專利名稱：微生物菌劑及其抗重、迎茬效應(yīng)的應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于微生物發(fā)酵技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，本發(fā)明涉及微生物組合物，在基本不降低由其產(chǎn)生的菌劑穩(wěn)定性和適應(yīng)性的情況下，減少了菌種數(shù)量，降低了生產(chǎn)成本，但是發(fā)酵產(chǎn)生的有機(jī)肥料仍舊完全能夠符合國家標(biāo)準(zhǔn)，而且還帶來了對植物抗重茬效應(yīng)、抗迎茬效應(yīng)以及抗病蟲害等方面的改善。另外，本發(fā)明還涉及通過上述微生物組合物發(fā)酵產(chǎn)生的有機(jī)肥料及應(yīng)用和方法等。
背景技術(shù)：
當(dāng)前，隨著人們對身體健康、食品安全等的日益重視，對農(nóng)產(chǎn)品的品質(zhì)要求越來越高，希望在農(nóng)產(chǎn)品增產(chǎn)增收的基礎(chǔ)上，還能夠消除農(nóng)產(chǎn)品的化肥殘留，加工成真正的有機(jī)食品。為此，人們已經(jīng)開始從農(nóng)產(chǎn)品耕種的源頭著手，發(fā)展有機(jī)肥料，減少或完全替代化肥的使用。
對于有機(jī)肥料的發(fā)酵生產(chǎn)，其基礎(chǔ)是用于發(fā)酵的微生物菌劑，微生物菌劑的組成也對其功效起了決定性的作用。本發(fā)明人的中國專利CN101643718 B和CN101629156 B分別公開了作為有機(jī)肥料和土壤改良劑的微生物菌劑，其采用25種微生物菌種復(fù)合而成，因此在面對來源不同、批次不同的有機(jī)肥料發(fā)酵的原料時，能夠很好地適應(yīng)其中碳氮含量、PH值、無機(jī)鹽、微量元素等所存在的差異，適應(yīng)大規(guī)模商品化生產(chǎn)所需的穩(wěn)定性，相應(yīng)產(chǎn)物能提高土壤肥力，降低有害元素含量、消除農(nóng)藥殘留、和改良鹽堿地。但是，這些現(xiàn)有技術(shù)沒有研究是否具有抗重茬效應(yīng)或抗迎茬效應(yīng)，更加沒有啟示能夠獲得改善植物抗病蟲害的效果O然而，本發(fā)明人在生產(chǎn)中發(fā)現(xiàn)，過多種類的微生物菌種會帶來制備流程復(fù)雜，制備成本高的問題。但是，多種微生物構(gòu)成了極為復(fù)雜的共生關(guān)系，不同微生物的生長環(huán)境要求也有很大差異，甚至其中某些菌種會分泌抗生素，需要其他菌種配合而產(chǎn)生協(xié)同耐受性，這些共生關(guān)系的解構(gòu)并沒有現(xiàn)有技術(shù)的明確教導(dǎo)。所以，貿(mào)然減少菌種種類，會導(dǎo)致整個菌劑中菌種的失衡，例如，本發(fā)明人研究發(fā)現(xiàn)，如果去除纖維單胞菌，菌劑中的乳桿菌、鏈霉菌和根霉也基本無法存活(可能是缺乏纖維單胞菌形成的生長微環(huán)境，也可能失去協(xié)同耐受抗生素的能力)，最終發(fā)酵產(chǎn)生的有機(jī)肥料無法達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)；如果去除點(diǎn)青霉，生產(chǎn)的菌劑有時會有大量雜菌產(chǎn)生，從而抑制菌劑中添加的菌的生長，造成各批次之間的菌劑的質(zhì)量極為不穩(wěn)定，從而根本無法作為商品推廣，如此等等，不一而足。為此，本發(fā)明人經(jīng)過長期的艱苦研究，結(jié)合了一些運(yùn)氣，發(fā)現(xiàn)了如果采用豆纖維單胞菌{CelIulomonasfabia)這一特定菌種,可以在菌劑中不添加黑曲霉和枯草芽孢桿菌，從而降低生產(chǎn)成本，但是仍舊能夠保持菌劑的穩(wěn)定性以適于工業(yè)化生產(chǎn)，并且使得發(fā)酵產(chǎn)生的有機(jī)肥料完全能夠符合國家標(biāo)準(zhǔn)，更加令人驚訝的是，由該菌劑發(fā)酵產(chǎn)生的產(chǎn)物不但能夠提高土壤肥力，還具有抗重茬效應(yīng)或抗迎茬效應(yīng)的功效，更意想不到的是還能夠改善植物抗病蟲害的特點(diǎn)，這些特性使得該發(fā)酵產(chǎn)物特別有利于大豆的連續(xù)/輪流種植(即，重茬/迎茬種植)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供用于發(fā)酵生產(chǎn)有機(jī)肥料的微生物組合物和/或菌劑，在基本不降低穩(wěn)定性和適應(yīng)性的情況下，減少了菌種數(shù)量，降低了生產(chǎn)成本，但是發(fā)酵產(chǎn)生的有機(jī)肥料仍舊完全能夠符合國家標(biāo)準(zhǔn)，而且還帶來了對植物抗重茬效應(yīng)、抗迎茬效應(yīng)以及抗病蟲害等方面的改善，特別適用于大豆種植業(yè)。