一種復(fù)合菌劑及其水溶肥和應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于植物肥料領(lǐng)域，具體涉及一種復(fù)合菌劑及包含所述復(fù)合菌劑的水溶肥。
【背景技術(shù)】
[0002]水溶性肥料(Water Soluble Fertilizer，簡稱WSF，水溶肥)在我國農(nóng)業(yè)行業(yè)標準中的定義是:水溶性肥料是經(jīng)水溶解或稀釋，用于灌溉施肥、葉面施肥、無土栽培、浸種蘸根等用途的液體或固體肥料。我國是一個水資源缺乏的農(nóng)業(yè)大國，節(jié)水灌溉是節(jié)約水資源節(jié)約農(nóng)業(yè)成本的一個切實有效的辦法。因水溶肥能夠完全溶于水，可以與農(nóng)田灌溉相結(jié)合，形成水肥一體化，即節(jié)約了生產(chǎn)成本，又容易被作物吸收利用?，F(xiàn)代農(nóng)業(yè)對肥料施用方面要求高起點、高投入，對產(chǎn)品要高產(chǎn)出、高品質(zhì)，而水溶性肥料符合現(xiàn)代的施肥理念，隨著我國農(nóng)業(yè)的集約化、規(guī)?；l(fā)展，水溶性肥料已是肥料發(fā)展的必然趨勢。但目前市售的水溶性肥料大多是多種化學(xué)肥料的復(fù)合肥，長期利用容易對土壤和環(huán)境照成污染，所以開發(fā)綠色環(huán)保的有機水溶肥就顯得尤為重要，而且目前市售的水溶肥的價格也相對比較高，所以如果能夠利用生產(chǎn)其他產(chǎn)品所產(chǎn)生的副產(chǎn)品來發(fā)酵生產(chǎn)水溶肥不論從價格還是環(huán)保來講都是有益的。
[0003]國外對水溶肥的研究較早，美國在1965年就已經(jīng)有了片狀水溶肥的專利產(chǎn)品。而且在國外水溶肥的應(yīng)用范圍也特別廣泛，在一些工業(yè)發(fā)達的國家，水溶肥已經(jīng)被廣泛的用來灌溉溫室中種植的蔬菜、果樹、花卉以及高爾夫球場的草坪，園林綠化植物等，有的甚至還用來養(yǎng)護家庭綠化植物。我國水溶肥起步較晚，但近幾年發(fā)展迅速。目前國內(nèi)水溶肥產(chǎn)品從營養(yǎng)功能來分有大量元素水溶肥產(chǎn)品433個，中量元素水溶肥50個，微量元素水溶肥1195個，含氨基酸類水溶肥1010個，含腐殖酸類水溶肥745個，種類較進口的多。目前主要集中在山東和新疆兩個地方。
[0004]因我國水溶肥起步較晚，目前正處于推廣階段，所以不免有一些問題存在:首先產(chǎn)品價格太高，不容易被農(nóng)民接受；其次很多產(chǎn)品的配方不合理，只為了追求高養(yǎng)分含量，卻不能很好的被農(nóng)作物吸收利用；第三，水溶肥的市場混亂，以次充好。有很多產(chǎn)品只是尿素、硝酸鉀、硫酸鉀、水溶性磷酸一銨等原料的簡單混配，受潮后很容易結(jié)塊，影響其水溶性，而且長期使用對土壤和環(huán)境都會照成污染。有的產(chǎn)品甚至有副作用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005](一 )要解決的技術(shù)問題
[0006]為解決當(dāng)前我的國的水溶肥價格高，養(yǎng)分配方不合理的缺陷，本發(fā)明提供一種用于制備水溶肥的復(fù)合菌劑。
[0007]( 二)技術(shù)方案
[0008]本發(fā)明所述的復(fù)合菌劑，按如下的方法制備而成:
