一种提高韭菜品质的专用肥料及其制备方法
技术领域
本发明涉及生物肥料技术领域，具体提供了一种提高韭菜品质的专用肥料及其制备方法。
背景技术
硫脲(Thiourea)又称硫代尿素，分子式CS(NH2)2，易溶于水，在水中的溶解度为14.2g/100ml(25℃)，其应用范围非常广泛，主要用途分为三个方面：工业、医药、农业，在农业中的应用有氮肥增效剂、柑桔霉病的防治和抑制马铃薯的发芽期。日本是最早使用硫脲作为硝化抑制剂的国家，1962年日本硫曹(株)把它作为合成肥料申请注册。
我国多采用石灰氮和硫化氢气体一步反应法生产硫脲，因此三废排放达到国家标准。在整个工艺过程产生的废水中含有大量硫脲，采用闭路循环，既避免了废水的排放，又回收了产品。由于硫脲生产是石灰氮加水吸收硫化氢气体合成，硫化氢被充分吸收，转换成硫氢化钙，故不再产生其它废气。
硫脲渣是石灰氮法制备硫脲产生的主要副产物，为碱性渣子，主要成分水分27％,氢氧化钙55％，碳11％，硫脲3-9％，氧化硅2.6％，氧化镁1.1％，氧化铝0.3％，不含砷、铅、汞、铬、镉等重金属。硫脲渣含有大量的植物必须元素，且不含有毒有害重金属，若是能够将硫脲渣中的矿质元素游离出来，将会成为一种新型的肥料产品。
韭菜迟眼蕈蚊幼虫俗称韭蛆，是韭菜生长过程中最严重的虫害，以幼虫群集在韭菜根部蛀食假茎和鳞茎造成危害，严重时会造成韭菜大面积死棵，甚至绝收。当前韭蛆的防治仍主要依赖化学杀虫剂灌根，但是一般的化学农药很难达到理想的防治效果，且时有农残超标现象，亦对菜田生态造成破坏。特别是近年来，一些高毒高残农药的禁用限用，韭蛆防治面临可用药剂少、防治成本高、防控效果差的局面。
韭菜中含有硫化丙烯(大蒜素)等化合物，表现为辛辣的气味和口感，山东地区种植韭菜的区域较多，韭菜中含有这种硫化物，它不仅能产生刺激气味、具有催泪作用，还作为一种抗癌物质而受到重视。癌并不是突然在体内产生的，细胞受到致癌物质等的影响及活性氧的作用而被氧化，从而产生癌细胞，癌细胞逐渐增殖最后导致癌变。硫化物在中途对于阻断癌的生成有两大作用。一是增强解毒酶的活性，而解毒酶能使致癌物质失去毒性；二是消除活性氧的抗氧化作用。通过这两大作用，硫化物就能阻断癌的生成。
目前，市售的韭菜所用的硫肥主要为硫酸铵、硫酸钾等化工产品，应用后容易造成土壤中无机硫的积累，提高了土壤的盐度、碱性，日积月累早晨土壤板结，同时韭蛆病害不能有效抑制的菌肥或药剂，还没有一款有机硫的生物肥或专用肥的新产品出现。
发明内容
本发明针对上述技术存在的空白，提供了一种提高韭菜品质的专用肥料及其制备方法，涉及生物肥料领域，本发明提供的韭菜品质的专用肥料，以硫脲或硫脲渣、钙肥、氮肥和微生物菌种复合而成，通过在温室大棚或露天种植韭菜时按施肥量和种植周期进行施肥，相比普通肥料，不仅提高韭菜株高、茎粗等生长指标，还有效提高大蒜素、胡萝卜素等有益于人体的营养组分。种植过程中可减少农药使用，降低种植成本，提高蔬菜绿色有机品质。本发明提供的专用肥料的制备方法包括菌种发酵、组分复配、制剂混合，可用于生物有机肥、微生物菌剂的制备以及韭菜专用肥料等多个相关领域。
本发明的主要原理如下：
硫脲分子式：CH4N2S，含有1个硫键和两个N键，硫脲主要表现为有机硫，在实际溶解过程中能够形成小分子有机硫，有机硫能够通过蛋白质等合成以及经过细胞壁后形成含硫化合物的组成部分，通过实验验证发现在韭菜、大蒜、辣椒应用一定浓度的硫脲后提高了硫化丙烯(大蒜素)、胡萝卜素品质指标，很大程度提高了蔬菜的附加值。
