1.本发明涉及微生物肥料制备技术领域，更具体地说，是涉及一种高活性复合微生物肥料及其制备方法。
背景技术：2.玉米浆(corn steep liquor)，是利用湿法工艺生产玉米淀粉的副产物。生产玉米淀粉时需将净化后的玉米经水浸泡再脱水，再经0.30％～0.5％的亚硫酸溶液浸泡60h～70h，其浸泡液即为玉米浆液，在浸泡过程中玉米可溶性营养物质如可溶性蛋白、游离脂肪酸、可溶性糖类和维生素等均进入玉米浸渍液，因此，玉米浆中营养物质丰富。经检测玉米浆中含有机质24.7％，总营养6.6％，硫1.17g/l，是天然的微生物发酵培养基。
3.复合微生物肥料，是由特定微生物与营养物质复合而成，既能提供、或改善植物营养，又提高农产品产量、改善农产品品质的一种活体微生物肥料。复合微生物肥料发挥功效依靠微生物和矿质元素两部分，而微生物发挥功效主要依靠菌体本身和代谢产物；复合微生物肥料所含微生物主要为功能性微生物，包括乳酸菌、酵母菌、芽孢杆菌和霉菌等，主要起改良土壤，解磷、解钾等作用，微生物自身的生命活动，增加了营养元素的供应量或改善土壤团粒结构，从而提高植物营养水平，促进增产提质；还可通过微生物所产生的代谢物质，如激素类物质对植物的刺激作用，促进植物对营养元素的吸收作用，或者能够拮抗某些病原微生物的致病作用，减轻病虫害而使作物产量增加。
4.目前，已有利用玉米浆生产有机肥或液体肥料的研究，如专利cn109305831a利用玉米浆与赖氨酸发酵废液制作生物有机肥，专利cn111606756a利用玉米浆制备生物复合液体肥料，专利cn107353063a利用玉米浆和硫脲渣生产液体肥。但是这些液体肥或复合微生物肥料尤其是液体复合微生物肥料没有从根本上解决货架期短，菌量低的问题，长时间储存后存在肥效下降的情况，因此亟需一种高活性复合微生物肥料解决上述技术问题。
技术实现要素：5.有鉴于此，本发明的目的在于提供一种高活性复合微生物肥料及其制备方法，本发明提供的高活性复合微生物肥料营养全面，菌落数量高，活性高，保质期长，能有效解决过量施用化肥造成的土壤板结、磷钾吸收率低的问题，提高肥料利用率，显著提高产品产量。
6.本发明提供了一种高活性复合微生物肥料，由包括以下组分的原料制备而成：
7.玉米浆发酵液5重量份～20重量份；
8.玉米浆液30重量份～60重量份；
9.糖蜜10重量份～30重量份；
10.矿质元素10重量份～30重量份；
11.糖醇钙4重量份～10重量份；
12.微量元素0.5重量份～5重量份。
13.优选的，所述玉米浆发酵液由包括以下组分的原料经发酵菌种发酵而成：
14.玉米浆30重量份～60重量份；
15.玉米淀粉5重量份～20重量份；
16.蛋白胨0.5重量份～3重量份；
17.氯化铵0.1重量份～1重量份；
18.硫酸镁0.1重量份～1重量份；
19.磷酸二氢钾0.05重量份～1重量份；
20.磷酸氢二钾0.05重量份～1重量份。
21.优选的，所述发酵菌种为自主筛选、分离的巨大芽孢杆菌，保藏编号为cgmcc no.24159。
22.优选的，所述玉米浆发酵液的制备方法具体为：
23.a)将保藏编号为cgmcc no.24159的巨大芽孢杆菌接种于lb液体培养基中，在温度为35℃～37℃下摇床培养24h～48h，得到保藏编号为cgmcc no.24159的巨大芽孢杆菌种子液；
24.b)将玉米浆、玉米淀粉、蛋白胨、氯化铵、硫酸镁、磷酸二氢钾和磷酸氢二钾放入发酵罐中，用30wt％～50wt％的碱溶液将ph调节至6.8～7.0；保持罐压0.08mpa～0.15mpa，实消25min～35min后，冷却至36℃～38℃，接种保藏编号为cgmcc no.24159的巨大芽孢杆菌种子液，空气流量为25l/min～35l/min，罐压0.04mpa～0.06mpa，转速120rpm～200rpm，发酵20h～50h，得到玉米浆发酵液。
