一种防病虫全营养生物有机肥、制备方法及应用

1.本发明属于作物营养与施肥技术领域，尤其涉及一种防病虫全营养生物有机肥、制备方法及应用。


背景技术：

2.连续40多年来，以强调氮磷钾为中心的平衡施肥、测土配方施肥技术、沃土工程、粮食丰产工程项目的实施、推广，给我国农作物生产带来了连续丰收。但是土壤板结、次生盐渍化、酸化、农产品品质下降、农作物病虫害猖獗发生的问题日益突出。特别是近些年菜农过分依赖农药、化肥，一些蔬菜大棚由于过量施用化肥造成多起生理性病害，产量和品质下降明显，严重影响到了蔬菜产品的安全。通过非化学的手段，发展有机、绿色农业，共享健康美食已成为人们迫切愿望。在果树、茶叶、蔬菜、中药材上，用有机肥替代化肥、发展绿色防控技术已成为国策。目前我国生物有机肥的生产发展迅猛，但是由于技术标准较低，投资较少，制作容易，市场上有机肥产品很杂，品质混乱、价格良莠不齐，假冒伪劣商品难以识别。优质的有机肥应为畜禽粪便添加有益微生物菌群，采用堆垛式、条带式发酵制得。对改善农田环境起着重要的作用。但是，微生物的繁殖生理代谢速度缓慢，施用后都不能表现出明显的增产效果。有的加入了氮磷钾元素或加入了微量元素，制成复合微生物肥料，但由于添加的养分不全，比例不是植物需要的比例，导致土壤元素之间的新的不平衡。以补充中微量元素的矿物质肥料在市场上销售，可有效的改善植物生长、提高产量，但对土壤的物理性状和化学性状产生一定程度的破坏，可持续的有机农产品的生产技术仍是难题。
3.过量的化肥施入土壤中后，钾、钠、铵根离子替代土壤腐殖酸与土粒中的钙、镁等阳离子，是破坏土壤团粒结构，造成土壤板结、通气性变差的主要原因；土壤中有效磷的过量，与土壤中的有效钙、镁、铁、铜、锌、锰、钼等微量元素阳离子拮抗，是造成土壤有效态微量元素含量下降或土壤肥力下降的主要原因。
4.此外，植物除了碳、氢、氧、氮、磷、钾大量元素之外，还需要中量的钙、镁、硫元素，还有微量的铁、锰、铜、锌、钼、硼、氯元素，以及7种有益元素钛、硅、钴、钒、硒、钠、镍。大中量元素碳、氢、氧、氮、磷、钾、钙、镁、硫是植物细胞的构成成分，决定植物的生物产量。微量元素铁、铜、锰、锌、钼、硼、氯是植物酶的组成成分，是维持植物基本代谢和次生代谢的催化剂，决定植物的产量(淀粉、纤维素、蛋白质、脂肪、糖分)、品质(有机酸、氨基酸、醛类、酯类、酮类、一萜)、风味(芳香类化合物、各种挥发成分等)、植物自身的抗病性(甾类、萜烯类、有机酸等)、抗逆性(有益生物碱、酚类衍生物等)。土壤阳离子的供应水平高低，植物能否从土壤中吸收到足够量的营养元素，特别是中微量元素，决定了植物次生代谢能否进行。
5.在2013年“增加地力不可忽视土壤微生物因素”一文中提出：土壤有益微生物对土壤微量元素的分解能力。不溶于水的枸溶性矿质元素只有在微生物的作用下，才能被分解、活化出植物能够吸收的矿质元素。现在普遍应用的棚内太阳能灭菌技术，杀灭有害菌的同时也把土壤内的有益菌全部杀灭，影响了矿质元素的生物活化，从而影响到土壤中植物必须元素的供应能力。施用矿质元素肥料，如：赛众28、金龟2代、富农心、金三农等，能够较大
幅度的提高作物的产量与品质，但是仍然不能杜绝矿质元素与磷酸根、碳酸根等的沉淀反应，且矿石(渣、粉)残留会破坏土壤物理结构。
