本發明涉及生物有機肥，尤其涉及一種包含多種微生物菌劑的生物有機肥，本發明還涉及所述生物有機肥的制備方法以及在提高土壤肥力或作物產量中的應用，屬于生物有機肥的制備領域。
背景技術：
中國是農業大國，但長期過于依賴化肥的使用，使耕地出現土地板結、化學元素殘留、環境污染等問題。生物有機肥具有提高農產品質量、對環境無污染、對人畜無危害等特點。生物有機肥是指特定功能微生物與主要以動植物殘體(如畜禽糞便、農作物秸稈等)為來源的有機物料復合而成的一類兼具微生物肥料和有機肥效應的肥料。生物有機肥能夠有效調理土壤、克服土壤板結、增加土壤空氣通透性，提高土壤肥力，提高作物產量和品質。另外，生物有機肥還能增強作物抗病性和抗逆性、降低作物的發病率，同時增強作物對不良環境的綜合防御能力。
隨著綠色環保生產意識的加強，各種功能型專用有機肥產品也日益增多，但是現有生物有機肥在增產或增質等方面的效果不理想。因此，開發一種能夠提高土壤肥力、且增加作物產量效果顯著的新型生物有機肥，具有重要意義。
技術實現要素：
本發明首先所要解決的技術問題是提供一種生物有機肥，該生物有機肥包含有多種微生物菌劑，能夠提高土壤肥力，尤其對大豆的增產效果顯著；
本發明所要解決的另一個技術問題是提供一種制備所述生物有機肥的方法。
為解決上述技術問題，本發明所采取的技術方案是：
本發明首先公開了一種生物有機肥，包括以下各成分：有機物質、嗜酸乳桿菌菌劑、淡紫灰鏈霉菌菌劑和膠凍樣芽胞桿菌菌劑。
各成分的重量份是：有機物質30-80份、嗜酸乳桿菌菌劑1-15份、淡紫灰鏈霉菌菌劑1-10份、膠凍樣芽胞桿菌菌劑1-10份。優選的，各成分的重量份是：有機物質70份、嗜酸乳桿菌菌劑6份、淡紫灰鏈霉菌菌劑3份、膠凍樣芽胞桿菌菌劑2份。
本發明所述有機物質選自作物秸稈、大豆粕、花生粕、菜籽粕或棉籽粕中的任意一種或一種以上按任意比例組成的混合物。其中，所述作物秸稈包括：玉米秸稈、水稻秸稈或小麥秸稈中的任意一種或一種以上按任意比例組成的混合物。
本發明所述嗜酸乳桿菌菌劑、淡紫灰鏈霉菌菌劑或膠凍樣芽胞桿菌菌劑的有效活菌數≥10億cfu/克，均為粉狀菌劑，可通過常規菌劑制備方法制備菌劑，也可從市場購買得到。
本發明所用到的微生物菌種(可購自中國微生物菌種保藏管理委員會普通微生物中心)以及其它原料均可從市場購買得到，其規格符合國家行業標準。本發明對嗜酸乳桿菌、淡紫灰鏈霉菌和膠凍樣芽胞桿菌的具體菌株沒有特殊限制。
本發明所述生物有機肥中各菌劑搭配合理，菌劑之間存在明顯的協同增效作用，菌種間不存在拮抗作用，能夠有效改善土壤結構，增加土壤有機質含量，提高土壤肥力，增加作物產量，在生產中具有明顯的改土培肥、增產增質效果。
本發明進一步公開了一種制備所述生物有機肥的方法，包括以下步驟：將有機物質粉碎后，與嗜酸乳桿菌菌劑、淡紫灰鏈霉菌菌劑和膠凍樣芽胞桿菌菌劑混合均勻、干燥，即得。
本發明所述生物有機肥能夠應用于提高作物產量或提高土壤肥力。其中，所述作物優選為大豆(Glycine max(Linn.)Merr.)，通稱黃豆。