另外，本發(fā)明的目的還在于提供通過上述微生物組合物和/或菌劑發(fā)酵產(chǎn)生的有機(jī)肥料及應(yīng)用和方法等。具體而言，在第一方面 ，本發(fā)明的目的在于提供用于發(fā)酵生產(chǎn)有機(jī)肥料的活的微生物組合物，其特征在于，所述微生物組合物由豆纖維單胞菌{Cellulomonasfabia、、嗜熱脂肪芽抱桿 1MiBacillus sterothermophiIus)> 乳桿 ^Lactobacillus')、甲燒桿 HMethanobacterium)、硫桿 HThiobacillus')、地衣芽抱桿 1MiMacilluslicheniformis、、多粘芽抱桿菌{Bacillus poIymyxa )> 鏈霉菌{Streptomyces')、高溫放線菌(Jhermoactinomyces')、高溫單抱菌iThermonospora')、固氮菌(Azotobacter)、硝化單胞菌OV/ trosomonas ) >硝化桿菌{Ni trobactor)、根瘤菌{Rh iz obi urn)、米曲霉{Aspergillus酵母(Saccharomyces)> iPeniciIlium)、腐質(zhì)霉 iHumicola、、根霉(Mdzopus')和菌根菌組成。菌種可以由本領(lǐng)域技術(shù)人員通過常規(guī)菌種鑒定分離方法方便地從自然界分離得到的，但是為了便于控制發(fā)酵生產(chǎn)質(zhì)量，優(yōu)選采用的菌種是所屬菌屬的模式種或常見的菌種，如可通過商業(yè)渠道公開購買的菌種，如可通過國內(nèi)外菌種培養(yǎng)公司購買，也可通過生物材料保藏中心(如，國內(nèi)的CGMCC和CCTCC、以及美國的ATCC等)購買。其中，采用的菌種可以是上述提及的各菌屬中的菌種，尤其是代表菌種，因此，在本發(fā)明的第一方面中，所述微生物組合物中，優(yōu)選乳桿菌是常見的菌種，最優(yōu)選選自干酪乳桿菌iLactobaciIIus casei),其尤其適于在弱酸性PH環(huán)境下的發(fā)酵；
優(yōu)選甲烷桿菌是諸如專利文獻(xiàn)US2008282733A、JP3250000A和US2008282733A等中公開的那些，更優(yōu)選選自蟻甲燒桿菌iMethanobacterium formicium')和反會甲燒桿菌iMethanobacterium ruminant ium)之一種或多種，最優(yōu)選是蟻甲燒桿菌(Methanobacterium formicium)取反告 ψ‘像妖舊(Methanobacterium ruminant ium')的 t昆合物，其尤其適于在中性至弱堿性PH環(huán)境下的發(fā)酵；
優(yōu)選硫桿菌是常見的菌種，更優(yōu)選選自氧化硫硫桿菌thiooxidans)和氧化亞鐵硫桿菌(JrJrW1S ferrooxidans)之一種或多種,更優(yōu)選是氧化硫硫桿菌{Thiobacillus iAioiorii/a/75·)和氧化亞鐵硫桿菌ferrooxidans)的混合物，其尤其適于在酸性pH環(huán)境下的發(fā)酵；
優(yōu)選鏈霉菌是專利文獻(xiàn)US6399055B和JP3022921A中公開的那些，最優(yōu)選是嗜熱鏈霉菌iStreptomyces這樣能加強(qiáng)本發(fā)明的微生物菌劑在高溫(55_65°C )下發(fā)
酵的能力，其尤其適于在中性至弱堿性PH環(huán)境下的發(fā)酵；
優(yōu)選高溫放線菌是常見的菌種，最優(yōu)選選自普通高溫放線菌ra&aris )，其尤其適于在弱堿性pH環(huán)境下的發(fā)酵；
優(yōu)選高溫單孢菌是諸如JP2108609A和JP59082085A等專利文獻(xiàn)中公開的那些，最優(yōu)選選自彎曲高溫單孢菌(carraia),其尤其適于在弱堿性pH環(huán)境下的發(fā)酵；優(yōu)選固氮菌是常見的菌種，最優(yōu)選選自棕色固氮菌(Azotobacter vinelandii),其尤其適于在中性的pH環(huán)境下的固氮；
優(yōu)選硝化單胞菌是諸如W02007104268A等專利文獻(xiàn)中公開的那些，最優(yōu)選選自歐洲亞硝化單胞菌(Α trosomonas etfropeae),其尤其適于在從弱酸性至弱堿性的pH環(huán)境下的固氮；