6.目前大棚蔬菜上虽然使用了各种微量元素和有机肥，但经过日光温室高温灭菌、使用大量的杀菌剂，造成土壤有害和有益微生物被消灭，生理性萎蔫、缺素症状多发。粮食生产上，一年两季的秸秆还田，微生物和微量元素得不到补充，小麦黄化现象日趋严重；果树经常因为春季的低温，造成冻花现象。农作物抗病品种、耐病品种，病虫害发生严重。这都与土壤的中微量元素缺少，植物的次生代谢产物难以形成有直接关系。仅靠农药、化肥难以生产出安全、营养的农产品。


技术实现要素：

7.有鉴于此，本发明的目的在于提供一种防病虫全营养生物有机肥、制备方法及应用，根据目前土壤养分现状和生产上严重为害的病虫害问题，采用纯天然的生产生活的废弃物，合理配比，达到满足植物所需要的全部营养，强化添加解淀粉芽孢杆菌，解决土壤病害、虫害、连作等全部问题，显著提高作物产量和品质，降低农药、化肥的使用量，是安全控害、发展有机绿色产业的有效产品。
8.为了实现上述发明目的，本发明提供了以下技术方案：
9.一种防病虫全营养生物有机肥，包括发酵鸡粪、草木灰、烟梗和解淀粉芽孢杆菌，所述发酵鸡粪、草木灰和烟梗的质量比为50～70:20:20～30，所述解淀粉芽孢杆菌含量1～5g/kg。
10.优选的是，所述发酵鸡粪由鸡粪经过微生物菌剂发酵制备；所述微生物菌剂包括巨大芽孢杆菌、胶冻芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、沼泽红假单胞菌、酵母菌、放线菌和里氏木霉菌。
11.优选的是，所述微生物菌剂中，菌群总含量≥100亿/g。
12.本发明还提供了一种防病虫全营养生物有机肥的制备方法，包括以下步骤：鸡粪接种微生物菌剂，发酵至腐熟；将发酵鸡粪、草木灰和烟梗按质量比50～70:20:20～30混合，添加解淀粉芽孢杆菌含量1～5g/kg，混合粉碎。
13.优选的是，鸡粪发酵：控制鸡粪含水量≤30％，按鸡粪与微生物菌剂质量比1000:1接种微生物菌剂，混合均匀后发酵，至腐熟，得到发酵鸡粪；
14.优选的是，所述鸡粪发酵每2～3天翻堆一次，发酵持续10天以上，至鸡粪完全腐熟。
15.优选的是，所述混合粉碎后直接装袋，即为粉剂；或转至冷压造粒机械，压成颗粒剂。
16.本发明还提供了一种防病虫全营养生物有机肥的应用，直接施入作物种植田。
17.优选的是，所述施入量为100～1600kg/亩。
18.更优选的是，所述作物包括小麦、玉米、马铃薯、山药、大白菜、番茄、黄瓜、甜瓜、胡萝卜、韭菜。
19.相对于现有技术，本发明具有如下有益效果：
20.本发明提供了一种防病虫全营养生物有机肥，其原料为鸡粪、草木灰和烟梗，其均为纯天然的生产生活的废弃物，避免了直接排放对环境造成的污染问题。
21.本发明通过腐熟鸡粪、草木灰和烟梗的合理配合，达到满足植物所需要的全部营养，并强化添加解淀粉芽孢杆菌，解决土壤病害、虫害、连作等全部问题，显著提高作物产量和品质，降低农药、化肥的使用量，是安全控害、发展有机绿色产业的有效产品。
22.本发明防病虫全营养生物有机肥应用范围广泛，可针对普遍种植栽培的大田作物、经济作物、中药材及果树等作物，制备方法简单，施用条件方便，成本低，利于大范围推广应用。
具体实施方式
23.本发明提供了一种防病虫全营养生物有机肥，采用纯天然的生产生活的废弃物，合理配比，达到满足植物所需要的全部营养，包括发酵鸡粪、草木灰、烟梗和解淀粉芽孢杆菌，所述发酵鸡粪、草木灰和烟梗的质量比为50～70:20:20～30，所述解淀粉芽孢杆菌含量1～5g/kg。
24.本发明优选发酵鸡粪、草木灰和烟梗的质量比为50～60:20:20～30；更优选发酵鸡粪、草木灰和烟梗的质量比为60:20:20。
