本發(fā)明涉及一種生物肥料，尤其涉及一種雙源腐植酸的生物肥料及其制備方法與應用，屬于農業(yè)生物肥技術領域。

背景技術：

化肥的應用促進了我國農業(yè)的快速發(fā)展，但長期過量的使用化肥，導致了土壤板結、鹽漬化、酸化、有機質含量降低、病蟲害嚴重等問題。合理施肥，減少化肥，增施生物肥料是解決上述問題的有效手段。生物肥料含有有益微生物、微生物代謝產物、有機質等有效成分，具有促進植物生長發(fā)育、改善農產品品質、增強植物抗逆能力、減輕病蟲害、改良土壤等作用。微生物肥料的應用效果不僅取決于所含微生物的種類和數量，還取決于所含有機物質的來源、種類及生產方法。采用富含生物刺激素和生物植保素的有機原料生產生物肥料，可以提高其應用效果。

腐植酸是土壤肥力的物質基礎之一，包括礦源腐植酸和生物腐植酸兩大類。礦源腐植酸主要來源于褐煤、風化煤、泥炭等礦產資源，因沉積年代久遠，還原態(tài)高，活性基團少，活性低，必須經過活化才能使用。生物腐植酸是生物質原料經微生物發(fā)酵而產生的腐植酸，分子量小，功能團多，生物活性比礦源腐植酸更強。目前，報道較多的是單獨利用生物腐植酸肥或礦源腐植酸的肥料產品，例如cn105110969a提供了一種基于生物腐植酸的肥料用保水增效緩釋劑，由生物腐植酸40-70份、蚯蚓蛋白酶10-20份、微量元素復合劑15-25份、聚丙烯酸2-10份、雙氰胺1.0-2.0份、萘乙酸鈉0.4-1.2份。再如cn105367204a提供一種保水緩釋肥料，各組分的重量份數比為：磷、鉀化肥原料50-60，風化煤腐殖酸類膠結鍵合材料20-30，包膜材料5-10，保水劑5-10，所述的氮、磷、鉀化肥原料，氮為尿素，磷為磷酸一銨或磷酸鎂，鉀為氯化鉀，所述的包膜材料為水微溶性無機營養(yǎng)包膜材料，所述保水劑為淀粉系保水劑或聚合物保水劑。由此可知，現有生物肥利用生物腐植酸肥或礦源腐植酸，雖能起到一定改良土壤的作用，但未能很好地將礦源腐植酸和生物腐植酸兩種腐植酸進行有機結合從而協同促進改善土壤。

近年來，我國生物肥料產業(yè)發(fā)展迅速，但普遍存在產品同質化嚴重、應用效果不理想等問題。產品普遍強調微生物的功能，而對含有生物刺激素和植保素的有機原料的作用重視不足。

技術實現要素：

本發(fā)明針對現有技術存在的不足之處，提供了一種雙源腐植酸生物肥料及其制備方法。

術語解釋：

u/g：是指每克復合酶制劑中的酶活單位數，即酶活力。

cfu/g：是指每克復合菌劑中的活菌數，cfu是菌落形成單位。

pda斜面培養(yǎng)基：pda斜面培養(yǎng)基,是對馬鈴薯葡萄糖瓊脂培養(yǎng)基的簡稱，配方：馬鈴薯200份，葡萄糖20份，瓊脂15～20份，自來水1000份。

營養(yǎng)瓊脂斜面培養(yǎng)基：蛋白胨5.0份，牛肉粉3.0份，瓊脂15.0份，自來水1000份。

靈芝菌糠：是靈芝收獲子實體后廢棄的栽培基質。

本發(fā)明的技術方案如下：

一種雙源腐植酸生物肥料，由以下重量份組分的原料制成：

靈芝菌糠40-60份，牛蒡葉20-30份，風化煤或泥炭20-30份，復合酶制劑0.1-0.2份，復合菌劑0.1-0.2份，調質劑0.1-0.2份；其中，

所述復合酶制劑是將纖維素酶、果膠酶、木聚糖酶單酶制劑與填充物葡萄糖復配而成；

所述復合菌劑是含有熱帶假絲酵母、多粘類芽孢桿菌和膠凍樣芽孢桿菌的復合菌劑；

所述調質劑為十二烷基磺酸鈉與十二烷基苯磺酸鈉1～2：1重量比的組合。

根據本發(fā)明優(yōu)選的，所述復合酶制劑中，各種酶的酶活力為：纖維素酶10000-20000u/g、果膠酶5000-10000u/g、木聚糖酶20000-30000u/g；進一步優(yōu)選為：纖維素酶20000u/g、果膠酶10000u/g、木聚糖酶30000u/g。

