本發(fā)明屬于農(nóng)業(yè)領(lǐng)域，具體涉及一種有機(jī)母粒及其制備方法與應(yīng)用。

背景技術(shù)：

由于常年不合理的耕作和不合理的灌溉，化肥的大量施用，加劇了土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)的破壞，致使土壤板結(jié)越來越嚴(yán)重，直接影響到土壤的自然活力和自我調(diào)節(jié)能力。過量使用化肥、農(nóng)藥、農(nóng)膜的殘留污染，未經(jīng)處理的有機(jī)肥污染，以及連作和病蟲害病原物污染，一旦超出土壤自凈化能力后就會(huì)“溢出”。這會(huì)造成土壤生態(tài)失衡，使土壤有益生物和有益微生物大量死亡，土壤生物種群減少，土壤理化生物性質(zhì)惡化，土壤活性下降、土壤功能變差，失去農(nóng)業(yè)利用價(jià)值。也使相應(yīng)的某些病菌得以連年繁殖，在土壤中大量積累，還有前茬作物根系的分泌物因累積成為有毒物質(zhì)而形成病土。

γ-聚谷氨酸有機(jī)母粒中含有木質(zhì)素、腐殖酸和聚谷氨酸等有效活性成分以及枯草芽孢桿菌這類的提高土壤抗病性的菌劑。近來聚谷氨酸、枯草活性菌劑和木質(zhì)素在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用較多，其主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

1)聚谷氨酸是一種高分子氨基酸聚合物，化學(xué)結(jié)構(gòu)特殊，能夠有效防止氮肥的揮發(fā)損失、鉀肥的固定，阻止磷酸根、硫酸根和金屬元素產(chǎn)生沉淀作用，螯合中微量元素提高作物根際土壤養(yǎng)分濃度。因其具有良好的保水性能，能夠構(gòu)建作物根際周圍良好的水肥壞境，提高作物養(yǎng)分的吸收能力，使作物對(duì)養(yǎng)分的吸收具有快速、高效的特性。刺激作物產(chǎn)生內(nèi)源性激素，刺激作物根系發(fā)育，提高光合作用，提高作物抗逆性能。

2)枯草芽孢桿菌是革蘭氏陽性桿狀細(xì)菌，可產(chǎn)生內(nèi)生芽孢，耐熱抗逆性強(qiáng)，在土壤和植物的表面普遍存在。它是植物體內(nèi)常見的一種內(nèi)生菌，對(duì)人畜無毒無害，不污染環(huán)境。生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單，制劑穩(wěn)定，施用方便，儲(chǔ)存期長(zhǎng)。膠凍樣芽孢桿菌又稱作硅酸鹽細(xì)菌，該菌具有解磷、解鉀的功能，能夠活化土壤中硅、鈣、鎂中量元素作用，提高或延長(zhǎng)肥效，減少化肥用量，并提高作物抗逆性，預(yù)防或減輕病害?？莶菅挎邨U菌和膠凍樣芽孢桿菌大量應(yīng)用于生物肥料。當(dāng)作用于作物或土壤時(shí).生長(zhǎng)速度快、營(yíng)養(yǎng)需求簡(jiǎn)單，在植物的表面易于存活、定殖與繁殖。

3)木質(zhì)素在農(nóng)業(yè)應(yīng)用的范圍也比較廣泛，其具有無毒、價(jià)廉、可被微生物分解的特性。當(dāng)與肥料中氮、磷、鉀等元素配合使用時(shí)能夠起到延長(zhǎng)肥效時(shí)間，減少肥料損失的作用。木質(zhì)素還可作為土壤改良劑，用來改良土壤板結(jié)嚴(yán)重、鹽漬化土壤，使土壤產(chǎn)生團(tuán)粒結(jié)構(gòu)，進(jìn)而改變土壤水分特性。木質(zhì)素還具有螯合性，能夠有效防止磷肥固定在土壤膠體上，顯著提高肥效。

綜上，利用聚谷氨酸、活性菌劑、氮磷鉀養(yǎng)分、木質(zhì)素以及濃縮糖蜜液氨化造粒的有機(jī)母粒將有巨大的應(yīng)用前景。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種有機(jī)母粒，以解決現(xiàn)有技術(shù)存在的效果不佳等問題。

本發(fā)明還要解決的技術(shù)問題是提供上述有機(jī)母粒的制備方法。

本發(fā)明最后要解決的技術(shù)問題是提供上述有機(jī)母粒的應(yīng)用。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

