一種快速腐熟秸稈的高效多功能複合菌肥及其製備方法與流程
2023-05-02 06:10:41
本發明涉及一種快速腐熟秸稈的高效多功能複合菌肥及其製備方法，屬於微生物複合菌肥製備技術領域。
背景技術：
農作物秸稈是自然界中豐富的可再生資源，傳統的秸稈還田難以使秸稈在短時間內被腐解利用，且農民大多將收割過後的秸稈就地露天焚燒，造成了環境汙染和資源的浪費。目前，眾多農戶仍然選擇無機化肥追肥作物，但長期施用無機化肥會造成土壤板結，破壞土壤結構，給作物增產增收方面帶來隱患。利用微生物菌肥改善土壤狀況已經成為農業可持續發展的研究熱點之一，如今市場上也相繼出現多種微生物肥料，但用於腐熟秸稈的微生物菌肥價格昂貴、功能單一，且快速腐熟秸稈的高效多功能複合菌肥品種更加稀少。
技術實現要素：
針對秸稈焚燒造成空氣汙染以及無機化肥大量施用導致土壤板結的現象，彌補快速腐熟秸稈的高效菌肥的市場缺口，本發明提供一種快速腐熟秸稈的高效多功能複合菌肥其製備方法。
為實現上述目的，本發明採用如下的技術方案：
一種快速腐熟秸稈的高效多功能複合菌肥，該菌肥包括液態菌肥和固態菌肥兩種形式；
其中，所述液態菌肥中，氮、磷、鉀的質量含量均≥4％，每毫升液態菌肥中含有纖維弧菌、假單胞菌、嗜熱性側孢黴孢子各1.5-3.5億個，固氮菌、解磷菌和解鉀菌各0.5-2.5億個；
所述固態菌肥中，氮、磷、鉀的質量含量均≥6％，每克固態菌肥中含有纖維弧菌、假單胞菌、嗜熱性側孢黴孢子各1.0-2.5億個，固氮菌、解磷菌和解鉀菌各0.5-2.0億個。
一種快速腐熟秸稈的高效多功能複合菌肥的製備方法，包括液態菌肥的製備和固態菌肥的製備；
其中，液態菌肥的製備為：採用純培養技術得到純種菌株，經擴大培養後配伍製成液態菌肥；
固態菌肥的製備為：利用經粉粹加工的基料作為賦形劑，用基料吸附液態菌肥，並經過拌料、粉碎過篩和造粒製成固態菌肥。
所述液態菌肥的製備方法包括如下步驟：
(11)培養：將纖維弧菌接種於lb培養基，28℃振蕩培養48-72h；嗜熱性側孢黴接種於麩皮培養基，45℃恆溫培養48-72h，收集孢子；假單胞菌接種於lb培養基，28-37℃恆溫培養24-36h；固氮菌接種於固氮菌培養基，28-37℃下培養24-36h；解磷菌和解鉀菌接種於牛肉膏蛋白腖培養基，28-37℃培養36-48h；
(12)組合：將收集的嗜熱性側孢黴的孢子加至上述步驟純培養後的菌懸液混合液中，混合均勻，使最終纖維弧菌、假單胞菌、嗜熱性側孢黴孢子濃度各1.5-3.5億個/毫升，固氮菌、解磷菌和解鉀菌濃度各0.5-2.5億個/毫升；
(13)包裝：密封包裝。
所述固態菌肥的製備方法包括如下步驟：
(21)粉碎基料：將基料粉碎成粗粉作為賦形劑；
(22)拌料：將基料和液態菌肥混合，用基料吸附液態菌肥，同時加入相應體積的水使溼度達到30-40％；
(23)粉碎過篩：將基料和液態菌肥攪拌均勻後進一步粉碎過篩；
(24)造粒：通過造粒機進行造粒；
(25)包裝：把顆粒狀固態菌肥放入包裝袋密封。
步驟(11)中，所述麩皮培養基由以下質量份數的組分組成：麩皮800份、黃豆粉200份、k2hpo40.5份、mgso40.5份、蒸餾水1000份；其製備方法為：將各組分混合後，調節ph值至6-8，在0.1mpa下，121℃蒸汽滅菌20min。
步驟(12)中，纖維弧菌、假單胞菌、嗜熱性側孢黴、固氮菌、解磷菌和解鉀菌菌懸液的體積比為2:2:2:1:1:1。
步驟(13)中，將步驟(12)得到的混合液直接密封包裝，或者加入其它營養成分後密封包裝。
步驟(21)中，所述賦形劑為經過粗加工的農作物秸杆或麩皮。
步驟(22)中，所述基料和液態菌肥的體積比為1.5-2.0。
本發明篩選出纖維弧菌、假單胞菌和嗜熱性側孢黴。纖維弧菌是一種低溫纖維素分解菌，0℃時殘餘酶活力為最適反應溫度時的60％，可以在低溫下分解纖維素。嗜熱性側孢黴是一種嗜熱纖維素分解真菌，將秸稈快速腐解成有機質，培肥地力，在ph為5-10、5℃-70℃都可生存，40-50℃下能分泌大量纖維素酶。假單胞菌具有多種生物防治作用，促進作物生長。解磷菌、解鉀菌和固氮菌可以改良土壤結構。