根據本發(fā)明優(yōu)選的，所述復合菌劑中熱帶假絲酵母、多粘類芽孢桿菌和膠凍樣芽孢桿菌的活菌數為：熱帶假絲酵母(1-2)×10⁹cfu/g、多粘類芽孢桿菌(1-2)×10⁹cfu/g、膠凍樣芽孢桿菌(1-2)×10⁹cfu/g。

根據本發(fā)明進一步優(yōu)選的，所述調質劑為十二烷基磺酸鈉與十二烷基苯磺酸鈉＝1.5:1重量比。本發(fā)明采用十二烷基磺酸鈉與十二烷基苯磺酸鈉組合的調質劑可以有效調節(jié)物料的界面張力、浸潤性等物化性質，有利于水往物料中滲透，有利于微生物與物料接觸，提高發(fā)酵效果。

本發(fā)明中所述的熱帶假絲酵母、多粘類芽孢桿菌和膠凍樣芽孢桿菌均為現有菌種。進一步優(yōu)選，中國農業(yè)微生物菌種保藏管理中心，保藏編號為accc20006熱帶假絲酵母、accc03151多粘類芽孢桿菌和accc10012膠凍樣芽孢桿菌。

本發(fā)明中，所述靈芝菌糠是靈芝收獲子實體后廢棄的栽培基質。所述栽培基質主要是棉籽殼、棉絨、玉米芯、鋸末、作物秸桿、麥麩等。

本發(fā)明中，所述的牛蒡葉為風干或曬干的牛蒡葉子。

本發(fā)明中，優(yōu)選的，所述風化煤或泥炭的有機質含量為75-85％、腐植酸含量為45-50％；本發(fā)明中的含量均為質量百分比，特殊說明的除外。

本發(fā)明優(yōu)選的，所述復合菌劑是將熱帶假絲酵母、多粘類芽孢桿菌、膠凍樣芽孢桿菌的菌種分別進行菌種活化、搖瓶培養(yǎng)得到種子液，發(fā)酵培養(yǎng)得到發(fā)酵液，然后噴霧干燥得到單菌制劑，再與葡萄糖填充物按比例混配制得。

根據本發(fā)明，所述復合菌劑的配制方法按本領域公知技術即可。本發(fā)明提供一下優(yōu)選方案。復合菌劑的制備的方法，包括步驟：

(1)制備熱帶假絲酵母單菌制劑

a、用pda斜面培養(yǎng)基將熱帶假絲酵母菌種活化；

b、搖瓶種子制備:按質量份，取葡萄糖15份，玉米粉70份，蛋白胨10份，酵母粉5份，水1000份，ph值6.0-7.0，0.11mpa壓力下滅菌20-30分鐘，制成液體培養(yǎng)基a；將步驟a活化后的熱帶假絲酵母接入制成的液體培養(yǎng)基a中，于28～32℃、150-180轉/分鐘的搖瓶中培養(yǎng)24～36小時；得熱帶假絲酵母菌種子液；種子液的活菌含量為1×10⁸cfu/ml～5×10⁸cfu/ml；備用；

c、發(fā)酵液的制備：制備步驟b所述液體培養(yǎng)基a，裝入1m³的發(fā)酵罐中，裝料系數為0.8，0.11mpa壓力下滅菌20-30分鐘，接入步驟b培養(yǎng)的熱帶假絲酵母種子液，接種量為2-5％，于28～32℃、攪拌轉速150轉/分鐘、通氣量0.5-1.0vvm的條件下培養(yǎng)20～24小時；得熱帶假絲酵母菌發(fā)酵液；發(fā)酵液的活菌數為1×10⁹cfu/ml～5×10⁹cfu/ml；備用；

d、制備單菌制劑：制備步驟c所得熱帶假絲酵母菌發(fā)酵液于進口溫度180℃、出口溫度60℃的條件下，進行噴霧干燥，得到熱帶假絲酵母菌制劑；熱帶假絲酵母菌制劑的活菌數為5×10⁹cfu/g～2.0×10¹⁰cfu/g。