菌種配伍優化實驗表明，將多種芽孢桿菌、鏈霉菌等菌劑分別進行組合制備生物有機肥，進行大豆小區對比試驗，結果以嗜酸乳桿菌菌劑、淡紫灰鏈霉菌菌劑和膠凍樣芽胞桿菌菌劑組合制備的生物有機肥對大豆的增產效果最好，與施用其他生物有機肥相比，大豆的增產率達到15.9-22.9％。證明，嗜酸乳桿菌菌劑、淡紫灰鏈霉菌菌劑和膠凍樣芽胞桿菌菌劑之間存在明顯的協同增效作用。本發明進一步對菌劑用量配比進行篩選，將嗜酸乳桿菌菌劑、淡紫灰鏈霉菌菌劑和膠凍樣芽胞桿菌菌劑分別按照不同配比進行組合制備生物有機肥，結果證明，嗜酸乳桿菌菌劑、淡紫灰鏈霉菌菌劑和膠凍樣芽胞桿菌菌劑按照6：3：2的重量比例制備的生物有機肥對大豆的增產效果最好，大豆畝產量達223.1kg，增產率達到11-19.4％。證明，本發明所述生物有機肥應用在大豆種植上的增產效果顯著。
本發明所述生物有機肥能夠廣泛應用于農業生產。本發明生物有機肥的使用方法：可作基肥和追肥施用。糧食作物作基肥、追肥分兩次施用，撒施、條施或穴施，畝用量10-40公斤；基肥占全施肥量60-70％，追肥占全施肥量30-40％。蔬菜作物作基肥畝用10-50公斤，畝追施10-15公斤。
本發明技術方案與現有技術相比具有以下有益效果：
本發明所述生物有機肥的菌種配伍合理，嗜酸乳桿菌菌劑、淡紫灰鏈霉菌菌劑和膠凍樣芽胞桿菌菌劑之間存在明顯的協同增效作用，能夠有效改善土壤結構，增加土壤有機質含量，提高土壤肥力，具有明顯的改土培肥、增產增質效果，而且安全無害。
具體實施方式
下面結合具體實施例來進一步描述本發明，本發明的優點和特點將會隨著描述而更為清楚。但是應理解所述實施例僅是范例性的，不對本發明的范圍構成任何限制。本領域技術人員應該理解的是，在不偏離本發明的精神和范圍下可以對本發明技術方案的細節和形式進行修改或替換，但這些修改或替換均落入本發明的保護范圍。
1、菌種
嗜酸乳桿菌(Lactobacillus acidophilus)，菌種編號CGMCC 1.1854，購自中國普通微生物菌種保藏管理中心；淡紫灰鏈霉菌(Streptomyces lavendulae)，保藏編號ACCC 40749，購自中國農業微生物菌種保藏管理中心；膠凍樣芽胞桿菌(Bacillus mucilaginosus)，CICC No.21699，購自中國工業微生物菌種保藏管理中心。
預備實施例1嗜酸乳桿菌菌劑的制備
(一)將嗜酸乳桿菌菌種(Lactobacillus acidophilus)(菌種編號CGMCC1.1854)接種于牛肉汁蛋白胨斜面培養基中培養(牛肉膏3克，蛋白胨5～10克，NaCl 5克，用蒸餾水溶解上述成分定容至1000毫升，調pH值至7)，將牛肉汁蛋白胨培養基斜面種子菌株加礦物油后4℃冰箱內儲存，使用前取出活化兩次。
(二)制備固體菌種
蛋白胨1份，酵母粉0.5份，檸檬酸銨0.2份，葡萄糖2份，硫酸鎂0.054份，牛肉膏1份，磷酸氫二鉀0.2份，醋酸鈉0.5份，硫酸錳0.025份，瓊脂1.5份，水93.021份，自然pH值，分裝至試管，15磅滅菌20分鐘。劃線接種植物乳桿菌菌株，37℃培養。
(三)制備二級菌種(液體)
