本發(fā)明涉及植物生長用肥料技術領域，特別涉及一種微生物增效螯合肥及其制備方法。
背景技術：
隨著我國經(jīng)濟和農(nóng)業(yè)技術的發(fā)展，農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化水平的提高，經(jīng)濟作物的種植面積擴大，化肥的使用量也在不斷增加，傳統(tǒng)的肥料雖然提供了植物生長所需的大量元素(如N、P、K等)，但是卻無法滿足植物對中微量元素(Fe、Mn、Zn等)的需求，螯合肥的開發(fā)無疑是化肥發(fā)展史上的一次革命，螯合肥是在復合肥的基礎上，以有機物質(zhì)為螯合劑，通過螯合劑與金屬離子的螯合，避免了中微量元素在土壤中形成不溶的無機鹽，彌補了植物對中微量元素的需求的不足，平衡了植物對大量元素和微量元素的需求。
相比于復合肥等其他化肥，雖然螯合肥的肥效更好，但是螯合肥的螯合劑造價成本太高，而且植物對于目前螯合肥的利用率不高，對于一些中小型農(nóng)戶，使用螯合肥大大增加了他們的成本，如何能降低螯合肥的造價成本，提高植物對螯合肥的吸收利用率成為螯合肥在市場競爭中的關鍵。
技術實現(xiàn)要素：
本發(fā)明旨在克服現(xiàn)有技術的缺陷，提供一種新型螯合肥及其制備方法，解決現(xiàn)有螯合肥造價成本高，植物對螯合肥的吸收利用率低的技術問題。
為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術方案：
一方面，本發(fā)明提供一種螯合肥，所述微生物增效螯合肥包括基礎肥、螯合劑、巨大芽孢桿菌SY-Z5菌劑以及微量元素；所述巨大芽孢桿菌SY-Z5菌劑的保藏編號為CGMCC No.5225。
優(yōu)選的，所述基礎肥可以是尿素、磷酸二氫銨、硫酸鉀和填料，也可以是常用的含N、P、K的其他化肥原料；優(yōu)選的，所述尿素、所述磷酸二氫銨、所述硫酸鉀和所述填料的質(zhì)量比為7:5:7:1，但也可為其他比例，并不限于這一比例。
優(yōu)選的，所述巨大芽孢桿菌SY-Z5菌劑在所述微生物增效螯合肥中所占質(zhì)量比為1:102-1:104；所述螯合劑在所述微生物增效螯合肥中所占質(zhì)量比為1:102-1:104。
優(yōu)選的，所述螯合劑為EDTA類螯合劑或氨基酸類螯合劑；所述微量元素選自Zn、Fe或Mn中的至少一種。
另一方面，本發(fā)明還提供一種微生物增效螯合肥的制備方法，所述制備方法包括：
將微量元素與螯合劑的混合物和巨大芽孢桿菌SY-Z5菌劑懸液一同添加到復合肥造粒裝置入口處，然后用霧化分布器將微量元素與螯合劑的混合物和巨大芽孢桿菌SY-Z5菌懸液同時噴入復合肥造粒裝置中，與基礎肥原料混合一起進行造粒，得到所述微生物增效螯合肥。
優(yōu)選的，所述添加的微量元素與螯合劑的混合物和巨大芽孢桿菌SY-Z5菌劑懸液，占所述微生物增效螯合肥總質(zhì)量的百分比為0.01％-1％。
優(yōu)選的，所述巨大芽孢桿菌SY-Z5菌劑懸液的制備方法包括：將巨大芽孢桿菌SY-Z5接種于種子培養(yǎng)基中，搖床培養(yǎng)作為種子液；取部分種子液接入擴大發(fā)酵培養(yǎng)基，繼續(xù)培養(yǎng)，使得菌體濃度達到108-1010CFU/ml，得到所述巨大芽孢桿菌SY-Z5菌劑懸液。
優(yōu)選的，所述擴大發(fā)酵培養(yǎng)基與所述種子培養(yǎng)基的組分相同，包括：葡萄糖20g/L、(NH4)2SO4 0.2g/L、尿素0.5g/L、KH2PO4 2.0g/L、K2HPO45.0g/L、NaCl 0.1g/L、酵母粉0.5g/L。
優(yōu)選的，所述擴大發(fā)酵培養(yǎng)基與所述種子培養(yǎng)基的PH范圍均為6.0-7.5。
