本发明属于肥料，具体涉及一种适合碱性土壤的谷子生物有机肥及其制备方法和应用。
背景技术：
1、锌(zn)是维持人体正常生理活动所必需的微量营养元素，在人体生长发育过程中有着十分重要的作用。锌至少参与了人体160种酶的合成，是维持人体多项生理活动中必不可少的物质。缺锌会影响人的记忆力和学习能力、损害人体神经系统发育及大脑功能。根据世界卫生组织who、联合国粮农组织fao的调查，全球每年因缺锌会致使约11.6万名五岁以下的儿童死亡，约有11亿人面临着缺锌的风险，缺锌已经成为影响全球人类健康的重要因素之一。农产品中的锌仍旧是人体通过食物补充锌的主要来源，提升农产品锌含量对改善人类锌营养具有十分重大的意义。
2、谷子(setaria italica)是最重要的抗旱作物之一，是世界农业生产的第六大谷类作物。与主要谷物相比，谷子抗病虫害，生长季节短，在干旱条件下产量高。谷子在中国栽培历史十分悠久，是中国北方的重要粮食作物之一。晋北地区作为国内谷子种植的主要地区之一，是生产优质小米的重要区域。提升晋北地区谷子锌含量，可有效改善该地区人口锌营养。
3、小米与小麦和稻米相比，不仅富含蛋白质、脂肪、膳食纤维、维生素等营养物质，而且含有丰富的功能活性成分，如酚类、活性肽、类胡萝卜素等，具有降血糖、降血脂、降血压等多种保健功能。其中黄色素是小米重要的营养成分，其化学成分与玉米黄色素基本相同，主要有玉米黄素(3，3′-二羟基-β-胡萝卜素)，隐黄素(3-羟基-β-胡萝卜素)和叶黄素(3，3′-二羟基-α-胡萝卜素)等，属天然类胡萝卜素。国内外大量研究和临床试验证明，天然类胡萝卜素不仅具有保护视觉与上皮细胞的作用，而且可以提高人体免疫力，淬灭体内过多自由基，防治多种癌症，同时对口腔溃疡、皮肤病等都有很好的疗效。所以提高小米黄色素含量，有利于提高小米食疗保健功能，应作为小米品质提升的一个重要方向。另外，人们在挑选小米时，通常认为黄小米颜色越黄，营养价值就越高，因此，黄色度也是小米的一个重要的感官品质，因此，提高其黄色度对于提高小米的感官品质具有重要的价值。
4、土壤微生物参与了许多生态系统过程，可以促进土壤中钾、铁、镁、锌等矿质元素的释放并提升其有效性。有研究报道植物根际促生菌巨大芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、胶质芽孢杆菌、解淀粉芽孢杆菌、苏云金芽孢杆菌等芽孢杆菌具有解锌能力，这些芽孢杆菌均有成熟的生产工艺和市售产品。此外，目前农业生产中尝试将微生物菌剂与有机肥配合制成生物有机肥以兼具微生物肥料和有机肥的效果，有研究表明有机肥对于植入菌株发挥溶锌效果存在重要影响，但土壤有效锌的含量与有机物料的种类有关。目前，对晋北地区通过芽孢杆菌与有机肥配施提升当地土壤有效锌含量和谷子锌含量的相关研究尚无相关报道，另外，通过合理的施肥提升小米黄色素和黄色度的研究也未见报道。
5、晋北地区土壤呈碱性，土壤ph显著偏高、ph值普遍在8.4以上，是典型的石灰性土壤，锌在此类土壤中的有效性很低。因此，本研究以山西省大同云州区为试点，通过锌肥配施菌剂和有机肥来改善土壤锌缺乏状况，提高谷子生育期内土壤有效锌含量，并提升谷子与小米的锌含量和黄色素含量，增加小米黄色度。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种适合碱性土壤的谷子生物有机肥及其制备方法和应用，该有机肥可以有效的提高谷子生育期内土壤有效锌的含量，并提升谷子与小米的锌含量、小米黄色素含量并增加小米黄色度。
2、为了实现上述目的，本发明的技术方案概述如下：
3、一种谷子生物有机肥，所述有机肥中n、zn、微生物菌剂的重量比为200：15：3.8。
4、优选地，所述微生物菌剂为巨大芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、胶质芽孢杆菌、解淀粉芽孢杆菌、苏云金芽孢杆菌的混合物。更加优选地，所述巨大芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、胶质芽孢杆菌、解淀粉芽孢杆菌、苏云金芽孢杆菌的重量比为：2：5：5：2∶5。
5、优选地，所述n由腐熟牛粪提供，zn由七水硫酸锌提供。
6、本研究以地处晋北地区的山西省大同市云州区为试点，进行田间试验。设置三组不同的肥料处理，分别为仅施腐熟牛粪(cm)、单独将锌与腐熟牛粪施用(znso4+cm)、锌与腐熟牛粪与微生物菌剂组合配合施用(znso4+cm+mb g3)，在谷子播种前将肥料基施入土壤中。作物生长期间进行充分灌溉。在谷子苗期、拔节期、抽穗期、灌浆期、成熟期采集土壤样品，测定土壤有效锌等土壤指标。在谷子成熟时收获谷子，并采取谷子植株样品和籽粒样品，进行产量和谷子锌含量及品质指标的测定。
