一种炭基生物有机肥及其制备方法与应用技术

本发明专利技术提供一种基于生物炭和氨基酸的炭基生物有机肥制备方法，即将有机物料均匀混合后接种具有促生、拮抗病原菌功能的微生物发酵液制备而成，其中，以质量百分比计，生物炭20~30%、氨基酸粉30~40%、猪粪稻草堆肥40~50%，功能微生物数量为0.5~0.8亿个/克；通过本发明专利技术方法‑制备的炭基生物有机肥不仅可以抑制土壤中土传病原菌数量，降低作物土传病害的发病率，还可以提高土壤有效养分含量，促进作物生长，增加产量。

A carbon based bio organic fertilizer and its preparation and Application

The present invention provides a carbon based bio organic fertilizer and preparation method of biochar and amino acids based on the organic materials are uniformly mixed after inoculation with microbial fermentation liquid, promoting pathogen antagonistic function is prepared, which, by weight percentage of biochar, 20~30% amino acid powder 30~40%, pig manure straw compost 40~50% and functional microbes of 0.5~0.8 million / g; the preparation method of the invention prepared carbon based bio organic fertilizer can not only suppress soil borne pathogens soil quantity, reduce crop soil borne disease incidence, but also can improve the soil effective nutrient content, promote crop growth, increase yield.

【技术实现步骤摘要】
一种炭基生物有机肥及其制备方法与应用
本专利技术涉及生物有机肥料研制及应用领域，特别是一种炭基生物有机肥料研制及其在作物土传病害防控中的应用技术。技术背景随着农村经济结构的调整,政府对于集约型农业发展的政策扶持与资金投入力度逐年加强,设施蔬菜种植产业因此得到了快速发展,但设施蔬菜土传病害频发的问题也日益凸显。土传病害是一类在植物生长过程中发生较为严重的病害。引发这类植物病害的病原物,在其生活史中的一部分或者大部分阶段存在于土壤中,当外界环境条件适宜时萌发,然后从蔬菜瓜果和观赏类植物的根部侵入植株内部,从而引发病害；发病严重时可迅速扩展蔓延至全株,甚至会使整个地块绝产,给农业生产发展造成难以挽回的经济损失。江苏省农科院对江苏省淮安地区的设施大棚蔬菜病原微生物调查与分离结果统计，大棚土壤中枯萎病菌、疫病菌、青枯病菌的检出率分别达60％、47％、24％，此外，多处大棚还存在腐霉病菌、炭疽病菌、菌核病菌。目前，设施蔬菜土传病害的防治方法主要有：施用生物有机肥、高温闷棚、土壤消毒、水旱轮作等，其中施用生物有机肥具有防病和促生双重效果，且不受季节、气候限制，应用范围较大。生物炭具有多孔和表面积巨大的特点，其中的孔隙和生物炭表面可为微生物提供栖息的微环境，因此以生物炭为载体制备的炭基生物有机肥可以提高拮抗菌在土壤中存活能力和抑制病原菌效果，此外，生物炭由于其独特的孔隙结构和表面特征，具有很强的保水保肥能力，以生物炭为主要原料的生物有机肥可以提高肥料利用率，促进作物生长。因此，以生物炭为主要原料的炭基生物有机肥是一种很有前景的防控作物土传病害的生物防控产品,但是目前基于生物炭的且具有防控作物土传病害的生物有机肥方面的报道并不多见.以毛发为原料提取氨基酸为目的的毛发水解行业，由于原料来源广，成本较低，技术比较简单，制备氨基酸的经济效益可观。然而，氨基酸提取后的废液由于含有高浓度的游离氨基酸，化学需氧量大大超过排放标准，如排出厂外，不仅浪费资源，还将造成环境污染。因此如何处理和利用氨基酸废液一直是国内氨基酸生产厂家的热点。目前，以生物炭或者氨基酸废液为原料研发生物有机肥虽存在报道，但这些生物有机肥的功能主要是提供养分和改良土壤物理结构，然而，将生物炭和氨基酸废液为主要原料制备具有促生和防病双重功能的生物有机肥的技术尚未见报道。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术提供了一种炭基生物有机肥的制备方法及其田间应用技术。以生物炭、氨基酸和猪粪堆肥为原料，并接种可拮抗多种土传病原菌的功能微生物发酵液，制备炭基生物有机肥，其营养含量高，功能菌数量在0.5亿个/克以上，不仅可以有效抑制作物土传病害的发生，还可促进作物生长和发育，提高产量。本专利技术是通过以下技术方案实现的：一种炭基生物有机肥，主要包括基肥和功能微生物；其中，以质量百分比计，所述基肥包括如下组分：生物炭20～30％、氨基酸粉30～40％，余量为猪粪稻草堆肥；所述功能微生物为保藏号为CGMCCNo.12419的解淀粉芽孢杆菌，炭基生物有机肥中，功能微生物含量为0.5～0.8亿个/克。本专利技术所述生物炭是通过以下方法制备得到的：将水稻秸秆晒干至含水量在20％以下，然后粉碎至长度<5cm，投入500℃炭化炉内，经过2小时炭化后，出炭，粉碎至60目，即得生物炭。所述氨基酸粉购买于江苏汉菱肥业有限责任公司，该氨基酸粉为氨基酸废液烘干后获得。所述猪粪稻草堆肥是通过以下方法制备的：在猪粪中添加秸秆将碳氮比调节至20-25，水分调节至60-65％后进行高温(50-65℃)好氧发酵，在堆体温度超过50℃每3天左右翻一次堆，堆积发酵50-60d后制备而成。在具体实施过程中，也可以任何本领域常规方法或的的猪粪稻草堆肥。本专利技术所用功能微生物为申请人筛选的解淀粉芽孢杆菌(Bacillusamyloliquefaciens)，并于2016年5月9日保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心(CGMCC)，地址：北京市朝阳区北辰西路1号院3号，中国科学院微生物研究所，邮编100101，菌种保藏号：CGMCCNo.12419；该菌株具有促生和抑制土传病原菌作用，且在土壤中定殖能力强。本专利技术还提供炭基生物有机肥的制备方法，包括以下步骤：将生物炭、氨基酸和猪粪稻草堆肥按重量比例混合均匀后，往其中加入功能微生物发酵液进行吸附，使肥料中功能微生物数量达到0.5～0.8亿个/克，即得炭基生物有机肥，且该产品的有机质含量、氮磷钾养分含量和水分含量均达中华人民共和国农业行业标准(NY884-2012)。进一步，本专利技术所述功能微生物发酵液是通过以下方法制备的：将保存在4℃环境下的解淀粉芽孢杆菌菌株L3接种至牛肉蛋白胨平板上,30℃培养48h,挑取单菌落接种至牛肉膏蛋白胨液体培养基中,30℃培养24h后得到接种液,将接种液接种于装有种子培养基的30L种子罐中,接菌量为10％(体积比),接菌后进行发酵,初始pH值7.0、温度32℃、转速220r/min，当种子罐发酵9-10h，菌株生长处于对数期，此时，将种子罐中的发酵液加入到装有发酵培养基的200L发酵罐中继续发酵，控制条件同种子罐，培养28-30h，当菌体芽孢形成90-95％时，结束发酵，得到功能微生物发酵液。牛肉蛋白胨平板配方：牛肉膏5g/L，蛋白胨10g/L，琼脂15-2010g/L,pH7.2-7.6。牛肉膏蛋白胨液体培养基的配方为：牛肉膏5g/L，蛋白胨10g/L，pH7.2-7.6。种子培养基的配方为：葡萄糖10g/L,蛋白胨2g/L，MgSO40.5g/L,酵母膏2g/L，牛肉膏2g/L。所述发酵培养基的配方为：玉米粉30g/L，豆饼粉20g/L，MgSO40.5g/L，NaH2PO40.5g/L,K2HPO40.5g/L。本申请以生物炭和氨基酸废液为主要原料制备炭基生物有机肥，将生物炭和氨基酸废液的优势功能充分结合，生物炭由于其独特物理结构可以改良土壤物理性状，增加土壤保水保肥性能。同时含有的氨基酸作为微生物营养来源不仅可以提高土壤微生物活性，改善土壤微生物群落结构，还可以作为养分被作物吸收，促进作物生长。具体而言，与现有技术相比，本专利技术具有以下优势：(1)本专利技术制备的炭基生物有机肥利用生物炭独特的物理结构可以改良土壤物理性状，增加土壤保水保肥性能。同时含有的氨基酸作为微生物营养来源不仅可以提高土壤微生物活性，改善土壤微生物群落结构，还可以作为养分被作物吸收，促进作物生长；申请人经过大量试验，获得生物炭与氨基酸的最优比例，确保获得的炭基生物有机肥对土传病害的防控及作物的促生效果不同最优。(2)本专利技术制备的炭基生物有机肥中的功能微生物为申请人自行筛选，不仅对作物具有促生效果，还可以抑制土传病原菌的生长，此外，该菌株在土壤中和作物根系中均具有较强的定殖能力。附图说明图1为解淀粉芽孢杆菌L3对疫霉的抑菌效果示意图。图2为解淀粉芽孢杆菌L3对枯萎病原菌的抑菌效果示意图。图3为辣椒移栽45天后不同处理土壤中芽孢杆菌数量示意图。具体实施方式下面将结合具体实施例来详细说明本专利技术，在此本专利技术的示意性实施例以及说明用来解释本专利技术，但并作为对本专利技术的限定。牛肉蛋白胨平板配方：牛肉膏5g/L，蛋白胨10g/L，琼脂15-2010g/L,pH7.2-7.本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种炭基生物有机肥，其特征在于，所述炭基生物有机肥包括基肥和功能微生物；其中，所述基肥包括如下组分：以质量百分比计，生物炭20~30%、氨基酸粉30~40%、余量为猪粪稻草堆肥；所述功能微生物为保藏号为CGMCC No.12419的解淀粉芽孢杆菌（Bacillus amyloliquefaciens）。

【技术特征摘要】
1.一种炭基生物有机肥，其特征在于，所述炭基生物有机肥包括基肥和功能微生物；其中，所述基肥包括如下组分：以质量百分比计，生物炭20~30%、氨基酸粉30~40%、余量为猪粪稻草堆肥；所述功能微生物为保藏号为CGMCCNo.12419的解淀粉芽孢杆菌（Bacillusamyloliquefaciens）。2.根据权利要求1所述的炭基生物有机肥，其特征在于，所述炭基生物有机肥中，功能微生物含量为0.5~0.8亿个/克。3.根据权利要求2所述的炭基生物有机肥，其特征在于，所述生物炭是通过以下方法制备得到的：将水稻秸秆晒干至含水量低于20%，粉碎至长度<5cm，500℃炭化2小时，粉碎至60目，即得所述生物炭。4.根据权利要求2所述的炭基生物有机肥，其特征在于，所述猪粪稻草堆肥是通过以下方法制备的：在猪粪中添加秸秆将碳氮比调节至20-25，水分调节至60-65%后进行高温好氧发酵，在堆体温度超过50℃每3天左右翻一次堆，堆积发酵50-60d后制备获得。5.如权利要求1-4之一所述炭基生物有机肥的制备方法，其特征在于，具体步骤...

【专利技术属性】
技术研发人员：王秋君，马艳，王光飞，艾玉春，郭德杰，
申请(专利权)人：江苏省农业科学院，
类型：发明
国别省市：江苏,32