優(yōu)選的，所述搖床培養(yǎng)的溫度為25-35℃，轉(zhuǎn)速為120-180rpm。
優(yōu)選的，所述搖床培養(yǎng)的時間為3天。
本發(fā)明的有益效果在于：本發(fā)明的發(fā)明人意外發(fā)現(xiàn)，巨大芽孢桿菌(Bacillus magaterium)SY-Z5及其代謝產(chǎn)物可以和螯合肥造粒工藝結(jié)合，與螯合劑以及基礎肥料之間相互作用，使得螯合肥的肥效營養(yǎng)更加全面，能夠在減少螯合肥使用量的同時卻不降低甚至增加作物產(chǎn)量，提高了植物對螯合肥的吸收與利用率，降低了螯合肥的造價成本，提升了螯合肥的肥效效果，解決了植物對現(xiàn)有螯合肥吸收利用率低的技術問題。
具體實施方式
為了使本發(fā)明的目的、技術方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合具體實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本發(fā)明，而不構(gòu)成對本發(fā)明的限制。
本發(fā)明提供一種螯合肥，微生物增效螯合肥包括基礎肥、螯合劑、巨大芽孢桿菌SY-Z5菌劑以及微量元素；巨大芽孢桿菌SY-Z5菌劑的保藏編號為CGMCC No.5225。巨大芽孢桿菌SY-Z5菌劑在微生物增效螯合肥中所占質(zhì)量比為1:102-1:104；螯合劑在微生物增效螯合肥中所占質(zhì)量比為1:102-1:104。
其中，基礎肥可以是尿素、磷酸二氫銨、硫酸鉀和填料，也可以是常用的含N、P、K的其他化肥原料；優(yōu)選的，尿素、磷酸二氫銨、硫酸鉀和填料的質(zhì)量比為7:5:7:1，但也可為其他比例，并不限于這一比例。
螯合劑為EDTA類螯合劑或氨基酸類螯合劑，具體可選自EDTA-Fe、EDTA-Zn、DTPA、HEDTA、檸檬酸、草酸、植酸、酒石酸、氨基酸、谷氨酸類螯合劑的至少一種；微量元素選自Zn、Fe或Mn中的至少一種。
巨大芽孢桿菌(Bacillus magaterium)SY-Z5是從海邊土壤中分離篩選出，經(jīng)16S rRNA基因測序法鑒定為巨大芽孢桿菌，已于2011年9月6日保藏于中國微生物菌種保藏管理委員會普通微生物中心(地址：北京市朝陽區(qū)北辰西路1號院3號)，保藏號為CGMCC No.5225，是自主研發(fā)具有自主知識產(chǎn)權的菌種。發(fā)明人意外發(fā)現(xiàn)巨大芽孢桿菌SY-Z5的代謝產(chǎn)物中還含有一些促進植物生長的物質(zhì)，屬于生物次激素類。
本發(fā)明還提供一種微生物增效螯合肥的制備方法，包括巨大芽孢桿菌SY-Z5及其代謝產(chǎn)物的制備以及微生物增效螯合肥的制備。
巨大芽孢桿菌SY-Z5及其代謝產(chǎn)物的制備：將巨大芽孢桿菌SY-Z5接種于種子培養(yǎng)基中，于30℃、150rpm搖床過夜培養(yǎng)作為種子液，取種子液5％量(種子液接種體積占擴大發(fā)酵培養(yǎng)基的體積比)接入擴大發(fā)酵培養(yǎng)基，相同條件培養(yǎng)3天，獲得菌株發(fā)酵液，使菌體濃度達到108-1010CFU/ml。種子培養(yǎng)基和擴大發(fā)酵培養(yǎng)基的組分相同(g/L)：葡萄糖20、(NH4)2SO40.2、尿素0.5、KH2PO4 2.0、K2HPO4 5.0、NaCl 0.1、酵母粉0.5，pH6.0-7.5。
