一种用于水稻的微生物菌肥及其制备方法与用途
技术领域
本发明属于植物用微生物菌肥的技术领域,具体是一种用于水稻的微生物菌肥及其制备方法与用途。
背景技术
水稻是我国重要的粮食作物之一,在国民经济中占有重要的地位,其播种面积、总产和单产均居粮食作物的首位,可见水稻的重要性。在水稻的生长期,受温度的影响较大,尤其是水稻苗期冷害现象。水稻苗期冷害是指在育秧期间,遭到连续或短暂的低于秧苗正常生长发育温度影响,使生长发育发生障碍甚至死亡的现象。通常来讲,日均温低于12℃秧苗停止生长;低于10℃表现出秧苗发僵、萎缩,出现冷害症状;低于8℃不耐寒的品种发生烂秧死苗;低于5℃会出现大面积烂秧死苗。
目前,对于水稻苗期冷害的防治大部分通过施用化肥,或通过种植抗寒品种,包衣剂种子来解决苗期冻害,但是这些方法的效果有时候不甚理想,有的则通过加强田间水肥管理等预防,效果一般而且麻烦。
发明内容
为了解决一般微生物肥或化学元素肥只有助植物生长的单一用途,本发明开发出了一种新配方的微生物菌肥,在给植物提供养分助植物生长的同时,还能防治植物的苗期冷害。
为达到上述目的,本发明采用的技术方案为:本发明的用于水稻的微生物菌肥,其成份包括微生物菌、硅藻土、助剂、可溶性淀粉,各成份占微生物菌肥的质量百分比分别为:微生物菌20~30%、硅藻土25~30%、助剂10~15%、可溶性淀粉39~45%,微生物菌包括内生枯草芽孢杆菌和内生地衣芽孢杆菌,两种成份的质量比为7∶1。
所述微生物菌肥还包括内生巨大芽孢杆菌、胶冻样芽孢杆菌,且内生枯草芽孢杆菌、内生地衣芽孢杆菌、内生巨大芽孢杆菌和胶冻样芽孢杆菌的质量比为7∶1∶1∶1。该枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌为水稻内生芽孢杆菌,其能够在水稻、玉米、小麦等作物体内有效的定殖具有解药害、缓解药害、促早熟、提高水稻抗逆性等特点。
所述助剂包括分散剂D-1002、润湿剂W-1002、亚甲基双萘磺酸钠和十二烷基硫酸钠,且分散剂D-1002、润湿剂W-1002、亚甲基双萘磺酸钠、十二烷基硫酸钠的质量比为3∶1∶5∶4。
本发明的微生物菌肥的剂型为可湿性粉剂。可湿性粉剂易溶于水,从而提高肥料的利用率。
本发明除了公开了该肥料的成份外,还公开了制备方法,制备本发明的微生物菌肥的方法如下步骤,(1)培养微生物菌:①斜面培养微生物菌:分别将内生枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌置入各自的营养琼脂培养基中,在温度为37℃条件下,斜面培养16h;
②将①步的两个培养基转移到各自茄瓶中,在温度为37℃条件下,继续培养菌种16h;
③经茄瓶培养后的菌种接种到含相应菌种培养基的种子罐中培养,培养温度为37℃,通气量为30m3/h、种子罐转速为175r/min,培养12~16h;
④将③步培养出的内生枯草杆菌和地衣芽孢杆菌置入发酵罐中发酵,发酵的温度为37℃,通气量为350m3/h、发酵罐转速为96r/min,发酵时间为16~20h;
⑤经④步得到的发酵液进行压滤,分别收集内生枯草芽孢杆菌滤饼和地衣芽孢杆菌滤饼;
⑥将上步收集到的发酵液分别进行沸腾干燥,干燥的温度均为80℃,干燥后得到固体的内生枯草芽孢杆菌和地衣芽孢杆菌;