優(yōu)選硝化桿菌是諸如CN101039692A等專利文獻(xiàn)中公開的那些，最優(yōu)選選自維氏硝化桿菌其尤其適于在從弱酸性至弱堿性的pH環(huán)境下的固氮；優(yōu)選根瘤菌是常見的菌種，更優(yōu)選選自大豆根瘤菌(Mhizobium japonicum)和豌豆根瘤菌iRhizobium Ieguminosarum)之一種或多種，最優(yōu)選是大豆根瘤菌iRhizobiumjaponicum)和豌豆根瘤菌(Mhizobium Ieguminosarum)的混合物,其尤其適于在中性至弱酸性的PH環(huán)境下的固氮；
優(yōu)選酵母是常見的菌種，最優(yōu)選選自啤酒酵母iSaccharomyces cerevisiae),其尤其 適于在酸性PH環(huán)境下的發(fā)酵；
優(yōu)選青霉是常見的菌種，最優(yōu)選選自點(diǎn)青霉iPenicillium這樣尤其適于在
弱酸性PH環(huán)境下的發(fā)酵；
優(yōu)選腐質(zhì)霉是常見的菌種，最優(yōu)選選自特異腐質(zhì)霉(Mimicola其尤其適于
在從弱酸性至中性的PH環(huán)境下的發(fā)酵；
優(yōu)選根霉是常見的菌種，最優(yōu)選選自少孢根霉iRhizopus oligosporus),其尤其適于在弱酸性PH環(huán)境下的發(fā)酵；
和/或，優(yōu)選菌根菌諸如CN101144066A、CN 1307883C等中國專利文獻(xiàn)中公開的那些，更優(yōu)選選自絲核菌),最優(yōu)選選自禾谷絲核菌iRhizoctonia cerea/is),其尤其適于在從弱酸性至弱堿性的PH環(huán)境下的發(fā)酵。優(yōu)選在本發(fā)明的第一方面中，所述微生物組合物由豆纖維單胞菌{Cellulomonasfabia)、嗜熱脂肪芽抱桿菌{Bacillus s tero thermophiIus ) > 干酪乳桿菌(Lac tobaciIlus casei )、蟻甲燒桿菌(Me thanobac terium formicia )、反會甲燒桿菌(Methanobacterium ruminantiu/n)^lif (.Thiobacillus thiooxidans)>￠(,M鐵硫桿菌{Thiobacillus /krroiorii/afls)、地衣芽抱桿菌{Bacillus licheni formi s')、多紙芽孢桿菌iBacillus /7o7j j^ra)、嗜熱鏈霉菌iStreptomyces thermophilus)、普通_高溫_敗線菌(Thermoactinomyces vulgari51)、彎曲高溫單抱菌(Thermonospora curvaia)、掠色固氮菌(如0 tobac ter vinelandii )、歐洲亞硝化單胞菌{Ni trosomonas europeae )、維氏硝化桿菌 iNitrobacter winogradskyi )、大豆根瘤菌 iRhizobium豌豆根瘤菌{Rhizobium Ieguminosarum)> 米曲霉{Aspergillus oryzae)> P-f - (Saccharomycescerevisiae)^ (.Penicillium )、特異腐質(zhì)霉(.Humicola in so lens ) >
霉(Mdzopus)和禾谷絲核菌cerea/is)組成。在第二方面，本發(fā)明的目的在于提供微生物菌劑，其是由本發(fā)明第一方面所述的微生物組合物和基質(zhì)混合而得的，而且其包括本發(fā)明第一方面所述的微生物組合物。其中，其包括第一方面所述的微生物組合物，表明不會由于拮抗以及雜菌而使得本發(fā)明第一方面所述的微生物組合物中的任一種菌種失活。因?yàn)槠渲心承┚N會分泌抗生素，如嗜熱鏈霉菌和點(diǎn)青霉，而且如果沒有抗生素壓制，從質(zhì)量難以穩(wěn)定的基質(zhì)帶來的雜菌會干擾菌劑中菌種的穩(wěn)定性，但是在各種菌種大量混合于菌劑基質(zhì)并最終混合于發(fā)酵原料中時，沒有可觀察到的抗生素拮抗效應(yīng)，也沒有觀察到雜菌帶來的不穩(wěn)定性，這可能是因?yàn)樵诰鷦┡渲坪桶l(fā)酵過程中，抗生素本身對其他菌種的拮抗效應(yīng)有限或是菌種的配合間具有協(xié)同耐受性，這對于減少菌種來說尤其是預(yù)料不到的?？傊瑢?shí)踐中，在制備的菌劑中所有菌種都有大量存活，而且比例穩(wěn)定，能夠使得發(fā)酵過程正常進(jìn)行。優(yōu)選在本發(fā)明的第二方面中，所述微生物菌劑包括的基質(zhì)可以是滅菌處理過的，也可以是未經(jīng)過滅菌處理的?