王小蒙，曾 锐，叶坤国，郭武松，吕 勇

（新洋丰农业科技股份有限公司，湖北 荆门 448000）

微生物菌剂在农业种植中发挥着节肥、减药、促生长等重要作用，已经成为农业可持续发展中重要的农业生产投入品［1-2］。相比粉状、液体菌剂，颗粒微生物菌剂便于大田施用。目前颗粒微生物菌剂主要生产工艺是在颗粒有机肥表面外包裹一层菌粉，从而满足GB 20287—2006《农用微生物菌剂》的要求。有效活菌数是衡量颗粒微生物菌剂质量的一个重要指标，而影响有效活菌数的因素较多，如产品配方、生产工艺（外包裹、内添加）、产品水分、储存条件（温度、光照）等［3］。由于不同厂家产品配方及生产工艺有差别，不便于具体分析配方或工艺对有效活菌数的影响。颗粒微生物菌剂完成生产后，产品水分是固定的，储存条件是可控的。虽然颗粒微生物菌剂包装袋上有标明产品水分及储存注意事项，但这些因素对菌剂质量影响的程度没有定量。笔者以新洋丰农业科技股份有限公司生产的颗粒微生物菌剂为材料，定量研究产品水分、储存温度和光照对有效活菌数的影响，为颗粒微生物菌剂生产及储存条件确定提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 实验地点及供试材料

实验于2022 年4—6 月在新洋丰农业科技股份有限公司研发中心二楼进行。供试颗粒微生物菌剂为新洋丰农业科技股份有限公司生产，其理化指标如表1所示。

表1 颗粒微生物菌剂理化指标

1.2 实验设计

实验共设9 个处理。颗粒微生物菌剂水含量设3个处理，生产时通过控制烘干温度和烘干时长使颗粒微生物菌剂水含量不同：处理1，w（H2O）5.0%（低水分）；处理2，w（H2O）15.0%（中水分）；处理3，w（H2O）25.0%（高水分）。储存温度设3 个处理：处理4，5 ℃（低温）；处理5，20 ℃（常温）；处理6，35 ℃（高温）。光照条件设2个处理：处理7，密封避光；处理8，密封光照。实验时每个处理称取500 g 颗粒微生物菌剂样品，装在7号（14 cm × 20 cm）自封袋中。其中处理1 至3 样品放置在抽屉里；处理4 样品放置在冰箱中；处理5、处理6样品放置在恒温箱中；处理7样品自封袋外表面包裹一层锡箔纸，并倒扣在塑料盆中放置室外；处理8 根据天气预报选择连续9 d 晴天将样品露天放置室外。其中处理1 至6 间隔10 d 检测有效活菌数，连续检测6 次；处理7、处理8 间隔3 d 检测有效活菌数，检测3次。各处理实验条件见表2。

表2 各处理实验条件

1.3 分析测定方法

按照GB 20287—2006《农用微生物菌剂》规定检测颗粒微生物菌剂有效活菌数。

1.4 数据处理与统计分析

数据分析和图表制作采用Microsoft Excel 2013进行。

2 结果与分析

2.1 颗粒微生物菌剂水分对有效活菌衰减的影响

颗粒微生物菌剂水分对有效活菌数的影响如图1所示。由图1可知，低水分处理1，有效活菌数缓慢减少，60 d有效活菌数由5.5亿/g减少到5.3亿/g，衰减率为3.6%；中水分处理2，有效活菌数先增加后降低，在20 d 时有效活菌数最高，为5.8 亿/g，增加5.5%，60 d 时有效活菌数最低，为5.0 亿/g，60 d 衰减率为9.1%；高水分处理3，有效活菌数先快速增加后快速降低，在20 d 时有效活菌数最高，为6.3 亿/g，增加14.5%，60 d 时有效活菌数最低，为4.3 亿/g，60 d 衰减率为21.8%。由此表明，水分是影响颗粒微生物菌剂有效活菌衰减的重要因素之一，且水分越低，有效活菌衰减越慢。

图1 颗粒微生物菌剂水分对有效活菌数的影响

2.2 颗粒微生物菌剂储存温度对有效活菌衰减的影响

颗粒微生物菌剂储存温度对有效活菌数的影响如图2 所示。由图2 可知，低温储存处理4，有效活菌数缓慢减少，60 d 有效活菌数由5.5 亿/g 减少到5.3亿/g，衰减率为3.6%；常温储存处理5，有效活菌数先增加后降低，在30 d 时有效活菌数最高，为6.1 亿/g，增加10.9%，60 d 时有效活菌数最低，为5.2 亿/g，60 d 衰减率为5.5%；高温储存处理6，有效活菌数先快速增加后快速降低，在10 d 时有效活菌数最高，为6.5亿/g，增加18.2%，60 d 时有效活菌数最低，为4.8 亿/g，60 d 衰减率为12.7%。由此表明，储存温度是影响颗粒微生物菌剂有效活菌衰减的重要因素之一，虽然储存温度升高，短期有效活菌数会增加，但超过30 d则会快速减少；储存温度越低，有效活菌衰减越慢。如颗粒微生物菌剂不能短期内使用，应尽量降低储存温度。

