一種茶樹專用防病促生復合微生物菌肥及其制備方法

李春維 蘇秋芹 鄭作蕓 江 巍 羅 昊

（龍巖市農業科學研究所 福建龍巖364000）

我國是世界上最大的產茶國， 茶葉也是我國主要的出口農產品之一， 對農民增收和農業增長具有重要現實意義[1]。 茶樹是典型的葉用植物，對養分元素需求較大。 現在茶農大都通過化肥、農藥增加茶樹營養供給量、防治茶樹病蟲害，達到增產、增收目的。化學藥劑的長期大量使用， 病原菌的抗藥性日漸突顯，給環境安全和人類健康帶來嚴重危害，不但破壞了土壤結構， 引起茶園土壤板結， 而且加劇土壤酸化，污染農產品品質和環境[2]。

為了大力推進化肥減量提效和農藥減量控害，需要積極探索出一條高效、產品安全、資源節約、環境友好的現代農業發展之路， 而利用微生物及其代謝產物控制病原菌來防治植物病蟲害日益受到人們的重視。 因此采用菌肥替代化肥、農藥，保護自然環境和生態平衡非常有必要，因為它是環境友好、安全有效的病蟲害防治方法，還能有效解決土壤板結、酸化的問題。 目前茶園使用的微生物肥料主要是廣譜肥料，營養成分不夠，全面專用肥料很少，且由于茶園土壤酸度大，一般菌株難以適應茶園的土壤條件，復合微生物相互對抗，所以需要通過對菌種、添加物進行篩選， 為開發適宜茶園的復合微生物肥料提供依據[3-4]。 需要針對現有的茶樹肥進行改進，生產一種能有效給茶樹提供肥力，且不會導致土壤地力下降、板結等現象的肥料。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

畜禽糞 、花生粕、玉米粉、鈣鎂磷肥、菜籽、黃豆粉 、麩皮、腐熟劑、復合微生物菌劑、硫酸錳、紅糖。

所述的復合微生物菌劑由枯草芽孢桿菌和解淀粉芽孢桿菌分別接種、經液體培養基活化、干燥后按質量比1∶1 混合制得。畜禽糞為羊糞、雞糞混合物，羊糞的含水量3%～6%，雞糞的含水量為4%～8%，羊糞和雞糞的質量比為3∶1。 黃豆粉、玉米粉均為采用納米研磨技術研磨的破細胞壁的微細粉，平均粒徑12～23 nm。 花生粕、 菜籽餅、 麩皮均為粉碎至細度18～22 目的粉末。

1.2 試驗器材

電子秤、粉碎機、震蕩器、噴霧干燥塔、造粒機、烘干機、篩分機。

1.3 枯草芽孢桿菌菌劑的制備

1.3.1 枯草芽孢桿菌的活化 將枯草芽孢桿菌接種至無菌的BHI 液體培養基中，37℃，150 r/min 振蕩培養24 h。

1.3.2 種子液的制備 向種子液培養基中接入“1.3.1”制備的接種液，37℃，200 r/min 振蕩培養 20 h。種子液培養基為2%豆粕、0.6%玉米淀粉、0.3%葡萄糖、0.3%酵母粉、0.06%硫酸鎂、0.02%硫酸錳、0.2%硫酸氫二鉀、0.1%磷酸二氫鉀、水200 mL、pH 7.2。

1.3.3 枯草芽孢桿菌菌劑 將枯草芽孢桿菌種子液接種到已滅菌的發酵罐中，發酵培養基為1%黃豆餅粉、0.4%玉米粉、0.2%葡萄糖、0.3%酵母浸膏、0.1%硫酸鎂、0.02%硫酸錳、0.2%磷酸氫二鉀、0.1%磷酸二氫鉀、0.01%碳酸鈣、pH 調為 7.0。 發酵條件：培養溫度37℃，溶氧不低于 40%，攪拌轉速 100～500 r/min，通氣量為 1∶（0.5～1.6）、罐壓維持 0.06～0.08 MPa，適時添加適量消泡劑，pH 不低于 6.5，30 h 結束發酵， 使活菌含量達到3.0×1010CFU/mL。 將發酵液經真空濃縮為原體積的25%， 濃縮后的發酵液用噴霧干燥塔進行噴霧干燥得到枯草芽孢桿菌菌粉。

1.4 解淀粉芽孢桿菌菌劑的制備

1.4.1 解淀粉芽孢桿菌的活化 將解淀粉芽孢桿菌接種至 PDA 培養基中，30℃，150 r/min 振蕩培養 24 h。

1.4.2 種子液的制備 向種子液培養基中接入“1.4.1”制備的接種液，30℃，180 r/min 振蕩培養 24 h。種子液培養基為2%酵母浸粉、2%葡萄糖、1%玉米粉、0.05%磷酸二氫鉀、0.05%硫酸鎂、0.3%碳酸鈣、0.03%氯化鈉、pH 6.5。