(2)微生物菌肥的制备:将20~30%的微生物菌、10~20%的硅藻土、15~20%的助剂、20~28%的可溶性淀粉均匀混合,再将上述混合物研磨成800目的粉末,得到微生物菌肥;所述微生物菌包括经(1)步得到的内生枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌,且两种菌的质量比为7∶1,上述的百分数均代表的是各成份占微生物菌肥的质量百分数。
所述步骤(1)中当微生物菌还包括巨大芽孢杆菌和胶冻样芽孢杆菌时,培养微生物菌的方法包括如下步骤,①斜面培养微生物菌:将巨大芽孢杆菌置入马铃薯葡萄糖琼脂培养基中,在温度为33℃的条件下培养16h;
②将①步的培养基转移到茄瓶中,培养巨大芽孢杆菌的温度为33℃,,继续培养的时间为16h;
③将茄瓶培养后的菌种接种到含相应菌种培养基的种子罐中培养,培养温度为28℃、通气量为30m3/h、种子罐转速为175r/min、培养10-15h;
④将③步培养出的巨大芽孢杆菌置入发酵罐中发酵,发酵的温度为28~30℃,通气量为350m3/h、发酵罐转速为96r/min,发酵时间为40~48h;
⑤经④步得到的发酵液进行压滤,收集巨大芽孢杆菌滤饼;
⑥将上步收集到的滤饼进行沸腾干燥,干燥的温度为80℃,干燥后得到固体的巨大芽孢杆菌;
培养胶冻样芽孢杆菌的方法为,①斜面培养微生物菌种,胶冻样芽孢杆菌的培养基为硅酸盐细菌培养基,在37℃条件下培养20h;
②经①步骤培养后的菌种转接到含该菌种培养基的种子罐中培养;培养条件;温度为28℃,通气量为30m3/h,转速为175r/min,培养10-15h。
③将得到的胶冻样芽孢杆菌接种到固体发酵培养基上进行发酵,发酵条件为28-30℃培养40-48h,得到胶冻样芽孢杆菌的固态发酵产物。
所述制备方法步骤(2)中微生物菌还包括巨大芽孢杆菌和胶冻样芽孢杆菌时,内生枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌和胶冻样芽孢杆菌的质量比为7∶1∶1∶1。
所述步骤(2)中的助剂包括分散剂D-1002、润湿剂W-1002、亚甲基双萘磺酸钠和十二烷基硫酸钠,且各成份在助剂中的质量比为,分散剂D-1002、润湿剂W-1002、亚甲基双萘磺酸钠、十二烷基硫酸钠的质量比为3∶1∶5∶4。
本发明的微生物菌肥的用于,是将该微生物菌肥用作防治水稻苗期冷害的肥料。
综上,本发明的有益效果是,本发明的用于水稻的微生物菌肥,除了像其它肥料一样助植物生长外,还可用于防治水稻苗期冷害,表征植物受冷害的生理指标有很多,其中最重要的是SOD酶值、叶绿素等的含量;外部特征有株高、茎基宽等等,一般水稻在苗期时都需要基肥和追肥,本发明经过大量试验验证,正常栽培水稻后在苗期用了本发明的微生物菌肥后的处理组叶绿素A、B的值明显高于未喷施组,并且通过大田调查发现,喷施组与未喷施组比株高,叶龄进程,根数,茎基部宽、充实度等指标上均好于未喷施组,表明了本发明的微生物菌肥即能提供给水稻生长充足的营养,也可以防治苗期的冷害。
具体实施方式
以下结合具体实施例对发明内容做进一步的说明。
本发明所用的枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌是从水稻体能分离得到的。其方法为先对水稻的不同器官(根、茎、叶)进行表面消毒,然后在无菌条件下对各个器官进行研磨,从得到的研磨液中分离菌株,然后测定得到的菌株的促生作用,选取促生效果较好的菌株进行定殖实验,经定殖实验证实能在植物体内定殖的菌株,确定为植物内生菌,最终经鉴定,分别属于枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌。
