JL01号复合菌剂——用以有机肥制备与土壤改良的优选微生物菌群

张 至

(陕西均良土壤环境技术有限公司，西安 710080)

1 来源与组成

1.1 来源

JL01号复合菌剂是从日本引进的生物制肥菌中筛选出的微生物菌群。

1.2 组成

JL01号复合菌剂主要由丝状真菌、酵母、细菌、放线菌等组成。

1.2.1 丝状真菌 主要由米曲霉菌、毛霉菌、根霉菌组成。

(1)米曲霉菌(Aspergillusoryzae)

一种能够在原生质中贮存脂肪、糖原，并分泌多种酶的真菌，好氧生长，菌体富含蛋白质，维生素B，N、P、K元素等，新陈代谢旺盛，分解有机物能力强，除能够使淀粉糖化外，还能使蔗糖、麦芽糖、乳糖等分解成单糖，在制造发酵肥料过程中，主要起启动发酵作用。生成物有碳水化合物分解酶、蛋白质分解酶、脂质分解酶[1]。主要用于酿造(清酒、酱油等)[2-3]，作为禽类饲料使用，有助于促进生长，提高产蛋率[4]。

(2)毛霉菌(Mucorsp.)

一种与米曲霉菌类似的真菌，好氧生长，自然界中广泛分布，作为酶制剂在酿造行业备受关注，即使在液体中也可以大量繁殖，产生蛋白质分解酶、糖化酶、酯酶等[5]，对蛋白质和油脂、畜禽人类粪便等具有很强的分解能力。

(3)根霉菌(Rhizopusstolonifer)

好氧或厌氧生长，繁殖能力特别强，可延迟自我分解，即使在水中也具有很强的活力[6-7]。具有淀粉液化能力和糖化能力，可产生小分子有机酸[8]。生成物中包含的植物生长激素吲哚乙酸，有促进细胞延长、促进细胞分裂、促进生根、促进顶端优势等作用。

1.2.2 酵母 主要是汉逊酵母。汉逊酵母兼性厌氧生长，生长繁殖迅速，广泛分布于啤酒酿造、清酒发酵、麦芽、酒曲、果实、土壤等过程或自然环境中[9-10]。可使硝酸盐同化，色氨酸形成能力也非常强，可分解尿素。其生成物主要包含葡萄糖、果糖、半乳糖、蔗糖、甘露糖、棉子糖、麦芽糖、乳糖等。

1.2.3 细菌 主要是假单胞菌(Pseudomonasspp.)。假单胞菌，杆状，单细胞，偏端单生或丛生鞭毛，无芽孢的革兰染色阳性细菌，专性好氧或兼性厌氧。大多为化能异养菌，以有机碳化物为碳源和能源，少数为化能自养菌，利用H2和CO2为能源。在普通培养基上生长良好，可利用的基质种类广泛。本属细菌种类众多，达200余种，分解有机物的能力极强，在4～60 ℃范围内均能生长。在自然界分布极广，常见于土壤、淡水、海水、废水、动植物体表以及各种含蛋白质的食品中[11]。

1.2.4 放线菌 主要是诺卡氏菌(Nocardiasp.)。诺卡氏菌只有营养菌丝，没有气生菌丝或仅有很薄一层。主要分布于土壤中，在自然物质循环中起着积极作用[12]。很多种类可产生各种抗菌素，广泛应用于医学、农药等领域[13]。在环境治理上，很多种类应用于固体有机废物的堆肥发酵及水的生物处理[14-15]。有的菌种能应用于石油脱蜡、烃类发酵、含氰废水处理、脱硫、脱磷等。

2 工作原理

2.1 固态(液态)发酵

发酵和施用过程：发酵接种→营养吸收→微生物生长繁殖→休眠(肥料成品)→施用(土壤)→菌体自我分解→有机物释放。发酵过程主要受温度、水分、营养、繁殖、代谢产物和分泌排放条件等影响。

2.2 环境效应及分泌物

菌剂与各种肥料同时施用于土壤中，约2周时间，土壤中的粗粒有机物以及各种无机态养分元素被菌体摄入，同时微生物大量繁殖，土壤中的氮转化为菌体蛋白态有机氮被固定，并被作物吸收。此时，微生物代谢产物为包括植物生长激素、氨基酸、维生素B等在内的有机酸类、核酸、酶类、抗生素类、抗菌性物质等，可极大改善土壤结构及营养现状。随着菌体缓慢自我降解，产生的易被植物吸收的有机化合物，可成为长期供应植物生长的营养源。