(2)制備多粘類芽孢桿菌單菌制劑

a、用營養(yǎng)瓊脂斜面培養(yǎng)基將多粘類芽孢桿菌菌種活化；

b、搖瓶種子制備:按質量份，取玉米粉20份、豆粕粉70份，酵母粉10份，水1000份，ph值6.5-7.5，0.11mpa壓力下滅菌20-30分鐘，制成液體培養(yǎng)基b；將步驟a活化后的多粘類芽孢桿菌接入制成的液體培養(yǎng)基b中，于35～37℃、150-180轉/分鐘的搖瓶中培養(yǎng)20～24小時；得多粘類芽孢桿菌種子液；種子液的活菌含量為1×10⁸cfu/ml～5×10⁸cfu/ml；備用；

c、發(fā)酵液的制備：制備步驟b所述培養(yǎng)基b，裝入1m³的發(fā)酵罐中，裝料系數為0.8，0.11mpa壓力下滅菌20-30分鐘，接入步驟b培養(yǎng)的多粘類芽孢桿菌種子液，接種量為2-5％，于35～37℃、攪拌轉速150轉/分鐘、通氣量0.5-1.0vvm的條件下培養(yǎng)20～24小時；得多粘類芽孢桿菌發(fā)酵液；發(fā)酵液的活菌數為1×10⁹cfu/ml～5×10⁹cfu/ml；備用；

d、制備單菌制劑：制備步驟c所得多粘類芽孢桿菌發(fā)酵液于進口溫度220℃、出口溫度70℃的條件下，進行噴霧干燥，得到多粘類芽孢桿菌制劑；多粘類芽孢桿菌制劑的活菌數為5×10⁹cfu/g～2.0×10¹⁰cfu/g。

(3)制備膠凍樣芽孢桿菌單菌制劑

a、用營養(yǎng)瓊脂斜面培養(yǎng)基將膠凍樣芽孢桿菌菌種活化；

b、搖瓶種子制備:按質量份，取玉米粉30份、豆粕粉60份，酵母粉10份，水1000份，ph值6.5-7.5，0.11mpa壓力下滅菌20-30分鐘，制成液體培養(yǎng)基c；將步驟a活化后的膠凍樣芽孢桿菌接入制成的液體培養(yǎng)基c中，于35～37℃、150-180轉/分鐘的搖瓶中培養(yǎng)20～24小時；得膠凍樣芽孢桿菌種子液；種子液的活菌含量為1×10⁸cfu/ml～5×10⁸cfu/ml；備用；

c、發(fā)酵液的制備：制備步驟b所述培養(yǎng)基c，裝入1m³的發(fā)酵罐中，裝料系數為0.8，0.11mpa壓力下滅菌20-30分鐘，接入步驟b培養(yǎng)的膠凍樣芽孢桿菌種子液，接種量為2-5％，于35～37℃、攪拌轉速150轉/分鐘、通氣量0.5-1.0vvm的條件下培養(yǎng)20～24小時；得膠凍樣芽孢桿菌發(fā)酵液；發(fā)酵液的活菌數為1×10⁹cfu/ml～5×10⁹cfu/ml；備用；

d、制備單菌制劑：制備步驟c所得膠凍樣芽孢桿菌發(fā)酵液于進口溫度220℃、出口溫度70℃的條件下，進行噴霧干燥，得到膠凍樣芽孢桿菌制劑；膠凍樣芽孢桿菌制劑的活菌數為5×10⁹cfu/g～2.0×10¹⁰cfu/g。

(4)復合菌劑的配制

根據熱帶假絲酵母制劑、多粘類芽孢桿菌制劑、膠凍樣芽孢桿菌制劑的活菌數，取熱帶假絲酵母菌劑10-30份、多粘類芽孢桿菌10-30份、膠凍樣芽孢桿菌10-30份混合，添加葡萄糖湊足100份，混合均勻，使得熱帶假絲酵母(1-2)×10⁹cfu/g、多粘類芽孢桿菌(1-2)×10⁹cfu/g、膠凍樣芽孢桿菌(1-2)×10⁹cfu/g，即為所述復合菌劑。