；|(zhì)的主要用途是使微生物附著，分散均勻，因此基質(zhì)中往往有植物纖維(通常是植物纖維性廢棄物)；為了使微生物菌劑中的菌種能夠長期存活，基質(zhì)中優(yōu)選還包括微生物營養(yǎng)成分，如動物糞便、動物源性蛋白、植物源性蛋白和/或單細(xì)胞蛋白等。常見的植物纖維材料有木屑、稻殼、稻糠、秸桿等；常見的動物糞便有人糞便、牛糞、豬糞、雞糞等；常見的動物源性蛋白有魚粉等；常見的植物源性蛋白有豆粉等；單細(xì)胞蛋白通常用于飼料中，但是本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)配制微生物菌劑時使用單細(xì)胞蛋白有助于提高菌種的存活量，因此優(yōu)選基質(zhì)中含有單細(xì)胞蛋白，常見的單細(xì)胞蛋白如中國專利申請CN1426460A、CN1607908A等所述的那些，可以通過諸如挪威諾弗姆公司購買。在優(yōu)選的方面，所述基質(zhì)包括植物纖維、動物糞便、動物源性蛋白、植物源性蛋白和單細(xì)胞蛋白之一種或多種，更優(yōu)選 所述基質(zhì)包括木屑、稻殼、稻糠、秸桿、牛糞、豬糞、雞糞、魚粉、豆粉和單細(xì)胞蛋白之一種或多種，最優(yōu)選所述基質(zhì)是稻殼、牛糞、魚粉、大豆粉和單細(xì)胞蛋白的混合物。另外，在一個獨(dú)立的方面，本發(fā)明的目的還在于提供用于本發(fā)明第二方面所述的微生物菌劑的制備方法，其包括將本發(fā)明第一方面所述的微生物組合物與基質(zhì)混合的步驟。為了方便操作，優(yōu)選用培養(yǎng)各菌種的菌液等體積混合，也優(yōu)選基質(zhì)中各成分等質(zhì)量混合。優(yōu)選混合的步驟之后，所述制備方法還包括將所得的混合物在室溫下放置的步驟。這樣，可以使菌種在基質(zhì)中增殖并形成穩(wěn)定的比例。在本文中，室溫具有本領(lǐng)域技術(shù)人員所能理解的含義，為了清楚起見，其指的是溫度介于15和30攝氏度，優(yōu)選介于18和25攝氏度，最優(yōu)選為22攝氏度。通常放置的時間為2-10周，直至可以形成穩(wěn)定的菌種存活量比例，放置的時間優(yōu)選為3-8周，更優(yōu)選為4-7周，最優(yōu)選為5周。放置的中優(yōu)選對混合物通氣，可以通過翻動、攪動來通入氣體，如每周翻動1-5次使混合物通氣。在第三方面，本發(fā)明的目的在于提供具有抗重茬效應(yīng)和/或抗迎茬效應(yīng)的有機(jī)肥料，其通過本發(fā)明第二方面所述的微生物菌劑對動物糞便和植物纖維發(fā)酵而成。在本文中，術(shù)語“重茬”具有農(nóng)藝學(xué)領(lǐng)域技術(shù)人員所公知的意義，指的是在同一地塊上，連續(xù)兩年或數(shù)年種植同一種作物。例如，在同一塊農(nóng)田上，第一年種植大豆，第二年種植大豆，第三年種植大豆，并且第四年種植大豆，那么其中第三年及以后種植的大豆都被稱為重茬大豆。重茬會帶來重茬效應(yīng)，直接的指標(biāo)就是其產(chǎn)量減少和作物品質(zhì)相對于正茬種植的作物下降。重茬效應(yīng)在大豆等植物中的表現(xiàn)尤為明顯，給農(nóng)田分配種植的靈活性帶來了限制，容易產(chǎn)生“大小年”現(xiàn)象，給農(nóng)民按需求種植帶來了極大的困難。在本文中，術(shù)語“迎茬”具有農(nóng)藝學(xué)領(lǐng)域技術(shù)人員所公知的意義，指的是在同一塊地上，第一年種植一種作物，第二年更換另一種作物，第三年種第一年所種的作物。如，在同一塊農(nóng)田上，第一年種植大豆，第二年種植玉米，第三年種植大豆，那么其中第三年種植的大豆為迎茬大豆。迎茬會帶來迎茬效應(yīng)，直接的指標(biāo)就是其產(chǎn)量相對于正茬種植的作物減少。迎茬效應(yīng)在大豆等植物中的表現(xiàn)也尤為明顯，給農(nóng)田分配種植的靈活性帶來了限制，容易產(chǎn)生“大小年”現(xiàn)象，給農(nóng)民按需求種植帶來了極大的困難。
在本文中，術(shù)語“正茬”具有農(nóng)藝學(xué)領(lǐng)域技術(shù)人員所公知的意義，指的是在同一塊地上，種植一種作物的此前兩年內(nèi)都沒有種植過該種作物。本發(fā)明的有機(jī)肥料施用時，可以參現(xiàn)有機(jī)肥料的施用規(guī)范來使用，例如可以作為底肥施用，也可作為追肥施用。施用量可以根據(jù)作物、農(nóng)田的具體情況來確定。優(yōu)選在本發(fā)明的第三方面中，動物糞便是畜禽糞便，優(yōu)選選自牛糞、豬糞、雞糞之一種或多種，最優(yōu)選是牛糞。另外其中，優(yōu)選植物纖維選自木屑、稻殼、稻糠和秸桿之一種或多種，更優(yōu)選是稻殼和/或秸桿，最優(yōu)選是稻殼。在第四方面，本發(fā)明的目的在于提供本發(fā)明第三方面所述的有機(jī)肥料的制備方法，其依次包括以下步驟