25.优选的，所述玉米浆液为液体玉米浆静置24h的上清液。
26.优选的，所述糖蜜选自甜菜糖蜜、甘蔗糖蜜、葡萄糖蜜和玉米糖蜜中的一种或多种。
27.优选的，所述矿质元素由质量比为7：(4～6)：(4～6)的尿素、kh2po4和kno3组成。
28.优选的，所述糖醇钙由赤藓糖醇废弃母液、水和硝酸钙制备而成。
29.优选的，所述微量元素选自edta-锌、edta-硼、edta-铜、edta-钼、edta-铁和edta-锰中的一种或多种。
30.本发明还提供了一种上述技术方案所述的高活性复合微生物肥料的制备方法，包括以下步骤：
31.将玉米浆发酵液、玉米浆液、糖蜜、矿质元素、糖醇钙和微量元素混合均匀，得到高活性复合微生物肥料。
32.本发明提供了一种高活性复合微生物肥料，由包括以下组分的原料制备而成：玉米浆发酵液5重量份～20重量份；玉米浆液30重量份～60重量份；糖蜜10重量份～30重量份；矿质元素10重量份～30重量份；糖醇钙4重量份～10重量份；微量元素0.5重量份～5重量份。与现有技术相比，本发明提供的高活性复合微生物肥料采用特定含量的组分，实现较好的相互作用，产品营养全面，菌落数量高，活性高，保质期长，能有效解决过量施用化肥造成的土壤板结、磷钾吸收率低的问题，提高肥料利用率，显著提高产品产量。
33.此外，本发明提供的制备方法工艺简单，条件温和、易控，生产成本低，易于进行工业化大规模生产，具有广阔的应用前景。
附图说明
34.图1为本发明实施例1提供的复合微生物肥料的产品示意图；
35.图2为本发明实施例1提供的复合微生物肥料微生物随时间变化曲线；
36.图3为本发明实施例1提供的复合微生物肥效果验证-株高测量结果；
37.图4为本发明实施例1提供的复合微生物肥效果验证-茎粗测量结果；
38.图5为复合微生物肥产量统计。
具体实施方式
39.下面将结合本发明实施例，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
40.本发明提供了一种高活性复合微生物肥料，由包括以下组分的原料制备而成：
41.玉米浆发酵液5重量份～20重量份；
42.玉米浆液30重量份～60重量份；
43.糖蜜10重量份～30重量份；
44.矿质元素10重量份～30重量份；
45.糖醇钙4重量份～10重量份；
46.微量元素0.5重量份～5重量份。
47.在本发明中，所述高活性复合微生物肥料由包括玉米浆发酵液、玉米浆液、糖蜜、矿质元素、糖醇钙和微量元素的原料制备而成，优选由玉米浆发酵液、玉米浆液、糖蜜、矿质元素、糖醇钙和微量元素制备而成。
48.在本发明中，所述玉米浆发酵液优选由包括以下组分的原料经发酵菌种发酵而成：
49.玉米浆30重量份～60重量份；
50.玉米淀粉5重量份～20重量份；
51.蛋白胨0.5重量份～3重量份；
52.氯化铵0.1重量份～1重量份；
53.硫酸镁0.1重量份～1重量份；
54.磷酸二氢钾0.05重量份～1重量份；
55.磷酸氢二钾0.05重量份～1重量份。
56.更优选由以下组分的原料经发酵菌种发酵而成：
57.玉米浆30重量份～60重量份；
58.玉米淀粉5重量份～20重量份；
59.蛋白胨0.5重量份～3重量份；
60.氯化铵0.1重量份～1重量份；
61.硫酸镁0.1重量份～1重量份；
62.磷酸二氢钾0.05重量份～1重量份；
63.磷酸氢二钾0.05重量份～1重量份；
64.更更优选由以下组分的原料经发酵菌种发酵而成：
65.玉米浆48重量份～52重量份；
66.玉米淀粉14重量份～16重量份；
67.蛋白胨0.8重量份～1.2重量份；
