中的平板PDA培养基，每升组分如下:马铃薯200g,鹿糖20g,琼脂20g,蒸懼水IOOOmL ； 所述步骤②中的麸皮汁培养基组分如下，均为重量百分比:麸皮10%，蔗糖5%，余量水，自然pH值；所述步骤③中的麸皮汁发酵培养基组分如下，均为重量百分比:麸皮6%，蔗糖3%，余量7jC,自然pH值。
9.如权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述枯草芽孢杆菌JUWE1001发酵液按照如下方法制备: a、将枯草芽孢杆菌JUWE1001，划线接种于牛肉膏蛋白胨培养基37°C培养45 50h； b、接种环挑取菌体接种于玉米粉液体培养基中，180 200rpm，37°C培养22 26h； C、以1% (w/w)接种量接种于玉米粉发酵培养基，进行发酵培养，发酵条件为:温度38°C，罐压:0.1Mpa，通风0.8 lvvm，搅拌速度180 200rpm，培养时间为3 4天，制得枯草芽孢杆菌JUWE10 01发酵液。
10.如权利要求9所述的制备方法，其特征在于，所述步骤a中的牛肉膏蛋白胨培养基每百毫升组分如下:牛肉膏0.3g、蛋白胨lg、氯化钠0.5g、琼脂2g、蒸馏水定容至100ml、ρΗ7.0 7.2 ; 所述步骤b中的玉米粉液体培养基每百毫升组分如下:玉米粉1.5g，豆柏粉0.9g，磷酸氢二钠0.4g,磷酸二氢钾0.03g, MgSO40.1%，蒸懼水定容至100ml, pH6.8 7.0 ; 所述步骤c中的玉米粉发酵培养基，组分如下，均为重量百分比:玉米粉2.00%，豆柏粉7.00%，磷酸氢二钠 0.40%，磷酸二氢钾 0.03%, MgSO40.1%，消泡剂 0.02 0.005%, ρΗ6.8 7.0。
全文摘要
本发明涉及一种复合型微生物有机肥及其制备方法，复合型微生物有机肥，组分如下，均为重量份绿色木霉(Trichoderma viride)JUWEI002发酵液1～4份、枯草芽孢杆菌JUWEI001发酵液1～4份、草炭土20～30份、烟草渣33～38份、蚕沙33～38份、钙粉6～7份、黄腐酸钾1～2份。本发明所述复合型微生物有机肥可显著提高作物品质，增加作物产量，改善土壤结构。
文档编号C05G3/00GK103113167SQ20131008652
公开日2013年5月22日 申请日期2013年3月18日 优先权日2013年3月18日
发明者赵钦刚, 孙中涛 申请人:济南巨微生物技术有限公司