CN101475808A - 一种菊花连作土壤专用调节剂的生产方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及农业土壤领域，具体涉及一种利用菊花内生真菌或者益生菌生产土壤调节剂的方法。其方法具体是：将菊花内生真菌或益生菌活化，在含有马铃薯浸汁、菊花叶片浸汁、葡萄糖液体培养基或者含有菊花秸秆的固体培养基上培养后，添加少量营养盐，移栽时浸根或者直接添加到根际土壤中。本调节剂的生产不受环境影响，生产周期短，生产工艺简单，生产时间和产量易于控制，作用明显。采用浸泡植物根或浇灌，以及直接添加于土壤的方法使其作用于植物，方法简单，易操作，用量少，成本低且均能收到良好效果。

Description

一种菊花连作土壤专用调节剂的生产方法

技术领域

本发明涉及农业土壤领域，具体涉及一种利用菊花内生菌或者益生菌生产菊花专用土壤调节剂的方法。

背景技术

菊花是我国传统药用植物，第二大饮用植物。我国许多地区长期种植菊花等药材，形成特色优势产业。例如江苏省射阳县洋马镇有悠久的中药材种植历史，早在上世纪60年代就开始引种菊花等中药材，种植面积也不断扩大，赢得了广阔的市场和可观的经济效益。但是，由于洋马基地的土壤为滩涂发展而成，土壤的pH值和含盐量较高，加之长期在同一地区种植菊花，导致土壤基础肥力较低，养分不平衡，又缺乏有效的土壤管理和合理的施肥技术，近年来，连作障碍日趋严重，即表现出生长势下降、病虫害加剧、死苗而造成产量和品质的下降，已成为当今菊花商品化生产中的一个亟待解决的问题，也已引起业内人士的关注。

自21世纪以来，研究者已开始提出菊花土肥水管理，菊花喜排水良好的沙质壤土，忌连作，连作有利于褐斑病的发生，经过露地2～3年的连作之后菊花‘高压太子’即表现出生长势下降、死苗现象。但是至目前尚未发现用于解决菊花连作障碍的专利和论文。

有学者针对菊花养分不均衡研究探讨了菊花肥料，如白菊专用肥、田力宝微生物肥(TLB)，基本上能供给菊花营养成分，促进生长，一定程度上能提高产量。但是这些肥料主要由一些大量无机化合物和微量元素等配制而成，肥效不持久，而且使用量较大，成本高。

一些学者也对菊花病虫害有较深入的研究，而普遍认为防治病虫害的措施：冬季清除病残体及落叶，并集中烧毁；注意田间通风透光，避免栽植过密；用15％粉锈宁、62.25％仙生、70％甲基托布津、50％多菌灵或0.2—0.3度石硫合剂等喷雾，或病穴及其邻近植株淋灌此类化学药剂；避免连作或轮作；氮磷钾肥等合理配制。分析发现，上述防治措施不能彻底根除病害，不宜操作，造成环境污染等。

世界发达国家早在20世纪70年代就提出了作物栽培的土壤障碍问题。到90年代，防治技术有了一定发展。文献报道，作物连作障碍的克服措施：包括无土栽培，农药防治，实行轮作，加强田间管理，选择一些抗逆性较强的作物品种等。有报道辣椒连作障碍防治措施为轮作，增施有机肥，土壤深耕；桔梗连作防治采用轮作、药剂防治(25％敌百虫粉液)；报道提出改善中药材连作障碍可以采用合理的轮作、套种、合理施肥、秸秆还田；也有研究对退化土壤的微生态修复，如用“溴灭泰”土壤灭菌，土壤改良菌剂使土壤复菌，施有益微生态制剂，对克服人参、三七连作障碍有较好的效果。目前还没有针对解决菊花连作障碍的土壤调节剂和肥料应用研究的相关报道。

国内外对新型肥料的研究均十分重视，有报道利用壳聚糖在农业上作为种子处理剂、植物生长调节剂、植物病害诱抗剂、肥料和土壤改良剂等；新型肥料如微量元素肥料，微生物肥料(固氮菌类，磷细菌等活性微生物)，调节剂类，添加剂类，氨基酸，腐植酸都有一定效果；有报道活性酶土壤结构调节剂(AG-Zyme)对棉花产量及土壤结构和土壤养分的改良效果较好。施用有机肥增效剂和活性酶土壤结构调节剂BZ制剂使水稻的群体增大，分蘖较多，成穗率高明显改善稻米品质。田力宝微生物肥(TLB)可使观赏菊花的叶片增大。生物有机肥的研究表明其具有增进土壤肥力、协助农作物吸收营养、改善农产品品质等方面的作用。上述肥料有的是针对一般农作物生产，但是主要是由无机营养，大量元素，微量元素组成，少部分含有微生物，但是为细菌型等传统低效微生物，不具有专一性，且普遍存在生产工艺复杂，成本较高的缺点，推广困难，且没有针对药用菊花的连作障碍的专门制剂。