(1)培養基配方同固體菌種培養基，只不加瓊脂，自然pH值，500ml鹽水瓶分裝并具膠塞，15磅滅菌20分鐘，接上述固體菌種的菌懸液3～5％重量百分比，30～37℃恒溫培養。
(2)在發酵罐中加入培養基，將下列成分溶于凈化的自來水中：葡萄糖5％，蛋白胨0.2％、酵母膏0.2％、硫酸鎂0.01％、硫酸錳0.01％、磷酸氫二鉀0.01％、氯化鈉0.2％，116℃高壓滅菌。
(3)從種子罐向發酵罐接種，接種量為10％，開始發酵；發酵條件：培養溫度為37℃，罐壓為0.05mpa/cm2，定期攪拌，攪拌速度為220rpm，pH降至3.5時發酵完成，經濃縮干燥后得嗜酸乳桿菌菌劑，菌劑的有效活菌數≥10億cfu/克。
預備實施例2淡紫灰鏈霉菌菌劑的制備
1、在無菌條件下，將淡紫灰鏈霉菌菌種接種于斜面培養基上，于28℃下培養5-6天；
2、搖床培養：將步驟1培養的菌種在無菌條件下接種于種子培養基中，在28℃條件下，220r/min搖床培養24小時；
3、發酵罐培養：在無菌條件下，將步驟2培養的菌種接入液體發酵培養基中，在初始pH7.5、罐壓0.5kg、28℃、通風量1：0.5-1，培養48小時后，收集發酵液，加玉米淀粉經濃縮干燥后制得菌劑。菌劑的有效活菌數≥10億cfu/克。
其中，步驟1中使用的斜面培養基的配方如下：可溶性淀粉20g、KNO3 1g、NaCl 0.5g、K2HPO4 0.5g、MgSO4 0.5g、FeSO4 0.lg、瓊脂粉18g和蒸餾水1000mL，pH 7.2-7.4。步驟3中使用的培養基配方如下：玉米淀粉20g、豆粉10g，NaCl 0.5g、K2HPO4 0.5g、(NH4)2SO45g、CaCO3 3g、消泡劑0.5g和蒸餾水1000mL，pH7.5。
預備實施例3膠凍樣芽胞桿菌菌劑的制備
按照供應商所提供的培養基配方和培養溫度，按照常規的發酵方法，將膠凍樣芽胞桿菌菌種在無菌條件下分別依次進行斜面培養18h、搖床培養14h、發酵罐培養26h后，得到膠凍樣芽胞桿菌發酵液，噴霧干燥，得菌粉(粉狀菌劑)，菌劑有效活菌數≥10億cfu/克。
實施例1生物有機肥的制備
按下述重量稱取各組分(kg)：小麥秸稈(干燥)30、嗜酸乳桿菌菌劑1、淡紫灰鏈霉菌菌劑1、膠凍樣芽胞桿菌菌劑1。
將干燥的小麥秸稈粉碎后與上述三種菌劑混合均勻、干燥、包裝，即得。
實施例2生物有機肥的制備
按下述重量稱取各組分(kg)：棉籽粕80、嗜酸乳桿菌菌劑15、淡紫灰鏈霉菌菌劑10、膠凍樣芽胞桿菌菌劑10。
將棉籽粕粉碎后與上述三種菌劑混合均勻、干燥、包裝，即得。
實施例3生物有機肥的制備
按下述重量稱取各組分(kg)：玉米秸稈(干燥)70、嗜酸乳桿菌菌劑6、淡紫灰鏈霉菌菌劑3、膠凍樣芽胞桿菌菌劑2。
將干燥的玉米秸稈粉碎后與上述三種菌劑混合均勻、干燥、包裝，即得。
實施例4生物有機肥的制備
按下述重量稱取各組分(kg)：有機物質(玉米秸稈：花生粕＝1：1(質量比))70、嗜酸乳桿菌菌劑6、淡紫灰鏈霉菌菌劑3、膠凍樣芽胞桿菌菌劑2。
將有機物質粉碎后與上述三種菌劑混合均勻、干燥、包裝，即得。