一種有機(jī)母粒，它包括500mg/kg～600mg/kg的聚谷氨酸，2億/g～9億/g的有效活菌數(shù)，質(zhì)量百分比為0～8％的養(yǎng)分和質(zhì)量百分比為40～60％的有機(jī)質(zhì)。

其中，所述的聚谷氨酸為聚谷氨酸純品、聚谷氨酸鹽純品、包含聚谷氨酸的發(fā)酵培養(yǎng)物、聚谷氨酸溶液和含有聚谷氨酸發(fā)酵液的可濕性粉劑中的任意一種或幾種的組合。

其中，所述的聚谷氨酸的分子量為1～3000kDa。

其中，所述的有效活菌為枯草芽孢桿菌和/或膠凍樣芽孢桿菌。

其中，所述的有機(jī)質(zhì)來源為木質(zhì)素和濃縮糖蜜菌液。

其中，所述的養(yǎng)分為N、P₂O₅和K₂O。

其中，N來源于硫酸銨和磷酸一銨，P₂O₅來源于磷酸一銨，K₂O來源于濃縮糖蜜菌液。

其中，所述的木質(zhì)素由全水溶木質(zhì)素經(jīng)50～58℃腐熟7～10d后制備得到。

其中，所述的濃縮糖蜜菌液由如下方法制備得到：

將枯草芽孢桿菌和/或膠凍樣芽孢桿菌經(jīng)種子培養(yǎng)基培養(yǎng)后，以10～20％v/v的比例接入發(fā)酵培養(yǎng)基中發(fā)酵培養(yǎng)，使得發(fā)酵液中有效活菌數(shù)達(dá)到100～300億/g；將甘蔗糖蜜配制成質(zhì)量百分比50～60％的糖蜜水溶液后，將發(fā)酵液以10～20％的體積比加入糖蜜水溶液中，30～40℃下發(fā)酵2～3天即得。

其中，所述的發(fā)酵培養(yǎng)基的配方為蔗糖2.5～3％、玉米淀粉3.5～4％，磷酸二氫鉀1-1～5％，酵母粉0.5～0.6％，硫酸鎂0.05～0.06％，水91％～92.5％，培養(yǎng)時(shí)間為72h，培養(yǎng)溫度為36～37℃。

上述有機(jī)母粒的制備方法，它包括如下步驟：

將硫酸銨、磷酸一銨、濃縮糖蜜菌液、木質(zhì)素和聚谷氨酸輸入造粒機(jī)內(nèi)團(tuán)聚成粒，得到的成粒的濕物料經(jīng)冷卻硬化、烘干和篩分后，即得。

其中，有機(jī)母粒中，硫酸銨的質(zhì)量百分比為15～20％，磷酸一銨的質(zhì)量百分比為3～8％，濃縮糖蜜菌液的質(zhì)量百分比為15～20％，木質(zhì)素的質(zhì)量百分比為50～65％，聚谷氨酸的質(zhì)量百分比為0.05～-0.06％。

其中，造粒機(jī)內(nèi)，反應(yīng)溫度為70～80℃。

上述有機(jī)母粒在提高作物產(chǎn)量中的應(yīng)用也在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。

其中，應(yīng)用方法為，將有機(jī)母粒與復(fù)合肥以1:3～4的質(zhì)量比混合后使用。

有益效果：

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下優(yōu)勢(shì)：

1、本發(fā)明產(chǎn)品含水量低，顆粒硬度高，可單獨(dú)施用或與尿素、復(fù)合肥等摻混施用或與尿素、復(fù)合肥等摻混施用或與尿素、復(fù)合肥等摻混施用貨架期長(zhǎng)，不會(huì)導(dǎo)致肥料顆粒崩解。同復(fù)合肥摻混時(shí)為原料替代約20～25％摻混肥料顆粒/養(yǎng)分(10kg/40kg～12.5kg/37.5kg本母粒摻混施用效果，可優(yōu)于50kg常規(guī)肥料施用效果)。

2、本母粒特有添加高濃度聚谷氨酸與活性芽孢菌群，可顯著改良土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)與理化結(jié)構(gòu)性質(zhì)，減少板結(jié)，解磷解鉀，增加土壤微生物群與持水性；并具有顯著增加作物抗旱、抗寒、抗倒伏、抗鹽堿的能力，并對(duì)抗重茬具有一定效果。