(1)混合本發(fā)明第二方面所述的微生物菌劑、動物糞便和植物纖維；
(2)使步驟(I)得到的混合物發(fā)酵，直至升溫到60-70°C，優(yōu)選升溫到65°C；
(3)使步驟(2)得到的發(fā)酵產(chǎn)物保溫在60-70°C發(fā)酵5-18天，優(yōu)選發(fā)酵7_15天，最優(yōu)選發(fā)酵10天；
(4)使步驟(3)得到的發(fā)酵產(chǎn)物保溫在45-55°C發(fā)酵7-20天，優(yōu)選保溫在50±2°C，更優(yōu)選保溫在50°C ;和
(5)任選對步驟(4)得到的發(fā)酵產(chǎn)物進(jìn)行高溫滅菌。由于通常設(shè)施農(nóng)業(yè)改良劑的發(fā)酵條件無法做到食品或工業(yè)品發(fā)酵的潔凈程度，時刻受著寄生蟲和雜菌的污染，同時發(fā)酵原料中本身就存在著有害的寄生蟲(如，蛔蟲卵)和干擾本發(fā)明的微生物菌劑生長的雜菌，因此需要利用發(fā)酵所產(chǎn)生的高溫殺滅和抑制。但是，本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)高于70攝氏度的高溫同樣也會影響本發(fā)明的微生物菌劑中大多數(shù)菌種的生長、繁殖和發(fā)酵，甚至?xí)氐讱绫景l(fā)明的微生物菌劑中的某些菌種，對發(fā)酵產(chǎn)生極其不利的影響。因此，本發(fā)明的設(shè)施農(nóng)業(yè)改良劑的制備方法應(yīng)當(dāng)使步驟(3)的殺滅寄生蟲和抑制雜菌繁殖的步驟中溫度應(yīng)當(dāng)控制在70°C以下。在步驟(4)的發(fā)酵過程中也應(yīng)當(dāng)保持適當(dāng)?shù)母邷?50°C左右)，不在本發(fā)明的微生物菌劑中多數(shù)菌種的最適生長、發(fā)酵溫度發(fā)酵，以避免低溫下雜菌過快生長的影響。對于其中步驟(2)，優(yōu)選保溫在65°C ;其升溫時間通常為2-3天。對于其中步驟(4)，優(yōu)選發(fā)酵10-15天，最優(yōu)選發(fā)酵12天。本發(fā)明的設(shè)施農(nóng)業(yè)改良劑的制備方法中控制溫度可以僅需要通過翻動、攪拌發(fā)酵槽內(nèi)混合物的開啟頻率以及速度，通過控制通入的外界室溫空氣的多寡，就能控制，優(yōu)選是自動化控制。優(yōu)選在第四方面的步驟(5)中，不對步驟(4)得到的發(fā)酵產(chǎn)物進(jìn)行高溫滅菌。然而，本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，至少對于大豆的迎茬種植，本發(fā)明的滅菌的有機(jī)肥料也能夠產(chǎn)生相對于對照顯著提升的有利效果，因此可以在第四方面的步驟(5)中，對步驟(4)得到的發(fā)酵產(chǎn)物進(jìn)行高溫滅菌。在第五方面，本發(fā)明的目的在于提供本發(fā)明第一方面所述的微生物組合物在制備具有抗重茬效應(yīng)和/或抗迎茬效應(yīng)的有機(jī)肥料中的應(yīng)用，優(yōu)選其中有機(jī)肥料是本發(fā)明第三方面所述的有機(jī)肥料。在第六方面，本發(fā)明的目的在于提供本發(fā)明第二方面所述的微生物菌劑在制備具有抗重茬效應(yīng)和/或抗迎茬效應(yīng)的有機(jī)肥料中的應(yīng)用，優(yōu)選其中有機(jī)肥料是本發(fā)明第三方面所述的有機(jī)肥料。在第七方面，本發(fā)明的目的在于提供本發(fā)明第三方面所述的有機(jī)肥料在作物種植中用于抗重茬效應(yīng)和/或抗迎茬效應(yīng)的應(yīng)用。在第八方面，本發(fā)明的目的在于提供本發(fā)明第一方面所述的微生物組合物在制備具有抗病蟲害的有機(jī)肥料的應(yīng)用，優(yōu)選其中有機(jī)肥料是本發(fā)明第三方面所述的有機(jī)肥料，更優(yōu)選其同時具有抗重茬效應(yīng)、抗迎茬效應(yīng)和抗病蟲害的效果。在第九方面，本發(fā)明的目的在于提供本第二方面所述的微生物菌劑在制備具有抗病蟲害的有機(jī)肥料的應(yīng)用，優(yōu)選其中有機(jī)肥料是本發(fā)明第三方面所述的有機(jī)肥料，更優(yōu)選其同時具有抗重茬效應(yīng)、抗迎茬效應(yīng)和抗病蟲害的效果。在第十方面，本發(fā)明的目的在于提供本發(fā)明第三方面所述的有機(jī)肥料在作物種植中用于抗病蟲害的應(yīng)用。