一种油茶专用释磷型生物菌肥的制备方法
阅读说明：本技术 一种油茶专用释磷型生物菌肥的制备方法 (Preparation method of special phosphorus-release biological bacterial fertilizer for oil tea ) 是由 陈华 廖德胜 郑传奇 许俊波 于 2021-08-03 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种油茶专用释磷型生物菌肥的制备方法,其特征在于,包括以下步骤：1)取食用菌废菌棒和小麦秸秆粉碎过筛后混合均匀,然后加水预湿,得到预湿混合料；2)向所述预湿混合料中加入发酵菌剂,然后加入尿素调节碳氮比,在充分混匀后进行第一阶段发酵；3)取步骤2)所得物料加入菌炭混合物和干燥鸡蛋壳粉充分混匀,然后进行第二阶段发酵；4)取步骤3)所得物料,调整水分至含水量为25％～35wt％,然后过筛即得。本发明的一种油茶专用释磷型微生物菌肥,含有能分解无机磷的菌株,能够将土壤中结合态的磷元素释放出来,变成游离的磷元素,达到提高土壤中有效磷的作用,进而促进作物吸收土壤中的磷素营养。(The invention discloses a preparation method of a special phosphorus-release biological bacterial fertilizer for oil tea, which is characterized by comprising the following steps of: 1) crushing and sieving the waste edible fungus sticks and the wheat straws, uniformly mixing, and adding water for pre-wetting to obtain a pre-wetted mixture; 2) adding a fermentation microbial inoculum into the pre-wet mixture, then adding urea to adjust the carbon-nitrogen ratio, and performing first-stage fermentation after fully and uniformly mixing; 3) adding the material obtained in the step 2) into the fungus charcoal mixture and the dried egg shell powder, fully and uniformly mixing, and then performing second-stage fermentation; 4) taking the material obtained in the step 3), adjusting the water content to 25-35 wt%, and then sieving to obtain the product. The phosphorus-release microbial fertilizer special for the oil tea contains strains capable of decomposing inorganic phosphorus, can release combined phosphorus elements in soil into free phosphorus elements, achieves the effect of improving available phosphorus in the soil, and further promotes crops to absorb phosphorus nutrition in the soil.)
技术领域
本发明涉及有机肥制备技术领域，具体是一种油茶专用释磷型生物菌肥的制备方法。
背景技术
油茶，又名茶子树、茶油树、白花茶。其种子所榨油成为茶油，可供食用，茶油色清味 香，营养丰富，耐贮藏，此外茶油亦是优质食用油，还可作为润滑油、防锈油用于工业，具有极高的实用价值。但油茶生长周期长,必须维持土壤肥力才能达到持续、高产的目的。
我国西南地区土壤多为“缺磷性土壤”，而磷元素的缺乏并不是因为土壤中不存在磷元素， 而是缺乏能直接被植物吸收利用的有效磷元素。造成这种现象的主要原因之一是化学肥料的 不合理使用，通常农耕活动使用的磷素肥料，只有约20％被当年作物吸收利用，剩下的部分 磷元素在水分的作用下同土壤颗粒牢牢结合在一起，形成结合态的磷，造成土壤板结等土壤 问题，从而导致了土壤缺磷。
微生物肥料可以改良土壤理化性质,调节植物生长,增加作物产量,且对生态环境友好。推 广和应用微生物肥料是推动我国油茶产业升级的重要措施。传统农业以大量重复的磷肥施用 来为植物提供足够的磷供应，不仅增加了生产成本，同时带来了十分严重的砷等面源污染， 而微生物肥料是以微生物的生命活动促进肥料和土壤难溶磷养分的溶解，增加土壤有机质和 改善土壤供磷能力，提高磷肥的利用效率。因此，一种可用于油茶的释磷型生物菌肥已经成 为油茶产业高效生态发展的必然需求。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种油茶专用释磷型生物菌肥的制备方法。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：
一种油茶专用释磷型生物菌肥的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)取食用菌废菌棒和小麦秸秆粉碎后过筛后混合均匀，然后加水预湿，得到预湿混合料；
2)向所述预湿混合料中加入发酵菌剂，然后加入尿素调节碳氮比，在充分混匀后进行第 一阶段发酵；
3)取步骤2)所得物料加入菌炭混合物和干燥鸡蛋壳粉(提供无机磷源)充分混匀，然 后进行第二阶段发酵；
4)取步骤3)所得物料，调整水分至含水量为25％～35wt％，然后过筛即得。
进一步的，步骤1)中，所述食用菌废菌棒、小麦秸秆和水的质量比为5～30：0.5～1.5： 10～40；所述预湿的时间为6～12小时。
进一步的，步骤2)中，所述第一阶段发酵为高温堆肥发酵，堆料宽度为1～2m，高度为1～1.8m，发酵温度为40～75℃，发酵时间为15～35天，期间至少翻动物料3～10次，将腐熟后 物料摊开冷却至室温。
进一步的，步骤2)中，所述发酵剂包括乳酸菌、枯草芽孢杆菌、青枯菌和解淀粉芽孢杆 菌。
进一步的，按重量份计，所述乳酸菌、枯草芽孢杆菌、青枯菌和解淀粉芽孢杆菌的重量 比为1～3：2～6：2～6：1～3；所述发酵剂与所述预湿混合料的重量比为1：3000～6000。
进一步的，步骤2)中，所述碳氮比为20～30：1。
进一步的，步骤3)中，所述第二阶段发酵的发酵温度为22～37℃，发酵湿度为50～60％， 发酵时间为6～12天。
其中，进行两步发酵实为了保证功能菌株的存活。第一次发酵需要高温堆肥发酵，目的 是让废菌棒等物料发酵腐熟(有机肥物料要充分腐熟后才能使用，否则会烧苗)。此时如果加 入功能菌株，在高温和缺氧条件下会造成功能菌株死亡。因此需要进行第二阶段发酵，将温 度控制在适合菌株生长的范围内，再加入功能菌株，保证菌株存活率。
进一步的，步骤3)中，所述菌炭混合物的制备方法为：将无机解磷功能菌株接种于第一 PKO液体培养基中，于28℃的条件下培养3～10天，得到功能菌种，然后将所述功能菌种加 入第二PKO液体培养基中混匀，得到菌种溶液，再将所述菌种溶液加入生物炭粉末中，直至 生物炭粉末充分润湿后静置30～100min。
其中，所述生物炭具有疏松多孔的结构，使功能菌株先同生物炭混合是为了给功能菌株 提供栖息场所，提高功能菌株的存活率和保质期。此外，生物炭本身就是很好的土壤改良剂， 具有保水、改善土壤酸碱性、吸附有毒有害重金属等作用。静置30-100min的目的是让生物 炭充分吸收菌液，让功能菌株充分进入生物炭孔径中。
此外，所述PKO培养基包括葡萄糖20份、磷酸三钙3份(酸性)、NaCl 0.5份、MgSO4·7H2O 0.1份、KCl 0.2份、酵母膏0.5份、MnSO4·4H2O 0.002份、FeSO4·7H2O 0.002份。
进一步的，所述生物炭的孔隙率为在0.5以上，亚甲基蓝吸附值为16以上，以保证所述 功能菌株有足够的栖息场所；所述生物炭需过100目筛以符合肥料的外观形状要求。
进一步的，所述无机解磷菌功能菌株为油茶林原生土著菌种，由采集的油茶林土壤中分 离获得。
其中，所述无机解磷菌功能菌株分离自油茶林土壤环境中，属于油茶林原生土著菌株， 施用后菌株具有较强的适应性，能快速、持久存活并发挥解磷功能
进一步的，所述菌炭混合物的制备中，按重量份计，所述功能菌种占3～6份，所述新配 PKO液体培养基占130～160份，所述生物炭占60～90份。
本发明的有益效果是：
1、本发明主要原料是食用菌生产废菌棒，能大量消耗这一废弃物资源，成本低廉。同时 变废为宝，保护环境，减少环境污染负担。
2、本发明所得菌肥具有能分解土壤中磷元素的有益功能菌株，能显著增加土壤中有效磷 的含量，解决油茶林土壤板结、缺磷等问题。
3、本发明工艺制得的油茶专用释磷型生物菌肥含有效活菌数1.0×108CFU/kg，能显著提 升油茶地中有益微生物的种群丰度。
具体实施方式
下面进一步详细描述本发明的技术方案，但本发明的保护范围不局限于以下所述。
实施例1
制备一种油茶专用释磷型生物菌肥，具体步骤如下：
(1)将食用菌废菌棒、小麦秸秆用粉碎机粉碎，过50目筛备用；
(2)将食用菌废菌棒同小麦秸秆进行混合，混匀后加水预湿6小时。其中，废菌棒：麦 秆：水比例为10：1：10；
(3)第一阶段发酵：取预湿后混合料加入市售EM发酵剂，所述预湿后混合料与市售EM发酵剂的质量比为3000：1，然后加入尿素调节碳氮比至20：1，充分混匀后进行第一阶 段发酵，堆料宽0.8m，高1.3m。分别于发酵的第0、6、12、18、24、30、36、42、48、54、 60、66、72d测定最高温度、翻动次数、腐熟天数等指标。待物料腐熟后，将物料摊开使温 度降至室温备用；(翻动次数记录规则：一旦物料温度超过50度即需要翻动物料)
(4)功能菌株培养：将解无机磷功能菌株接种于PKO液体培养基中，于28℃摇瓶培养 7天(所述PKO液体培养基经121℃灭菌处理，所述解无机磷功能菌株分离自油茶林土壤环 境中)；
(5)功能菌株预处理：按重量份计，将培养好的5份菌种加入新配置的155份新鲜PKO 液体培养基中混匀，将160份菌种溶液缓慢倒入80份的生物炭粉末中，直至充分润湿生物炭， 静置30min，得菌炭混合物；
(6)第二阶段发酵：将步骤(5)预处理好的菌炭混合物加入步骤(3)中发酵腐熟的物 料，充分混匀，再加入鸡蛋壳粉2份，于通风的室内摊开发酵，物料厚度为6cm，控制室内湿度为60％，温度为28℃，分别于实验第0、3、6、9、12、15、18d取样测定有效活菌数。， 期间每隔6d翻动一次物料。
(7)第二阶段发酵结束后，调整物料水分至含水量为25～35％，然后过筛即得。
实施例2
制备一种生物菌肥，具体步骤如下：
(1)将食用菌废菌棒、小麦秸秆用粉碎机粉碎，过50目筛备用；
(2)将食用菌废菌棒同小麦秸秆进行混合，混匀后加水预湿6小时。其中，废菌棒：麦 秆：水比例为10：1：10；
(3)第一阶段发酵：取预湿后混合料加入自制发酵剂，所述预湿后混合料与自制发酵剂 的质量比为3000：1，然后加入尿素调节碳氮比至20：1，充分混匀后进行第一阶段发酵，堆 料宽0.8m，高1..3m。分别于发酵的第0、6、12、18、24、30、36、42、48、54、60、66、 72d测定最高温度、翻动次数、腐熟天数等指标。待物料腐熟后，将物料摊开使温度降至室 温备用，(所述发酵剂包括：按重量份计，乳酸菌2份、枯草芽孢杆菌3份、青枯菌3份、解 淀粉芽孢杆菌3份；(翻动次数记录规则：一旦物料温度超过50度即需要翻动物料)
(4)功能菌株培养：将解无机磷功能菌株接种于PKO液体培养基中，于28℃摇瓶培养 7天，(所述解无机磷功能菌株分离自油茶林土壤环境中)；
(5)功能菌株预处理：按重量份计，将培养好的5份菌种加入新配置的155份新鲜PKO 液体培养基中混匀，将160份菌种溶液缓慢倒入80份的生物炭粉末中，直至充分润湿生物炭， 静置30min，得菌炭混合物；
(6)第二阶段发酵：将步骤(5)预处理好的菌炭混合物加入步骤(3)中发酵腐熟的物 料，充分混匀，再加入鸡蛋壳粉2份，于通风的室内摊开发酵，物料厚度为8cm，控制室内湿度为60％，温度为28℃，分别于实验第0、3、6、9、12、15、18d取样测定有效活菌数。
期间每隔6d翻动一次物料；
(7)第二阶段发酵结束后，调整物料水分至含水量为25～35％，然后过筛即得。
实施例3
制备一种生物菌肥，具体步骤如下：
(1)将食用菌废菌棒、小麦秸秆用粉碎机粉碎，过50目筛备用；
(2)将食用菌废菌棒同小麦秸秆进行混合，混匀后加水预湿12小时。其中，废菌棒：麦秆：水比例为20：1：20；
(3)第一阶段发酵：取预湿后混合料加入自制发酵剂，所述预湿后混合料与发酵剂的质 量比为5000：1，然后加入尿素调节碳氮比至25：1，充分混匀后进行第一阶段发酵，堆料宽 1.2m，高1.5m。分别于发酵的第0、6、12、18、24、30、36、42、48、54、60、66、72d测 定最高温度、翻动次数、腐熟天数等指标。待物料腐熟后，将物料摊开使温度降至室温备用， (所述发酵剂包括：按重量份计，乳酸菌2份、枯草芽孢杆菌5份、青枯菌5份、解淀粉芽 孢杆菌3份；(翻动次数记录规则：一旦物料温度超过50度即需要翻动物料)