根據本發(fā)明，一種所述雙源腐植酸生物肥料的制備方法，包括步驟：

(1)按配比，取風化煤或泥炭加入無機堿溶液中進行化學活化；得活化的風化煤或泥炭；

(2)按配比，取牛蒡葉和復合酶，先將復合酶溶于水中，再與牛蒡葉混合均勻，牛蒡葉與水的重量比1：1～1.5，40-50℃堆積3-5h，進行酶解，得牛蒡葉酶解物；

(3)按配比，取調質劑和復合菌劑溶入適量水中，混勻，然后加入步驟(1)制得的活化的風化煤或泥炭、步驟(2)制得的牛蒡葉酶解物和靈芝菌糠，混合均勻，得發(fā)酵基質；

(4)將上述制好的發(fā)酵基質放入固態(tài)發(fā)酵罐中，裝料系數0.35-0.45，于35-45℃間歇通風好氧發(fā)酵5-8d，然后靜置后熟發(fā)酵10-20d；

(5)發(fā)酵結束后，發(fā)酵物料經風干、粉碎，即得。

根據本發(fā)明的方法，優(yōu)選的，步驟(1)中，所述風化煤或泥炭與無機堿溶液的重量比為1：1～2；化學活化條件為：40-50℃堆積3-5h。進一步優(yōu)選的，所述的無機堿溶液是質量分數5～15％的koh。

根據本發(fā)明的方法，優(yōu)選的，步驟(2)中，所述發(fā)酵基質的含水量為55-60％重量百分比。

本發(fā)明所述雙源腐植酸生物肥料的應用，廣泛用于果樹、蔬菜和大田作物，所述大田作物主要包括小麥、玉米、水稻等；本發(fā)明所述雙源腐植酸生物肥料在蘋果、桃、葡萄、白菜、黃瓜、西葫蘆、小麥、玉米、水稻等作物上均可使用；既可作底肥使用，也可作追肥使用。

本發(fā)明雙源腐植酸生物肥料用量如下：

作底肥時：蔬菜作物每畝300～500公斤，果樹每株5～15公斤，小麥、玉米或水稻每畝200～400公斤；

作追肥時：蔬菜作物每畝150～250公斤，果樹每株5～15公斤，小麥、玉米或水稻每畝100-200公斤。

本發(fā)明的技術特點及有益效果：

1、本發(fā)明的雙源腐植酸生物肥料，創(chuàng)造性地將生物腐植酸的生成與礦源腐植酸的生物活化融合到同一個生產過程中，使得產品中同時含有礦源腐植酸和生物腐植酸，其中，礦源腐植酸源于風化煤或泥炭；靈芝菌糠、牛蒡葉等生物質原料在腐熟過程中可經生物轉化形成生物腐植酸。這兩種不同來源的腐植酸結構不同，功能上存在互補性，共同使用，具有改良土壤，提高土壤肥力，增強植物抗病、抗逆能力等作用。

2、本發(fā)明的雙源腐植酸生物肥料，以靈芝菌糠、牛蒡葉生物質原料經酶解、發(fā)酵形成生物腐植酸，風化煤或泥炭為生物腐植酸的形成提供前體物質，對生物腐植酸的形成有促進作用。另一方面，生物質原料在腐熟過程中可以產生大量的微生物、酶、能量、nadh等，對風化煤有生物活化作用，進一步提高了礦源腐植酸的活化效率。此外，本發(fā)明產品還含有有益微生物及其代謝產物。

3、牛蒡葉的主要成分是纖維素、木聚糖和果膠質等大分子多糖物質，本發(fā)明發(fā)現采用纖維素酶、果膠酶和木聚糖酶等按照特定配比制備的復合酶制劑可將這些物質進行很好地水解，有利于牛蒡葉中綠原酸、菊糖等胞內物質的釋放；同時纖維素、木聚糖和果膠質等大分子多糖物質水解后，會部分轉化成低聚糖；這都有利于提高本發(fā)明生物肥料的應用效果。促進作物更好的生長。