实施例一:本发明用于水稻的微生物菌肥,其成份包括微生物菌、硅藻土、助剂、可溶性淀粉,各成份占微生物菌肥的质量百分比分别为,微生物菌20%、硅藻土10%、助剂15%、可溶性淀粉20%。所述的微生物菌包括内生枯草芽孢杆菌、内生地衣芽孢杆菌、内生巨大芽孢杆菌和胶冻样芽孢杆菌,且在微生物菌中四种菌种的质量比为7∶1∶1∶1。
所述助剂包分散剂D-1002、润湿剂W-1002、亚甲基双萘磺酸钠和十二烷基硫酸钠,且分散剂D-1002、润湿剂W-1002、亚甲基双萘磺酸钠、十二烷基硫酸钠的质量比为3∶1∶5∶4,分散剂D-1002与润湿剂W-1002购于北京汉莫克化学技术有限公司。
本发明的这种用于水稻的微生物菌肥的剂型为可湿性粉剂。
以下是本发明微生物菌肥的制备方法,(1)培养微生物菌:①斜面培养微生物菌:分别将内生枯草芽孢杆菌、内生地衣芽孢杆菌置入各自的营养琼脂培养基(NY/T1114-2006)中,在温度为37℃条件下,斜面培养16h,将巨大芽孢杆菌置入马铃薯葡萄糖琼脂培养基(NY/T1114-2006)中,在温度为33℃的条件下培养16h;
②将①步的三个培养基转移到各自茄瓶中,内生枯草杆菌和内生地衣芽孢杆菌的培养温度为37℃,培养巨大芽孢杆菌的温度为33℃,继续培养的时间均为16h;
③经茄瓶培养后的菌种接种到含相应菌种培养基的种子罐中培养,内生枯草芽孢杆菌和地衣芽孢杆菌的培养温度为37℃,通气量为30m3/h、种子罐转速为175r/min,培养12~16h,巨大芽孢杆菌的培养温度为28℃、通气量为30m3/h、种子罐转速为175r/min、培养10h;
④将③步培养出的菌种置入发酵罐中发酵,内生枯草芽孢杆菌和地衣芽孢杆菌的发酵温度为37℃,通气量为350m3/h、发酵罐转速为96r/min,发酵时间为16~20h,巨大芽孢杆菌发酵的温度为28~30℃,通气量为350m3/h、发酵罐转速为96r/min,发酵时间为40~48h;
⑤经④步得到的发酵液进行压滤,分别收集内生枯草芽孢杆菌发酵液、地衣芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌的滤饼;
⑥将上步收集到的滤饼分别进行沸腾干燥,干燥的温度均为80℃,干燥后得到固体的内生枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌粉末;
培养胶冻样芽孢杆菌的方法为,①斜面培养微生物菌种,胶冻样芽孢杆菌的培养基为硅酸盐细菌培养基,在37℃条件下培养20h;
②经①步骤培养后的菌种转接到含该菌种培养基的种子罐中培养;培养条件;温度为28℃,通气量为30m3/h,转速为175r/min,培养10h。
③将得到的胶冻样芽孢杆菌接种到固体发酵培养基上进行发酵,发酵条件为28-30℃培养40-48h,得到胶冻样芽孢杆菌的固态发酵产物。
(2)微生物菌肥的制备:将20~30%的微生物菌、10~20%的硅藻土、15~20%的助剂、20~28%的可溶性淀粉均匀混合,再将上述混合物研磨成800目的粉末,得到微生物菌肥;所述微生物菌包括经(1)步得到的内生枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、胶冻样芽孢杆菌和巨大芽孢杆菌,且四种菌的质量比为7∶1∶1∶1,上述的百分数均代表的是各成份占微生物菌肥的质量百分数。
