專利名稱：微生物菌劑及其改善設(shè)施農(nóng)業(yè)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(duì)植物抗逆性的改善。另外，本發(fā)明還涉及通過上述微生物組合物發(fā)酵產(chǎn)生的設(shè)施農(nóng)業(yè)改良劑及應(yīng)用和方法等。
背景技術(shù)：
當(dāng)前，隨著人們對(duì)身體健康、食品安全等的日益重視，對(duì)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(duì)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(duì)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)肥料和土壌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(duì)來源不同、批次不同的有機(jī)肥料發(fā)酵的原料時(shí)，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)物能提高土壌肥力，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)沒有研究能夠有效消除農(nóng)藥殘留的農(nóng)藥譜，更加沒有啟示能夠獲得改善植物抗逆性從而降低死株率的效果。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(huì)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(huì)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(huì)導(dǎo)致整個(gè)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(shí)會(huì)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)這ー特定菌種,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)定性以適于エ業(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)物不但能夠提高土壌肥力，降低或消除農(nóng)藥殘留，還能夠改善植物抗逆性從而降低死株率，這樣的特性使得該發(fā)酵產(chǎn)物特別有利于設(shè)施農(nóng)業(yè)(因?yàn)槠鋵?shí)施于大棚等封閉環(huán)境，農(nóng)藥殘留不易消散；而且所選用的植物品種為了追求產(chǎn)量和品質(zhì)，往往抗逆性和抗病蟲害能力不佳，后者可以采用選擇農(nóng)藥來解決(但是，農(nóng)藥種類和用量就加大了)，而前者對(duì)給定的植物品種來說就沒有很好的解決辦法)。另外，本發(fā)明人還研究了該發(fā)酵產(chǎn)物降低或消除農(nóng)藥殘留的農(nóng)藥譜，從而可以指導(dǎo)農(nóng)民選用易于被該發(fā)酵產(chǎn)物降低或消除的農(nóng)藥品種，從而進(jìn)ー步改善
農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量。

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)設(shè)施農(nóng)業(yè)改良劑的微生物組合物和/或菌齊U，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)，能夠顯著降低或消除農(nóng)藥殘留，而且還帶來了對(duì)植物抗逆性的改善，特別適用于設(shè)施農(nóng)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)生的設(shè)施農(nóng)業(yè)改良劑及應(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)設(shè)施農(nóng)業(yè)改良劑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{Cel Iulomonasfabia) > 嗜熱脂肪芽抱桿寬〈Bacillus s tero thermophi Ius ) > 乳桿HLactobacUlus')、甲燒桿鬼(JMethanobacterium)、硫桿 i ijhiobaciIlus~)、地衣 芽抱桿菌{Bacillus licheniformis')、多粘芽抱桿菌{Bacillus poIymyxa )> 鏈霉菌(S trep tomyces ) > 高溫放線囷(Jhermoactinomyces )、高溫單孢菌(Thermonospora ) >固氮菌ter)、硝化單胞菌(Λ )、硝化桿儀iNitrobacter)、根瘤儀(Mhizobiim)、米曲霉(AspergiIIus oryzae)> 酵母{Saccharomyces')、青霉iPenici Ilium)、腐質(zhì)霉{Hum i c ο I a)、敬霉{Rh iz opus')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(huì)甲燒桿菌iMethanobacterium ruminant ium)之一種或多種，最優(yōu)選是蟻甲燒桿菌{Me tnanobac terium formiCi 應(yīng))ネロ 反會(huì)甲燒桿 M {Me thanobac terium ruminan tium )的 Y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( io如CiBw1S 