[0009]I)將OD值為3.5?4.0的枯草芽孢桿菌、3.0?4.0的酵母菌、3.5?4.0的膠質(zhì)芽孢桿菌和3.5?4.0的地衣芽孢桿菌的種子液按體積比I?5:1?5:1?5:1?5混合，得混合種子液；
[0010]2)將所述混合種子液在酵母發(fā)酵的副產(chǎn)物中進行高密度混合發(fā)酵培養(yǎng)，至活菌數(shù)總數(shù)大于10億/mL且小于100億/mL時，停止培養(yǎng)，得所述復(fù)合菌劑。本發(fā)明選擇枯草芽孢桿菌、酵母菌、膠質(zhì)芽孢桿菌和地衣芽孢桿菌作為組合菌劑，枯草芽孢桿菌在土壤、植物根系、體表等外界環(huán)境中廣泛存在，同時還是植物體內(nèi)常見的內(nèi)生細菌，對人畜無毒無害，不污染環(huán)境，具有顯著地抗菌活性和極強的抗逆能力。而酵母菌的拮抗效果也比較好，且不產(chǎn)生抗菌素，可以避免病原菌對抗菌素產(chǎn)生抗性而降低生物防治抑菌效果，另一方面也可以避免某些抗菌素對人體的不利影響。膠質(zhì)芽胞桿菌具有分解硅酸鹽礦物質(zhì)、溶磷、解鉀、固氮等作用，不僅可以提高土壤中的可溶性磷和鉀的含量，而且還能夠促進作物的生長，提高抗病性。地衣芽胞桿菌同枯草芽孢桿菌一樣，也具有抗病促生作用。這四種菌混合后給植物施用，既可以提高植物自身的抗菌性，還可對微生物對植物的侵染起到預(yù)防作用，同時還可促進植物對營養(yǎng)元素的吸收，因此對植物的生長起到協(xié)同促進作用。
[0011]本發(fā)明中，所述酵母發(fā)酵的副產(chǎn)物為酵母發(fā)酵后的液體，其中有機質(zhì)含量為20 %?45 %，無機氮的含量為I %?6 %，無機磷的含量為0.3 %?0.8 %，無機鉀的含量為4.0%?5.5%。酵母發(fā)酵后的液體中含有豐富的纖維素，膠體物質(zhì)以及焦糖等各種復(fù)雜的有機物，同時還含有植物生長所必需的大量元素氮、磷、鉀等，具有很好的肥效，但是其中大分子有機質(zhì)的含量也較高，若直接施用，不能被植物吸收利用，也會給環(huán)境帶來一定的負擔(dān)，因此需對其進行適當(dāng)處理后再施用，枯草芽孢桿菌、酵母菌、膠質(zhì)芽孢桿菌和地衣芽孢桿菌可在酵母發(fā)酵后的液體中生長，且可對其中的大分子物質(zhì)進行分解，經(jīng)以上四種菌混合發(fā)酵后所得的菌體和發(fā)酵液的混合物既含有豐富的、易于植物吸收的營養(yǎng)物質(zhì)，其中的微生物還可對植物的生長起到協(xié)同促進作用。
[0012]本發(fā)明中，所述高密度混合發(fā)酵培養(yǎng)的條件為:起始O?24小時內(nèi)，間隔通氣，保持在有氧條件發(fā)酵，之后的培養(yǎng)過程中，調(diào)控發(fā)酵溶解氧5?15%，攪拌轉(zhuǎn)速150-200r/min，攪拌間隔時間I?3小時，攪拌I?3分鐘?？莶菅挎邨U菌、酵母菌、膠質(zhì)芽孢桿菌和地衣芽孢桿菌均為好氧或兼性厭氧微生物，但是各自對氧氣的需求不同，選擇這種培養(yǎng)方式可以兼顧四種菌對氧氣的需求。
[0013]本發(fā)明中，所述混合種子液的接種量為5-20 %。
[0014]本發(fā)明中，所述枯草芽孢桿菌、酵母菌、膠質(zhì)芽孢桿菌和地衣芽孢桿菌種子液制備包括如下步驟:
