一種微生物有機肥及其制備方法
【專利摘要】本發明提供的一種微生物有機肥，包括腐熟堆肥和克立本類芽孢桿菌；所述的克立本類芽孢桿菌有效活菌數為0.5×108cfu/g以上。本發明是以腐熟堆肥和克立本類芽孢桿菌制成為微生物有機肥，微生物有機肥中的克里本類芽孢桿菌廣譜性好，抑菌活性高，對多種植物病害都有防治效果，能代替部分化學農藥的使用，降低化學農藥的施用次數，減少農戶生產成本；與此同時克立本類芽孢桿菌在土壤中作用可達到疏松深層土壤，增大深層土壤孔隙度，增加通氣孔隙數量和毛管孔隙數量的效果，達到提高化肥的利用率，同時改善土壤、促進植物生長的目的。微生物有機肥不會產生抗藥性，長期使用能減少化肥和化學農藥帶來的環境污染問題。CGMCC No.799620130813
【專利說明】
一種微生物有機肥及其制備方法
技術領域
[0001]本發明涉及有機肥技術領域，特別涉及一種含有克里本類芽孢桿菌微生物有機肥及其制備方法。【背景技術】
[0002]中國是一個農業大國，農藥和肥料在農業生產中發揮著十分重要的作用。在農作物種植或蔬菜栽培過程中，由于病蟲害發生危害農作物或蔬菜的生長，農民在種植或栽培過程中，為了保證農作物產量和蔬菜順利上市，長期使用大量化學農藥來預防或抑制病蟲害的發生和發展。由于化學農藥的使用，使農業成本急增，化學農藥的殘留問題不僅危害蔬菜的品質安全和人類身體健康，還會造成病蟲害的抗藥性，同時也造成農業生態環境的污染，不利于綠色環保。
[0003]與此同時，在農作物種植或栽培中，化學肥料的用量在不斷增加，有機肥的用量越來越少，而農作物對化學肥料的利用率僅僅在30 %作用，約70%的化學肥料沉積固定在土壤中或隨雨水流失與江河中而不被農作物吸收和利用，這造成了土壤板結，環境污染，江河和地下水富營養化日益嚴重，土壤有機質含量降低，肥力下降，土壤中有益微生物生存空間變小，數量減少，從而造成土壤板結嚴重，農作物生長越來越差。
[0004]近年來，隨著人們對綠色食品、有機食品的認識不斷提高，隨著人們健康意識的提高，大多數國家都非常重視農產品的安全性，對農藥殘留的限制十分嚴格。中國在加入WT0 以后，農產品入口面臨著非常嚴峻的綠色壁皇”其中農藥殘留超標是經常遇到問題，嚴重影響了我國農產品在國際市場的競爭力。因此，在種植或栽培農作物時，人們需要急需能替代化學肥料和化學農藥的物質應用在綠色食品的生產中。現有技術中，有關于微生物有機肥的報道，例如，申請號為CN103756931的中國專利公開了一種防治番茄青枯病的解淀粉芽孢桿菌菌株及微生物有機肥，該微生物有機肥含有豐富的有機質、氨基酸和小分子多肽，沒有因化學農藥的使用所帶來的一系列問題，可以在營養缽施用，也可以在大田施用，但解淀粉芽孢桿菌菌株T-5是一種抑制番茄青枯病病原菌生長的專一性高效菌株，但對其他病原菌沒有較好的抑制性，因此，也不能滿足人們在生產綠色食品的應用。
【發明內容】

[0005]有鑒于此，本發明的目的在于提供一種微生物有機肥，該微生物有機肥能防治多種植物病害同時利于促進植物生長。
[0006]為了實現上述發明目的，本發明提供以下技術方案:
[0007]本發明提供了一種微生物有機肥，包括腐熟堆肥和克立本類芽孢桿菌;所述的克立本類芽孢桿菌有效活菌數為〇.5 X 108cfu/g以上。
[0008]優選的，所述克立本類芽孢桿菌與腐熟堆肥的體積比為1:100?500。
[0009]優選的，所述腐熟堆肥的原料包括木薯渣、竹醋原液和填充料。