本发明出微生物菌肥的用于在于把它应用在防治水稻苗期冷害上,以下是为了说明本发明微生物菌肥用于防治水稻苗期冷害的效果,喷施了本发明微生物菌肥和未喷施本发明微生物菌肥的对比试验,
1、试验地:佳木斯禾普植物保护研究所大棚区,土壤类型属于轻度沼泽化草甸土,有机质含量2%左右,PH6.5。
2、试验地秋翻地、秋做床,4月25日播种,采用机械化播种方式,每盘(0.167m2)125g芽种。
3、秧田使用水稻壮秧剂选用液施苗床肥(由黑龙江农垦科学院水稻研究所生产),水稻液施苗床分为基肥和追肥,分两次施用。基肥在播种前浇透地水后,每袋基肥(6kg)兑水250kg;在水稻1.5叶期前,每袋追肥(5.5kg)兑水250kg。
4、5月8日水稻1.5叶期,用本发明微生物菌肥喷雾,采用聚乙烯储压式喷雾器,容量为4L,茎叶喷雾,用药量为200g兑水15L,喷洒一亩(667m2)。
5月8日到5月15日水稻生长1.5-2.1叶期间,早晨最低气温7℃、中午最低气温18℃,晚上最低气温6℃,喷施微生物菌肥的处理组秧苗生长正常,未受到低温冷害的影响,受害率为0%。见下表,下表每个处理组为100株的结果。
组别 |
喷施微生物菌肥组 |
未喷施微生物菌肥 |
受害率(%) |
0 |
2.31 |
防效(%) |
100 |
- |
5月22日调查秧苗素质(100株),喷施喷生物菌肥组与未喷施组对照相比株高高1.28cm,叶龄进程快0.2叶,根数多0.8条,茎基部宽1mm,充实度高0.0248g/cm,所以说明,本发明的微生物菌肥除了能够给植物生长提供充足的营养外,也能防治苗期冷害,各指标见下表所示。
实施例二:本发明用于水稻的微生物菌肥,其成份包括微生物菌、硅藻土、助剂、可溶性淀粉,各成份占微生物菌肥的质量百分比分别为,微生物菌30%、硅藻土20%、助剂20%、可溶性淀粉28%。所述的微生物菌包括内生枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌,且两种菌种在微生物菌中的质量比为7∶1。
所述助剂包分散剂D-1002、润湿剂W-1002、亚甲基双萘磺酸钠和十二烷基硫酸钠,且分散剂D-1002、润湿剂W-1002、亚甲基双萘磺酸钠、十二烷基硫酸钠的质量比为3∶1∶5∶4,分散剂D-1002与润湿剂W-1002购于北京汉莫克化学技术有限公司,本发明的这种用于水稻的微生物菌肥的剂型为为可湿性粉剂,制备方法同实施例一。
以下利用试验说明本发明可防治苗期冷害的效果,
1、验地点:山东省青州市口埠镇。
2、选种
除去病粒、瘪粒,尽量选取饱满度均匀的种子。
3、浸种
在培养皿(直径15cm)中23℃-25℃浸种24h,保证种子吸收充足的水分。
4、催芽
用培养皿,在32℃下催芽24h-48h。
5、水稻种植
选择露白较一致的种子,放入托盘中培养,每个托盘视作一个处理。共设置3个托盘(每个托盘36个穴),水稻在正常栽培时都会施基肥和追肥,把正常栽培后的水稻分别做喷洒菌肥和不做喷洒菌肥的处理,另外做一个不加任何肥料的空白对照,喷洒菌肥药量分别为0g/m2(空白对照)、0g/m2(单独冷害组)、1.5g/m2(实验组)。
6、将上述三组水稻秧苗长至三叶期放在4℃条件下做冷处理24小时,26℃缓解两天,测定叶绿素、SOD酶生理指标结果见表
水稻处理 |
叶绿素含量(mg/g) |
实验组 |
3.152 |
单独冷害组 |
1.756 |
空白对照组 |
3.528 |
水稻中SOD酶值的对比表如下
不同处理 |