3、本品含有的活性因子聚谷氨酸刺激作物產(chǎn)生內(nèi)源激素，對(duì)防止作物早衰、提早作物采收時(shí)間、提升作物品質(zhì)(果品甜度、儲(chǔ)存穩(wěn)定性、增加Vc含量等)有一定效果。

4、該產(chǎn)品施入到土壤中具有良好的保墑效果，保水保肥，木質(zhì)素被緩慢分解成腐殖酸，改良土壤且不產(chǎn)生任何有害物質(zhì)，綠色環(huán)保。

具體實(shí)施方式

根據(jù)下述實(shí)施例，可以更好地理解本發(fā)明。以下實(shí)施例所用原料來源如下：

γ-聚谷氨酸：南京軒凱生物科技有限公司提供。

枯草芽孢桿菌或膠凍樣芽孢桿菌是分離經(jīng)培養(yǎng)后，再10％比例接入到發(fā)酵培養(yǎng)基中36～37℃下發(fā)酵培養(yǎng)3d，將糖蜜發(fā)酵液中添加該枯草芽孢桿菌懸濁液或膠凍樣芽孢桿菌懸濁液20％并進(jìn)行繼續(xù)發(fā)酵，培養(yǎng)中加入MgSO₄ 0.5g/L，MnSO₄·H₂O 0.5g/L，提高芽孢比例為80％以上，發(fā)酵溫度為30～40℃，發(fā)酵2-3天。

木質(zhì)素主要來源為造紙黑液木素，通過高溫腐熟發(fā)酵，和上述聚谷氨酸、枯草芽孢桿菌糖蜜濃縮發(fā)酵液同木質(zhì)素、硫酸銨和磷酸一銨造粒，得到聚谷氨酸有機(jī)母粒。

實(shí)施例1：

一種基于γ-聚谷氨酸與高溫腐熟木質(zhì)素與濃縮糖蜜發(fā)酵菌液造粒母粒，其配方為聚谷氨酸發(fā)酵原液1.5％，濃縮糖蜜發(fā)酵菌液15％，硫酸銨15.5％，磷酸一銨3％，木質(zhì)素65％。其中聚谷氨酸原液中含聚谷氨酸含量33～40g/L，濃縮發(fā)酵菌液中所用菌為枯草芽孢桿菌，發(fā)酵后活菌數(shù)達(dá)4.0*10⁹cfu/g。得到的有機(jī)肥各項(xiàng)成分指標(biāo)檢測(cè)為聚谷氨酸550mg/kg；有機(jī)質(zhì)59％；N+P₂O₅+K₂O為5.04％；pH值6.7；水分8.4％；有效活菌數(shù)(cfu)億/g：5.6；糞大腸桿菌數(shù)，個(gè)/g：78；蛔蟲死亡率：98.3％。

上述有機(jī)母粒的具體制備方法包括以下幾個(gè)步驟：

1)枯草芽孢桿菌的培養(yǎng)，在種子罐中培養(yǎng)后，按照10％比例接入到發(fā)酵培養(yǎng)基中發(fā)酵培養(yǎng)，再20％的比例加入蒸汽滅菌后的80％糖蜜發(fā)酵液進(jìn)行二次發(fā)酵，培養(yǎng)中加入MgSO₄ 0.5g/L，MnSO₄·H₂O 0.5g/L，提高芽孢比例為80％以上，發(fā)酵溫度為37℃，發(fā)酵2-3天。

2)木質(zhì)素在58℃高溫堆腐3周后，按比例加入聚谷氨酸原液、硫酸銨、磷酸一銨、木質(zhì)素和濃縮糖蜜發(fā)酵菌液，由電子計(jì)量皮帶輸送入造粒機(jī)內(nèi)。在70-80℃與其他物料進(jìn)行造粒，成粒的濕物料在皮帶運(yùn)輸機(jī)上冷卻硬化后，再進(jìn)入烘干機(jī)干燥脫水。烘干后的物料由提升機(jī)輸送到篩分機(jī)，篩分后的大顆粒經(jīng)破碎后與篩下細(xì)料一道返回造粒機(jī)再造粒。

以種植水果番茄為例，試驗(yàn)地設(shè)置在南京浦浩生態(tài)園，番茄品種為金陵美玉，移栽時(shí)間為2015年3月，成熟約5月中旬，持續(xù)收獲到7月份。本試驗(yàn)設(shè)2個(gè)處理，三次重復(fù)，小區(qū)面積100m²，各小區(qū)隨機(jī)排列，設(shè)置保護(hù)行。常規(guī)施肥(COM)為復(fù)合肥50kg，采用本發(fā)明(OPT)代替復(fù)合肥中20％的養(yǎng)分，即40kg復(fù)合肥+10kg有機(jī)肥后，其他施肥處理均相同，具體數(shù)據(jù)見下表。