液体酵素是以果蔬秸秆、次果、落果和菌等为主，通过生物发酵手段，制成的一种富含有机酸的液体肥料。液体酵素与上述硫脲、钙、氮等大中微量元素按一定比例混合，液体酵素中的有机酸能够将硫脲、钙、镁和氮等部分游离出来，作为一种营养元素被植物吸收，溶液中的硫脲还能够发挥硝化和脲酶抑制剂的作用，延缓土壤中尿素矿化时间，提高氮肥的利用率；
同时，混合后的韭菜专用肥料富含有机态硫，能够补充需硫植物对硫元素的需求。硫脲不仅可以促进果树生长，增加生物产量和提高果实品质，而且增加含糖量、减少酸度。同时在小麦、水稻、玉米上实验，一定浓度的硫脲配施能够有效降低作物苗期毒害，同时增加作物产量。
本发明的具体技术方案如下：
一种提高韭菜品质的专用肥料，以有效元素含量重量百分比计，包括硫含量1-5％的硫脲、钙含量1-5％的钙肥、氮含量5-10％的氮肥和芽孢杆菌菌液，余量为液体酵素，整个肥料的菌量大于2亿cfu/ml。
其中，所述的硫脲为选自纯硫脲(硫脲含量99％及以上)或硫脲渣(硫脲含量3％及以上)。
所述的钙肥为碳酸钙、碳酸氢钙、EDTA-钙、氨基酸螯合钙的一种；
所述的氮肥为尿素、碳酸氢铵、硫酸铵、硝酸铵的一种；
所述的芽孢杆菌为枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、胶质芽孢杆菌中的一种；
更进一步的，所述枯草芽孢杆菌选自菌株编号为ACCC19373的枯草芽孢杆菌，购于中国农业微生物菌种保藏管理中心。上述菌株按照以下方法发酵获得菌液：
取在温度-80℃保藏的枯草芽孢杆菌ACCC19373原种，转接至液体LB培养基上，在37℃下恒温活化培养24h，在菌种对数生长期转接到液体发酵罐扩大培养，培养温度30-37℃，培养周期6d，检测菌量后储存。
地衣芽孢杆菌选自菌株编号为ACCC19747的地衣芽孢杆菌，购于中国农业微生物菌种保藏管理中心。上述菌株按照以下方法发酵获得菌液：
取在温度-80℃保藏的地衣芽孢杆菌ACCC19747原种，转接至液体LB培养基上，在温度30-37℃下恒温活化培养24h，在菌种对数生长期转接到液体发酵罐扩大培养或固态发酵床扩大培养，培养温度30-35℃，培养周期5d，检测菌量后储存。
胶质芽孢杆菌选自菌株编号为ACCC19749的胶质芽孢杆菌，购于中国农业微生物菌种保藏管理中心。上述菌株按照以下方法发酵获得菌液：
取在温度-80℃保藏的胶质芽孢杆菌ACCC19749原种，转接至液体LB培养基上，在温度35-37℃下恒温活化培养24h，在菌种对数生长期转接到液体发酵罐扩大培养或固态发酵床扩大培养，培养温度30-37℃，培养周期5d，检测菌量后储存。
所述液体酵素为生物发酵的海棠酵素液或冬枣酵素液的一种；
上述酵素液的制备方法如下：
取用采收期冬枣或海棠果或树下落果，粉碎后按照1吨果子加入100kg糖蜜、20kg尿素、10吨水装在发酵罐或带加热的反应釜中配置，添加市场购买的100L的植物乳杆菌菌液进行发酵，常温密封发酵2个月,颜色变深,pH值达到3-5后发酵结束；得到液体酵素；
上述提高韭菜品质的专用肥料中硫脲使得韭菜提高硫化丙烯(大蒜素)含量，复配氮肥提供植株生长所需营养，钙肥促进植株中微量元素吸收，硫脲渣或纯硫脲提高植株抗病抗逆性能。复配后的液体肥料能够有效提高作物品质的同时提高作物产量。
除此之外，发明人还提供了所述提高韭菜品质的专用肥料的制备方法，具体步骤如下：
(a)制备液体酵素；