25.优质的鸡粪含有丰富的有机质及氮、磷、钾；矿质元素含量丰富，含硼、铜、铁、镁、锰、钼、硫、锌。此外，鸡粪中还含有各种氨基酸、糖、核酸、维生素、脂肪、有机酸和植物生长激素等。微生物发酵的鸡粪中淀粉、脂类化合物、半纤维素和蛋白质等较易分解为腐殖酸、有机酸、氨基酸等，处于微酸性，ph值在6.5以下。
26.本发明优选发酵鸡粪由鸡粪经过微生物菌剂发酵制备；所述微生物菌剂包括巨大芽孢杆菌，胶冻芽孢杆菌，地衣芽孢杆菌，枯草芽孢杆菌，沼泽红假单胞菌，酵母菌，放线菌和里氏木霉菌。本发明优选微生物菌剂中，菌群总含量≥100亿/g。
27.本发明发酵鸡粪所应用的微生物菌剂含有8种复合菌群，其中，
28.巨大芽孢杆菌：可降解土壤中有机磷；
29.胶冻芽孢杆菌：分解不溶性磷酸盐，转为磷、钙、镁等，同时产生赤霉素、细胞激动素、微生物酶、细菌多糖等；
30.地衣芽孢杆菌：可促使机体产生抗菌活性物质、杀灭致病菌；
31.枯草芽孢杆菌：产生枯草菌素、多粘菌素、制霉菌素、短杆菌肽等活性物质，这些活性物质对致病菌或内源性感染的条件致病菌有明显的抑制作用；
32.沼泽红假单胞菌：也叫光合细菌，产氢、固氮、分解有机物，制造葡萄糖、分泌胡萝卜素，消除硫化氢、氨气；
33.酵母菌：是一种新型土壤疏松改良剂，综合了肽蛋白的抗病、抗逆性、微生物的沃土性、新型土壤疏松剂的松土性等优点，是解决土壤板结、有益微生物减少、盐碱化加剧、有机质含量低、保水性能差的最佳原料；
34.放线菌群：分解芳香化合物、石蜡、橡胶、纤维素、木质等，还能促使土壤形成团粒结构而改善土壤；
35.里氏木霉菌：长期分泌定量的植物生长物质，促进根茎叶茁壮成长。
36.草木灰为木质的植物残体燃烧产生热量之后，剩余的残存物质。含氧化钾在8～12％，还含有植物必需的矿质元素钙、镁、锌、铁、铜、钼、锰等，营养物质全面、比例合理，可实现作物的全营养。这些矿质元素都是以氧化物的形式存在，水解反应形成氢氧化物，与发
酵鸡粪中腐殖酸、有机酸、氨基酸等反应，呈络合状态的化合物，减少阳离子被土壤吸附和元素之间的拮抗，利于作物吸收。提高土壤阳离子的供应水平，为植物提供最全面、比例最合理的中微量元素，提供植物的初生代谢和次生代谢基本条件。同时弥补生物菌肥分解原始的和拮抗形成物质过程缓慢的问题，实现作物产量和品质的大幅度提高。
37.烟梗，即烟草梗粉，为卷烟厂产生的粉尘与碎屑，含有烟碱5-7％。烟碱是植物源的天然有机农药，进入虫体后能阻断害虫的神经传导系统，以触杀为主，兼有胃毒、熏蒸、驱避作用，害虫对天然烟碱不会有抗性产生，烟碱还会抑制土壤有害菌的活动，对人体及土壤环境不产生污染。
38.解淀粉芽孢杆菌，能够提高作物对重茬病的预防效果。本发明优选解淀粉芽孢杆菌含量2～3g/kg；更优选解淀粉芽孢杆菌含量2.5g/kg，有效菌群数量≥100亿/g。防病虫全营养生物有机肥用8种有益菌群发酵鸡粪后，强化添加解淀粉芽孢杆菌，实现防病作用。植物经常患病是由病原菌的侵染、寄主抗性和环境条件。通过使用添加有益菌的肥料，有益菌群产生的抗生素、护卫素以及与有害菌的营养竞争，就会抑制有害菌的种群数量。有益菌群产生的植物生长素、低碳链有机酸等，可以促进植物健康生长，提高抗病能力。土壤中有益微生物充足，可以避免元素之间的拮抗作用，提高肥料利用率。有益微生物与植物的共生，通过穿透细胞壁，促进乙烯的形成，促进植物次生代谢产物的形成，提高植物的抗病抗逆能力，有利于产量和品质的提高。
39.本发明还提供了一种防病虫全营养生物有机肥的制备方法，包括以下步骤：