優(yōu)選在本發(fā)明的第八、九和/或十方面中，病蟲害優(yōu)選是根腐病或根蛆病，更優(yōu)選 是根腐病和根蛆病(即，可以同時抗這兩種病蟲害)。優(yōu)選在本發(fā)明的第五、六、七、八、九和/或十方面中，有機(jī)肥料所針對的作物是大豆。例如，上述應(yīng)用是在制備具有抗大豆重茬效應(yīng)和/或抗大豆迎茬效應(yīng)的有機(jī)肥料的應(yīng)用，是在大豆種植中用于抗重茬效應(yīng)和/或抗迎茬效應(yīng)的應(yīng)用，是在制備具有抗大豆病蟲害的有機(jī)肥料的應(yīng)用，或者是在大豆種植中用于抗病蟲害的應(yīng)用。本發(fā)明取得的優(yōu)異效果包括，本發(fā)明的微生物組合物/菌劑中菌種數(shù)量有所減少，節(jié)約了生產(chǎn)成本；本發(fā)明的微生物組合物/菌劑對發(fā)酵原料的適應(yīng)性佳，適應(yīng)范圍廣，菌種仍舊能夠保持穩(wěn)定，發(fā)酵質(zhì)量穩(wěn)定；本發(fā)明的發(fā)酵生產(chǎn)的方法簡便，而且所需設(shè)備花費(fèi)低，既易于推廣，也易于自動化生產(chǎn)；本發(fā)明制備得到的有機(jī)肥料不但可以培肥土壤，而且還帶來了對植物的抗重茬效應(yīng)和抗迎茬效應(yīng)的效果，有利于農(nóng)民靈活選用當(dāng)年需求量大的植物品種進(jìn)行種植，增加農(nóng)田作物種植分配的靈活性，有利于農(nóng)民種植附加值高的品種；本發(fā)明制備得到的有機(jī)肥料還具有抗病蟲害的功效，因此可以減少農(nóng)藥的使用。為了便于理解，以下將通過具體的實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)地描述。需要特別指出的是，具體實(shí)例僅是為了說明，并不構(gòu)成對本發(fā)明范圍的限制。顯然本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以根據(jù)本文說明，在本發(fā)明的范圍內(nèi)對本發(fā)明做出各種各樣的修正和改變，這些修正和改變也納入本發(fā)明的范圍內(nèi)。另外，本發(fā)明引用了公開文獻(xiàn)，這些文獻(xiàn)也是為了更清楚地描述本發(fā)明，它們的全文內(nèi)容均納入本發(fā)明進(jìn)行參考，就好像它們的全文已經(jīng)在本發(fā)明說明書中重復(fù)敘述過一樣。
具體實(shí)施例方式以下通過具體的實(shí)施例進(jìn)行說明，其中未特別詳細(xì)說明的材料、步驟均為本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的，如可參見《Bergey’ s Manual of Determinative Bacteriology》等微生物書籍或?qū)嶒?yàn)手冊。實(shí)施例I微生物菌劑的生產(chǎn)
本實(shí)施例使用如下菌種來配制微生物菌劑(I)豆纖維單胞菌{CeIIulomonasfabia)、(2)嗜熱脂肪芽抱桿菌{Bacillus s tero thermophi Ius ) > (3)干酪乳桿菌{Lactobacilluscasei ) > (4)蟻甲燒桿舊(Methanobacterium formic ium、、(S)反會甲燒桿菌{Me thanobac teri um ruminan(6) ￠1 it Vi Sil If lif (Thi obaci Ilus thi ooxi dans )、
(7)氧化亞鐵硫桿菌{Thiobacillus ferrooxi dans ) > (8)地衣芽抱桿菌{Bacillus7Υ Α(9/7ΥΛλΓ Υ5·)、(9)多粘芽抱桿菌{Bacillus polymyxa)>(10)嗜熱鏈霉菌iStreptomycesthermophiIus)>(11)普通高溫放線菌iThermoactinomyces vulgaris、、 12)彎曲高溫單抱菌{Thermonospora curvata)、(13)掠色固氮菌(Azotobacter vinelandii)、(14)歐洲亞硝化單胞菌(Λ trosomonas europeae )、( 15 )維氏硝化桿菌(Λ trobacter winogradskyi )、
(16)大豆根瘤菌(Rhizobium japonicum_\ (17)豌豆根瘤菌iRhizobium Ieguminosarum)>
(18)米曲霉oryzae)> (19)啤酒酵母 iSaccharomyces cerevisiae)^ (20)