近年来，国内外对内生菌的研究报道很多，植物内生真菌的防病机理主要表现在通过产生抗生素类，水解酶类，植物生长调节剂和生物碱类物质，与病原菌竞争营养物质，增强宿主植物的抵抗力以及诱导植物产生系统抗性等途径抑制病原菌生长，国内外都有研究植物内生菌在防治病害、促进植物生长发育以及固氮方面的作用，如吴蔼民2000年报道了内生菌73a和Ala对棉花黄萎病的田间防效及增产作用，袁军等2002年报道了防治马铃薯环腐病有益内生菌118菌株定殖、促生、拮抗3种作用兼备。张立新等2005年报道了番茄内生真菌对多种植物病原菌的抑制效果。内生真菌Acremonium sp.接种在宿主植物布顿大麦草(Hordeum bodganii)上，能有效提高布顿大麦草的总生物量、地上部分干物质产量、根干重，以及每株植物的分蘖数；内生真菌Neotyphodium lolii能明显促进黑麦草(Lolium perenne)的生长。国内外研究均表明内生菌对防治植物病害和促进作物生长具有潜在的应用和开发价值，但是目前尚无从内生菌或者益生菌角度发明一种菊花连作土壤专用调节剂方法来解决菊花种植上出现的连作障碍。

本发明为农业土壤的范畴，是利用促生长的内生真菌或益生菌，内生真菌、益生菌与植物共生，可以长期发挥作用，显然的具有上述功能，经发酵生产再加入一定比例的营养元素，生产土壤调节剂或菌肥，来解决菊花种植中的连作障碍问题：调节土壤环境，防治病虫害，促进生长，提高产量、稳定品质，此方法是十分可行的，但是目前国内外尚无文献报道。

发明内容

本发明的目的是提供一种利用药用植物内生真菌或者益生菌生产菊花专用土壤调节剂的方法。利用具促生长、产次生代谢物、抗病虫害、改善土壤环境的菊花内生菌或者益生菌生产菌体和发酵液制作土壤调节剂，解决菊花连作障碍中存在的问题。

本发明所说的利用药用植物内生真菌生产土壤调节剂和微生物有机肥的方法是：将从菊花内生菌培养活化，发酵，收集，混合，稀释，再按一定比例加入植物必须营养元素氮磷钾钙镁等，制成液体调节剂；或进一步按一定方法与农林废弃物，酒糟，菜籽饼，动物粪便等以及加入少量营养元素共同发酵制成具有特定土壤调节作用的固体土壤调节剂。

上述方法中所说的土壤调节剂是菌体发酵液稀释加入营养元素的具有肥效和调节土壤功能的混合物或者固体发酵物。

本发明的一个具体的技术方案是：斜面活化有益内生菌球毛壳菌(Chaetomiumglobosum)或葡萄孢属(Botrytis sp.)真菌，发酵培养采用菌株先分别制备种子液，再按10％的接种量，用特定的改进的培养基，分别进行发酵，28℃，150rpm发酵7天，分别收集发酵产物，再按一定比例混合，加入少量营养元素制备成土壤专用调节剂。

本发明的另一个技术方案是：斜面活化有益内生菌如球毛壳菌(Chaetomiumglobosum)或葡萄孢属(Botrytis sp.)真菌，发酵培养采用菌株先分别制备种子液，再按10％的接种量，特定的改进的培养基，分别进行发酵，28℃，150rpm发酵7天，获得包含菌体的发酵液，两种再1：1比例混合，获得接种剂，进一步把发酵菌剂加入含有少量菊花秸秆(10％)、农林废弃物(40％)，动物粪便(50％)固体培养基中，按一定加水40％，pH5.5—6.5，在大型发酵池内堆积发酵，翻堆机定期搅拌混合均匀，发酵15-18天，即成固体土壤调节剂。

现有菊花内生菌、益生菌均能用于本发明的方法，但本发明推荐使用球毛壳菌(Chaetomium globosum)，葡萄孢(Botrytis sp.)真菌，拟茎点霉(Phomopsis spp.)，角担子菌(Ceratobasidum stevensii)等药用植物内的特有菌属。所说的球毛壳菌(Chaetomium globosum)，葡萄孢(Botrytis sp.)真菌，具有促生长和抗逆境能力，拟茎点霉(Phomopsis sp.)有显著抑制病原菌的作用，角担子菌(Ceratobasidumstevensii)有杀虫作用。

表1  部分内生菌目录

 