本發明的有益效果是：本快速腐熟秸稈的高效多功能複合菌肥包含纖維弧菌、假單胞菌、嗜熱性側孢黴、固氮菌、解磷菌和解鉀菌。其中低溫分解纖維素的纖維弧菌和耐受高溫的嗜熱性側孢黴兩種纖維素分解菌，可以在較廣的溫度範圍內分解纖維素，尤其是能夠在低溫下加快秸稈的腐熟速度，縮短秸稈腐熟時間，幫助處理秸稈，減少秸稈焚燒，帶來環境效益。假單胞菌具有殺蟲、分泌抗生素和植物生長調節物質等生物防治作用，可以改善作物根際土壤微環境，減少作物病蟲害的發生。固氮菌和解磷菌、解鉀菌可以改善土壤結構，疏鬆因施用無機肥導致的板結土壤，促進作物生長，提高作物產量，從而帶來經濟效益。
附圖說明
圖1是本發明製備方法流程圖。
具體實施方式
下面結合實施例對本發明進一步描述。
實施例
首先配製各培養基：
嗜熱性側孢黴的麩皮培養基的配方：麩皮800g、黃豆粉200g、k2hpo40.5g、mgso40.5g、蒸餾水1000ml，調節ph值至6-8。將上述培養基連同配製好的lb培養基、固氮菌培養基和牛肉膏蛋白腖培養基，在0.1mpa下，經121℃蒸汽滅菌20min備用。
然後按照圖1所示流程，通過下述步驟製備快速腐熟秸稈的高效多功能複合菌肥；
液態菌肥的製備：
(11)培養：將纖維弧菌接種於lb培養基，28℃振蕩培養48-72h；嗜熱性側孢黴接種於麩皮培養基，45℃恆溫培養48-72h，收集孢子；假單胞菌接種於lb培養基，28-37℃恆溫培養24-36h；固氮菌接種於固氮菌培養基，28-37℃下培養24-36h；解磷菌和解鉀菌接種於牛肉膏蛋白腖培養基，28-37℃培養36-48h。
(12)組合：將收集的嗜熱性側孢黴的孢子加至上述步驟純培養後的菌懸液混合液中，混合均勻，使最終纖維弧菌、假單胞菌、嗜熱性側孢黴孢子濃度各1.5-3.5億個/毫升，固氮菌、解磷菌和解鉀菌濃度各0.5-2.5億個/毫升；
其中，纖維弧菌、假單胞菌、嗜熱性側孢黴、固氮菌、解磷菌和解鉀菌菌懸液的體積比為2:2:2:1:1:1；
(13)包裝：將上一步得到的混合液直接密封包裝，或者加入其它營養成分後密封包裝。
固態菌肥的製備：
(21)粉碎基料：將秸稈或麩皮等基料粉碎成粗粉作為賦形劑；
(22)拌料：按照基料和液態菌肥的體積比為1.5-2.0，用基料吸附液態菌肥，同時加入相應體積的水使溼度達到30-40％；
(23)粉碎過篩：將基料和液態菌肥攪拌均勻後進一步粉碎過篩；
(24)造粒：經粉碎過篩的基料，通過造粒機進行造粒。
(25)包裝：把顆粒狀固態菌肥放入包裝袋密封。
液態菌肥中纖維弧菌、假單胞菌、嗜熱性側孢黴孢子的濃度均為1.5-3.5億個/ml，固氮菌、解磷菌和解鉀菌的濃度均為0.5-2.5億個/ml，氮、磷、鉀的質量含量各≥4％；固態菌肥中纖維弧菌、假單胞菌、嗜熱性側孢黴孢子的濃度均為1.0-2.5億個/g，固氮菌、解磷菌和解鉀菌的濃度均為0.5-2.0億個/g，氮、磷、鉀的質量含量各≥6％。
田間應用效果試驗
為更好地了解本快速腐熟秸稈的高效多功能複合菌肥的作用功效，利用不同品系的玉米、小麥和水稻，設置對照試驗田，進行了田間應用效果試驗，試驗相關情況如下。
1材料與方法
1.1材料
供試作物：鄭單958和大民3307品系的玉米、菸農19和徐麥99品系的小麥、徐稻9號和鄭旱6號品系的水稻。
供試肥料：本快速腐熟秸稈的高效多功能複合菌肥。
1.2試驗設計
試驗田設置在江蘇農業大縣沛縣，每種品系的作物試驗設2個處理，分別是：1)對照組施用化肥；2)試驗組施用本快速腐熟秸稈的高效多功能複合菌肥(1kg/畝)。每種品系的作物種植面積為3畝。試驗時間從作物播種直至作物收穫，對照田和試驗田採用相同的管理措施。最後，觀察並記錄不同品系的不同作物秸稈腐熟期和作物產量的變化。
2試驗結果與分析
2.1本快速腐熟秸稈的高效多功能複合菌肥對不同作物秸稈腐熟期和作物產量的影響，結果見表1-6。
表1不同品系玉米產量情況
表2不同品系小麥產量情況
表3不同品系水稻產量情況
表4不同品系玉米腐熟期情況
表5不同品系小麥腐熟期情況
表6不同品系水稻腐熟期情況
2.2分析
由表1-6可知：本快速腐熟秸稈的高效多功能複合菌肥作用效果顯著，能夠在短時間內快速分解秸稈，與傳統秸稈還田相比，腐熟期提前約15d，因此可以減少秸稈焚燒，並且能提高作物產量，從而帶來經濟效益和環境效益。
以上所述僅是本發明的優選實施方式，應當指出：對於本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發明的保護範圍。