微生物增效螯合肥的制備：用計量泵將微量元素與螯合劑的混合物和巨大芽孢桿菌SY-Z5菌懸液一同添加到復合肥造粒裝置入口處，然后用霧化分布器將微量元素與螯合劑的混合物和巨大芽孢桿菌SY-Z5菌懸液同時噴入復合肥造粒裝置中(其中，添加的微量元素與螯合劑的混合物和巨大芽孢桿菌SY-Z5菌懸液占螯合肥總質(zhì)量的0.01％-1％)，與復合肥原料混合一起進行造粒，造粒完成后就可以在出口處獲得添加有微生物及其代謝產(chǎn)物的螯合肥。
在螯合肥的造粒過程中，將巨大芽孢桿菌菌劑和螯合劑同時噴加，避免了二次操作的重復，節(jié)約了生產(chǎn)的時間，提高了螯合肥的生產(chǎn)效率，并且添加的巨大芽孢桿菌SY-Z5菌劑能夠增加植物對螯合肥的吸收與利用，避免了肥料的浪費，節(jié)約了肥料使用成本。
以下結(jié)合具體實施例予以詳細說明。
實施例1：微生物增效螯合肥在小白菜上的作用效果
本試驗以氨基酸螯合肥為例，其中氨基酸類螯合劑在螯合肥中所占質(zhì)量比為千分之一，巨大芽孢桿菌SY-Z5菌劑成分在螯合肥中占質(zhì)量比為百分之一。試驗地為普通大田，隨即劃分小區(qū)。
處理：添加了巨大芽孢桿菌SY-Z5菌劑的螯合肥每畝用肥量50千克左右。
對照一：每畝只施用螯合肥60千克左右。
對照二：每畝施用與螯合肥相同營養(yǎng)成分的復合肥60千克左右。
對照三：每畝施用巨大芽孢桿菌SY-Z5菌劑發(fā)酵液600克左右。
對照四：不施用肥料。
其他田間管理條件一致。
小白菜產(chǎn)量結(jié)果：處理區(qū)小白菜畝產(chǎn)2489公斤左右，對照一區(qū)小白菜畝產(chǎn)2305公斤左右，對照二區(qū)小白菜畝產(chǎn)1987公斤左右，對照三區(qū)小白菜畝產(chǎn)1020公斤左右，對照四區(qū)小白菜畝產(chǎn)1018公斤左右。對照一比對照二增產(chǎn)16％左右，說明微生物增效螯合肥的肥效要好于相同成分的復合肥肥效。處理比對照一增產(chǎn)8％左右，說明處理的的菌劑成分有效。
對照三和對照四產(chǎn)量無顯著差異，說明單獨使用菌劑發(fā)酵液并沒有促進小白菜生長的效果。可以得出，添加了巨大芽孢桿菌SY-Z5菌劑的微生物增效螯合肥在減少螯合肥約17％的使用量下，仍然能保證肥效效果，并提高了8％的小白菜產(chǎn)量。
實施例2：微生物增效螯合肥在黃瓜上的作用效果
本試驗以EDTA類螯合肥為例，其中氨基酸類螯合劑在螯合肥中所占質(zhì)量比為千分之一，巨大芽孢桿菌SY-Z5菌劑成分在螯合肥中占質(zhì)量比為百分之一。溫室大棚種植，隨即劃分小區(qū)。
處理：添加了巨大芽孢桿菌SY-Z5菌劑的螯合肥每畝用肥量60千克左右。
對照一：每畝只施用螯合肥70千克左右。
對照二：每畝施用與螯合肥相同營養(yǎng)成分的復合肥70千克左右。
對照三：每畝施用巨大芽孢桿菌SY-Z5菌劑發(fā)酵液70克左右。
對照四：不施用肥料。
其他田間管理條件一致。
黃瓜產(chǎn)量結(jié)果：處理區(qū)黃瓜畝產(chǎn)7658.6公斤左右，對照區(qū)黃瓜畝產(chǎn)7382.1公斤左右，對照二區(qū)黃瓜畝產(chǎn)6150.2公斤左右，對照三區(qū)黃瓜畝產(chǎn)3223.2公斤左右，對照四區(qū)黃瓜畝產(chǎn)3200.2公斤左右，對照四區(qū)黃瓜畝產(chǎn)3196.3公斤左右。對照一比對照二增產(chǎn)20％左右，說明微生物增效螯合肥的肥效要好于相同成分的復合肥肥效。處理比對照一增產(chǎn)4％左右，說明處理的菌劑成分有效。
對照三和對照四產(chǎn)量無顯著差異，說明單獨使用菌劑發(fā)酵液并沒有促進黃瓜生長的效果?？梢缘贸?，添加了巨大芽孢桿菌SY-Z5菌劑的微生物增效螯合肥在減少螯合肥約14％的使用量下，仍然能保證肥效效果，并提高了4％的黃瓜產(chǎn)量。