[0010]優選的，所述腐熟堆肥的原料包括以下體積含量的組分:40?60 %木薯渣、15?25 %竹醋原液、15?35 %填充料。[〇〇11] 優選的，所述木薯渣含水率為40?60 %。[〇〇12]優選的，所述填充料為鋸末和秸桿的一種或兩種。[〇〇13]優選的，所述竹醋原液由竹材燒炭過程中產生的氣體冷卻得到，所述竹醋原液包括有機酸類、醇類、酮類、醛類、酯類及微量的堿性成分。
[0014]本發明還提供了上述有機肥的制備方法，包括以下步驟:
[0015]a)將克里本類芽孢桿菌菌種接入活化培養基中進行活化培養，將所述活化培養后的菌種接入液體培養基中進行液體發酵培養，得到克立本類芽孢桿菌發酵液；
[0016]b)將堆肥原料混合堆肥處理，直至腐熟，得到腐熟堆肥；
[0017]c)將所述步驟a)得到的克立本類芽孢桿菌發酵液與所述步驟b)得到的腐熟堆肥混合，得到生物有機肥；
[0018]所述步驟a)和步驟b)之間沒有時間順序限定。
[0019]優選的，所述步驟1)中活化培養的溫度為25?30°C，培養時間48?72h。[〇〇2〇]優選的，所述活化培養在攪拌的條件下進行，所述攪拌的轉速為100?150rpm。
[0021]所述液體發酵培養需持續通入無菌氧氣，所述通入無菌氧氣與發酵液的體積比為 1:0.5?1.5〇[0〇22]優選的，所述液體發酵培養的發酵液的量是發酵罐體積的50?65%，培養時間為4 ?5d，培養溫度為25?28 °C，pH值為6.5?8。
[0023]優選的，所述步驟2)中采用靜態強制通風方式進行堆肥處理，所述通風的種類為普通空氣，通風量為20?25m3/(h ? t);所述堆肥時間為25?35天。
[0024]本發明提供的一種微生物有機肥，包括腐熟堆肥和克立本類芽孢桿菌;所述的克立本類芽孢桿菌有效活菌數為0.5 X108cfu/g以上。本發明是以腐熟堆肥和克立本類芽孢桿菌為原料制成微生物有機肥，微生物有機肥中的克里本類芽孢桿菌廣譜性好，抑菌活性高，對多種植物病害都有防治效果，能代替部分化學農藥的使用，降低化學農藥的施用次數，減少農戶生產成本;與此同時克立本類芽孢桿菌在土壤中作用可達到疏松深層土壤，增大深層土壤孔隙度，增加通氣孔隙數量和毛管孔隙數量的效果，達到提高化肥的利用率，同時改善土壤、促進植物生長的目的。而且，本發明提供的微生物有機肥不會產生抗藥性，長期使用能減少化肥和化學農藥帶來的環境污染問題。[〇〇25]進一步的，所述微生物有機肥，微生物有機肥中有機質含量多40%，氮磷鉀總含量多5%，能夠滿足植物生長的要求，同時促進植物的生長。[〇〇26]生物保藏說明
[0027]克里本類芽孢桿菌，拉丁名為Paenibacillus kribbensis，屬于芽孢桿菌科，類芽孢桿菌屬，菌種保藏號為:CGMCC N0.7996，菌種代號為TRCC82001，保藏地點為中國微生物菌種保藏管理委員會普通微生物中心，保藏地址為中國北京，保藏時間為2013年8月13日。【具體實施方式】
[0028]本發明提供了一種微生物有機肥，包括腐熟堆肥和克立本類芽孢桿菌;所述的克立本類芽孢桿菌有效活菌數為〇.5 X 108cfu/g以上。
[0029]本發明提供的一種微生物有機肥，微生物有機肥中的克里本類芽孢桿菌廣譜性好，抑菌活性高，對多種植物病害都有防治效果，能代替部分化學農藥的使用，降低化學農藥的施用次數，減少農戶生產成本;與此同時克立本類芽孢桿菌和堆肥中的微生物在土壤中作用可達到疏松深層土壤，增大深層土壤孔隙度，增加通氣孔隙數量和毛管孔隙數量的效果，達到提高化肥的利用率，同時改善土壤、促進植物生長的目的。
