多肽活性有机肥的研制与应用效果研究

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论文摘要

  有机肥能改良土壤,提高土壤肥力,增加作物产量。有机肥适于生产有机食品和绿色食品,在发展生态农业和农业可持续发展中具有重要意义。但是有机肥在农业生产中也存在一些问题,如施肥用量大、增产效果不明显[1-3]。为提高有机肥的使用效果,该研究将多肽和有益微生物引入了有机肥中,经多次试验和生产工艺研究,研制了一种“钱串子多肽活性有机肥”。试验结果表明,多肽活性有机肥不但能改良土壤、提高土壤肥力,还可以提高肥料的利用率,增加作物产量。

  1多肽活性有机肥的研制

  1.1生产原料

  1.1.1多肽

  多肽主要成分为聚天冬氨酸(pol-yasparticacid),简称PASP,分子量在5000~12000。商品多肽购自石家庄德赛化工有限公司,多肽有效含量为30%。

  1.1.2微生物菌种

  微生物菌种购自北京中国微生物菌种保藏管理委员会农业微生物中心。菌种为胶质芽胞杆菌(Bacillusmucilaginosus)和巨大芽胞杆菌(Bacillusmegaterium)。两种微生物菌种分别经摇瓶发酵和发酵罐扩大培养液体发酵生产出菌液,然后按一定比例混合。有效活菌数达到20亿个·mL-1以上。

  1.1.3有机物料

  选自内蒙古和黑龙江省的褐煤,其有机质含量≥60%。鸡粪经发酵、晾晒,与褐煤按一定比例均匀混合。

  1.2技术标准

  将多肽、微生物菌液添加到有机物料中,通过低温造粒制成颗粒状肥料。多肽活性有机肥中有机质含量(以干基计)≥40.0%,聚天冬氨酸(多肽)≥0.30%,有效活菌数≥0.20亿个·g-1,总养分(N+P2O5+K2O)含量≥5.0%。

  2多肽活性有机肥应用效果

  2.1试验方法

  2.1.1多肽活性有机肥应用效果田间试验

  为明确多肽活性有机肥的应用效果,2010年在肇东市进行了玉米田间应用试验。供试玉米品种为先玉335。

  试验设2个处理,处理1为对照(CK),常规施肥;处理2在常规施肥基础上施用多肽活性有机肥。试验面积为252m2,每个小区面积为42m2,3次重复。生育期进行调查,秋收进行考种测产。

  2.1.2多肽活性有机肥在各地试验效果

  为进一步明确多肽活性有机肥在不同地点不同作物的应用效果,2010~2012年,多肽活性有机肥在黑龙江省7个市县13个试验点和辽宁、山东、湖南等省近1.3万hm2地进行了试验、示范、推广应用,调查其增产率。

  2.2结果与分析

  2.2.1多肽有机肥对玉米生育期的影响

  玉米物候期调查结果表明,施用多肽活性有机肥比对照拔节期提前1d,抽雄期提前2d,吐丝期提前3d,成熟期提前2d(见表1)。

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  2.2.2多肽活性有机肥对玉米产量的影响

  测产考种结果表明,施用多肽活性有机肥比对照株高增加14.5cm,穗长增加1.0cm,秃尖长降低1.5cm,穗粒数增加52.2粒,百粒重增加0.8g,增产901.5kg·hm-2,增产12.4%(见表2)。

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  2.2.3多肽活性有机肥在各地试验结果

  2010~2012年多肽活性有机肥在各地效果都十分明显,据农业技术部门测产,增产率在10%左右(见表3)。

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  试验结果表明,多肽活性有机肥,对大田作物、经济作物、棚室蔬菜都有明显的增产效果,能大幅度提高作物产量,改良土壤,改善作物品质,提高化肥利用率,节约资源,减少环境污染。是安全、环保、节能、高效的多功能肥料。特别是在袁隆平院士的国家杂交水稻工程研究中心的试验,在产量12750kg·hm-2的高产情况下,增产率达到7.35%,增产效果十分可观。

  3结论与讨论

  试验结果表明,施用多肽活性有机肥玉米生育期比对照明显提前,产量及构成因素也有所提高。

  2010~2012年多肽活性有机肥在黑龙江省及其它省份应用效果表明,其对大田作物、经济作物、棚室蔬菜都有明显的增产效果,能大幅度提高作物产量,改良土壤,改善作物品质,提高化肥利用率,节约资源,减少环境污染。

  试验结果说明,多肽活性有机肥增产效果主要来自三方面因素。其一是来自有机肥本身,其二是微生物的作用,第三是多肽的作用。

  多肽本身不是肥料,但它具有吸附阳离子、螯合元素的功能,因此在农业上可以作为肥料增效剂,从而提高肥料利用率。用它处理土壤,可以富集土壤中的氮、磷、钾及微量元素,提高土壤营养元素的有效性,减少磷的固定。同时,PASP还能吸附重金属,修复土壤重金属污染。

  PASP本身无毒无害,可完全生物降解。因其结构主链上的肽键易受微生物、真菌等作用而断裂,最终降解产物是对环境无害的氨、二氧化碳和水。因此,PASP是生物降解性好的环境友好型化学品[4-6]。

  我国将多肽用于肥料,最早出现的是多肽尿素,被誉为尿素第二代更新换代产品,肥料发展的新方向。随后,又有多肽过磷酸钙、多肽碳酸氢铵、多肽高塔复合肥、多肽复合肥料、多肽叶面肥、多肽生物肥等一系列的多肽肥料面世。

  微生物在植物营养上具有重要作用。多肽活性有机肥引入的微生物,具有固氮,降解土壤中难溶的磷、钾,从而增加土壤中氮磷钾等养分的作用。同时微生物在生长繁殖过程中还能产生氨基酸、多糖、激素等有利于植物吸收和利用的物质[7-8]。

  多肽活性有机肥是应用现代生物技术对有机肥料的新组装,它适应有机食品、绿色食品发展的需要,对发展生态农业、提高粮食产量具有重要意义。

  参考文献:
  [1]杨帆,李荣,崔勇,等.我国有机肥料资源利用现状与发展建议[J].中国土壤与肥料,2010(4):77-81.
  [2]徐金华,王帅,王楠,等.施用商品有机肥料的必然性及其优势[J].现代农业科学,2010(7):324-327.
  [3]李洪淼.有机肥在绿色食品生产中的应用[J].安徽农业科学,2012,40(8):4526-4527.
  [4]冷一欣,韶晖,蒋俊杰,等.肥料增效剂聚天冬氨酸的应用效果研究[J].安徽农业科学,2002,30(3):412-413.
  [5]雷全奎,郭建秋,杨小兰,等.聚天门冬氨酸作为肥料增效剂的施用效果[J].中国农村小康科技,2006(6):50-52.
  [6]方一丰,郑余阳,唐娜等.生物可降解络合剂聚天冬氨酸治理土壤重金属污染[J].生态环境,2008,17(1):237-240.

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