[0015]I)菌種活化:將枯草芽孢桿菌、酵母菌、膠質(zhì)芽孢桿菌和地衣芽孢桿菌的原始菌種分別接種于各自的固體培養(yǎng)基上，酵母菌在溫度15?38°C的條件下培養(yǎng)2?6天，枯草芽孢桿菌、膠質(zhì)芽孢桿菌、地衣芽孢桿菌在溫度15?42°C的條件下培養(yǎng)I?3天，得到活化后的菌種；
[0016]2) 一級種子培養(yǎng):將活化后的菌種分別接種于各自的液體培養(yǎng)基中，酵母菌在溫度15?38°C，搖床轉(zhuǎn)速100?200r/min的條件下培養(yǎng)2?6天，枯草芽孢桿菌、膠質(zhì)芽孢桿菌、地衣芽孢桿菌在溫度15?42°C，搖床轉(zhuǎn)速100?200r/min的條件下培養(yǎng)I?3天，至各菌種液體培養(yǎng)基的0D600值位于3.0-4.0之間時停止培養(yǎng)，制得一級種子；
[0017]3) 二級種子培養(yǎng):按一級種子培養(yǎng)液的體積比為5?20%，將一級種子分別接種于裝有各菌種液體培養(yǎng)基的發(fā)酵罐中，酵母菌在溫度15?38°C，攪拌速度100?200r/min，通氣量0.5?1.5vvm的條件下培養(yǎng)至其OD值為3.0?4.0，枯草芽孢桿菌、膠質(zhì)芽孢桿菌、地衣芽孢桿菌在溫度15?42°C，攪拌速度為100?200r/min，通氣量為0.5?1.5vvm的條件下培養(yǎng)至其OD值為3.5?4.0，制得二級種子，即為所述種子液。
[0018]本發(fā)明中，所述枯草芽孢桿菌、地衣芽孢桿菌的液體培養(yǎng)基為NA培養(yǎng)基，酵母菌的液體培養(yǎng)基為PDA培養(yǎng)基，膠質(zhì)芽孢桿菌的液體培養(yǎng)基為鉀細菌培養(yǎng)基，其固體培養(yǎng)基為在各自的液體培養(yǎng)基中添加瓊脂。
[0019]本發(fā)明的另一目的是提供包含本發(fā)明所述復(fù)合菌劑的水溶肥，所述水溶肥由如下百分含量的組分組成:磷酸一銨4-8%、尿素3-6%，磷酸二氫鉀2-6%，以及本發(fā)明所述復(fù)合菌劑余量。
[0020]本發(fā)明的最后一個目的是提供本發(fā)明所述的水溶肥在植物培養(yǎng)中的應(yīng)用。
[0021]在應(yīng)用的過程中，需將本發(fā)明所述的肥料稀釋200?500倍，混勻后使用，其使用方式可以為沖施、滴灌、沾根、潑澆、穴施。
[0022](三)有益效果
[0023]本發(fā)明所述的復(fù)合菌劑及其制備的水溶肥具有如下的有益效果:
[0024]I)成本低廉:本發(fā)明所述的復(fù)合菌劑采用酵母發(fā)酵的副產(chǎn)物作為發(fā)酵原液，同普通的培養(yǎng)基相比，大大地降低了培養(yǎng)成本。
[0025]2)營養(yǎng)全面易于吸收:本發(fā)明所述的菌劑的發(fā)酵原液為酵母菌發(fā)酵的副產(chǎn)物，其中含有高有機質(zhì)，豐富的纖維素，膠體物質(zhì)以及焦糖、氮、磷、鉀等作物生長必須的大量元素，進一步的，經(jīng)過組合微生物的發(fā)酵處理，高聚合的大分子營養(yǎng)元素解離成小分子的物質(zhì)，更有利于作物的吸收。