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(SioAaciBw1S 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なarh )，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ガ),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 cereah's),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{Cel lulomonasfabi a)、嗜熱脂肪芽抱桿菌{Bacillus s tero thermophi Ius ) > 干酪乳桿菌(Lac tobaci Ilus casei )、蟻甲燒桿菌(Me thanobac teri um formi cia )、反會(huì)甲燒桿菌{Me tnanobac teri um ruminan ti u/n)^1 {ThioDacillus thi ooxi dans ) > lE鐵硫桿菌{Thiobacillus /krroou'i/afls)、地衣芽抱桿菌{Bacillus licheni formi s')、多紙芽孢桿菌iBacillus 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 vinelandi Y )、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、Rnizobium Ieguminosarum ) > 米曲 Ip ^Aspergillus oryzae ) > (Saccharomycescerevisiae)^ (.Penicillium / o 乙 )、牛寺異腐質(zhì)霉(.Humicola in so lens ) >
霉(Mdzopus和禾谷絲核菌cerea/ 5·)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(huì)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(huì)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(huì)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(shí)，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(duì)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(duì)于減少菌種來說尤其是預(yù)料不到的。總之，實(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(dòng)物糞便、動(dòng)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(dòng)物糞便有人糞便、牛糞、豬糞、雞糞等；常見的動(dòng)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(shí)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(qǐng)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(dòng)物糞便、動(dòng)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。另外，在ー個(gè)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(shí)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(shí)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(duì)混合物通氣，可以通過翻動(dòng)、攪動(dòng)來通入氣體，如每周翻動(dòng)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增進(jìn)肥效、増加抗逆性和/或降低農(nóng)藥殘留的設(shè)施農(nóng)業(yè)改良劑，其通過本發(fā)明第二方面所述的微生物菌劑對(duì)動(dòng)物糞便和植物纖維發(fā)酵而成。在本文中，術(shù)語“設(shè)施農(nóng)業(yè)”具有農(nóng)藝學(xué)領(lǐng)域技術(shù)人員所公知的意義，指的是在利用設(shè)施構(gòu)成的農(nóng)業(yè)環(huán)境中實(shí)施農(nóng)業(yè)技術(shù)，例如在大棚、溫室中種植植物。在本文中，術(shù)語“設(shè)施農(nóng)業(yè)改良劑”指的是特別適合用于設(shè)施農(nóng)業(yè)中的對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)具有改良作用的制劑，其可以是用于增進(jìn)肥效的有機(jī)肥料，可以是用于增加抗逆性的植物保育劑，和/或可以是用于降低農(nóng)藥殘留的農(nóng)藥消除劑。本發(fā)明的設(shè)施農(nóng)業(yè)改良劑施用時(shí)，可以參照有機(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(dòng)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。另外其中，優(yōu)選植物纖維選自木屑、稻殼、稻糠和秸桿之ー種或多種，更優(yōu)選是稻殼和/或秸桿，最優(yōu)選是稻売。在第四方面，本發(fā)明的目的在于提供本發(fā)明第三方面所述的設(shè)施農(nóng)業(yè)改良劑的制備方法，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(dòng)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。
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エ業(yè)品發(fā)酵的潔凈程度，時(shí)刻受著寄生蟲和雜菌的污染，同時(shí)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(huì)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(duì)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(duì)于其中步驟(2)，優(yōu)選保溫在65°C ;其升溫時(shí)間通常為2-3天。對(duì)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(dòng)、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(dòng)化控制。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增進(jìn)肥效、増加抗逆性和/或降低農(nóng)藥殘留的設(shè)施農(nóng)業(yè)改良劑中的應(yīng)用，優(yōu)選其中設(shè)施農(nóng)業(yè)改良劑是本發(fā)明第三方面所述的設(shè)施農(nóng)業(yè)改良劑。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增進(jìn)肥效、増加抗逆性和/或降低農(nóng)藥殘留的設(shè)施農(nóng)業(yè)改良劑中的應(yīng)用，優(yōu)選其中設(shè)施農(nóng)業(yè)改良劑是本發(fā)明第三方面所述的設(shè)施農(nóng)業(yè)改良劑。在第七方面，本發(fā)明的目的在于提供本發(fā)明第三方面所述的設(shè)施農(nóng)業(yè)改良劑在設(shè)施農(nóng)業(yè)中用于增進(jìn)肥效、増加抗逆性和/或降低農(nóng)藥殘留的應(yīng)用。優(yōu)選在本發(fā)明的第五、六和/或七方面中，設(shè)施農(nóng)業(yè)是設(shè)施種植蔬菜和/或水果的農(nóng)業(yè)，更優(yōu)選設(shè)施農(nóng)業(yè)是大棚種植草莓、西紅柿和/或辣(甜)椒的農(nóng)業(yè)。優(yōu)選在本發(fā)明的第五、六和/或七方面中，增進(jìn)肥效、增加抗逆性和/或降低農(nóng)藥殘留是增進(jìn)肥效、増加抗逆性和降低農(nóng)藥殘留。這樣三個(gè)特征的同時(shí)具有，對(duì)于附加值高的設(shè)施農(nóng)業(yè)來說，是特別有利的。優(yōu)選在本發(fā)明的第五、六和/或七方面中，農(nóng)藥不是多菌靈和霜霉威，更優(yōu)選農(nóng)藥是霜脲氰、こ霉威、氟硅唑、吡蟲啉、腐霉利或嘧霉胺。這樣，可以在使用本發(fā)明第三方面所述的設(shè)施農(nóng)業(yè)改良劑時(shí)，如發(fā)生病蟲害，使用霜脲氰、こ霉威、氟硅唑、吡蟲啉、腐霉利或嘧霉胺，而不使用多菌靈和霜霉威，從而使得農(nóng)藥殘留的降解更為徹底，起到農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)進(jìn)ー步提升的效果。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(duì)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(jiǎn)便，而且所需設(shè)備花費(fèi)低，既易于推廣，也易于自動(dòng)化生產(chǎn)；本發(fā)明制備得到的設(shè)施農(nóng)業(yè)改良劑不但可以培肥土壤，使得作物增產(chǎn)，降低或消除土壤農(nóng)藥殘留，并可以改善植物抗逆性從而降低死株率，特別有利于應(yīng)用在設(shè)施農(nóng)業(yè)上；本發(fā)明的設(shè)施農(nóng)業(yè)改良劑能夠降低或消除的農(nóng)藥殘留的農(nóng)藥譜廣，在不增加農(nóng)藥殘留的前提下，提高了選用農(nóng)藥的靈活性。為了便于理解，以下將通過具體的實(shí)施例對(duì)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(duì)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(duì)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)敘述過一祥。
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(cè)。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 formicia ) > (5 )反會(huì)甲燒桿菌{Me tnanobac teri um ruminan(6) it ij/ 不十 M (Thi obaci Ilus tni ooxi clans )、
(7)氧化亞鐵硫桿菌{Thiobacillus ferrooxi dans ) > (8)地衣芽抱桿菌{Bacillus7Υ<^<9/ ΥΛλΓ Υ5·)、(9)多粘芽抱桿菌{Bacillus poIymyxa)>(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{Ni trobacter winogradskyi )、
