[发明专利]活性分子复合生物肥料及其生产方法

说明书

技术领域

本发明涉及农业生物肥料领域，具体是一种活性分子复合生物肥料及其生产方法。

背景技术

根瘤菌是豆科植物根系上生长的细菌，它能够在常温下，把从空气中吸收和固定的游离氮转化成自身可以直接利用的氮素。不同的豆科植物具有不同的根瘤菌，约有90％的豆科牧草根部都有根瘤菌，根瘤菌需要的水分、碳水化合物和矿物质由豆科植物发达的根系提供。早在1896年西欧各国已有商业化的豆科根瘤菌接种剂出现，为农民提供固氮能力较强的根瘤菌，增加农业产量。现在根瘤菌制剂已得到广泛应用，仅在美国就有大规模制作根瘤菌接种剂的工厂数十家之多，产品销往全国各地。我国对根瘤菌的研究与开发也十分重视，但由于各种原因，研究的水平和开发的效果仍大大落后于发达国家。

结瘤因子是一类由根瘤菌分泌的信号分子，它们在结瘤的起始阶段发挥重要作用。通过盆栽实验发现染料木黄酮可以提高大豆的结瘤数和大豆的固氮水平。研究发现经过染料木黄酮诱导，慢生型大豆根瘤菌(Bradyrhizobium japonicum)产生的结瘤因子能增加大豆产量，提高大豆蛋白质含量，同时也是一种植物生长调节剂，结瘤因子对种子发芽率和幼苗生长速度都有提高，结瘤因子也有抗植物真菌病的效果。已经证明大豆分泌的木黄酮类物质和茉莉酸甲酯都可以诱导得到结瘤因子。为了降低成本，发明人用数种豆科植物和非豆科植物根浸提液作为诱导剂，结果发现大豆、玉米和小麦的根浸提液都可诱导B.japonicum产生结瘤因子。

微生物肥是植物生长发育过程中不可缺少的营养元素，把微肥稀释后作叶面肥喷施，花钱少、见效快、效益高。推广使用生物肥料是推进生态农业、绿色农业的重要途径，生物肥料具有改良土壤、保护生态环境等明显的生态效益。生物肥料在和化学肥料配合使用后可大大促进作物对磷、钾的吸收，同时吸收空气中的氮。它的这两种特性一方面提高了化学肥料利用率，固定空气中的氮素并使之转化为优质氮素养料，使作物生长更加茁壮、迅速，作物更加高产；另一方面对生态环境也起着积极作用。中国专利申请“高效多功能复合微生物肥及其工业制造方法”(专利申请号：99111130.3)公开了一种含根瘤菌的微生物肥。但效果有待进一步提高。

发明人在研究共生固氮的基础上开发出一种高效生物制剂，即结瘤因子活性分子复合生物肥料，该活性分子复合生物肥料的开发为农业生产提供一个新型复合生物肥料品种。

发明内容

本发明的目的是提供一种结瘤因子活性分子复合生物肥料，本肥料含有根瘤菌、结瘤因子、微量元素和大量元素等，对农作物尤其豆科植物有明显的增产效果，可应用于苜蓿、三叶草、豌豆、菜豆、羽扁豆、大豆、豇豆等豆科作物。该制剂含有的结瘤因子和根瘤菌能够增强豆科植物固氮作用，同时为作物生长提供所需的微量元素和常量元素，保障作物的高产，而且不会污染周围的环境。

本发明所说的活性分子复合生物肥料，其特征在于：由独立包装的根瘤菌菌体和独立包装的结瘤因子复合液组成，其中所说的结瘤因子复合液含有结瘤因子300ug/L、硫酸铜0.2-0.4％，硼砂或硼酸1-5％、钼酸铵0.4-1％、硫酸锌1-4％、硫酸锰1-2％、硫酸亚铁1-2％。

本发明的另一个目的是提供所说的活性分子复合生物肥料的制备方法，其步骤是：

①诱导剂制备：每80g大豆根加入500mL水研磨后，用0.45μm滤膜过滤后得诱导剂；

②种子液制备：YEM培养基接种慢生型大豆根瘤菌Bradyrhizobium japonicum，28℃，150转每分(rpm)培养直至OD₆₂₀值0.4-0.6(约4-6天)制成种子液；

③扩大培养及诱导：以5％比例将种子液接种到二级YEM培养液中，28℃，150rpm培养直至OD₆₂₀值0.8-1.0，加入0.6％诱导物，再培养2天；

④活性分子复合生物肥料制备：离心发酵液，沉淀的菌体用已灭菌处理的吸附剂吸附，得到的根瘤菌菌体单独无菌包装；将上清液加入Fe、Mo、Mn、Zn和B等微量元素后，单独无菌包装；所说的的微量元素浓度为：硫酸铜0.2-0.4％，硼砂或硼酸1-5％，钼酸铵0.4-1％，硫酸锌1-4％，硫酸锰1-2％，硫酸亚铁1-2％。

现有的慢生型大豆根瘤菌Bradyrhizobium japonicum都能用于本发明，但本发明优选慢生型大豆根瘤菌ACCC15055和慢生型大豆根瘤菌ACCC15063。