图2 颗粒微生物菌剂储存温度对有效活菌数的影响

2.3 颗粒微生物菌剂储存时光照条件对有效活菌衰减的影响

颗粒微生物菌剂储存时光照条件对有效活菌数的影响如图3所示。由图3可知，处理7避光储存9 d，有效活菌数基本稳定；处理8 光照储存9 d，有效活菌数迅速降低，由5.5 亿/g 减少到3.2 亿/g，衰减率为41.8%。实验表明，颗粒微生物菌剂储存在室外，太阳光直射会快速降低有效活菌数，且随着储存时间延长，有效活菌衰减加快。

图3 颗粒微生物菌剂储存时光照条件对有效活菌数的影响

3 讨论

颗粒微生物菌剂生产时，内添加菌粉工艺在烘干过程中菌体在高温下失活，因此目前以有机肥颗粒外包裹菌粉工艺为主。菌粉是菌体和培养基残渣与吸附介质的混合物，在条件适宜时菌体会被激活［3］。水分、温度、营养物质是微生物生存的必要条件［4］。当颗粒微生物菌剂水含量较高时，因有机肥本身富含碳源，菌体在一定温度条件下被激活，在短期内迅速生长。由于有机肥颗粒表面并不能提供微生物连续生长的条件，因此激活的菌体快速迭代而数量锐减。本实验研究表明，颗粒微生物菌剂存放60 d，w（H2O）5.0%、15.0%、25.0%的样品，有效活菌分别衰减3.6%、9.1%、21.8%。因此用户在选购颗粒微生物菌剂时尽量选择水含量低的产品，有利于减缓有效活菌衰减。

温度是影响微生物生长的另一个重要因素。整体而言随着肥料存放时间延长，有效活菌数均呈下降趋势。研究表明20 ℃保存生物有机肥，有效活菌4 个月内衰减缓慢，28 ℃保存则3 个月后明显衰减，35 ℃保存则1 个月出现明显衰减，衰减率约12.2%［3］。本实验3 个温度处理有效活菌数都呈现下降的趋势，但各温度对有效活菌数的影响又有所不同。随着储存温度升高，60 d有效活菌衰减率相应增加，5 ℃保存时衰减3.6%，20 ℃保存时衰减5.5%，35 ℃保存时衰减12.7%。因此生产厂家或农户应尽量将颗粒微生物菌剂低温储存，减缓有效活菌的衰减。

太阳光由可见光、紫外线、红外线3 部分组成，进入大气层的太阳光有55%可穿过大气层照射地表，其中5%是波长100 ～400 nm 的紫外线。研究表明紫外线可通过对微生物的辐射损伤和破坏核酸的功能使微生物致死［5］。夏天太阳光辐射强，暴露在阳光下1 ～2 h，太阳光中的紫外线就能起到很好的杀菌作用。颗粒微生物菌剂暴露在太阳光下，随着时间延长，有效活菌数迅速减少。实验发现颗粒微生物菌剂在室外光照条件下储存9 d 有效活菌数减少41.8%，可能是受太阳光的紫外线辐射导致有效菌失活；避光处理样品有效活菌数则基本无变化。因此厂家或农户在存放颗粒微生物菌剂时应于避光阴凉处保存，避免在阳光下暴晒。

4 结论

颗粒微生物菌剂水分及储存条件是影响有效活菌数的重要因素。随着颗粒微生物菌剂存放时间延长，有效活菌随着样品水分升高而衰减加快，存放60 d 后，w（H2O）25%样品有效活菌衰减率比w（H2O）5%样品提升18.2 百分点；随着样品存放时间延长，有效活菌随着储存温度升高而衰减加快，存放60 d 后，35 ℃下储存样品有效活菌衰减率比5 ℃下提升9.1 百分点；当样品在室外储存，阳光直射时9 d 有效活菌衰减41.8%。为了减缓有效活菌衰减，提高颗粒微生物菌剂产品效果，用户应挑选水分较低的颗粒微生物菌剂产品，同时尽量低温储存，避免阳光暴晒。