[0026]3)具有促進植物生長和誘導(dǎo)植物產(chǎn)生抗性的功能:枯草芽孢桿菌在土壤、植物根系、體表等外界環(huán)境中廣泛存在，同時還是植物體內(nèi)常見的內(nèi)生細菌，對人畜無毒無害，不污染環(huán)境，具有顯著地抗菌活性和極強的抗逆能力。而酵母菌的拮抗效果也比較好，且不產(chǎn)生抗菌素，可以避免病原菌對抗菌素產(chǎn)生抗性而降低生物防治抑菌效果，另一方面也可以避免某些抗菌素對人體的不利影響。膠質(zhì)芽胞桿菌具有分解硅酸鹽礦物質(zhì)、溶磷、解鉀、固氮等作用，不僅可以提高土壤中的可溶性磷和鉀的含量，而且還能夠促進作物的生長，提高抗病性。地衣芽胞桿菌同枯草芽孢桿菌一樣，也具有抗病促生作用。所以將枯草芽孢桿菌、酵母菌、膠質(zhì)芽孢桿菌、地衣芽孢桿菌作為發(fā)酵微生物添加到高有機質(zhì)液體中，可對農(nóng)作物起到防病促生的作用。
[0027]4)環(huán)保:本發(fā)明利用防病促生的微生物來發(fā)酵有機副產(chǎn)品，避免了化學(xué)肥料對作物及環(huán)境的污染，真正做到綠色環(huán)保。
【具體實施方式】
[0028]以下實施例用于說明本發(fā)明，但不用來限制本發(fā)明的范圍。
[0029]實施例1
[0030]本實施例提供一種復(fù)合菌劑，由如下方法制得:
[0031]I)將OD值為3.8枯草芽孢桿菌、3.5的酵母菌、3.6的膠質(zhì)芽孢桿菌和3.6的地衣芽孢桿菌的種子液按體積比1:3:4:2混合，得混合種子液；
[0032]2)將所述混合種子液按接種量為5%，在酵母發(fā)酵的副產(chǎn)物中進行高密度混合發(fā)酵培養(yǎng)，起始O?24小時內(nèi)，間隔通氣，保持在有氧條件發(fā)酵，之后的培養(yǎng)過程中，調(diào)控發(fā)酵溶解氧5?15%，攪拌轉(zhuǎn)速150_200r/min，攪拌間隔時間I?3小時，攪拌I?3分鐘，至活菌數(shù)總數(shù)為20億/mL，停止培養(yǎng)，得所述復(fù)合菌劑。
[0033]實施例2
[0034]本實施例提供一種復(fù)合菌劑，由如下方法制得:
[0035]I)將OD值為3.5的枯草芽孢桿菌、3.0的酵母菌、3.5的膠質(zhì)芽孢桿菌和3.5的地衣芽孢桿菌的種子液按體積比1:2:2:3混合，得混合種子液；
[0036]2)將所述混合種子液按接種量為20%，在酵母發(fā)酵的副產(chǎn)物中進行高密度混合發(fā)酵培養(yǎng)，起始O?24小時內(nèi)，間隔通氣，保持在有氧條件發(fā)酵，之后的培養(yǎng)過程中，調(diào)控發(fā)酵溶解氧5?15%，攪拌轉(zhuǎn)速150_200r/min，攪拌間隔時間I?3小時，攪拌I?3分鐘，至活菌數(shù)總數(shù)為10億/mL，停止培養(yǎng)，得所述復(fù)合菌劑。
[0037]實施例3
[0038]本實施例提供一種復(fù)合菌劑，由如下方法制得:
[0039]I)將OD值為4.0枯草芽孢桿菌、4.0的酵母菌、4.0的膠質(zhì)芽孢桿菌和4.0的地衣芽孢桿菌的種子液按體積比1:1:1:1混合，得混合種子液；
[0040]2)將所述混合種子液按接種量為10%，在酵母發(fā)酵的副產(chǎn)物中進行高密度混合發(fā)酵培養(yǎng)，起始O?24小時內(nèi)，間隔通氣，保持在有氧條件發(fā)酵，之后的培養(yǎng)過程中，調(diào)控發(fā)酵溶解氧5?15%，攪拌轉(zhuǎn)速150_200r/min，攪拌間隔時間I?3小時，攪拌I?3分鐘，至活菌數(shù)總數(shù)為100億/mL，停止培養(yǎng)，得所述復(fù)合菌劑。
[0041]實施例4
[0042]本實施例涉及實施例1所述種子液的制備方法，其具體步驟如下: