适用于南方贫瘠土壤的解磷固氮复合菌肥、制备方法及其应用技术

本发明专利技术涉及南方贫瘠土壤的解磷固氮复合菌肥、制备方法及其应用，所述的复合菌肥由巨大芽孢杆菌、荧光假单胞菌、褐球固氮菌、巴西固氮螺菌中的至少两种菌组成。本发明专利技术筛选了适用于南方贫瘠黄棕壤的菌肥组合，并公开其培养方法，包括：将细菌接种在改良过的LB培养基上培养；将培养后的菌液稀释，然后按照不同细菌组合接种于待改良土壤中培养。本发明专利技术提出了一种适用于南方贫瘠黄棕壤的绿色且经济环保的施肥方式——生物菌肥，通过对细菌组合、培养时间等多个方面进行优化，根据土壤养分特性动态变化得出了一种较佳的施肥组合和施肥时间，为土壤可持续性改良体系奠定了基础，同时也对微生物菌的开发和利用具有重要意义。

Phosphorus and nitrogen releasing compound bacterial fertilizer suitable for poor soil in South China, its preparation method and Application

【技术实现步骤摘要】
适用于南方贫瘠土壤的解磷固氮复合菌肥、制备方法及其应用
本专利技术涉及适用于南方贫瘠土壤的解磷固氮复合菌肥、制备方法及其应用，属于土壤改良

技术介绍
土壤有效氮(N)、磷(P)含量是衡量土壤肥力的重要元素指标，植物体内蛋白质、磷酸的合成及能量循环等代谢过程都离不开N、P元素。在我国南方一些贫瘠山地，土壤有机质含量低，可供植物吸收利用的养分较少，严重影响了植物生长和养分循环利用。目前解决土壤缺氮少磷最广泛的方法仍然是施化肥，但长期不合理的施用化肥会对土壤环境带来严重的污染和不利影响，施加有机肥可以增加土壤中有机质含量，但其肥效较慢。因此，寻求一种新的生态环保途径来改善土壤肥力，提高农林作物产量和质量以及科学合理地施肥和提高肥料效率是未来农业研究的重点，同时也是发展循环农林业的重要技术手段。生物菌肥作为一种新兴的绿色肥料，按应用类型可分为解磷菌，固氮菌和解钾菌，一般与有机肥混施可有效改良土壤。近几年来，生物菌肥的利用得到了迅速的发展，研究的侧重点主要在单菌种或成品菌肥的作用机理、土壤养分的改良以及立地生产力的提高等方面，其中以解磷菌和固氮菌应用最广。目前已经从土壤中分离出来的解磷菌主要有巨大芽孢杆菌(Bacillusmegaterium)和荧光假单胞菌(Pseudomonasfluorescens)，固氮菌主要有褐球固氮菌(Azotobacterchroococcum)和巴西固氮螺菌(Azospirillumbrasilence)等。虽然已有不少关于这些细菌的单独报道，但更多的是通过接种单一有益细菌来评价其土壤改良效果，关于多种菌混合的应用还较为少见。接种有益细菌在实际应用中也面临着一些问题，比如菌肥的土壤改良效果常因为细菌存活率较低而大打折扣，单次单菌接种也很难在土壤中形成大量菌群。目前土壤改良以施化肥和有机肥为主，但存在生产耗能大、施用成本高、环境污染严重、土壤结构板结、土壤有效氮和有效磷含量普遍偏低等问题，这大大限制了农林业的可持续化发展，而这些生物菌肥具有无污染、可持续性高、可快速大量生产等特点，能够在一定程度上降低化肥的使用，被认为是实现土壤绿色改良的较好方法。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是改变传统的施肥方式，同时克服现有技术的缺陷(菌肥单一化)，提供一种适用于南方贫瘠土壤的解磷固氮复合菌肥、制备方法及其应用；利用四种有益细菌筛选适用于南方贫瘠山地土壤的菌肥组合、施用量和施肥时间，能够在较短时间内生产大量菌肥，该菌肥可有效改良土壤，且具有无污染、可持续性高等特点，同时也为工业化生产以及发展循环农林业奠定了基础。为了实现上述专利技术目的，本专利技术采用的技术方案为：适用于南方贫瘠土壤的解磷固氮复合菌肥，其特征在于，所述的复合菌肥由巨大芽孢杆菌Bacillusmegaterium、荧光假单胞菌Pseudomonasfluorescens、褐球固氮菌Azotobacterchroococcum、巴西固氮螺菌Azospirillumbrasilense中的至少两种菌组成。