實施例3：微生物增效螯合肥在辣椒上的作用效果
本試驗以氨基酸螯合肥為例，其中氨基酸類螯合劑在螯合肥中所占質(zhì)量比為百分之一，巨大芽孢桿菌SY-Z5菌劑成分在螯合肥中占質(zhì)量比為百分之一。普通大田試驗，隨即劃分小區(qū)。
處理：添加了巨大芽孢桿菌SY-Z5菌劑的螯合肥每畝用肥量65千克左右。
對照一：每畝只施用螯合肥80千克左右。
對照二：每畝施用與螯合肥相同營養(yǎng)成分的復合肥80千克左右。
對照三：每畝施用巨大芽孢桿菌SY-Z5菌劑發(fā)酵液800克左右。
對照四：不施用肥料。
其他田間管理條件一致。
辣椒產(chǎn)量結(jié)果：處理區(qū)辣椒畝產(chǎn)641.2公斤左右，對照一區(qū)辣椒畝產(chǎn)608.6公斤左右，對照二區(qū)辣椒畝產(chǎn)506.3公斤左右，對照三區(qū)辣椒畝產(chǎn)255公斤左右，對照四區(qū)辣椒畝產(chǎn)253.4公斤左右。對照一比對照二增產(chǎn)19.7％左右，說明微生物增效螯合肥的肥效要好于相同成分的復合肥肥效。處理比對照一增產(chǎn)5％左右，說明處理的的菌劑成分有效。
對照三和對照四產(chǎn)量無顯著差異，說明單獨使用菌劑發(fā)酵液并沒有促進辣椒生長的效果?？梢缘贸?，添加了巨大芽孢桿菌SY-Z5菌劑的微生物增效螯合肥在減少螯合肥約19％的使用量下，仍然能保證肥效效果，并提高了5％的辣椒產(chǎn)量。
實施例4：微生物增效螯合肥在水蘿卜上的作用效果
本試驗以氨基酸螯合肥為例，其中氨基酸類螯合劑在螯合肥中所占質(zhì)量比為百分之一，巨大芽孢桿菌SY-Z5菌劑成分在螯合肥中占質(zhì)量比為千分之一。
處理：添加了巨大芽孢桿菌SY-Z5菌劑的螯合肥每畝用肥量45千克左右。
對照一：每畝只施用螯合肥60千克左右。
對照二：每畝施用與螯合肥相同營養(yǎng)成分的復合肥60千克左右。
對照三：每畝施用巨大芽孢桿菌SY-Z5菌劑發(fā)酵液60克左右。
對照四：不施用肥料。
其他田間管理條件一致。
水蘿卜產(chǎn)量結(jié)果：處理區(qū)水蘿卜畝產(chǎn)937.3公斤左右，對照一區(qū)水蘿卜畝產(chǎn)891.9公斤左右，對照二區(qū)水蘿卜畝產(chǎn)753.1公斤左右，對照三區(qū)水蘿卜畝產(chǎn)220.8公斤左右，對照四區(qū)水蘿卜畝產(chǎn)211.5公斤左右。對照一比對照二增產(chǎn)18％左右，說明螯合肥的肥效要好于相同成分的復合肥肥效。處理比對照一增產(chǎn)5％左右，說明處理的菌劑成分有效。
對照三比對照四產(chǎn)量增加4％左右，說明單獨使用巨大芽孢桿菌SY-Z5菌劑發(fā)酵液有促進水蘿卜生長的效果，但作用效果不顯著?？梢缘贸?，添加了巨大芽孢桿菌SY-Z5菌劑的微生物增效螯合肥在減少螯合肥約25％的使用量下，仍然能保證肥效效果，并提高了5％的水蘿卜產(chǎn)量。
綜合以上實施例可以發(fā)現(xiàn)，本發(fā)明添加巨大芽孢桿菌SY-Z5菌劑的微生物增效螯合肥對于小白菜、黃瓜、辣椒以及水蘿卜等蔬菜的產(chǎn)量都有明顯提高。本發(fā)明不可能對所有蔬菜使用本發(fā)明微生物增效螯合肥的效果進行窮舉，但是通過小白菜、黃瓜、辣椒以及水蘿卜這些蔬菜的產(chǎn)量明顯提高，足以說明本發(fā)明的微生物增效螯合肥在植物生長過程中的吸收利用率明顯提高，使用量明顯降低，有效降低了現(xiàn)有螯合肥的造價成本。
以上所述本發(fā)明的具體實施方式，并不構(gòu)成對本發(fā)明保護范圍的限定。任何根據(jù)本發(fā)明的技術構(gòu)思所作出的各種其他相應的改變與變形，均應包含在本發(fā)明權利要求的保護范圍內(nèi)。