40.鸡粪接种微生物菌剂，发酵至腐熟；将发酵鸡粪、草木灰和烟梗按质量比50～70:20:20～30混合，添加解淀粉芽孢杆菌含量1～5g/kg，混合粉碎。
41.本发明优选鸡粪发酵包括控制鸡粪含水量≤30％，按鸡粪与微生物菌剂质量比1000:1接种微生物菌剂，混合均匀后发酵，至腐熟，得到发酵鸡粪。
42.本发明优选鸡粪发酵过程中，每2～3天翻堆一次，发酵持续10天以上，至鸡粪完全腐熟。
43.本发明优选混合粉碎后直接装袋，即为粉剂；或转至冷压造粒机械，压成颗粒剂，更优选粉剂通过履带转至冷压造粒机械，压成颗粒剂，过筛后标重装袋，筛下粉状肥料，再送入冷压造粒机，重复造粒。
44.本发明还提供了一种防病虫全营养生物有机肥的应用，优选直接施入作物种植田，施入量为100～1600kg/亩，进一步优选施入量为400-1600kg/亩。
45.本发明防病虫全营养生物有机肥针对作物包括且不限于：小麦、玉米、马铃薯、山药、大白菜、番茄、黄瓜、甜瓜、胡萝卜、韭菜，可明显提升上述作物产量，发挥抗病、抗虫能力，降低真菌、细菌性病害，虫害及根结线虫的发病率。
46.下面结合实施例对本发明提供的技术方案进行详细的说明，但是不能把它们理解为对本发明保护范围的限定。
47.实施例1
48.一种防病虫全营养生物有机肥，制备方法包括以下步骤：
49.从养鸡场获取鸡粪，将鸡粪含水量控制低于30％，按鸡粪与微生物菌剂质量比1000:1接种微生物菌剂；微生物菌剂为巨大芽孢杆菌，胶冻芽孢杆菌，地衣芽孢杆菌，枯草芽孢杆菌，沼泽红假单胞菌，酵母菌，放线菌和里氏木霉菌，且菌群总含量≥100亿/g；混合
均匀后发酵，每2～3天翻堆一次，发酵持续10天以上，至鸡粪完全腐熟。
50.从生物发电厂和卷烟厂分别获取草木灰和烟梗，过粗筛去除砖块和杂质。
51.将发酵腐熟的鸡粪，与草木灰、烟梗按质量比60:20:20混合，并添加100亿/g的解淀粉芽孢杆菌2.5g/kg，通过称重履带传送至粉碎机，直接标重装袋，得防病虫全营养生物有机肥粉剂。
52.实施例2
53.一种防病虫全营养生物有机肥，制备方法包括以下步骤：
54.从养鸡场获取鸡粪，将鸡粪含水量控制低于30％，按鸡粪与微生物菌剂质量比1000:1接种微生物菌剂；微生物菌剂为巨大芽孢杆菌，胶冻芽孢杆菌，地衣芽孢杆菌，枯草芽孢杆菌，沼泽红假单胞菌，酵母菌，放线菌和里氏木霉菌，且菌群总含量≥100亿/g；混合均匀后发酵，每2～3天翻堆一次，发酵持续10天以上，至鸡粪完全腐熟。
55.从生物发电厂和卷烟厂分别获取草木灰和烟梗，过粗筛去除砖块和杂质。
56.将发酵腐熟的鸡粪，与草木灰、烟梗按质量比50:20:30混合，并添加100亿/g的解淀粉芽孢杆菌1g/kg，通过称重履带传送至粉碎机，将粉碎后的混合物通过履带转至冷压造粒机械，压成颗粒剂，过筛后标重装袋，筛下粉状肥料，再送入冷压造粒机，重复造粒，得防病虫全营养生物有机肥颗粒剂。
57.实施例3
58.一种防病虫全营养生物有机肥，制备方法包括以下步骤：
59.从养鸡场获取鸡粪，将鸡粪含水量控制低于30％，按鸡粪与微生物菌剂质量比1000:1接种微生物菌剂；微生物菌剂为巨大芽孢杆菌，胶冻芽孢杆菌，地衣芽孢杆菌，枯草芽孢杆菌，沼泽红假单胞菌，酵母菌，放线菌和里氏木霉菌，且菌群总含量≥100亿/g；混合均匀后发酵，每2～3天翻堆一次，发酵持续10天以上，至鸡粪完全腐熟。
60.从生物发电厂和卷烟厂分别获取草木灰和烟梗，过粗筛去除砖块和杂质。