[0030]本發明提供的微生物有機肥包括腐熟堆肥。本發明對所述腐熟堆肥的原料優選包括木薯渣、竹醋原液和填充料。所述的木薯渣含水率優選為40?60%，更優選為50%。在本發明中，所述木薯渣為木薯提取淀粉后的副產物，本發明對所述木薯渣的來源沒有特殊限制，采用本領域技術人員熟知的木薯渣即可。
[0031]在本發明中，所述填充料優選為鋸末和秸桿的一種或多種。本發明對所述鋸末和秸桿的來源沒有特殊限制，采用本領域技術人員熟知鋸末和秸桿的即可。本發明實施例中所使用的鋸末為松樹鋸末，所使用的秸桿為小麥或玉米秸桿，所述秸桿堆肥前經過粉碎，所述粉碎程度為粉碎成3?5cm長度。
[0032]在本發明中，所述竹醋原液優選由竹材燒炭過程中產生的氣體冷卻得到，所述竹醋原液中包括有機酸類、醇類、酮類、醛類、酯類及微量的堿性成分。[〇〇33]在本發明中，所述燒炭過程優選溫度為500?1000°C，在80°C?150°C條件下收集燒炭產生的氣體。[〇〇34]在本發明中，所述克立本類芽孢桿菌與腐熟堆肥的體積比優選為1:100?500，更優選為1:200?300，最優選為1:280。[〇〇35]在本發明中，所述腐熟堆肥的原來優選包括以下體積含量的組分:40?60%木薯渣、15?25 %竹醋原液、15?35 %填充料。[〇〇36]本發明中，所述腐熟堆肥的原料優選包括體積含量為40?60%的木薯渣，更優選為45?55 %，最優選為50 %。[〇〇37]本發明對所述腐熟堆肥優選包括體積含量為15?25%竹醋原液，更優選為18? 23%，最優選為21 %。[〇〇38]本發明對所述腐熟堆肥優選包括體積含量為15?35 %填充料，更優選為20? 32%，最優選為29 %。
[0039]本發明還提供了上述技術方案所述微生物有機肥的制備方法，包括以下步驟:
[0040]a)將克里本類芽孢桿菌菌種接入活化培養基中進行活化培養，將所述活化培養后的菌種接入液體培養基中進行液體發酵培養，得到克立本類芽孢桿菌發酵液；
[0041]b)將堆肥原料混合堆肥處理，直至腐熟，得到腐熟堆肥；[〇〇42] c)將所述步驟a)得到的克立本類芽孢桿菌發酵液與所述步驟b)得到的腐熟堆肥混合，得到生物有機肥；
[0043]所述步驟a)和步驟b)之間沒有時間順序限定。
[0044]本發明將克里本類芽孢桿菌菌種接入活化培養基中進行活化培養。本發明對接種過程沒有特殊限定，選用本領域技術人員所熟知的接種方法即可。本發明對接種量沒有特殊限制，選用本領域技術人員所熟知的接種量即可，本發明實施例中，所述活化培養過程的接種量具體為總活化培養基體積的1?5%。
[0045]在本發明中，所述活化培養基優選為營養瓊脂固體培養基。本發明對所述營養瓊脂固體培養基的組成沒有特殊限制，選用本領域技術人員所熟知的營養瓊脂固體培養基的配方即可。本發明對所述營養瓊脂固體培養基的配制方法沒有特殊限制，選用本領域技術人員所熟知的營養瓊脂固體培養基配制方法即可。
[0046]活化培養后，本發明將得到的活化菌種接入液體培養基中進行液體發酵培養，得到克立本類芽孢桿菌發酵液。本發明優選將活化菌種接入搖瓶液體培養基中進行搖瓶培養。
[0047]在本發明中，所述搖瓶培養的溫度優選為25?32°C，更優選為30°C。[0〇48]本發明對所述搖瓶培養的培養時間優選為48?72h，更優選為60h。
[0049]本發明優選在所述搖瓶培養過程中對菌液進行顯微鏡檢測，以選擇結束活化培養的時機，本發明優選鏡檢無雜菌，且〇D66Q在0.5以上時結束。