存廣霉 QPenici 11 ium notatum)、Q2\)特異腐質(zhì)霉(Mimicola insolens)^ (22)少抱根霉iRhizopus ο I igosporus^AlX)無洛座M潘XRhizoctonia cerealis\ 以上菌種可根據(jù)現(xiàn)有常規(guī)方法培養(yǎng)，為了生產(chǎn)方便，本發(fā)明實(shí)施例中所用的各單一菌種的培養(yǎng)液均購自大慶鮑斯生物科技有限責(zé)任公司。各取IL購買的菌種培養(yǎng)液混合，形成微生物組合物，并與經(jīng)過干燥處理的5kg稻殼、5kg新鮮豬糞、5kg魚粉、5kg大豆粉和5kg單細(xì)胞蛋白混合均勻，室溫下放置5周，每周翻動3次使混合物通氣，然后低溫干燥至含水量 20%，粉碎后即得微生物菌劑，其用于此后發(fā)酵生產(chǎn)有機(jī)肥料。取不同生產(chǎn)批次的微生物菌劑，對其中各菌種進(jìn)行培養(yǎng)鑒定，結(jié)果見表I. 1，表明微生物菌劑中每種菌種均有存活，而且每種菌種的存活數(shù)量都達(dá)到IO6個/克菌劑以上，而且批次間菌數(shù)穩(wěn)定性雖然略差于中國專利CN101643718 B所報道的，但是仍舊在穩(wěn)定可控的范圍內(nèi)，仍舊符合工業(yè)化應(yīng)用的標(biāo)準(zhǔn)。表I. I微生物菌劑中菌種的數(shù)量
權(quán)利要求
1.用于發(fā)酵生產(chǎn)有機(jī)肥料的活的微生物組合物，其特征在于，所述微生物組合物由豆纖維單胞菌(Cellulomonas fabia)、嗜熱脂肪芽抱桿菌(Bacillus sterothermophilus)、乳桿菌(Lactobacillus)、甲焼桿菌(Methanobacterium)、硫桿菌(ThiobaciIIus)、地衣芽抱桿菌(Bacillus licheniformis)、多粘芽抱桿菌(Bacillus poIymyxa)、鏈霉菌(Streptomyces)、高溫放線菌(Thermoactinomyces)、高溫單抱菌(Thermonospora)、固氮菌(Azotobacter)、硝化單胞菌(Nitrosomonas)、硝化桿菌(Nitrobacter)、根瘤菌(Rhizobium)、米曲霉(Aspergillus oryzae)、酵母(Saccharomyces)、青霉(Penicillium)、腐質(zhì)霉(Humicola)、根霉(Rhizopus)和菌根菌組成， 優(yōu)選在所述微生物組合物中，乳桿菌選自干酪乳桿菌(Lactobacillus casei);甲烷桿菌選自蟻甲焼桿菌(Methanobacterium formicium)和反會甲焼桿菌(Methanobacteriumruminantium)之ー種或多種；硫桿菌選自氧化硫硫桿菌(Thiobacillus thiooxidans)和氧化亞鐵硫桿菌(Thiobacillus ferrooxidans)之ー種或多種；鏈霉菌選自嗜熱鏈霉菌(Streptomyces thermophilus)；高溫放線菌選自普通高溫放線菌(Thermoactinomycesvulgaris);高溫單孢菌選自彎曲高溫單孢菌(Thermonospora curvata);固氮菌選自掠色固氮菌(Azotobacter vinelandii);硝化單胞菌選自歐洲亞硝化單胞菌(Nitrosomonaseuropeae);硝化桿菌選自維氏硝化桿菌(Nitrobacter winogradskyi);根瘤菌選自大豆根瘤菌(Rhizobium japonicum)和豌豆根瘤菌(Rhizobium leguminosarum)之ー種或多種；酵母選自啤酒酵母(Saccharomyces cerevisiae);青霉選自點(diǎn)青霉(Penicilliumnotatum);腐質(zhì)霉選自特異腐質(zhì)霉(Humicola insolens);根霉選自少孢根霉(Rhizopusoligosporus);和/或，菌根菌選自絲核菌(Rhizoctonia)，更優(yōu)選選自禾谷絲核菌(Rnizoctonia cerealisノ， 最優(yōu)選所述微生物組合物由豆纖維單胞菌(Cellulomonas fabia)、嗜熱脂肪芽孢桿菌(Bacillus sterothermophilus)、干酪乳桿菌(Lactobacillus casei)、蟻甲焼桿菌(Methanobacterium formicium)、漢會甲焼桿 M (Methanobacterium ruminantium)、氧化硫硫桿菌(Thiobacillus thiooxidans)、氧化亞鐵硫桿菌(Thiobacillus ferrooxidans)、地衣芽抱桿菌(Bacillus licheniformis)、多粘芽抱桿菌(Bacillus poIymyxa)、嗜熱鏈霉M I Streptomyces thermophilusノ、1:1 ! . 