菌种名称	拉丁名	菌种来源
			球毛壳菌	Chaetomium globosum	中国农业微生物菌种保藏中心ACCC30351
球毛壳菌	Chaetomium globosum	南京师范大学从菊花中分离并保藏，菌株编号C4。(安徽农业科学，第34卷第4期，694-697，2006年2月)
			葡萄孢	Botrytis sp.	南京师范大学从菊花中分离并保藏，菌株编号C1。(安徽农业科学，第34卷第4期，694-697，2006年2月)

表2  部分益生菌目录

 

拟茎点霉	Phomopsis sp.	中国林业微生物菌种保藏管理中心(CFCC)索取编号81894
			拟茎点霉	Phomopsis fukushii fukushii S.Endo & Tanaka	CFCC81338
拟茎点霉	Phomopsis sp.	南京师范大学从重阳木内部分离并保藏，菌株号B3(环境科学学报，第24卷第1期，2004年1月)
			角担子菌	Ceratobasidum stevensii	南京师范大学从重阳木内部分离并保藏，菌株号B6(安徽农业科学，第34卷第4期，694-697，2006年2月)

所说的营养元素及无机营养为土壤调节剂和生物有机肥的常规添加成分，如植物必须营养元素氮磷钾钙镁等。其添加量在本发明中均按1/2常规添加量即可，因为微生物作用下的有机质氧化、分解、矿质化和腐殖质过程，释放出一定量氮、磷、钾和微量元素等有效养分。

本发明的方法采用药用植物内生真菌(如球毛壳菌，葡萄孢属真菌)，益生菌(拟茎点霉、角担子菌)生产土壤调节剂。由于植物的内生真菌具有防治植物病害、促进作物生长、调节土壤微生态环境等作用，是植物尤其连作区的菊花所需要的土壤调节剂和生物肥料重要成分，内生菌通过产生抗生素类，水解酶类，植物生长调节剂和生物碱类物质来改善土壤微生态系统，降低植物病虫害的发生，提高土壤生物肥力。毛壳菌是一种腐生真菌，能产生较多的纤维素分解酶，有比较好的生防效果，试验表明，其通过竞争和拮抗作用对立枯丝核菌、核盘菌、雪腐镰刀菌的抑制作用。本发明的方法采用具有促生长、抗逆境及抗病虫作用的内生菌经发酵生产土壤专用调节剂和微生物有机肥，不受环境、季节和气候的限制，生产周期短，生产工艺简单，生产时间和产量易于控制，几种内生菌发酵后，发酵液和菌丝体作用均很明显，采用浸泡植物根或浇灌的方法使其作用于植物，使用方法简单，易操作，且均能收到良好效果。本发明，生产方面，原材料内生菌为本实验室资源，且生产工艺简单，使用方面，易于贮存，且添加于植物根或土壤，易操作，用量较少。本发明具有具有改善土壤微生态系统，降低植物病虫害的发生的优点。

另一方面，菌剂在加入畜禽粪便等废弃物中进行生物发酵，形成一种能量流、物质流的交换、互动、循环过程。在有氧条件下，内生菌类迅速繁殖，能强烈分解其中的有机物质。并利用产生的热量和微生物，使有机质氧化、分解产生生物热形成能量交换、运转，能杀死病菌、虫卵，并产生矿质化和腐殖质过程，释放出N、P、K和微量元素等有效养分，无需加入过多的植物营养成分，降低成本。

第三方面，真菌发酵后，制成土壤调节剂，蘸根法，浸泡法，直接浇灌，或直接穴施普施，使菌以较高的定植率定植于植物体内和土壤中，抑制土壤病原菌，改善土壤微生物区系，和植物形成共生关系，促进生长，抵抗逆境，并随凋落物等在植物和土壤中迁移定植，一段长的时期仍然存在和发挥作用，因此内生菌或益生菌制成的土壤调节剂作用持久，短期内不需要重复施肥，且具有无化学污染独特优势。

另外，菌剂在加入畜禽粪便等废弃物中进行生物发酵，形成一种能量流、物质流的交换、互动、循环过程。在有氧条件下，菌种迅速繁殖，能强烈分解其中的有机物质。并利用产生的热量和微生物，使有机质氧化、分解产生生物热形成能量交换、运转，能杀死病菌、虫卵，并产生矿质化和腐殖质过程，释放出N、P、K和微量元素等有效养分，无需加入过多的植物营养成分，降低成本。

因此，本发明和现有技术相比，有效的降低了菊花生产上的肥料，农药的成本，可以节省人力物力，且性质稳定，作用效果显著，是克服菊花连作障碍的有效研究。

附图说明

图1是本发明的工艺流程图

具体实施方式

在本发明中所使用的术语，除非有另外说明，一般具有本领域普通技术人员通常理解的含义。

下面结合具体的实施例，并按照数据进一步详细地描述本发明。应理解这些实施例只是为了举例说明本发明，而非以任何形式限制本发明的范围。

在以下的实施例中，未详细描述的各种过程和方法是本领域中公知的常规方法。所用试剂的来源，商品名以及有必要列出其组成成分者，均在首次出现时标明，其后所用相同试剂如无特殊说明，均于首次标明的内容相同。