(b)按照组分含量将硫脲化合物、钙肥、氮肥依次称量质量，依次向液体酵素中加入上述称量的硫脲化合物、钙肥、氮肥，进行搅拌混合，得到大中量元素液体酵素液；
(c)制备枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、胶质芽孢杆菌的一种，通过液体发酵获得菌液；
(d)按照最终液体肥料菌量大于2亿cfu/mL的要求称取上述获得的菌液，然后与大中量元素液体酵素液进行混合；
(e)混合好后的液体肥料进行罐装成1-2L，用塑料桶包装。
本发明所提供的肥料可以通过在温室大棚或露天种植韭菜时按照施肥量和种植周期进行施肥，在韭菜种植施用有机肥和氮磷钾化肥基础上，根据韭菜喜好硫、钙的特点加入本方法制备的液体专用肥料，每亩使用2-5L，不与农药混合使用，每5-10天灌根或叶面喷施1次，相比普通肥料，在提高蔬菜生长指标如株高、茎粗的同时，可有效提高韭菜中的硫化丙烯(大蒜素)、胡萝卜素等有益于人体吸收、抗癌功效的营养组分，减少农药使用，降低种植成本，提高韭菜的绿色有机品质。
具体实施方式
以下通过实施例的具体实施方式，对本发明的上述内容做进一步的详细说明，但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实例。凡基于本发明上述内容所实现的技术均属于本发明的范围，除特殊说明外，下述实施例中均采用常规现有技术完成。
本实施例中所述的芽孢杆菌的获得方法如下：
1.制备枯草芽孢杆菌菌种
取在温度-80℃保藏的枯草芽孢杆菌ACCC19373原种，转接至液体LB培养基上，在37℃下恒温活化培养24h，在菌种对数生长期转接到液体发酵罐扩大培养，培养温度30-37℃，培养周期6d，检测菌量，菌量达到130亿cfu/mL以上，所获得的枯草芽孢杆菌菌液储存。
2.制备地衣芽孢杆菌菌种
取在温度-80℃保藏的地衣芽孢杆菌ACCC19747、原种，转接至液体LB培养基上，在温度30-37℃下恒温活化培养24h，在菌种对数生长期转接到液体发酵罐扩大培养或固态发酵床扩大培养，培养温度30-35℃，培养周期5d，检测菌量，得到菌量达到100亿cfu/mL以上的地衣芽孢杆菌菌液储存。
3.制备胶质芽孢杆菌菌种
取在温度-80℃保藏的胶质芽孢杆菌ACCC19749原种，转接至液体LB培养基上，在温度35-37℃下恒温活化培养24h，在菌种对数生长期转接到液体发酵罐扩大培养或固态发酵床扩大培养，培养温度30-37℃，培养周期5d，检测菌量，得到菌量达到20亿cfu/mL以上的胶质芽孢杆菌菌液储存。
其中，所述的各种培养基均为在保藏中心记载的说明书中记载的培养基。
实施例1一种提高韭菜品质的液体肥料
制备以芽孢杆菌为主的专用肥料，以有效元素含量重量百分比计：硫含量1％的纯硫脲、钙含量5％的氨基酸螯合钙、氮含量10％的尿素，菌量达到2亿cfu/ml以上的枯草芽孢杆菌菌液，余量为液体酵素，混合均匀成液体肥料。
具体的制备方法如下：
(1)按照液体酵素制备方法，取用采收期的海棠落果进行发酵，粉碎后按照1吨果子加入100kg糖蜜、20kg尿素、10吨水装在发酵罐或带加热的反应釜中配置，添加购自江苏绿科生物技术有限公司的植物乳杆菌菌粉直接扩繁活化的100L菌液进行发酵，常温密封发酵2个月,颜色变深,pH值达到3-5后发酵结束；得到液体酵素；
(2)按照含量要求，按照分子量计算，依次称取硫含量1％的纯硫脲、钙含量5％的氨基酸螯合钙、氮含量10％的尿素，称量后混合加入上述的液体酵素中；
