[发明专利]制备肥料的方法以及一种用于添加到基肥中的促进植物生长的细菌组合物

说明书

技术领域

本发明总体上涉及强化肥料及其制备方法，特别是添加了促进植物生长细菌(PGPB)的矿物肥料。

背景技术

植物生长需要诸如磷(P)，氮(N)，钾(K)，钙(Ca)，镁(Mg)，硫(S)，硼(B)，铜(Cu)，铁(Fe)，锰(Mn)，钼(Mo)，和锌(Zn)的养分。现代农业中，这些养分通常是以合成/矿物肥料的形式进入土壤的。然而，矿物肥料存在的问题是，在施入土壤之后植物利用率低。例如，高达60％的施入土壤的氮肥可能以NH₃的形式挥发，以NO₃的形式淋失，或通过反硝化作用损失。同样，对于磷肥来说，高达70-80％的施肥量可能被固定或沉淀在土壤基质中，并且不容易被作物吸收。

近年来，业已证实某些微生物能够通过各种机制改善植物生长。这些微生物通常被称为植物生长-促进细菌(PGPB)。PGPB通过多种机制促进植物生长，包括固定大气中的氮，溶解含有诸如磷的养分的矿物质，产生植物激素，和含铁细胞，ACC脱氨酶，壳多糖酶，和/或疾病抑制作用。例如，芽孢杆菌属(Bacilllus)，和假单胞菌属(Pseudomonas)的细菌有助于溶解磷。某些细菌通过共生的，例如(根瘤菌-豆类)或非共生的(例如固氮菌属，固氮螺菌属和梭菌属)关系给植物提供大气中的N₂。

含有活的PGPB的有机载体型配方或液体产品通常被称为生物肥料。生物肥料可以通过事先验证有效的微生物制备，所述微生物是从天然生存环境中分离、纯化、并且在存在特殊基质的条件下增殖，以便维持高的群体密度。这些生物肥料被用于种子处理，根系接种或施入土壤，以便增强植物根际特定细菌的群体，从而改善植物生长。不过，由于某些局限或制约，生物肥料并未得到广泛应用。所述限制之一是，PGPB通常需要通过种子接种或滴灌施肥使用，这可能是既耗费资金又耗费劳力的。另一个限制是PGPB或生物肥料通常具有有限的储藏寿命，并且有可能在生产后不久就失去效力。另外，储存PGPB或生物肥料通常需要特殊条件，这限制了它们的应用。

因此，需要克服了上述限制或约束的肥料。

发明内容

本发明涉及通过用特殊促进植物生长细菌(PGPB)强化制备高效矿物肥料的方法，其中，所述新型PGPB在矿物肥料上的存在，提高肥料的利用率。所述PGPB-强化肥料高度稳定，并且能够在常规条件下运输和储存期间保持其效果。

本发明还披露了一种制备矿物和生物肥料的混合物的方法，以便二者都得到有效利用。所述方法包括以下步骤：培养选择的细菌菌株，将所述微生物培养物调节到大约25℃至大约45℃的温度和大约3.8至大约9的pH值，以及将所述微生物培养物浸渍在基肥，例如，矿物肥料上。

根据本发明实施方案的一个方面，所述微生物培养物是通过以下方式获得的：鉴定所述微生物培养物所包含的细菌，纯化所述细菌，以及使所述微生物培养物中的细菌发酵，以便达到预定密度。所述细菌可以包括1-氨基环丙烷-1-羧酸(ACC)脱氨酶，或能够促进磷的溶解(即，P-增溶)，或提高从矿物肥料中释出的养分的利用率。通过使所述微生物培养物中的细菌培养物发生温度和/或pH值的剧变，所述微生物培养物中的细菌被转化成潜伏(即，消极)状态。不过，所述潜伏细菌在出现合适条件时会被再激活，所述条件是自然出现的，如出现来自植物的根系渗出物，或是人为操纵的，如在实验室或工厂操纵。

在本发明的一个方面，所述潜伏细菌可以通过让细菌在特定酸度下接触受控温度产生。例如，可以将细菌生长的培养基调节到温度大约13℃至大约18℃和pH大约5至大约7。

根据本发明的一种实施方案，所述PGPB-强化肥料(PGPB-FF)包括基肥和潜伏细菌，它能够通过诸如P-增溶，ACC脱氨酶活性的机制增强植物对养分的摄取和/或延缓养分释放，导致损失降低或溶解/固定较低。所述基肥可以是包括磷，氮，钾，钙，镁，硫，硼，铜，铁，锰，钼，和锌及其混合物的矿物肥料。

所述潜伏细菌可以通过将PGPB浸渍在基肥上进入所述基肥。所述浸渍的肥料一旦被施入土壤，所述潜伏的PGPB遇到来自植物的渗出物就被再度激活。另外，具有所述潜伏PGPB细菌的所述PGPB-强化肥料可以在受控条件下，在诸如实验室的处理设施中被再激活。

本发明提供了用具有生长促进特性，如P-增溶和/或ACC脱氨酶活性的所述潜伏状态PGPB强化矿物肥料的实施方案。所述PGPB-强化肥料，在通过标准方法施入土壤之后，能够通过提供养分的生物利用率以及促进广泛的根系生长改善植物生长。

附图说明