68.氯化铵0.4重量份～0.6重量份；
69.硫酸镁0.15重量份～0.25重量份；
70.磷酸二氢钾0.08重量份～0.12重量份；
71.磷酸氢二钾0.08重量份～0.12重量份。
72.本发明对所述玉米浆、玉米淀粉、蛋白胨、氯化铵、硫酸镁、磷酸二氢钾和磷酸氢二钾的来源没有特殊限制，采用本领域技术人员熟知的市售商品即可。
73.在本发明中，所述发酵菌种优选为自主筛选、分离的巨大芽孢杆菌，保藏编号为cgmcc no.24159。本发明从土壤中筛选得到一株解磷解钾的微生物菌株，将该菌株命名为lbsw21-03，对其进行了16srdna测序，所测得的16srdna序列进行blast比对。该菌株的形态特征如下，菌落直径约2mm，菌落边缘整齐，灰白色，表面光滑，产芽孢。经鉴定，在分子水平上确定为巨大芽孢杆菌(bacillus megaterium)，保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏编号为cgmcc no.24159。
74.在本发明中，所述玉米浆发酵液的制备方法优选具体为：
75.a)将保藏编号为cgmcc no.24159的巨大芽孢杆菌接种于lb液体培养基中，在温度为35℃～37℃下摇床培养24h～48h，得到保藏编号为cgmcc no.24159的巨大芽孢杆菌种子液；
76.b)将玉米浆、玉米淀粉、蛋白胨、氯化铵、硫酸镁、磷酸二氢钾和磷酸氢二钾放入发酵罐中，用30wt％～50wt％的碱溶液将ph调节至6.8～7.0；保持罐压0.08mpa～0.15mpa，实消25min～35min后，冷却至36℃～38℃，接种保藏编号为cgmcc no.24159的巨大芽孢杆菌种子液，空气流量为25l/min～35l/min，罐压0.04mpa～0.06mpa，转速120rpm～200rpm，发酵20h～50h，得到玉米浆发酵液。
77.本发明首先将保藏编号为cgmcc no.24159的巨大芽孢杆菌接种于lb液体培养基中，在温度为35℃～37℃下摇床培养24h～48h，得到保藏编号为cgmcc no.24159的巨大芽孢杆菌种子液；然后将玉米浆、玉米淀粉、蛋白胨、氯化铵、硫酸镁、磷酸二氢钾和磷酸氢二钾放入发酵罐中，用30wt％～50wt％的碱溶液将ph调节至6.8～7.0；保持罐压0.08mpa～0.15mpa，实消25min～35min后，冷却至36℃～38℃，接种保藏编号为cgmcc no.24159的巨大芽孢杆菌种子液，空气流量为25l/min～35l/min，罐压0.04mpa～0.06mpa，转速120rpm～200rpm，发酵20h～50h，得到玉米浆发酵液。本发明以玉米淀粉加工副产物——玉米浆制备芽孢杆菌菌液，玉米浆来源广泛，有机质含量高、生产成本低，属于资源综合利用，减少环境污染。
78.在本发明中，所述碱溶液优选为氢氧化钠溶液，浓度优选为30wt％～50wt％，更优选为40wt％。
79.在本发明中，所述罐压优选为0.1mpa～0.12mpa，优选实消30min后，冷却至37℃。
80.在本发明中，所述空气流量优选为30l/min，罐压优选为0.05mpa，转速优选为140rpm～160rpm，发酵时间优选为24h～48h。
81.在本发明中，所述高活性复合微生物肥料包括5重量份～20重量份的玉米浆发酵液，优选为8重量份～12重量份。
82.在本发明中，所述玉米浆液优选为液体玉米浆静置24h的上清液。在本发明中，所述高活性复合微生物肥料包括30重量份～60重量份的玉米浆液，优选为45重量份～50重量份。
83.在本发明中，所述糖蜜优选选自甜菜糖蜜、甘蔗糖蜜、葡萄糖蜜和玉米糖蜜中的一种或多种，更优选为甜菜糖蜜、甘蔗糖蜜、葡萄糖蜜或玉米糖蜜。本发明对所述糖蜜的来源没有特殊限制，采用本领域技术人员熟知的市售商品即可。在本发明中，所述高活性复合微生物肥料包括10重量份～30重量份的糖蜜，优选为15重量份～25重量份。
84.在本发明中，所述矿质元素优选由质量比为7：(4～6)：(4～6)的尿素、kh2po4和kno3组成。本发明对所述尿素、kh2po4和kno3的来源没有特殊限制，采用本领域技术人员熟知的市售商品即可。在本发明中，所述高活性复合微生物肥料包括10重量份～30重量份的矿质元素，优选为15重量份～20重量份。
85.在本发明中，所述糖醇钙优选由赤藓糖醇废弃母液、水和硝酸钙制备而成。本发明的糖醇钙是以赤藓糖醇废弃母液生产，综合利用赤藓糖醇减少环境污染，同时生产的糖醇钙游离性好，植物吸收利用率高。在本发明中，所述高活性复合微生物肥料包括4重量份～10重量份的矿质元素，优选为5重量份～8重量份。
86.在本发明中，所述微量元素优选选自edta-锌、edta-硼、edta-铜、edta-钼、edta-铁和edta-锰中的一种或多种，更优选为edta-锌、edta-硼、edta-钼、edta-铁和edta-锰。本发明对所述微量元素的来源没有特殊限制，采用本领域技术人员熟知的市售商品即可。在本发明中，所述高活性复合微生物肥料包括0.5重量份～5重量份的微量元素，优选为1重量份～2重量份。
87.本发明提供的高活性复合微生物肥料采用特定含量的组分，实现较好的相互作用，通过加入玉米浆、糖蜜和矿质元素，提高复合微生物肥料的营养水平和渗透压，使微生物处于富营养和高渗透压状态，微生物在该条件下不能有效的萌发，处于芽孢状态；并且，本发明提供的高活性复合微生物肥料最终芽孢数≥2.0
×
10
^8
cfu/ml。本发明提供的高活性复合微生物肥料营养全面，具有促增长，提高农产品产量的特点，并且含有多种植物营养源及螯合中微量元素，促进作物根、茎、叶生长，提高农产品产量。
88.本发明还提供了一种上述技术方案所述的高活性复合微生物肥料的制备方法，包括以下步骤：
89.将玉米浆发酵液、玉米浆液、糖蜜、矿质元素、糖醇钙和微量元素混合均匀，得到高活性复合微生物肥料。
90.在本发明中，所述玉米浆发酵液、玉米浆液、糖蜜、矿质元素、糖醇钙和微量元素与上述技术方案中的相同，在此不再赘述。本发明对所述混合的方式没有特殊限制，采用本领域技术人员熟知的机械搅拌或人工搅拌的技术方案均可，目的是使各原料混合均匀。
91.本发明提供的制备方法工艺简单，条件温和、易控，生产成本低，易于进行工业化大规模生产，具有广阔的应用前景。
92.本发明提供了一种高活性复合微生物肥料，由包括以下组分的原料制备而成：玉米浆发酵液5重量份～20重量份；玉米浆液30重量份～60重量份；糖蜜10重量份～30重量
份；矿质元素10重量份～30重量份；糖醇钙4重量份～10重量份；微量元素0.5重量份～5重量份。与现有技术相比，本发明提供的高活性复合微生物肥料采用特定含量的组分，实现较好的相互作用，产品营养全面，菌落数量高，活性高，保质期长，能有效解决过量施用化肥造成的土壤板结、磷钾吸收率低的问题，提高肥料利用率，显著提高产品产量。
93.此外，本发明提供的制备方法工艺简单，条件温和、易控，生产成本低，易于进行工业化大规模生产，具有广阔的应用前景。
94.为了进一步说明本发明，下面通过以下实施例进行详细说明。本发明以下实施例中所用的原料均为市售商品；
95.生物保藏说明：
96.lbsw21-03，分类命名：bacillus subtilis，于2021年12月17日保藏在中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，地址为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，保藏编号为cgmcc no.24159；
97.以下实施例中，保藏编号为cgmcc no.24159的芽孢杆菌种子液按照以下步骤获得：将保藏编号为cgmcc no.24159的巨大芽孢杆菌接种于lb液体培养基中，在温度为35℃～37℃的条件下摇床培养24h，得到保藏编号为cgmcc no.24159的巨大芽孢杆菌种子液；
98.所用的玉米浆液为液体玉米浆静置24h的上清液，糖蜜具体为甘蔗糖蜜，矿质元素由质量比为7：5：5的尿素、kh2po4和kno3组成，糖醇钙由赤藓糖醇废弃母液、水和过量的硝酸钙制备而成，微量元素具体为edta-锌、edta-硼、edta-钼、edta-铁和edta-锰。
99.实施例1
100.(1)玉米浆发酵液制备：
101.将玉米浆50重量份，玉米淀粉15重量份，蛋白胨1重量份，氯化铵0.5重量份，硫酸镁0.2重量份，磷酸二氢钾0.1重量份，磷酸氢二钾0.1重量份，放入50l发酵罐中，装液容积为30l，用40wt％的氢氧化钠将ph调节至6.8～7.0；保持罐压0.10mpa～0.12mpa，实消30min后，冷却至37℃，接种保藏编号为cgmcc no.24159的芽孢杆菌种子液；空气流量30l/min，罐压0.05mpa，转速150rpm，发酵48h，即得玉米浆发酵液；所述玉米浆发酵液有效菌落数量≥3.0
×
10
^9
cfu/ml。
102.(2)复合微生物肥料制备：
103.将步骤(1)得到的玉米浆发酵液10重量份，玉米浆液47重量份，糖蜜20重量份，矿质元素17重量份，糖醇钙5重量份，微量元素1重量份，混合搅拌均匀，即得复合微生物肥料；产品示意图参见图1所示。
104.本发明实施例1提供的复合微生物肥呈深褐色液体，ph为4.5～5.5，有效活菌数≥2.0亿cfu/ml，总营养≥10％，有机质≥20％。
105.性能测试：
106.(1)复合微生物肥料稳定性试验：
107.试验从2021年3月16日开始，6月21日结束。复合微生物肥料室温(约21℃～29℃)放置，每5～7天检测复合微生物肥料有效菌落数量，检测方法参照gb 4789.2-2016食品微生物学检验菌落总数测定，结果参见图2所示；图2为本发明实施例1提供的复合微生物肥料微生物随时间变化曲线，其中纵坐标为菌落数量10
^7
cfu/ml。
108.从图2中可以看出经过3个月的试验，复合微生物肥料有效菌落数量超过理论添加
值，复合微生物肥料的活性高，稳定性较好。
109.(2)复合微生物肥对番茄生长发育的影响：
110.试验地点：山东绿邦生物科技有限公司温室，将平分为三个组，每组10棵番茄，将实施例1提供的复合微生物肥料产品稀释100倍灌根，以清水和市售液体肥稀释相同倍数做对照试验，施肥1周后测量株高、茎粗等相对生长量，结果参见图3、图4所示；其中，图3为本发明实施例1提供的复合微生物肥效果验证-株高测量结果，纵坐标为株高，单位cm，图4为本发明实施例1提供的复合微生物肥效果验证-茎粗测量结果，纵坐标为株高，单位mm。
111.通过图3～4可以看出，本发明提供的复合微生物肥能够促进作为生长，7日相对生长量超过市售肥料和清水组，促增长效果显著。
112.在博兴县店子镇戴李村进行复合微生物肥的大田验证试验：a处理：从8月至12月灌施该复合微生物肥连续使用4次，2.5l/次，其余操作同对照组。b处理：正常使用肥料，冲施水溶肥6公斤，花期追肥硼肥5l/亩，膨果期施用糖醇钙5l/亩。结果参见图5所示，图5为复合微生物肥产量统计。
113.从图5可以看出，施用复合微生物肥后，实验组产量比对照组高643斤/亩，多创造利润2100元/亩，本发明实施例1提供的复合微生物肥经验证有益菌活性高，促进作为生长，促进农民增产增收。