7、通过试验可以得出，施肥处理对谷子生育期内土壤有效锌含量影响显著，k3(znso4+cm+mb g3)处理土壤有效锌含量与对照k1(cm)相比均显著提升，按生育时期从前往后依次提升191.43％、235.54％、292.33％、144.34％、229.90％；除苗期以外，在谷子各生育时期，k3处理土壤有效锌含量与单独施锌处理k2(znso4+cm)相比显著提升，按生育时期从前往后依次提升42.93％、56.06％、29.34％、140.96％；同时，znso4+cm+mb g3组可使小米锌含量、小米黄色素含量、小米黄色度等品质指标显著高于其它施肥组，谷子锌含量显著高于对照组(cm)，并且在谷子产量上与其它施肥组的差异未达显著性水平，谷子产量相对稳定。通过各种试验，可以得出：
8、晋北地区谷子最佳施肥方式为：于谷子播种前将锌与腐熟牛粪与微生物菌剂组合配合施用，可以显著提高谷子拔节期-成熟期的土壤有效锌含量，同时在谷子产量相对稳定的前提下，可使小米锌含量、小米黄色素含量等品质指标显著提升，分别可达35.00mg/kg、63.96mg/kg。因此晋北地区谷子的最佳施肥配方可确定为，腐熟牛粪∶七水硫酸锌∶巨大芽孢杆菌∶枯草芽孢杆菌∶胶质芽孢杆菌∶解淀粉芽孢杆菌∶苏云金芽孢杆菌＝17000∶75∶34∶85∶85∶34∶85。
9、上述谷子生物有机肥的制备方法为：将巨大芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、胶质芽孢杆菌、解淀粉芽孢杆菌、苏云金芽孢杆菌混合均匀，与七水硫酸锌分别加入到腐熟牛粪中充分搅拌，混合均匀，即得。
10、具体施肥时，按照1hm2计算，腐熟牛粪、七水硫酸锌、巨大芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、胶质芽孢杆菌、解淀粉芽孢杆菌、苏云金芽孢杆菌的使用量分别为17000kg、75kg、34kg、85kg、85kg、34kg、85kg。所述巨大芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、胶质芽孢杆菌、解淀粉芽孢杆菌、苏云金芽孢杆菌的使用量均以有效活菌含量≥1000亿计算。
11、另外，本发明还保护上述有机肥在提高提高谷子籽粒锌含量、黄色素含量以及提升黄色度中的应用。
12、本发明的优点：
13、本发明的肥料，是针对晋北地区特殊的石灰性土壤环境，通过合理的试验得出来的适合提升谷子生育期土壤有效锌含量，并且能够有效的提高该地区小米的锌含量、黄色素含量以及黄色度的肥料配比，对晋北地区种植谷子，如何合理施肥具有十分重要的指导价值。
1.一种适合碱性土壤的谷子生物有机肥，其特征在于，所述有机肥中n、zn、微生物菌剂的重量比为200：15：3.8。
2.根据权利要求1所述的谷子生物有机肥，其特征在于，所述微生物菌剂为巨大芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、胶质芽孢杆菌、解淀粉芽孢杆菌、苏云金芽孢杆菌的混合物。
3.根据权利要求2所述的谷子生物有机肥，其特征在于，所述巨大芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、胶质芽孢杆菌、解淀粉芽孢杆菌、苏云金芽孢杆菌的重量比为：2：5：5：2：5。
4.根据权利要求3所述的谷子生物有机肥，其特征在于，所述n由腐熟牛粪提供，zn由七水硫酸锌提供。
5.根据权利要求4所述的谷子生物有机肥，其特征在于，所述有机肥由以下重量份的原料配比组成：腐熟牛粪：七水硫酸锌：巨大芽孢杆菌：枯草芽孢杆菌：胶质芽孢杆菌：解淀粉芽孢杆菌：苏云金芽孢杆菌＝17000：75：34：85：85：34：85。
6.权利要求5所述的谷子生物有机肥的制备方法，其特征在于，将巨大芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、胶质芽孢杆菌、解淀粉芽孢杆菌、苏云金芽孢杆菌混合均匀，与七水硫酸锌分别加入到腐熟牛粪中充分搅拌，混合均匀，即得。
7.权利要求5所述的谷子生物有机肥的施肥方法，其特征在于，按照1hm2计算，腐熟牛粪、七水硫酸锌、巨大芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、胶质芽孢杆菌、解淀粉芽孢杆菌、苏云金芽孢杆菌的使用量分别为17000kg、75kg、34kg、85kg、85kg、34kg、85kg。
8.根据权利要求5所述的谷子生物有机肥的施肥方法，其特征在于，所述巨大芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、胶质芽孢杆菌、解淀粉芽孢杆菌、苏云金芽孢杆菌的使用量均以有效活菌含量≥1000亿计算。
9.根据权利要求5所述的谷子生物有机肥的施肥方法，其特征在于，在谷子播种前，将所述有机肥作为基肥施入土壤中。
10.权利要求1-5任一项所述的有机肥在提高提高谷子籽粒锌含量、黄色素含量以及提升黄色度中的应用。