[0050]在本發明中，所述搖瓶培養的液體培養基種類為不添加瓊脂的活化培養基。[0051 ]經所述搖瓶培養得到菌液后，本發明將所述菌液接入液體培養基中進行液體發酵培養，得到克里本類芽孢桿菌發酵液。[〇〇52]在本發明中，所述液體培養基優選包括下列質量濃度的組分:25?35g/L蔗糖、1.0 ?2.0g/L硝酸鈉、0.8?1.2g/L磷酸氫二鉀、0.2?0.7g/L硫酸鎂、0.3?0.7g/L氯化鉀、 0.008?0.015g/L硫酸鐵和2?4g/L消泡劑，更優選為30g/L蔗糖、1.5g/L硝酸鈉、lg/L磷酸氫二鉀、0.5g/L硫酸鎂、0.5g/L氯化鉀、0.01g/L硫酸鐵和3g/L消泡劑。
[0053]本發明對消泡劑的種類和來源沒有特殊限制，采用本領域技術人員所熟知的消泡劑的種類和來源即可。本發明實施例用采用的消泡劑的種類為豆油。[〇〇54]在本發明中，所述液體發酵培養過程中發酵液的pH值優選為6.5?8,更優選為 7.0〇[〇〇55]在本發明中，所述液體發酵培養的接種量優選為50?65%，更優選為60%。
[0056]在本發明中，所述液體發酵培養的時間優選為4?5d。[〇〇57]在本發明中，所述液體發酵培養的溫度優選為25?32°C，更優選為30°C。
[0058]在本發明中，所述液體發酵培養優選在攪拌的條件下進行，所述攪拌的轉速優選為100?150rpm，更優選為120rpm。
[0059]在本發明中，所述液體發酵培養優選持續通入無菌氧氣。所述通入無菌氧氣與發酵液的體積比優選為1:0.5?1.5，更優選為1:1。
[0060]在本發明中，所述液體發酵培養出罐時機優選為克里本類芽孢桿菌發酵液呈粘稠狀態出罐，所述發酵液含菌量優選多100 X 108cfu/g。本發明對所述發酵液的含菌量的測定方法沒有特殊限制，采用本領域技術人員所熟知的含菌量測定方法即可。
[0061]本發明將堆肥原料進行混合堆肥處理，直至腐熟，得到腐熟堆肥。本發明在所述堆肥處理的過程中，優選向所述堆肥原料中通風;所述通風的種類優選為普通空氣。本發明對普通空氣的制備方法沒有特殊限制，采用本領域技術人員所熟知的普通空氣的制備方法即可。
[0062]在本發明中，所述通風優選采用靜態強制通風方式進行。[〇〇63] 在本發明中，所述通風的速率優選為20?25m3/(h ? t)，更優選為23m3/(h ? t)。 [〇〇64] 在本發明中，所述堆肥處理的時間優選為25?35天，更優選為30天。
[0065]得到克里本類芽孢桿菌發酵液和腐熟堆肥后，本發明將堆肥和克里本類芽孢桿菌發酵液混合，得到微生物有機肥。所述混合時克里本類芽孢桿菌發酵液和腐熟堆肥的體積比優選為1:100?500。本發明對所述混合過程沒有特殊限制，采用本領域技術人員所熟知的混合技術方案即可，如在本發明的實施例中，采用攪拌的方式對混合物料進行混合。 [〇〇66]本發明中，所述微生物有機肥按照每畝施肥量為500?1000kg/畝施用在蔬菜種植田中，并且以不施用微生物有機肥的蔬菜田作為對照組，記錄蔬菜的生長情況，病害情況和蔬菜產量。
[0067]下面結合實施例對本發明提供的微生物有機肥及其制備方法進行詳細的說明， 但是不能把它們理解為對本發明保護范圍的限定。
[0068]實施例1