1 " (Thermoactinomyces vulgaris)、胃曲高溫單抱菌(Thermonospora curvata)、掠色固氮菌(Azotobacter vinelandii )、歐洲亞硝化單胞菌(Nitrosomonas europeae)、維氏硝化桿菌(Nitrobacter winogradskyi)、大豆根瘤菌(Rhizobium japonicum)、豌豆根瘤菌(Rhizobium leguminosarum)、米曲霉(Aspergillus oryzaeノ、P-f. ^ tg (Saccharomyces cerevisiaeノ、 ^ ^ (Penicilliumnotatum)、特異腐質(zhì)霉(Humicola insolens)、少抱根霉(Rhizopus oligosporus)和禾谷絲核囷(Rhizoctonia cerealis)組成。
2.微生物菌劑，其是由權(quán)利要求I所述的微生物組合物和基質(zhì)混合而得的，而且其包括權(quán)利要求I所述的微生物組合物，優(yōu)選其中所述基質(zhì)包括植物纖維、動物糞便、動物源性蛋白、植物源性蛋白和單細(xì)胞蛋白之ー種或多種，更優(yōu)選所述基質(zhì)包括木屑、稻殼、稻糠、秸桿、牛糞、豬糞、雞糞、魚粉、豆粉和單細(xì)胞蛋白之ー種或多種，最優(yōu)選所述基質(zhì)是稻殼、牛糞、魚粉、大豆粉和單細(xì)胞蛋白的混合物。
3.具有抗重茬效應(yīng)和/或抗迎茬效應(yīng)的有機(jī)肥料，其通過權(quán)利要求2所述的微生物菌劑對動物糞便和植物纖維發(fā)酵而成。
4.權(quán)利要求3所述的有機(jī)肥料，其中動物糞便是畜禽糞便，優(yōu)選選自牛糞、豬糞、雞糞之ー種或多種，最優(yōu)選是牛糞；和/或，植物纖維選自木屑、稻殼、稻糠和秸桿之一種或多種，優(yōu)選是稻殼。
5.權(quán)利要求3或4所述的有機(jī)肥料的制備方法，其依次包括以下步驟 (O混合權(quán)利要求2所述的微生物菌劑、動物糞便和植物纖維； (2)使步驟(I)得到的混合物發(fā)酵，直至升溫到60-70°C，優(yōu)選升溫到65°C； (3)使步驟(2)得到的發(fā)酵產(chǎn)物保溫在60-70°C發(fā)酵5-18天，優(yōu)選發(fā)酵7_15天，最優(yōu)選發(fā)酵10天； (4)使步驟(3)得到的發(fā)酵產(chǎn)物保溫在45-55°C發(fā)酵7-20天，優(yōu)選保溫在50±2°C，也優(yōu)選發(fā)酵10-15天，最優(yōu)選發(fā)酵12天；和 (5)任選對步驟(4)得到的發(fā)酵產(chǎn)物進(jìn)行高溫滅菌。
6.權(quán)利要求I所述的微生物組合物或權(quán)利要求2所述的微生物菌劑在制備具有抗重茬效應(yīng)和/或抗迎茬效應(yīng)的有機(jī)肥料中的應(yīng)用。
7.權(quán)利要求3或4所述的有機(jī)肥料在作物種植中用于抗重茬效應(yīng)和/或抗迎茬效應(yīng)的應(yīng)用。
8.權(quán)利要求I所述的微生物組合物或權(quán)利要求2所述的微生物菌劑在制備具有抗病蟲害(尤其是根腐病和/或根蛆病)的有機(jī)肥料的應(yīng)用。
9.權(quán)利要求3或4所述的有機(jī)肥料在作物種植中用于抗病蟲害(尤其是根腐病和/或根蛆病)的應(yīng)用。
10.權(quán)利要求6、之任一所述的應(yīng)用，其中有機(jī)肥料所針對的作物是大豆。
全文摘要
本發(fā)明提供了用于發(fā)酵生產(chǎn)有機(jī)肥料的活的微生物組合物，其特征在于，所述微生物組合物由豆纖維單胞菌、嗜熱脂肪芽孢桿菌、乳桿菌、甲烷桿菌、硫桿菌、地衣芽孢桿菌、多粘芽孢桿菌、鏈霉菌、高溫放線菌、高溫單孢菌、固氮菌、硝化單胞菌、硝化桿菌、根瘤菌、米曲霉、酵母、青霉、腐質(zhì)霉、根霉和菌根菌組成。另外，本發(fā)明還提供了通過上述微生物組合物發(fā)酵產(chǎn)生的設(shè)有機(jī)肥料及應(yīng)用和方法等。
文檔編號C12R1/645GK102839126SQ201210352489
公開日2012年12月26日 申請日期2012年9月21日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月21日
發(fā)明者宋彥耕 申請人:宋彥耕