1.4.3 解淀粉芽孢桿菌菌劑 將枯草芽孢桿菌種子液接種到已滅菌的發酵罐中，發酵培養基為2%酵母浸粉、2%蔗糖、1%玉米粉、0.05%磷酸二氫鉀、0.05%硫酸鎂、 0.3%碳酸鈣、 0.03%氯化鈉、 1%酵母粉、4%大豆蛋白粉，pH 7.0。 發酵條件： 培養溫度31℃，溶氧不低于40%，攪拌轉速200～400 r/min，通氣量為1∶（0.9～1.6）、罐壓維持 0.04～0.06 MPa，適時添加適量消泡劑，pH 不低于 7.0，48 h 結束發酵， 使活菌含量達到4×1011CFU/mL。 將發酵液經真空濃縮為原體積的25%， 濃縮后的發酵液用噴霧干燥塔進行噴霧干燥得到解淀粉芽孢桿菌菌粉。

1.5 試驗步驟

配比稱取：用電子秤按照配方進行配比稱取。

粉碎： 用破壁機對各肥料原材料分組進行破壁粉碎。

步驟一：按質量份取畜禽糞（45）、花生粕（12）、玉米粉（10）、鈣鎂磷肥（7）、菜籽餅（5）、黃豆粉（5）、麩皮（10）、腐熟劑（1）、硫酸錳（0.5）、紅糖（2.5）。

步驟二： 在步驟一所得物中分別加入0.5∶1.5、1∶1、1.5∶0.5 的復合微生物菌劑 （枯草芽孢桿菌∶解淀粉芽孢桿菌），混合均勻，疏松物料，增大氧氣量，自然條件發酵5 個月，溫度控制在48～52℃。 不同試驗處理設置見表1。

表1 不同試驗處理設置

步驟三：發酵好的物料，經烘干機烘干脫水并粉碎過篩，達到細度68～80 目，得到茶樹專用復合微生物菌肥。

2 結果與分析

各處理茶樣對比APK 茶樣分析結果見表2。

表2 各處理茶樣對比APK 茶樣分析結果

本發明的菌肥熟化土壤， 使土壤形成一個松軟肥厚的耕作層，增加有機質和氮、磷、鉀養分，改善土壤水分和空氣狀況， 克服了長期施用化肥帶來的土壤酸化、板結的弊端，促進茶樹的增產，同時有效地提高茶樹的抗病蟲害能力。 具體有益效果如下。

（1）有效抗病，試驗中采用本菌肥種植的茶樹均未發生赤霉病、茶餅病、茶炭疽病。 本試驗制備的復合微生物菌劑為枯草芽孢桿菌和解淀粉芽孢桿菌，2 個菌種同源性高，有協同作用，具有抗病的針對性，枯草芽孢桿菌、解淀粉芽孢桿菌產生了抗菌物質，對病原菌有殺滅功效， 調整了茶樹根系周圍微生物群落環境，平衡了土壤的營養元素。

（2）提高茶園單位面積茶芽密度、百芽重和茶葉產量，改善茶葉品質，促進茶梢生長，提早開采期。 本發明的原料為菌類提供了最佳碳源、氮源、無機質，2 次發酵產生的產物包含了多種微量元素、 有機質、無機質等均衡營養， 為茶樹持續提供長期吸收利用的養分，滿足茶樹不同時期的營養需求，鈣鎂磷肥提高了酸化土壤的pH，為茶樹提供了一個適宜的生長環境。 本發明的菌肥施用后茶園開采期能提早4～6 d，采摘期可延長8 d 左右。 百芽重增加24%～30%，茶鮮葉產量提高25%～30%。

（3）本試驗菌肥經過田間試驗，明顯提升了土壤生態環境， 施用后根系生長旺盛， 產品品質優良，顯著降低茶樹病蟲害發病率。 本試驗的菌肥養分配比科學全面， 枯草芽孢桿菌、 解淀粉芽孢桿菌協同作用， 不但產生了抗菌物質， 還產生了氨基酸和脂類等物質， 促進了植物的生長、 發育等多種生命活動和平衡土壤的礦質養分， 有利于茶樹根系發育和養分吸收。

3 結論與討論

根據以上試驗研究出一種茶樹專用防病促生復合微生物菌肥，此種菌肥含量以質量份數計，包括以下組分：畜禽糞（45）、花生粕（12）、玉米粉（10）、鈣鎂磷肥（7）、菜籽餅（5）、黃豆粉（5）、麩皮（10）、腐熟劑（1）、硫酸錳（0.5）、紅糖（2.5）、枯草芽孢桿菌（1）、解淀粉芽孢桿菌（1）。

依據該試驗研制的茶樹專用防病促生復合微生物菌肥，有效地解決了茶園土壤板結、茶園土壤酸度大的問題，為茶樹提供了豐富的營養，使用方便且環保，提高了茶樹的抗病、抗逆性[5]。 農家使用可以直接購買枯草芽孢桿菌、 解淀粉芽孢桿菌菌劑進行配制， 菌肥的利用對我國茶產業的可持續發展具有重要意義。