61.将发酵腐熟的鸡粪，与草木灰、烟梗按质量比70:20:25混合，并添加100亿/g的解淀粉芽孢杆菌5g/kg，通过称重履带传送至粉碎机，直接标重装袋，得防病虫全营养生物有机肥粉剂。
62.实施例4
63.防病虫全营养生物有机肥配合比例的确定
64.2015年9月17日在辛集市裴辛庄村裴建涛1号番茄大棚进行试验。每小区2空16行，施用总量按每亩200kg计算，以不施肥作为对照。随机排列。按照表1的配合比例撒施后旋耕，开沟后，浇水、栽番茄苗。发酵鸡粪、草木灰、烟碱的质量配合比例范围为0～70:20:10～30，均添加解淀粉芽孢杆菌2.5g/kg。
65.表1、生物菌肥、草木灰、烟碱不同配合比例
[0066][0067]
表2、生物菌肥、草木灰、烟碱不同配合比例的生长防病调查
[0068][0069][0070]
试验调查了平均株高、叶片数、结果数量以及根结线虫的病株率(见表2)，结果显示，在株高、叶片数及产量方面，配比比例为60:20:20效果最好，平均单株结果量5.7kg，对线虫病的控制效果最佳，病株率为0；其次为50:20:30。
[0071]
实施例5
[0072]
防病虫全营养生物有机肥用量的确定及根结线虫防效
[0073]
2015年9月17日在辛集市裴辛庄村裴建涛2号番茄大棚，设置防病虫全营养生物有机肥400、800、1200、1600kg/亩底施，3.2％阿维菌素亩用2000毫升常规对照和空白对照。2016年1月18日于番茄收获后拉秧时，在处理区和对照区随机取样，每小区取2点，每点连续刨取7～10株番茄，分级调查根系根结线虫的发生程度。结果显示：防病虫全营养生物有机肥亩用400kg病指为：5.44，病指防效48.21％；防病虫全营养生物有机肥亩用800kg病指为：4.08，病指防效61.9％；防病虫全营养生物有机肥亩用1200kg病指为：2.86，病指防效73.33％；防病虫全营养生物有机肥亩用1600kg病指为：2.52，病指防效76.47％。3.2％阿维菌素亩用2000毫升病指为：0.84，病指防效92.16％。由此可见，防病虫全营养生物有机肥底施对严重发生的番茄根结线虫病有较好的控制作用。
[0074]
在挖根调查拍照时发现：多功能生物有机肥对番茄的根系有明显促生作用。但以须根数、根长计十分不便，且不能描述毛根的数量，遂抖去根系土壤，从长出须根的部位剪下，称其重量。防病虫全营养生物有机肥400kg平均单株根重12.56g；防病虫全营养生物有机肥800kg平均单株根重12.95g；防病虫全营养生物有机肥1200kg平均单株根重14.04g；防病虫全营养生物有机肥1600kg平均单株根重12.96g。3.2％阿维菌素2000毫升平均单株根重10.13g；空白对照平均单株根重7.68g，差异明显。
[0075]
实施例6
[0076]
防病虫全营养生物有机肥用量的增产性
[0077]
(1)2015年6月13日，在辛集市小辛庄乡大辛庄村麦茬山药，亩用150公斤，比常规管理的增产31％。薯块周正，表皮光滑，无虫为害。
[0078]
(2)2016年7月11日，在玉田县虹桥镇小丁庄薛广玲的大白菜田，整地后亩用100kg沟施，增产34.79％，对大白菜蚜虫有很好的控制作用，对根结线虫防效达到100％，干烧心防治率100％，且对大白菜的耐储存性有提高。
[0079]
(3)2016年12月8日分别在邯郸的肥乡和鸡泽做了大棚番茄示范对比，原地块均为根结线虫严重发生的田块。开沟后撒入多功能生物有机肥，亩用200kg和120kg，增产率分别为27.64％和23.48％。