(16)大豆根瘤菌iRhizobium japonicum_\ (17)豌豆根瘤菌iRhizobium Ieguminosarum)>
(18)米曲霉oryzae)> (19)啤酒酵母(J^ccharomyces cerevisiae、、(20)
存廣霉 QPenici 11 ium notatum)、Q2\)特異腐質(zhì)霉(Mimicola insolens)^ (22)少抱根霉iRhizopus(23)禾谷絲核菌以上菌種可根據(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)施例中所用的各単一菌種的培養(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(dòng)3次使混合物通氣，然后低溫干燥至含水量00%，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(duì)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(gè)/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(bào)道的，但是仍舊在穩(wěn)定可控的范圍內(nèi)，仍舊符合エ業(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
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實(shí)施例2有機(jī)肥料的生產(chǎn)
取含水量為65% (重量比)的牛糞(含水量不足可以添加水)和經(jīng)粉碎后顆粒小于5_的稻糠以85 15的質(zhì)量比混合均勻并粉碎，使混合后的牛糞和稻糠中沒有40mm以上的結(jié)塊。然后，將I噸上述牛糞和稻糠的混合物與Ikg實(shí)施例I生產(chǎn)的微生物菌劑混合均勻，堆入發(fā)酵槽中形成肥堆。肥堆放置期間隨著發(fā)酵過程，肥堆可以自然地升溫，該發(fā)酵升溫過程通常需要2-3天，期間可以對(duì)肥堆翻動(dòng)1-2次。然后，當(dāng)肥堆的溫度上升到65°C吋，開啟翻拌機(jī)翻動(dòng)肥堆，以散發(fā)發(fā)酵產(chǎn)生的熱量，保證溫度不超過70°C ;當(dāng)溫度低于63°C吋，關(guān)閉翻拌機(jī)，通過發(fā)酵使肥堆升溫，該恒溫發(fā)酵過程持續(xù)10天。然后，増加翻拌機(jī)翻動(dòng)的速度和頻率，使肥堆的溫度保持在50±2°C，該熟化發(fā)酵過程持續(xù)12天。得到的有機(jī)肥料散發(fā)出輕微的氨氣味，沒有使人不快感。最后，將上述發(fā)酵的終產(chǎn)物依次通過除濕機(jī)除濕、造粒機(jī)造粒，制成有機(jī)肥料顆粒，其中除濕和造粒的過程中溫度均不超過70°C。該有機(jī)肥料顆粒經(jīng)檢驗(yàn)，完全符合我國農(nóng)業(yè)部微生物肥料標(biāo)準(zhǔn)(NY227-94和NY884-2002)。實(shí)施例3有機(jī)肥料對(duì)水果生長和產(chǎn)量的影響本實(shí)施例描述了本發(fā)明人委托北京萬德園農(nóng)業(yè)科技發(fā)展有限公司于2011年8月I日至2012年3月I日在北京市昌平區(qū)設(shè)施草莓園區(qū)(小湯山萬德草莓園)進(jìn)行的草莓種植應(yīng)用效果試驗(yàn)。I，試驗(yàn)材料與設(shè)計(jì)
1.I 試驗(yàn)材料
生物有機(jī)肥用以實(shí)施例2相同的方法生產(chǎn)的有機(jī)肥料 草莓品種皇家御用，萬德一號(hào)(點(diǎn)雪)。I. 2 試驗(yàn)設(shè)計(jì) 試驗(yàn)共設(shè)有兩個(gè)處理
①編號(hào)為A15，A16，A17的大棚設(shè)為對(duì)照，編號(hào)CK ;對(duì)照與試驗(yàn)棚的底肥都用了按每畝2. 5噸的膨化雞糞做底肥，對(duì)照棚施復(fù)合肥IOOkg/畝史丹利復(fù)合肥(15:15:15)作底肥，后期補(bǔ)肥3次。②編號(hào)為A19, A20, A21的大棚設(shè)為試驗(yàn)棚,施用本發(fā)明的生物有機(jī)肥,編號(hào)處理A ;試驗(yàn)棚施善耕原生物肥IOOkg/畝(58. 5kg/棚)，后期補(bǔ)史丹利復(fù)合肥I次，補(bǔ)肥量為50kg/ 畝(30kg/ 棚)。2，試驗(yàn)結(jié)果分析
2.I本發(fā)明的生物有機(jī)肥對(duì)草莓長勢(shì)的影響
施用本發(fā)明的生物有機(jī)肥的草莓具有緩苗快，苗壯，葉色油綠和病蟲害抵抗力強(qiáng)的特點(diǎn)，由表3. I可以看出，死株率比對(duì)照降低了 5%至9%，草莓抗逆性明顯增強(qiáng)。表3. I不同處理對(duì)草莓死株率的影響
權(quán)利要求