(3)制备枯草芽孢杆菌菌种：取在温度-80℃保藏的枯草芽孢杆菌ACCC19373原种，转接至液体LB培养基上，在37℃下恒温活化培养24h，在菌种对数生长期转接到液体发酵罐扩大培养，培养温度30-37℃，培养周期6d，枯草芽孢杆菌菌量达到132亿cfu/mL；
(4)按照最终液体肥料菌量达到2亿cfu/mL以上加入上述枯草芽孢杆菌15.5L到液体酵素中，混合均匀；
(5)液体生物菌剂进行罐装后成2L，用塑料桶包装。
经检测，上述专用肥料的有效活菌数为2.15亿cfu/mL，硫脲含量≧3g/kg，钙含量≧1g/kg，氮含量≥10g/kg，pH值为5.85。
实施例2一种提高韭菜品质的液体肥料
制备以芽孢杆菌为主的专用肥料，以有效元素含量重量百分比计：硫含量5％的纯硫脲、钙含量5％的EDTA螯合钙、氮含量10％的尿素，菌量达到2亿cfu/ml以上的地衣芽孢杆菌菌液，余量为液体酵素，混合均匀成液体肥料。
具体的制备方法如下：
(1)按照液体酵素制备方法，取用采收期的海棠落果进行发酵，按照1吨果子加入100kg糖蜜、20kg尿素、10吨水装在发酵罐或带加热的反应釜中配置，添加购自江苏绿科生物技术有限公司的植物乳杆菌直接扩繁活化的100L菌液进行发酵，常温密封发酵2个月,颜色变深,pH值达到3-5后发酵结束；得到液体酵素；
(2)按照含量要求，按照分子量计算，依次称取硫含量5％的纯硫脲、钙含量5％的EDTA螯合钙、氮含量10％的尿素，称量后混合加入液体酵素中；
(3)制备地衣芽孢杆菌菌种：取在温度-80℃保藏的地衣芽孢杆菌ACCC19747、原种，转接至液体LB培养基上，在温度30-37℃下恒温活化培养24h，在菌种对数生长期转接到液体发酵罐扩大培养或固态发酵床扩大培养，培养温度30-35℃，培养周期5d，地衣芽孢杆菌菌量达到125亿cfu/mL；
(4)按照最终液体肥料菌量达到2亿cfu/ml以上的用量加入上述地衣芽孢杆菌50L到液体酵素中，混合均匀；
(5)液体生物菌剂进行罐装后成2L，用塑料桶包装。
经检测，上述专用肥料的活菌数5.5亿cfu/mL，硫脲含量≧3g/kg，杂菌率≦10％，钙含量≧3g/kg、氮含量≥10g/kg，pH值为6.75。
实施例3一种提高韭菜品质的液体肥料
制备以芽孢杆菌为主的专用肥料，以有效元素含量重量百分比计：硫含量5％的硫脲渣、钙含量5％的硫酸钙、氮含量10％的碳酸氢铵，菌量达到2亿cfu/mL以上的枯草芽孢杆菌菌液，余量为液体酵素，混合均匀成液体肥料。
具体的制备方法如下：
(1)按照液体酵素制备方法，取用采收期的冬枣落果进行发酵，按照1吨果子加入100kg糖蜜、20kg尿素、10吨水装在发酵罐或带加热的反应釜中配置，添加购自江苏绿科生物技术有限公司的植物乳杆菌直接扩繁活化的100L菌液进行发酵，常温密封发酵2个月,颜色变深,pH值达到3-5后发酵结束；得到液体酵素；
(2)按照含量要求，按照分子量计算，依次称取硫含量5％的纯硫脲、钙含量5％的EDTA螯合钙、氮含量10％的尿素，称量后混合加入液体酵素中；
(3)制备枯草芽孢杆菌菌种：取在温度-80℃保藏的枯草芽孢杆菌ACCC19373原种，转接至液体LB培养基上，在37℃下恒温活化培养24h，在菌种对数生长期转接到液体发酵罐扩大培养，培养温度30-37℃，培养周期6d，枯草芽孢杆菌菌量达到200亿cfu/mL；
(4)按照最终液体肥料菌量达到2亿cfu/mL以上加入枯草芽孢杆菌60L到液体酵素中，混合均匀；