[0069]將克里本類芽孢桿菌菌種接入營養瓊脂糖培養基中在無菌環境中進行活化培養， 將活化后的菌種按照接種量為3%接入到搖瓶中進行培養，培養溫度25°C，培養時間72h，經過鏡鑒無雜菌并且0D660為0.6時結束搖瓶培養，將搖瓶培養的克里本類芽孢桿菌菌種按照接種量65 %接入液體培養基中進行發酵，液體培養基配方具體為30g/L蔗糖、1.5g/L硝酸鈉、lg/L磷酸氫二鉀、0.5g/L硫酸鎂、0.5g/L氯化鉀、0.01g/L硫酸鐵、3g/L的豆油為消泡劑， 發酵溫度控制32°C;發酵過程中控制發酵液pH值為7,發酵過程中不斷通入無菌氧氣，使通入無菌氧氣與發酵液的體積比為1:0.5，同時不斷攪拌，發酵培養5天后，克里本發酵液呈粘稠狀態，并且經檢測發酵液中含菌量為l〇〇X108cfu/g出罐得到克里本類芽孢桿菌發酵液。
[0070]將占總體積的50 %的木薯渣、15 %竹醋原液和35 %鋸末進行充分混合，置于堆肥槽中進行堆肥處理，采用靜態強制通風方式進行堆肥處理，通入普通空氣，通氣量為20m3/ (h ? t)，經30天堆肥達到腐熟，得到腐熟堆肥。
[0071]將獲得的克里本類芽孢桿菌發酵液和堆肥按照體積比1:100進行混合，保證得到的微生物有機肥中克立本類芽孢桿菌的含量為〇.5 X 108cfu/g。[〇〇72] 實施例2[〇〇73]將實驗室冷藏保存的克里本類芽孢桿菌菌種按照接入營養瓊脂糖培養基中在無菌環境中進行活化培養，將活化后的菌種按照接種量為5%接入到搖瓶中進行培養，培養溫度30 °C，培養時間60h，經過鏡鑒無雜菌并且0D66Q為0.5時結束搖瓶培養，將搖瓶培養的克里本類芽孢桿菌菌種按照接種量50%接入液體培養基中進行發酵，液體培養基配方具體為 35g/L蔗糖、1.0g/L硝酸鈉、lg/L磷酸氫二鉀、lg/L硫酸鎂、0.3g/L氯化鉀、0.02g/L硫酸鐵、 2g/L的豆油為消泡劑，發酵溫度控制30°C;發酵過程中控制發酵液pH值為6.5,發酵過程中不斷通入無菌氧氣，使通入無菌氧氣與發酵液的體積比為1:1.5，同時不斷攪拌，發酵培養4 天后，克里本發酵液呈粘稠狀態，并且經檢測發酵液中含菌量為200X 108cfu/g出罐得到克里本類芽孢桿菌發酵液。將占總體積的60 %的木薯渣、10 %竹醋原液和30 %秸桿進行充分混合，置于堆肥槽中進行堆肥處理，采用靜態強制通風方式進行堆肥處理，通入普通空氣， 通氣量為25m3/(h ? t)，經35天堆肥達到腐熟，得到腐熟堆肥。將獲得的克里本類芽孢桿菌發酵液和堆肥按照體積比1:200進行混合，保證得到的微生物有機肥中克立本類芽孢桿菌的含量為〇.5X108cfu/g。
[0074] 實施例3[〇〇75]將實驗室冷藏保存的克里本類芽孢桿菌菌種按照接入營養瓊脂糖培養基中在無菌環境中進行活化培養，將活化后的菌種按照接種量為5%接入到搖瓶中進行培養，培養溫度32°C，培養時間48h，經過鏡鑒無雜菌并且0D66Q為0.7時結束搖瓶培養，將搖瓶培養的克里本類芽孢桿菌菌種按照接種量50%接入液體培養基中進行發酵，液體培養基配方具體為 35g/L蔗糖、1.0g/L硝酸鈉、lg/L磷酸氫二鉀、lg/L硫酸鎂、0.3g/L氯化鉀、0.02g/L硫酸鐵、 2g/L的豆油為消泡劑，發酵溫度控制30°C;發酵過程中控制發酵液pH值為7.5,發酵過程中不斷通入無菌氧氣，使通入無菌氧氣與發酵液的體積比為1:1，同時不斷攪拌，發酵培養6天后，克里本發酵液呈粘稠狀態，并且經檢測發酵液中含菌量為500 X 108cfu/g出罐得到克里本類芽孢桿菌發酵液。將占總體積的40 %的木薯渣、20 %竹醋原液和40 %填充料進行充分混合，所述填充料是按體積比1:1的鋸末和秸桿，置于堆肥槽中進行堆肥處理，采用靜態強制通風方式進行堆肥處理，通入普通空氣，通氣量為23m3/(h ? t)，經32天堆肥達到腐熟，得到腐熟堆肥。