更优选的，所述的复合菌肥由荧光假单胞菌Pseudomonasfluorescens、巴西固氮螺菌Azospirillumbrasilense组成；或者，所述的复合菌肥由巨大芽孢杆菌Bacillusmegaterium、荧光假单胞菌Pseudomonasfluorescens、褐球固氮菌Azotobacterchroococcum、巴西固氮螺菌Azospirillumbrasilense组成；再或者，所述的复合菌肥由巨大芽孢杆菌Bacillusmegaterium、荧光假单胞菌Pseudomonasfluorescens组成。单次施用所述的解磷固氮复合菌肥时各菌浓度为1×108～1×109CFU·mL-1(该浓度指各个单独菌在解磷固氮复合菌肥(即，混合菌液)中的浓度；当两种菌混合形成解磷固氮复合菌肥，两种菌的体积比为1：1；当四种菌混合形成解磷固氮复合菌肥，四种菌的体积比为1：1：1：1。在单次施用解磷固氮复合菌肥时，每300g黄棕壤土需要施加至少5mL混合菌液，且在混合菌液中各菌浓度为1×108～1×109CFU·mL-1。例如，当所述的复合菌肥由荧光假单胞菌Pseudomonasfluorescens、巴西固氮螺菌Azospirillumbrasilense组成时，至少5mL混合菌液(其中荧光假单胞菌浓度为1×108～1×109CFU·mL-1，巴西固氮螺菌浓度为1×108～1×109CFU·mL-1)均匀分布于300g黄棕壤中(均匀分布是通过以下方式实现的：混合菌液施加于黄棕壤表面，通过翻耕黄棕壤使混合菌液与一定厚度的黄棕壤混匀)。所述的贫瘠土壤为南方贫瘠黄棕壤。本专利技术还提供一种适用于南方贫瘠土壤的解磷固氮复合菌肥的制备方法，其特征在于，步骤如下：将前述的解磷固氮复合菌肥中的至少两种细菌接种在改良过的LB培养基上，培养24-48h，其中改良过的LB培养基的配方为：pH:7.0，胰蛋白胨10g/L,酵母膏5g/L,NaCl10g/L,MnSO4·H2O5mg/L,K2HPO40.8g/L,MgSO4·7H2O0.1g/L,CaSO4·2H2O0.1g/L,FeCl32mg/L；改良过的LB培养基相对于普通LB培养基(胰蛋白胨10g/L,酵母膏5g/L,NaCl10g/L)额外添加了固氮菌和解磷菌所需要的微量元素和其它养分，能够促进复合菌快速生长扩繁。培养后各菌液可适当稀释，将前述的解磷固氮复合菌肥对应的各菌液混合形成混合菌液，混合菌液中各菌的浓度为1×108～1×109CFU·mL-1。本专利技术还涉及一种适用于南方贫瘠土壤的解磷固氮复合菌肥的筛选方法，其特征在于，包括如下步骤：1)选取两种解磷菌—巨大芽孢杆菌Bacillusmegaterium、荧光假单胞菌Pseudomonasfluorescens和两种固氮菌—褐球固氮菌Azotobacterchroococcum、巴西固氮螺菌Azospirillumbrasilense进行土壤改良；2)将步骤1)中的四种细菌接种在改良过的LB培养基上，培养24-48h，其中改良过的LB培养基的配方为：pH:7.0，胰蛋白胨10g/L,酵母膏5g/L,NaCl10g/L,MnSO4·H2O5mg/L,K2HPO40.8g/L,MgSO4·7H2O0.1g/L,CaSO4·2H2O0.1g/L,FeCl32mg/L；3)将经步骤2)培养后的四种菌液根据菌液浓度—OD值的标准曲线稀释至同一浓度，各菌的浓度范围为1×108～1×109CFU·mL-1，然后按照不同细菌组合接种于待改良土壤中，细菌组合方式为：单独、两两组合，四种细菌混合；无菌条件下培养60d；其中，待改良土壤为黄棕壤表层土；4)持续测定土壤细菌存活率和土壤养分变化，综合考虑最适细菌组合。前述的筛选方法，更具体的步骤如下：1)针对南方贫瘠黄棕壤缺氮、少有效磷的特点，选取了两种解磷菌(巨大芽孢杆菌：Bacillusmegaterium；荧光假单胞菌：Pseudomonasfluorescens)和两种固氮菌(褐球固氮菌：Azotobacterchroococcum；巴西固氮螺菌：Azospirillumbrasilense)本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.适用于南方贫瘠土壤的解磷固氮复合菌肥，其特征在于，所述的复合菌肥由巨大芽孢杆菌Bacillus megaterium、荧光假单胞菌Pseudomonas fluorescens、褐球固氮菌Azotobacter chroococcum、巴西固氮螺菌Azospirillum brasilense中的至少两种菌组成。