(5)液体生物菌剂进行罐装后成2L，用塑料桶包装。
经检测，上述的专用肥料的有效活菌数10.2亿cfu/mL，硫脲含量≧3g/kg，杂菌率≦10％，钙含量≧5g/kg，氮含量≧10g/kg，pH值为7.55。
实施例4一种提高韭菜品质的液体肥料
制备以芽孢杆菌为主的专用肥料，以有效元素含量重量百分比计：硫含量5％的硫脲渣、钙含量4％的碳酸钙、氮含量10％的硫酸铵，菌量达到2亿cfu/mL以上的胶质芽孢杆菌菌液，余量为液体酵素，混合均匀成专用液体肥料。
具体的制备方法如下：
(1)按照液体酵素制备方法，取用采收期的冬枣落果进行发酵，按照1吨果子加入100kg糖蜜、20kg尿素、10吨水装在发酵罐或带加热的反应釜中配置，添加购自江苏绿科生物技术有限公司的植物乳杆菌菌粉直接扩繁活化的100L菌液进行发酵，常温密封发酵2个月,颜色变深,pH值达到3-5后发酵结束；得到液体酵素；
(2)按照含量要求，按照分子量计算，依次称取硫含量5％的纯硫脲、钙含量5％的EDTA螯合钙、氮含量10％的尿素，称量后混合加入液体酵素中；
(3)制备胶质芽孢杆菌菌种
取在温度-80℃保藏的胶质芽孢杆菌ACCC19749原种，转接至液体LB培养基上，在温度35-37℃下恒温活化培养24h，在菌种对数生长期转接到液体发酵罐扩大培养或固态发酵床扩大培养，培养温度36℃，培养周期5d，胶质芽孢杆菌菌量达到27亿cfu/mL；
(4)按照最终液体肥料菌量达到2亿cfu/mL以上加入胶质芽孢杆菌菌液60L到液体酵素中，混合均匀；
(5)液体生物菌剂进行罐装后成2L，用塑料桶包装。
经检测，上述的专用肥料的有效活菌数5.2亿cfu/mL，硫脲含量≧3g/kg，杂菌率≦10％，氮含量≧20g/kg，pH值为7.35。
实验例1韭菜液体肥料应用
试验地点：山东省滨州市博兴县；
试验条件：博华农业生态大棚，大棚温度在15-35摄氏度，盐碱化土壤。试验设实验组和对照组，设置4个实验组，1个对照组；
对照组：不施用液体肥料，
实验组1：韭菜专用液体肥1L/亩；
实验组2：韭菜专用液体肥2L/亩；
实验组3：韭菜专用液体肥3L/亩；
实验组4：韭菜专用液体肥4L/亩；
上述的液体肥料选自实施例3所制备的液体肥料；所述的专用肥料的有效活菌数10.2亿cfu/mL，硫脲含量≧3g/kg，杂菌率≦10％，钙含量≧5g/kg，氮含量≧10g/kg，pH值为7.55。
韭菜实验组和对照组选用采收3-5天后长势基本一致的韭菜区作为试验区，约0.3亩，对照组和实验组统一施有机肥(100kg/亩)，共计5个组，每组0.06亩地，实验组地块按照处理要求进行灌根或喷施，5-10天一次，对照组喷施或灌根清水。
在施肥周期内，液体生物菌剂用量如下：
表1生物菌肥设计用量
应用周期2-3个月，应用期间主要是对于品质等指标进行检测，确定效果。
指标如下：
表2检测指标及检测方法
应用效果如下：
表3品质指标检测
韭菜营养含量丰富，富含多种矿质元素。韭菜营养价值的高低主要取决于每百克鲜韭菜中蛋白质、膳食纤维、Vc、胡萝卜素、钙、铁、锌等营养成份的含量，以指标分析，液体专用肥料组对于品质指标中的锌、铁、钙、蛋白质、胡萝卜素、VC高于对照组，尤其是实验组2(2L/亩)的指标中的蛋白质显著高于对照组。
表4最终韭菜生长量及产量
试验结果显示，液体肥实验组2达到17斤，高于对照组。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