4、本發(fā)明制備的雙源腐植酸生物肥料富含綠原酸植保素，對黃瓜枯萎病、辣椒疫病等多種植物病害都有一定的防治效果；同時還含有牛蒡低聚糖，不僅可促進植物種子萌發(fā)和幼苗的生長，還可誘導植物提高其對多種病害的抗性。另一方面，牛蒡作為藥食兩用植物，加工業(yè)主要利用其根和子，牛蒡葉被當作廢棄物處理，本發(fā)明選用牛蒡葉為原料，也為牛蒡加工業(yè)的廢棄物提供了一個可資源化利用的途徑。

5、本發(fā)明不僅提高了靈芝菌糠和牛蒡葉的綜合利用水平，有利于推動食用菌和牛蒡產業(yè)的健康發(fā)展，而且所發(fā)明的雙源腐植酸生物肥料，具有改良土壤、促進植物生長、增強抗病與抗逆能力、提高產品質量的作用，具有顯著的經濟效益與社會效益。

6、本發(fā)明的雙源腐植酸生物肥料可廣泛用于果樹、蔬菜和大田作物，既可作底肥使用，也可作追肥使用。

具體實施方式

下面結合實施例來進一步說明本發(fā)明，可以使本領域技術人員更全面的理解本發(fā)明，但不以任何方式限制本發(fā)明。實施例中所述的％均為質量百分比，特殊說明的除外。

所述靈芝菌糠是靈芝子實體采收后的菌糠料包除去外包薄膜，剔除腐敗變質的菌糠，機械打碎即可使用；

所述的牛蒡葉為風干或曬干的牛蒡葉子。剔除霉爛、腐爛葉子。

所述纖維素酶酶制劑、果膠酶酶制劑、木聚糖酶酶制劑均為市購產品。復合酶制劑的配制備如下：取纖維素酶酶制劑、果膠酶酶制劑、木聚糖酶酶制劑與填充物葡萄糖配成100重量份，使得復合酶制劑中酶活為：纖維素酶10000-20000u/g、果膠酶5000-10000u/g、木聚糖酶20000-30000u/g。

所述的熱帶假絲酵母、多粘類芽孢桿菌和膠凍樣芽孢桿菌，其原種均購買于中國農業(yè)微生物菌種保藏管理中心，其保藏編號分別為accc20006、accc03151和accc10012。復合菌劑的制備如下：按本發(fā)明前述優(yōu)選方法，將熱帶假絲酵母、多粘類芽孢桿菌、膠凍樣芽孢桿菌的菌種分別進行菌種活化、搖瓶培養(yǎng)得到種子液，發(fā)酵培養(yǎng)得到發(fā)酵液，然后噴霧干燥得到單菌制劑，將取熱帶假絲酵母菌劑10～30份、多粘類芽孢桿菌10～30份、膠凍樣芽孢桿菌10～30份混合，添加葡萄糖湊足100份，混合均勻，即得；使得每克復合菌劑中的活菌數為：熱帶假絲酵母(1～2)×10⁹cfu/g、多粘類芽孢桿菌(1～2)×10⁹cfu/g、膠凍樣芽孢桿菌(1～2)×10⁹cfu/g。

實施例1：一種雙源腐植酸生物肥料，由以下重量份組分的原料制成：

靈芝菌糠50份，牛蒡葉25份，風化煤粉25，復合酶0.1份，復合菌劑0.1份，調質劑0.1份；

所述復合酶制劑是將纖維素酶、果膠酶、木聚糖酶單酶制劑與填充物葡萄糖復配而成；復合酶制劑中各種酶的酶活力為：纖維素酶20000u/g、果膠酶10000u/g、木聚糖酶30000u/g。

所述風化煤粉，其有機質含量為75％，腐植酸含量為45％；

所述調質劑的組成為：以重量百分比計，十二烷基磺酸鈉60％，十二烷基苯磺酸鈉40％；

所述復合菌劑中的各種菌的活菌數為：熱帶假絲酵母2×10⁹cfu/g、多粘類芽孢桿菌2×10⁹cfu/g、膠凍樣芽孢桿菌2×10⁹cfu/g。

一種所述雙源腐植酸生物肥料的制備方法，步驟如下：

(1)取組方量的風化煤粉原料，按重量比1：1加入質量分數10％的koh溶液，混合均勻，45℃堆積4h，完成化學活化處理；

(2)取組方量的牛蒡葉和組方量的復合酶，按牛蒡葉：水＝1：1重量比加水，先將復合酶溶于水中，再與牛蒡葉混合均勻，45℃堆積4h，進行酶解。

(3)將組方量的調質劑和復合菌劑溶入適量水中，混勻，然后與上述獲得的活化風化煤粉、牛蒡葉酶解物和組方量的靈芝菌糠混合均勻，即為發(fā)酵基質，控制其含水量55-60％；