2.3 菌体的营养化学作用

菌体自我降解产生的水溶性有机物及释放的其他物质主要有氨基酸、矿物质、有机态氮、磷酸等。菌体的化学组成包括37%的蛋白质、34%的无氮提取物、10%的纤维、7%的水、6%的氮、3%磷酸、2%的钾、1%的脂肪。次级代谢产物主要包含植物生长激素、氨基酸类、维生素B族、酶类、核酸、有机酸类、抗菌性物质。

2.4 微生物细胞化学组成

丝状真菌的化学组成主要包括2%～7%的氮、30%～60%的碳水化合物、15%～25%的蛋白质、1%～3%的核酸、2%～50%的脂质、3%～7%的灰分。其中灰分中的主要物质是磷酸(P2O5)，与其他物质相比，含量较多的物质有K、Ca、Mg、Na、Cl等元素，也含有微量的Fe、Mn、Cu、Zn、Co、Mo等元素。

3 适用范围与特点

3.1 改良土壤

JL01号复合菌剂可直接用于改良土壤，在粮食、蔬菜、水果等种植中施用。主要有三方面特点：可使土壤中原有的有机质充分分解为植物所需的营养元素，提高地温4～8 ℃，利于植物生长；有益微生物群落有效抑制病原微生物落菌，使土壤可重茬种植；可以分解土壤中病害虫虫卵，大幅减少农药使用量。

3.2 用作发酵剂生产固态、液态生物有机肥

可发酵按比例混合的餐厨垃圾、人畜粪尿、植物秸秆、屠宰场废水、食品厂废水等有机废弃物，生产固体、液态生物有机肥。特点是发酵48 h后完全无臭味，6 d后堆肥温度升高达80 ℃，50 d内发酵完全成熟，成品有机肥无异味，液态肥清亮透彻。

3.3 用作畜禽饲料添加剂

牛、羊、猪、鸡、鸭等畜禽养殖均可使用。特点是提高饲料转化率、减少肠胃疾病、禽类蛋质无腥味、畜禽圈舍无臭味、无过多蝇虫，改善养殖场环境。

3.4 用作环境消毒剂、消臭剂

可作为消毒剂、消臭剂，用于易产生异味和污染物的养殖场、屠宰场等场所。特点是无毒、无异味、不产生次生污染。

4 改善土壤环境与农产品品质的途径和功用

4.1 途径

主要有三个：施用JL01号菌群→有机物分解→含优质腐殖质的土壤环境生成→土壤改良→提高土地生产能力；产生的生物有机大分子→分子链变小→被植物吸收→改善农产品质量；改良土壤微生物群落结构→有益微生物增多→病原微生物减少→抗病虫害能力增强。

在土壤环境良好的状况下，使用发酵好的优质有机肥，能够使土壤的腐殖质、基质置换容量进一步增大，pH值调整能力增强，土壤结构疏松，保水性、排水性、保肥性、通风性增强，促使植物根系发达，生长旺盛。

4.2 功用

4.2.1 降解有机物 据资料，耕地正常情况下每年需要腐殖质22.5 t·hm-2，自然堆肥发酵，有益微生物数量少，同时，为增产大量使用化肥、农药造成大量微生物消失，土壤自我循环能力丧失，导致土壤退化。

JL01号菌剂中包含的丝状真菌颗粒化土壤、分解有机物的能力都极强，可以将腐殖质、木质素、纤维素等物质氧化分解，并通过有益微生物的自我繁殖、自我降解生成作物可直接吸收的小分子物质和多种微量元素、酶、维生素类、植物激素、氨基酸、有机酸等。

4.2.2 缓释土壤营养物质 JL01号菌剂可利用土壤中因大量施用化肥而无法被植物吸收的过量氮素，以及磷酸和钾元素，进行合成菌体蛋白的有机固定。随着菌体的溶解，有机质缓慢释放，又降解为易被植物吸收的微小分子(螯合化)，供植物生长所需。

4.2.3 克服土壤重茬限制 在农作物重茬地，JL01号菌中的丝状菌不仅能降解土壤中腐殖质类有机物，还能降解前茬作物根系、枝叶等的纤维素、木质素类物质，稳定和改善土壤微生物区系，调节土壤环境、有效防止病原菌繁殖，避免或减轻重茬对作物产量、品质的严重影响。

4.2.4 分泌物作为养分和生长调节剂 JL01号菌剂自我降解释放的水溶性有机态氮、磷、钾，氨基酸与矿物质等，以及分泌的植物生长激素、氨基酸、维生素B族、酶组、核酸、有机酸类、抗菌性物质等，有的可作为养分被植物直接吸收利用，有的可作为生长调节剂调节植物的生长发育。