試驗例1菌種配伍和劑量配比的優化實驗
1、菌種配伍實驗
按常規菌劑的制備方法將從市場購買的地衣芽孢桿菌、解淀粉芽孢桿菌、多粘類芽孢桿菌、膠凍樣芽胞桿菌、凝結芽孢桿菌、嗜酸乳桿菌、淡紫灰鏈霉菌、黃直絲鏈霉菌、細黃鏈霉菌的菌種分別制備成粉狀菌劑，各菌劑的有效活菌數≥10億cfu/克。
將各菌劑按照以下配比與玉米秸稈制備生物有機肥，菌劑組成如下(單位kg)：
(1)地衣芽孢桿菌菌劑2、淡紫灰鏈霉菌菌劑1、解淀粉芽孢桿菌菌劑1；
(2)多粘類芽孢桿菌菌劑2、淡紫灰鏈霉菌菌劑1、嗜酸乳桿菌菌劑1；
(3)植物乳桿菌菌劑2、淡紫灰鏈霉菌菌劑1、膠凍樣芽胞桿菌菌劑1；
(4)嗜酸乳桿菌菌劑2、黃直絲鏈霉菌菌劑1、膠凍樣芽胞桿菌菌劑1；
(5)嗜酸乳桿菌菌劑2、淡紫灰鏈霉菌菌劑1、膠凍樣芽胞桿菌菌劑1；
(6)嗜酸乳桿菌菌劑2、細黃鏈霉菌菌劑1、膠凍樣芽胞桿菌菌劑1；
(7)嗜酸乳桿菌菌劑2、淡紫灰鏈霉菌菌劑1、凝結芽孢桿菌菌劑1；
生物有機肥的制備：將干燥的玉米秸稈70kg粉碎后分別與上述各組菌劑混合均勻、干燥，即得。
將7組生物有機肥進行大豆(大豆品種為墾農22號)的小區對比試驗，各組在常規施肥(常規施肥，基肥磷酸二銨8公斤/畝，氯化鉀8公斤/畝，尿素12公斤/畝)基礎上，添加不同生物有機肥(各生物有機肥的用量為15公斤/畝)。
試驗結果見表1。
表1大豆產量測定表
注：上表以菌劑3組產量最低，以3組為基礎對照計算增產率，增產率＝(菌劑n組產量-菌劑3組產量)/菌劑3組產量。每小區試驗面積為660m2，畝產量為實際測產。
表1數據證明，以嗜酸乳桿菌菌劑、淡紫灰鏈霉菌菌劑和膠凍樣芽胞桿菌菌劑制備的生物有機肥的增產效果最好，與施用其他生物有機肥相比，大豆的增產率達到15.9-22.9％。證明，嗜酸乳桿菌菌劑、淡紫灰鏈霉菌菌劑和膠凍樣芽胞桿菌菌劑之間存在明顯的協同增效作用。
2、菌劑用量選擇實驗
按照嗜酸乳桿菌菌劑：淡紫灰鏈霉菌菌劑：膠凍樣芽胞桿菌菌劑分別為以下配比：(1)6kg：2kg：3kg；(2)6kg：3kg：2kg；(3)2kg：3kg：6kg；(4)2kg：6kg：3kg；(5)3kg：6kg：2kg；(6)3kg：2kg：6kg進行組合，從中選取較優配比。
生物有機肥的制備：將干燥的玉米秸稈70kg粉碎后分別與上述各組菌劑混合均勻、干燥，即得。
將以上6組生物有機肥進行大豆(大豆品種為墾農22號)小區對比試驗，各組在常規施肥(基肥磷酸二銨8公斤/畝，氯化鉀8公斤/畝，尿素12公斤/畝)基礎上，添加不同生物有機肥，生物有機肥用量為15公斤/畝。試驗結果見表2。
表2大豆產量測定表
注：上表以菌劑4組產量最低，以菌劑4組為基礎對照，增產率＝(菌劑n組產量-菌劑4組產量)/菌劑4組產量。每小區試驗面積為660m2，畝產量為實際測產。
結果證明，嗜酸乳桿菌菌劑、淡紫灰鏈霉菌菌劑和膠凍樣芽胞桿菌菌劑按照6：3：2的重量比例制成的生物有機肥增產效果最好，明顯優于其他配比組合，大豆的增產率達到11-19.4％。
本發明所述生物有機肥應用在大豆種植上的增產效果顯著。