[0080]
(4)2016年8月23日，辛集市东朗月马亮番茄大棚试验了沟施的方法。此大棚种植番茄11年，蔬菜根结线虫严重发生。在整地之后，开沟后栽苗之前，撒入防病虫全营养生物有机肥100kg、200kg、300kg，对产量增产率分别为22.97％、26.25％、25.91％。
[0081]
(5)2018年9月4日，对内蒙古锡林郭勒太仆寺旗马铃薯测产，结果:亩用防病虫全营养生物有机肥129.8kg，亩产量9290.45斤，优果率91.29％，产值5336.84元。对照田亩产8240.74斤，优果率86.34％，产值4606.73元，亩多收入730.11元。投资效益比1:8.031。据农场主周大庆描述，马铃薯生长期间，发现用了防病虫全营养生物有机肥的田块马铃薯生长粗壮，叶片大而绿。测产时只看到打了秧子的茬子，没有施用生物有机肥已发黄色，用了生物有机肥的还很绿。
[0082]
实施例7
[0083]
防病虫全营养生物有机肥用量的抗病性
[0084]
(1)白山药根腐病造成烂薯，对产量和效益影响较大。常规施用咪霉胺、多菌灵杀菌剂沾薯和灌根4～5次，防治效果不理想。2018年4月16日辛集镇泊庄村村东南白山药种植田，防病虫物有机肥200kg、300kg、400kg死秧率分别为0.07％、0％、0％，病薯率分别为0.83％、0％、0％，相对防效分别为98.86％、100％、100％。在常规化肥施用数量减少50％的情况下，亩用防病虫生物有机肥320kg底施，示范1333m2，对白山药根腐病的控制效果均为100％，防效优于咪鲜胺化学农药。且对取食薯秧叶片的叶甲、蓟马等有一定的控制作用。
[0085]
(2)辛集市建岭蔬菜合作社，种植大棚草莓、甜瓜20多年，原来一直采用杀菌剂处理土壤，还经常会遭受红中柱根腐病、瓜类根腐病的侵害。自从2015年至今使用了防病虫全营养生物有机肥后，不再使用杀菌剂处理土壤，上述病害从未发生过。
[0086]
实施例8
[0087]
防病虫全营养生物有机肥用量的驱虫、杀虫性
[0088]
(1)防病虫生物全营养生物有机肥防治大棚番茄根结线试验。辛集市东朗月马亮
本大棚种植番茄11年，蔬菜根结线虫严重发生田。2016年8月23日，在整地之后，开沟栽苗之前，撒入防病虫全营养生物有机肥100kg、200kg、300kg，以常规管理作为对照。对根结线虫的防治效果均为100％，对烟飞虱的相对防效分别为80.32％、85.58％、92.31％。
[0089]
(2)2016年4月5日，在旧城镇军齐村戴运坡韭菜田，使用防病虫生物有机肥200kg，4月27日调查，未见迟眼蕈蚊幼虫及为害。2016年5月10日，在农户的另一块韭菜田试验驱虫杀虫效果，多次查验均未见到幼虫及为害。2016年6月30日，第三次重复驱避作用，将正在养茬阶段的韭菜割下，使用遮阳网营造适生环境，14天后收割，未见幼虫及为害，韭菜长得鲜嫩而香气十足。
[0090]
(3)2018年8月9日，在辛集市一间房胡萝卜出苗之后就死亡。经过对田间勘查，确认是黄条跳甲的为害。黄条跳甲是一种土居害虫，幼虫和成虫都在土壤中生活。幼虫取食地下幼根，成虫爬出小洞取食地上幼苗。打了2遍药好、根本无效。使用防病虫全营养生物有机肥，撒施，需要毁种的驱避杀死成虫和幼虫之后，播种茴香。危害不严重的田块，生长很好。
[0091]
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。