SOD酶(u/g) |
实验组 |
577.65 |
单独冷害组 |
383.56 |
空白对照组 |
382.11 |
可以明显看出,实验组的叶绿素含量达到空白对照组的89.34%,同时比单独冷害组提高了79.50%,明显的降低了寒冷对叶绿素的伤害;实验组的SOD酶比空白对照组的SOD酶升高了51.17%,也比单独冷害组提高了50.60%,说明虽然水稻本身能够进行一定的自我修复,但是效果并不明显,我们的微生物肥料能够显著诱导植物产生SOD酶,大幅度提高植物的抗寒性。
实施例三:本发明用于水稻的微生物菌肥,其成份包括微生物菌、硅藻土、助剂、可溶性淀粉,各成份占微生物菌肥的质量百分比分别为,微生物菌25%、硅藻土15%、助剂17%、可溶性淀粉25%。所述的微生物菌包括内生枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌,巨大芽孢杆菌和胶冻样芽孢杆菌,且在微生物菌中四种菌种的质量比为7∶1∶1∶1。
所述助剂包分散剂D-1002、润湿剂W-1002、亚甲基双萘磺酸钠和十二烷基硫酸钠,且分散剂D-1002、润湿剂W-1002、亚甲基双萘磺酸钠、十二烷基硫酸钠的质量比为3∶1∶5∶4,分散剂D-1002与润湿剂W-1002购于北京汉莫克化学技术有限公司,本发明的这种用于水稻的微生物菌肥的剂型为为可湿性粉剂,制备方法同实施例一。
本发明的微生物菌种是经过大量的试验选择出来的,以下列举出一个例子来说明我们在选择菌种时的试验方法,
1、试验菌肥:本实施例的微生物菌肥、固氮芽孢杆菌与胶冻样芽孢杆菌按照2∶1配比制成的微生物菌肥;
2、选取三组处于苗期的水稻,每组10株,一组不加任何微生物菌肥、另一组添加本实施例的肥,最后一组添加固氮芽孢杆菌与胶冻样芽孢杆菌混合组成的肥,添加肥的量按照1.5g/m2的量添加,将这三组水稻在4℃下冷胁迫24小时,冷冻后在26℃缓解两天,测量各组植物的SOD酶值,及观察各组水稻生长的情况,结果见下表,
观察得到的三组水稻生长情况,喷施本实施例菌肥的水稻叶片未受到冷害影响,叶片长度比试验前增长了10.82%,空白组受到冷害影响,叶片出现发黄、失水现象,另一喷施了生物菌肥组的水稻叶片虽未完全受到冷害,但是叶片增长的不多,叶片长度比试验前增长了2.35%。
实施例四:本发明用于水稻的微生物菌肥,其成份包括微生物菌、硅藻土、助剂、可溶性淀粉,各成份占微生物菌肥的质量百分比分别为,微生物菌22%、硅藻土12%、助剂18%、可溶性淀粉23%。所述的微生物菌包括内生枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌和胶冻样芽孢杆菌,且在微生物菌中四种菌种的质量比为7∶1∶1∶1。
所述助剂包分散剂D-1002、润湿剂W-1002、亚甲基双萘磺酸钠和十二烷基硫酸钠,且分散剂D-1002、润湿剂W-1002、亚甲基双萘磺酸钠、十二烷基硫酸钠的质量比为3∶1∶5∶4,分散剂D-1002与润湿剂W-1002购于北京汉莫克化学技术有限公司,本发明的这种用于水稻的微生物菌肥的剂型为为可湿性粉剂,制备方法同实施例一。
以上仅为进一步说明本发明内容所列举出的实施例而已,本发明在选择菌种时做了大量的试验最终选择出了合适的菌种及质量配比,能够防治冷害的效果也是经过了大量的大田试验得出的结论,为了简练的说明,只选取了几个试验,所以,一切基于在本发明的成份、制备方法上所作出的简单变动都应落在本发明的保护范围内。