將獲得的克里本類芽孢桿菌發酵液和堆肥按照體積比1:280進行混合，保證得到的微生物有機肥中克立本類芽孢桿菌的含量為1 X 108cfu/g。[〇〇76]對實施例1-3獲得的微生物有機肥進行測定，結果表明有機質含量多40%，氮磷鉀總含量多5%;將實施例1-3獲得的微生物有機肥按照每畝施肥量為500?1000kg/畝施用在番茄種植田中，并且以不施用微生物有機肥的蔬菜作為對照組，試驗表明，施用微生物生物月巴，能提高蔬菜的抗病能力，減少施用農藥的次數，同時能提高深層土壤通氣能力，與對照組蔬菜相比長勢良好，病害發生較少，大大減少化學農藥的使用，同時番茄的產量提高了 40%-45%〇[〇〇77]以上所述僅是本發明的優選實施方式，應當指出，對于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范圍。
【主權項】
1.一種微生物有機肥，其特征在于，包括腐熟堆肥和克立本類芽孢桿菌；所述的克立本類芽孢桿菌有效活菌數為〇.5 X 108cfu/g以上。2.根據權利要求1中所述的微生物有機肥，其特征在于，所述克立本類芽孢桿菌與腐熟 堆肥的體積比為1:100?500。3.根據權利要求1中所述的有機肥，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.根據權利要求3中所述的有機肥，其特征在于，所述腐熟堆肥的原料包括以下體積含 量的組分:40?60 %木薯渣、15?25 %竹醋原液、15?35 %填充料。5.根據權利要求3所述有機肥，其特征在于，所述木薯渣含水率為40?60 %。6.根據權利要求3所述有機肥，其特征在于，所述填充料為鋸末和秸桿的一種或多種。7.根據權利要求3所述有機肥，其特征在于，所述竹醋原液由竹材燒炭過程中產生的氣 體冷卻得到；所述竹醋原液包括有機酸類、醇類、酮類、醛類、酯類及微量的堿性成分。8.權利要求1?7任意一項所述的有機肥的制備方法，其特征在于，包括以下步驟:a)將克里本類芽孢桿菌菌種接入活化培養基中進行活化培養，將所述活化培養后的菌 種接入液體培養基中進行液體發酵培養，得到克立本類芽孢桿菌發酵液；b)將堆肥原料混合堆肥處理，直至腐熟，得到腐熟堆肥；c)將所述步驟a)得到的克立本類芽孢桿菌發酵液與所述步驟b)得到的腐熟堆肥混合， 得到生物有機肥；所述步驟a)和步驟b)之間沒有時間順序限定。9.根據權利要求8所述的有機肥的制備方法，其特征在于，所述步驟1)中活化培養的溫 度為25?30°C，培養時間48?72h;所述活化培養在攪拌的條件下進行，所述攪拌的轉速為100?150rpm;所述液體發酵培養需持續通入無菌氧氣，所述通入無菌氧氣與發酵液的體積比為1: 0 ? 5?1 ? 5;所述液體發酵培養的發酵液的量為發酵罐體積的50?65 %，培養時間為4?5d，培養溫 度為25?28°(:4田直為6.5?8。10.根據權利要求8所述的有機肥的制備方法，其特征在于，所述步驟2)中采用靜態強 制通風方式進行堆肥處理，所述通風的種類為普通空氣，通風量為20?25m3/(h ? t);所述堆肥時間為25?35天。
【文檔編號】C05G3/04GK106008072SQ201610323193
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年5月16日
【發明人】梁小文, 王根豪, 嚴藝波, 李肖宇, 吳俊杰, 石崢, 曾升華, 李英武
【申請人】江西天人生態股份有限公司