表1 各處理對(duì)番茄產(chǎn)量的影響

通過對(duì)比，水果番茄通過本發(fā)明施肥較常規(guī)施肥處理提早采收6天，延長(zhǎng)采收時(shí)間約13天，產(chǎn)量增加18.46％。

實(shí)施例2：

與實(shí)施例1基本相同，所不同的是加入其中木質(zhì)素、磷酸一銨比例不同，其具體配方為聚谷氨酸原液1.5％；濃縮糖蜜發(fā)酵菌液15％；硫酸銨16.5％；磷酸一銨8％，木質(zhì)素59％。其中聚谷氨酸原液中含聚谷氨酸含量33～40g/L，濃縮發(fā)酵菌液中所用菌為枯草芽孢桿菌。得到的有機(jī)肥各項(xiàng)成分指標(biāo)檢測(cè)為聚谷氨酸590mg/kg；有機(jī)質(zhì)52％；N+P₂O₅+K₂O為7.9％；pH值6.3；水分7.5％；有效活菌數(shù)(cfu)億/g：4.7；糞大腸桿菌數(shù)，個(gè)/g：64；蛔蟲死亡率：98.6％。

以種植白菜為例，試驗(yàn)地設(shè)置在南京盤城溫室大棚中進(jìn)行，小白菜品種為矮腳黃，移栽時(shí)間為2015年1月，本試驗(yàn)設(shè)2個(gè)處理，三次重復(fù)，小區(qū)面積30m²，各小區(qū)隨機(jī)排列，設(shè)置保護(hù)行。常規(guī)施肥(COM)為復(fù)合肥50kg，采用本發(fā)明(OPT)代替復(fù)合肥中20％的養(yǎng)分，即40kg復(fù)合肥+10kg，其他施肥處理均相同，具體數(shù)據(jù)見下表。

表2 各處理對(duì)小白菜產(chǎn)量的影響

通過對(duì)比，小白菜通過本發(fā)明施肥較常規(guī)施肥處理株高提高5.9cm，葉綠素提高了0.6mg/L，產(chǎn)量增加12.9％。

實(shí)施例3：

與實(shí)施例1基本相同，所不同的是加入其中的菌種不同，其具體配方為聚谷氨酸原液1.5％；濃縮糖蜜發(fā)酵菌液15％；硫酸銨15％；磷酸一銨3％；木質(zhì)素65％。其中聚谷氨酸發(fā)酵原液中含聚谷氨酸含量33～40g/L，濃縮發(fā)酵菌液中所用菌為膠凍樣芽孢桿菌。得到的有機(jī)肥各項(xiàng)成分指標(biāo)檢測(cè)為聚谷氨酸550mg/kg；有機(jī)質(zhì)59％；N+P₂O₅+K₂O為5.04％；pH值6.7；水分8.4％；有效活菌數(shù)(cfu)億/g：2.1；糞大腸桿菌數(shù)，個(gè)/g：75；蛔蟲死亡率：98.7％。

以種植黃瓜為例，試驗(yàn)地設(shè)置在南京浦浩生態(tài)園，黃瓜品種為南水2號(hào)，移栽時(shí)間為2015年3月，成熟約4月底，持續(xù)收獲到6月份。本試驗(yàn)設(shè)2個(gè)處理，三次重復(fù)，小區(qū)面積100m²，各小區(qū)隨機(jī)排列，設(shè)置保護(hù)行。常規(guī)施肥(COM)為復(fù)合肥100kg，采用本發(fā)明(OPT)代替復(fù)合肥中20％的養(yǎng)分，即80kg復(fù)合肥+20kg有機(jī)肥后，其他施肥處理均相同，具體數(shù)據(jù)見下表。

表3 各處理對(duì)黃瓜產(chǎn)量和品質(zhì)的影響

每畝施用該發(fā)明產(chǎn)品相比常規(guī)復(fù)合肥100kg相比，產(chǎn)量增加14.16％，黃瓜提早采收8天，維生素C含量提高了30％，品質(zhì)高。

實(shí)施例4

與實(shí)施例1基本相同，所不同的是有機(jī)質(zhì)的質(zhì)量百分比為40％。