(4)功能菌株培养：将解无机磷功能菌株接种于PKO液体培养基中，于28℃摇瓶培养 7天(所述PKO液体培养基经121℃灭菌处理，所述解无机磷功能菌株分离自油茶林土壤环 境中)；
(5)功能菌株预处理：按重量份计，将培养好的5份菌种加入新配置的155份新鲜PKO 液体培养基中混匀，将160份菌种溶液缓慢倒入80份的生物炭粉末中，直至充分润湿生物炭， 静置60min，得菌炭混合物；
(6)第二阶段发酵：将步骤(5)预处理好的菌炭混合物加入步骤(3)中发酵腐熟的物 料，充分混匀，再加入鸡蛋壳粉2份，于通风的室内摊开发酵，物料厚度为10cm，控制室内湿度为60％，温度为28℃，分别于实验第0、3、6、9、12、15、18d取样测定有效活菌数。 期间每隔6d翻动一次物料。
(7)发酵结束后，调整物料水分至含水量为25～35％，然后过筛即得。
实施例4
制备一种生物菌肥，具体步骤如下：
(1)将食用菌废菌棒、小麦秸秆用粉碎机粉碎，过50目筛备用；
(2)将食用菌废菌棒同小麦秸秆进行混合，混匀后加水预湿24小时。其中，废菌棒：麦秆：水比例为30：1：40；
(3)第一阶段发酵：取预湿后混合料加入自制发酵剂，所述预湿后混合料与发酵剂的质 量比为6000：1，然后加入尿素调节碳氮比至30：1，充分混匀后进行第一阶段发酵，堆料宽 1.5m，高1.8m。分别于发酵的第0、6、12、18、24、30、36、42、48、54、60、66、72d测 定最高温度、翻动次数、腐熟天数等指标。待物料腐熟后，将物料摊开使温度降至室温备用， (所述发酵剂包括：按重量份计，乳酸菌3份、枯草芽孢杆菌5份、青枯菌5份、解淀粉芽 孢杆菌3份；(翻动次数记录规则：一旦物料温度超过50度即需要翻动物料)
(4)功能菌株培养：将解无机磷功能菌株接种于PKO液体培养基中，于28℃摇瓶培养 7天(所述PKO液体培养基经121℃灭菌处理，所述解无机磷功能菌株分离自油茶林土壤环 境中；
(5)功能菌株预处理：按重量份计，将培养好的5份菌种加入新配置的155份新鲜PKO 液体培养基中混匀，将160份菌种溶液缓慢倒入80份的生物炭粉末中，直至充分润湿生物炭， 静置90min，得菌炭混合物；
(6)第二阶段发酵：将步骤(5)预处理好的菌炭混合物加入步骤(3)中发酵腐熟的物 料，充分混匀，再加入鸡蛋壳粉2份，于通风的室内摊开发酵，控制室内湿度为60％，温度为28℃，分别于实验第0、3、6、9、12、15、18d取样测定有效活菌数。期间每隔6d翻动 一次物料；
(7)第二阶段发酵结束后，调整物料水分至含水量为25～35％，然后过筛即得。
实验例1
将实施例1～4的各项数据汇总，并按照国家标准NY525-2012，对所得肥料的各项指标进 行检测，试验结果如表1、表2所示(表中是否符合国家标准仅含物料指标，不包括有效活 菌数指标)。
表1第一阶段发酵物料各项指标
由表1可知：在用量相同的情况下，市售菌剂最高发酵温度仅48℃，自制菌剂的发酵温 度可达56℃，据此可推测该自制菌剂更适合用于以废菌棒为主要原料的有机肥发酵。在发酵 菌剂相同的条件下，实施例4的发酵温度最高，但腐熟天数长于实施例3，翻动次数也是实 施例3最少。4个实施例发酵试验所得物料均符合行业标准NY 525-2015各项指标规定，且 实施例3各项指标最优。从生产成本、各项指标考虑，以实施例3为发酵最优条件更合适。
表2第二阶段发酵物料各项指标
第二阶段发酵的目的是使功能菌株定植及保证有效活菌数。在各项发酵条件一致的情况 下，影响活菌数的关键因素在于堆料厚度。由表2可知，实施例1在发酵第16d时达到最大 活菌数，为6×107CFU/kg，16d后有效活菌数开始降低；实施例2在发酵第12d时达到最大 活菌数，为7×107CFU/kg，12d后有效活菌数开始降低；实施例3在发酵第9d时达到最大活 菌数，为1.2×108CFU/kg，9d后有效活菌数开始降低；实施例4在发酵第9d时达到最大活菌数，为1.3×108CFU/kg，9d后有效活菌数开始降低。据此可推测第二阶段发酵以实施例4发酵条件为最优。、
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式， 不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述 构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动 和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。
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