114.所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
技术特征：1.一种高活性复合微生物肥料，由包括以下组分的原料制备而成：玉米浆发酵液5重量份～20重量份；玉米浆液30重量份～60重量份；糖蜜10重量份～30重量份；矿质元素10重量份～30重量份；糖醇钙4重量份～10重量份；微量元素0.5重量份～5重量份。2.根据权利要求1所述的高活性复合微生物肥料，其特征在于，所述玉米浆发酵液由包括以下组分的原料经发酵菌种发酵而成：玉米浆30重量份～60重量份；玉米淀粉5重量份～20重量份；蛋白胨0.5重量份～3重量份；氯化铵0.1重量份～1重量份；硫酸镁0.1重量份～1重量份；磷酸二氢钾0.05重量份～1重量份；磷酸氢二钾0.05重量份～1重量份。3.根据权利要求2所述的高活性复合微生物肥料，其特征在于，所述发酵菌种为自主筛选、分离的巨大芽孢杆菌，保藏编号为cgmcc no.24159。4.根据权利要求3所述的高活性复合微生物肥料，其特征在于，所述玉米浆发酵液的制备方法具体为：a)将保藏编号为cgmcc no.24159的巨大芽孢杆菌接种于lb液体培养基中，在温度为35℃～37℃下摇床培养24h～48h，得到保藏编号为cgmcc no.24159的巨大芽孢杆菌种子液；b)将玉米浆、玉米淀粉、蛋白胨、氯化铵、硫酸镁、磷酸二氢钾和磷酸氢二钾放入发酵罐中，用30wt％～50wt％的碱溶液将ph调节至6.8～7.0；保持罐压0.08mpa～0.15mpa，实消25min～35min后，冷却至36℃～38℃，接种保藏编号为cgmcc no.24159的巨大芽孢杆菌种子液，空气流量为25l/min～35l/min，罐压0.04mpa～0.06mpa，转速120rpm～200rpm，发酵20h～50h，得到玉米浆发酵液。5.根据权利要求1所述的高活性复合微生物肥料，其特征在于，所述玉米浆液为液体玉米浆静置24h的上清液。6.根据权利要求1所述的高活性复合微生物肥料，其特征在于，所述糖蜜选自甜菜糖蜜、甘蔗糖蜜、葡萄糖蜜和玉米糖蜜中的一种或多种。7.根据权利要求1所述的高活性复合微生物肥料，其特征在于，所述矿质元素由质量比为7：(4～6)：(4～6)的尿素、kh2po4和kno3组成。8.根据权利要求1所述的高活性复合微生物肥料，其特征在于，所述糖醇钙由赤藓糖醇废弃母液、水和硝酸钙制备而成。9.根据权利要求1所述的高活性复合微生物肥料，其特征在于，所述微量元素选自edta-锌、edta-硼、edta-铜、edta-钼、edta-铁和edta-锰中的一种或多种。10.一种权利要求1～9任一项所述的高活性复合微生物肥料的制备方法，包括以下步骤：
将玉米浆发酵液、玉米浆液、糖蜜、矿质元素、糖醇钙和微量元素混合均匀，得到高活性复合微生物肥料。
技术总结本发明提供了一种高活性复合微生物肥料，由包括以下组分的原料制备而成：玉米浆发酵液5重量份～20重量份；玉米浆液30重量份～60重量份；糖蜜10重量份～30重量份；矿质元素10重量份～30重量份；糖醇钙4重量份～10重量份；微量元素0.5重量份～5重量份。与现有技术相比，本发明提供的高活性复合微生物肥料采用特定含量的组分，实现较好的相互作用，产品营养全面，菌落数量高，活性高，保质期长，能有效解决过量施用化肥造成的土壤板结、磷钾吸收率低的问题，提高肥料利用率，显著提高产品产量。显著提高产品产量。
技术研发人员：杨春文 王程璐 任晓燕 安仲财 孙娜 马龙昆 张志勇 晋晓璐
受保护的技术使用者：山东绿邦生物科技有限公司
技术研发日：2022.01.13
技术公布日：2022/7/5