实施例1

制备过程如图1所示

(1)分别斜面活化内生菌球毛壳菌(Chaetomium globosum)ACCC30351、葡萄孢(Botrytis sp.)Cl，发酵培养采用菌株先分别制备种子液(培养基成分(每L)：15g菊花叶片浸汁，200g土豆煮汁，20g葡萄糖，20g琼脂)，再按10％的接种量分别进行发酵(PDA：200g土豆煮汁/L，20g葡萄糖/L)，28℃，150rpm发酵7天。

(2)分别收获发酵产物，按1：1比例混合，稀释，发酵产物与水为1(L)：50(L)体积。

(3)然后加入少量，约1/2植物必须营养元素氮磷钾钙镁铁，浓度约为N：0.41，P：0.04，K：0.51，Ca：0.11，Mg：0.09，Fe：0.07(单位g/Kg)，最终制备成土壤专用调节剂。

实施例2

制备过程如图1所示

球毛壳菌(Chaetomium globosum)C4、角担子菌(Ceratobasidum stevensii)B6等斜面活化，制备种子液，再按10％的接种量分别进行发酵，28℃，150rpm发酵7天，收获发酵液，发酵液按1：1混合，得到发酵接种菌剂。发酵菌剂按5％浓度加入含有菊花秸秆(10％)、农林废弃物(40％)、动物粪便(50％)等混合形成的固体培养基中，再加入植物必须营养元素氮磷钾钙镁铁，其添加量在本发明中均按1/2常规添加量，N：0.41，P：0.04，K：0.51，Ca：0.11，Mg：0.09，Fe：0.07(单位g/Kg)。然后按一定料水比，pH5.5—6.5，温度40℃左右，在大型发酵池内堆积发酵，翻堆机定期搅拌混合均匀，发酵15-18天即成具有土壤调节作用的微生物有机肥，用于克服菊花连作障碍。

实施例3

制备过程如图1所示

拟茎点霉(Phomopsis sp.)CFCC 81894、CFCC81338、B3、球毛壳菌(Chaetomiumglobosum)ACCC30351等斜面活化，制备种子液，再按10％的接种量分别进行发酵，28℃，150rpm发酵7天，分别收集发酵液，按1；1配合，获得发酵接种剂，按10％浓度加入含有菊花秸秆(10％)、农林废弃物(40％)、动物粪便(50％)等混合形成的固体培养基中，再加入如植物必须营养元素氮磷钾钙镁等，其添加量为N：0.41，P：0.04，K：0.51，Ca：0.11，Mg：0.09，Fe：0.07(单位g/Kg)。然后按一定料水比，pH5.5—6.5，温度40℃左右，堆肥发酵，翻堆机定期搅拌混合均匀，发酵15-18天即成具有土壤调节作用的固体培养物。用于克服菊花连作障碍。

实施例4

将上述拟茎点霉(Phomopsis sp.)、球毛壳菌(Chaetomium globosum)做成的菊花连作障碍专用土壤调节剂200公斤/亩，条施到菊花田中，栽植2个月后，添加土壤调节剂处理组，生物量为对照的143.37％，株高分别达到对照的126.20％，根数分别达到对照的133.3％。立枯病、根腐病发病率显著下降。

实施例5：

在多年连作土壤中栽培菊花，在根周围土壤加入50—60毫升的球毛壳菌，葡萄孢制成的液体土壤调节剂，三个月后生长观察，发现接入发酵液组成活率100％，发病率小于10％，而对照组的成活率为40—50％，且后期发病率较高达50—60％。

本发明不限于这些公开的实施方案，本发明将覆盖在本专利书中所描述的范围，以及权利要求范围的各种变型和等效变化。

Claims (4)

1、一种菊花土壤专用土壤调节剂的制备方法，其特征在于，将益生菌或菊花内生真菌活化，在含有菊花叶片浸汁的液体培养基或者含有菊花秸秆的固体培养基上培养，得到土壤调节剂。

2、根据权利要求1所说的菊花专用土壤调节剂的制备方法；其特征在于，菌经活化培养后，发酵后添加少量营养盐，制成土壤调节剂。

3、根据权利要求2所说的菊花土壤专用调节剂的制备方法；其特征在于，所说的营养盐的添加量是每Kg发酵物中：N：0.41g，P：0.04g，K：0.51g，Ca：0.11g，Mg：0.09g，Fe：0.07g。

4、根据权利要求1所说的茅苍术接种剂的制备方法；其特征在于，所说的益生菌或者从菊花分离的内生真菌是：球毛壳菌、葡萄孢、拟茎点霉、角担子菌。

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