(4)將上述調制好的發(fā)酵基質放入固態(tài)發(fā)酵罐中，裝料系數0.35-0.45，于35-45℃間歇通風好氧發(fā)酵7d，然后靜置后熟發(fā)酵10-20d；

(5)發(fā)酵結束后，發(fā)酵物料經風干、粉碎后，即為雙源腐植酸生物肥料。

實施例2：

一種雙源腐植酸生物肥料，由以下重量份組分的原料制成：

靈芝菌糠60份，牛蒡葉20份，風化煤粉20份，調質劑0.2份，復合酶0.2份，復合菌劑0.2份；

所述復合酶制劑是將纖維素酶、果膠酶、木聚糖酶單酶制劑與填充物葡萄糖復配而成；復合酶制劑中各種酶的酶活力為：纖維素酶10000u/g、果膠酶5000u/g、木聚糖酶20000u/g；

所述風化煤粉，其有機質含量為85％，腐植酸含量為50％；

所述調質劑的組成為：以重量百分比計，十二烷基磺酸鈉60％，十二烷基苯磺酸鈉40％；

所述復合菌劑中的各種菌的活菌數為：熱帶假絲酵母1×10⁹cfu/g、多粘類芽孢桿菌1×10⁹cfu/g、膠凍樣芽孢桿菌1×10⁹cfu/g；

所述雙源腐植酸生物肥料的制備方法，具體步驟如下：

(1)取組方量的風化煤粉原料，按重量比1：1加入質量分數10％的koh溶液，混合均勻，50℃堆積3h，完成化學活化處理；

(2)取組方量的牛蒡葉和組方量的復合酶，按牛蒡葉：水＝1：1.2質量比加水，先將復合酶溶于水中，再與牛蒡葉混合均勻，50℃堆積3h，進行酶解。

(3)將組方量的調質劑和復合菌劑溶入適量水中，混勻，然后與上述獲得的風化煤粉、牛蒡葉和組方量的靈芝菌糠混合均勻，即為發(fā)酵基質，控制其含水量55-60％重量百分比；

(4)將上述調制好的發(fā)酵基質放入固態(tài)發(fā)酵罐中，裝料系數0.35-0.45，于35-45℃間歇通風好氧發(fā)酵7d，然后靜置后熟發(fā)酵10-20d；

(5)發(fā)酵結束后，發(fā)酵物料經風干、粉碎后，即得雙源腐植酸生物肥料。

應用試驗例

為驗證本發(fā)明所述雙源腐植酸生物肥料的應用效果，采用實施例1、2制備的雙源腐植酸生物肥料在10年生的富士蘋果樹上進行了大田實驗。選取蘋果樹18棵，隨機分成3組，每組6棵，第一組作為實施例1制備的雙源腐植酸生物肥料實驗處理組，第二組作為實施例2制備的雙源腐植酸生物肥料實驗處理組，第三組作為對照組施用普通有機肥，所述普通有機肥以木薯渣和牛糞為原料腐熟后制備，有機質含量為55％，氮磷鉀總養(yǎng)分為6％。

實驗處理組施用雙源腐植酸生物肥料8千克/株，以追肥的方式施入，在花期前，于樹冠垂直投影的外緣，環(huán)繞果樹四周開穴8-10處，深20-30厘米，將雙源腐植酸肥料均勻施入。對照組以同樣的方式施普通有機肥8千克/株。測定單果重、單株產量等蘋果產量指標與總糖、總酸、維生素c、固形物含量等品質指標，以綜合評價雙源腐植酸生物肥料的應用效果。實驗結果如表1所示。

表1含雙源腐植酸生物肥料對蘋果產量與品質的影響

與傳統(tǒng)普通有機肥相比，施用本發(fā)明雙源腐植酸生物肥料的蘋果樹單果重和單株產量增加，果實品質明顯改善，表現為總酸下降，總糖、可溶性固形物和維生素c含量提高，糖酸比提高。