【技术特征摘要】
1.适用于南方贫瘠土壤的解磷固氮复合菌肥，其特征在于，所述的复合菌肥由巨大芽孢杆菌Bacillusmegaterium、荧光假单胞菌Pseudomonasfluorescens、褐球固氮菌Azotobacterchroococcum、巴西固氮螺菌Azospirillumbrasilense中的至少两种菌组成。2.根据权利要求1所述的适用于南方贫瘠土壤的解磷固氮复合菌肥，其特征在于，所述的复合菌肥由荧光假单胞菌Pseudomonasfluorescens、巴西固氮螺菌Azospirillumbrasilense组成；或者，所述的复合菌肥由巨大芽孢杆菌Bacillusmegaterium、荧光假单胞菌Pseudomonasfluorescens、褐球固氮菌Azotobacterchroococcum、巴西固氮螺菌Azospirillumbrasilense组成；再或者，所述的复合菌肥由巨大芽孢杆菌Bacillusmegaterium、荧光假单胞菌Pseudomonasfluorescens组成。3.根据权利要求1所述的适用于南方贫瘠土壤的解磷固氮复合菌肥，其特征在于：单次施用所述的解磷固氮复合菌肥时，各单菌浓度为1×108～1×109CFU·mL-1；当两种菌混合形成解磷固氮复合菌肥，两种菌的体积比为1：1；当四种菌混合形成解磷固氮复合菌肥，四种菌的体积比为1：1：1：1。4.根据权利要求1所述的适用于南方贫瘠土壤的解磷固氮复合菌肥，其特征在于：所述的贫瘠土壤为黄棕壤。5.一种适用于南方贫瘠土壤的解磷固氮复合菌肥的制备方法，其特征在于，步骤如下：将权利要求1或2所述的解磷固氮复合菌肥中的至少两种细菌接种在改良过的LB培养基上，培养24-48h，其中改良过的LB培养基的配方为：pH:7.0，胰蛋白胨10g/L,酵母膏5g/L,NaCl10g/L,MnSO4·H2O5mg/L,K2HPO40.8g/L,MgSO4·7H2O0.1g/L,CaSO4·2H2O0.1g/...

【专利技术属性】
技术研发人员：王志康，洑香香，陈紫云，尚旭岚，徐子恒，
申请(专利权)人：南京林业大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32