1.用于發(fā)酵生產(chǎn)設(shè)施農(nóng)業(yè)改良劑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)、嗜熱脂肪芽孢桿菌(BacillussterothermophiIus)^ 乳桿菌(Lactobacillus)、甲焼桿菌(Methanobacterium)、硫桿菌(Thiobacillus)、地衣芽抱桿菌(Bacillus Iicheniformis)^多粘芽抱桿菌(Bacillus polymyxa)、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(PeniciIIium)、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(Lactobacilluscasei)；甲焼桿菌選自蟻甲焼桿菌(Methanobacterium formicium)和反會(huì)甲焼桿菌(Methanobacterium ruminantium)之一種或多種；硫桿菌選自氧化硫硫桿菌(Thiobacillus thiooxidans)和氧化亞鐵硫桿菌(Thiobacillus ferrooxidans)之一種或多種；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(Thermoactinomyces vulgaris);高溫單抱菌選自彎曲高溫單抱菌(Thermonosporacurvata);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(Nitrosomonas europeae);硝化桿菌選自維氏硝化桿菌(Nitrobacterwinogradskyi);根瘤菌選自大豆根瘤菌(Rhizobium japonicum)和豌豆根瘤菌(Rhizobiumleguminosarum)之一種或多種；酵母選自啤酒酵母(Saccharomyces cerevisiae);青霉選自點(diǎn)青霉(Penicillium notatum);腐質(zhì)霉選自特異腐質(zhì)霉(Humicola insolens);根霉選自少孢根霉(Rhizopus oligosporus);和/或，菌根菌選自絲核菌(Rhizoctonia)，更優(yōu)選選自禾谷絲核菌(Rhizoctonia cerealis)， 最優(yōu)選所述微生物組合物由豆纖維單胞菌(Cellulomonas fabia)、嗜熱脂肪芽抱桿菌(Bacillus sterothermophilus)、干酪乳桿菌(Lactobacillus casei)、蟻甲焼桿菌(Methanobacterium formicium)、反會(huì)甲焼桿菌(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 polymyxa)、嗜熱鏈霉菌(Streptomyces thermophilus)、普通高溫放線菌(Thermoactinomyces vulgaris)、彎曲高溫單抱菌(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)、啤酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)、點(diǎn)青霉(Penicilliumnotatum)、特異腐質(zhì)霉(Humicola insolens)、少抱根霉(Rhizopus oligosporus)和禾谷絲核菌(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(dòng)物糞便、動(dòng)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。
3.具有增進(jìn)肥效、增加抗逆性和/或降低農(nóng)藥殘留的設(shè)施農(nóng)業(yè)改良劑，其通過權(quán)利要求2所述的微生物菌劑對(duì)動(dòng)物糞便和植物纖維發(fā)酵而成。
4.權(quán)利要求3所述的設(shè)施農(nóng)業(yè)改良劑，其中動(dòng)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；和/或，植物纖維選自木屑、稻殼、稻糠和稻桿之一種或多種，優(yōu)選是稻殼。
5.權(quán)利要求3或4所述的設(shè)施農(nóng)業(yè)改良劑的制備方法，其依次包括以下步驟 (1)混合權(quán)利要求2所述的微生物菌劑、動(dòng)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；和 (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。
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增進(jìn)肥效、增加抗逆性和/或降低農(nóng)藥殘留的設(shè)施農(nóng)業(yè)改良劑中的應(yīng)用。
7.權(quán)利要求3或4所述的設(shè)施農(nóng)業(yè)改良劑在設(shè)施農(nóng)業(yè)中用于增進(jìn)肥效、增加抗逆性和/或降低農(nóng)藥殘留的應(yīng)用。
8.權(quán)利要求6或7所述的應(yīng)用，其中設(shè)施農(nóng)業(yè)是設(shè)施種植蔬菜和/或水果的農(nóng)業(yè)，優(yōu)選其中設(shè)施農(nóng)業(yè)是大棚種植草莓、西紅柿和/或辣(甜)椒的農(nóng)業(yè)。
9.權(quán)利要求6或7所述的應(yīng)用，其中增進(jìn)肥效、增加抗逆性和/或降低農(nóng)藥殘留是增進(jìn)肥效、增加抗逆性和降低農(nóng)藥殘留。
10.權(quán)利要求6或7所述的應(yīng)用，其中農(nóng)藥不是多菌靈和霜霉威，優(yōu)選其中農(nóng)藥是霜脲氰、乙霉威、氟硅唑、吡蟲啉、腐霉利或嘧霉胺。
全文摘要
本發(fā)明提供了用于發(fā)酵生產(chǎn)設(shè)施農(nóng)業(yè)改良劑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)施農(nóng)業(yè)改良劑及應(yīng)用和方法等。
文檔編號(hào)C05F17/00GK102827774SQ20121035260
公開日2012年12月19日 申請(qǐng)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(qǐng)人:宋彥耕