CN103642719B - 一种微生物复合菌剂及其在调节土壤酸碱度上的应用 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种微生物复合菌剂及其在调节土壤酸碱度上的应用，包括如下活性成分：芽孢杆菌、乳酸菌、酵母菌、土壤放线菌和霉菌。本发明可以调节土壤酸碱度，营造良好的作物根际微生态环境，疏松土壤，增加透气度，提高保水保肥能力；有益菌优势菌群的形成，可有效抑制病原微生物生长，减轻土传病害，增强作物抗病性，保持土壤微生态系统和生态平衡；能调理土壤结构，改善作物根际土壤微生态系统，促进作物生根，增加作物产量，提高产品质量，提高土壤中微生物的含量和微量元素的含量，进而达到改善土壤理化性质、增加土壤保水、保肥的能力，还可以提高土壤通透性；使用方便、成本低、效果明显，可抑制作物病虫害的发生，提高作物产量和品质。
Description
技术领域
本发明涉及一种微生物复合菌剂及其在调节土壤酸碱度上的应用。
背景技术
土壤是农业生产发展的基础，尽管现代农业技术的快速发展对于提高作物产量与改善品质起到了很大作用，但都离不开土壤基础。近年来，由于农业生产上化肥的大量使用，传统有机肥料投入减少，土壤肥力不断下降，理化性状变化明显。并且由于人类对土地、森林资源不合理开发利用以及环境污染等因素造成水土流失，土地荒漠化、贫瘠化，污染严重。所以进行土壤改良是保护土壤资源，保证社会可持续发展的重要工作之一。
我国土壤的酸碱性反应，pH一般在4-9之间，大多数在4.5-8.5之间。在地理分布上有“东南酸西北碱”的规律性。大致可以长江为界(北纬33-35°)，长江以南的土壤为酸性或强酸性，长江以北的土壤多为中性或碱性。我国土壤的酸碱性南北差异很大，由南向北土壤pH相差7个等级。
针对我国酸化或碱化土壤进行技术改良，国内科研单位和企业也开发出不少相应产品技术。目前，在农业部登记的30个土壤调理剂产品中，用于调节酸性土壤的调理剂主要是生石灰等无机碱性矿物质制成的调理剂，用于调节北方碱性土壤的调理剂主要是工业生产有机废弃物或有机酸类配以辅料制成，还没有出现过以微生物复合菌剂作用于土壤改良土壤理化性状的调理剂产品。生石灰等无机土壤调理剂在短期内调节土壤pH值效果明显，但长时间的施用会造成土壤板结等问题。采用微生物菌剂来改良土壤，微生物在土壤中进行一系列的氧化、硝化、硫化及固氮等生物化学反应，促进了土壤中养分的转化和作物的吸收利用。并且菌剂中优势菌群的在土壤中的繁殖，可以保持土壤微生态系统平衡，有效抑制病原微生物的生长，减轻上传病害，增强作物的抗病性与抗逆性。
微生物土壤调理剂在生产和使用的过程中均无废气和废渣的排放，对环境不产生影响，且利用大量工农业废弃物作为载体辅料，有利于改善环境。
发明内容
本发明的目的是提供一种微生物复合菌剂及其在调节土壤酸碱度上的应用。
本发明所提供的微生物复合菌剂，包括如下活性成分：芽孢杆菌、乳酸菌、酵母菌、土壤放线菌和霉菌。
所述芽孢杆菌为枯草芽孢杆菌(Bacillussubtilis)CICC10036，所述乳酸菌为乳酸乳球菌乳亚种(Lactococcuslactissubsp.lactis)CICC6030，所述酵母菌为酿酒酵母(Saccharomycescerevisiae)ACCC20063，所述土壤放线菌为细黄链霉菌(Streptomycesmicroflavus)ACCC40027，所述霉菌为米曲霉(Aspergillusoryzae)ACCC30155。
CICC即为中国工业微生物菌种保藏管理中心，枯草芽孢杆菌(Bacillussubtilis)与乳酸乳球菌乳亚种(Lactococcuslactissubsp.lactis)均获自该菌种保藏中心。
ACCC即为中国农业微生物菌种保藏管理中心，细黄链霉菌(Streptomycesmicroflavus)、酿酒酵母(Saccharomycescerevisiae)与米曲霉(Aspergillusoryzae)均获自该菌种保藏中心。
所述枯草芽孢杆菌、乳酸乳球菌乳亚种、细黄链霉菌、酿酒酵母和米曲霉的集落形成单位数目比为(2-8)：(3-6)：(3-8)：(4-7)：(2-5)，进一步优选可为(3-6)：(4-6)：(4-6)：(5-6)：(4-5)。
所述枯草芽孢杆菌、乳酸乳球菌乳亚种、细黄链霉菌、酿酒酵母和米曲霉的菌落体积浓度分别为(2-8)×108个/ml；(3-6)×108个/ml：(3-8)×108个/ml：(4-7)×108个/ml：(2-5)×108个/ml。
所述微生物复合菌剂还包括吸附载体，所述活性成分与所述吸附载体的比例为(1×108-2×108)CFU(菌落形成单位)孢子：1ml吸附载体。
所述枯草芽孢杆菌、乳酸乳球菌乳亚种、细黄链霉菌、酿酒酵母和米曲霉分别独立包装或混合在一起。
本发明的微生物复合菌剂可以为液体菌剂，也可以为固体菌剂，在液体菌剂中加入吸附载体即可获得固体菌剂。
所述的微生物复合菌剂在制备微生物土壤调理剂中的应用。
本发明的另一个目的是提供一种用于调节土壤酸碱度的微生物土壤调理剂的制备方法及其得到的微生物土壤调理剂，所述方法是在所述的微生物复合菌剂中，按重量百分比加入70-80％的水，10-13％的淀粉水解糖，1-2％的甲壳素。
本发明所提供的微生物土壤调理剂的制备方法，也可用上述微生物复合菌剂与本领域通常应用的不同载体相配合。
采用上述方法制备的微生物土壤调理剂也属于本发明的保护范围。
本发明微生物复合菌剂具有如下有益效果：
1、可以调节土壤酸碱度，营造良好的作物根际微生态环境，疏松土壤，增加透气度，提高保水保肥能力；
2、复合菌剂中的枯草芽孢杆菌在植物根际土壤中大量繁殖，形成有益菌优势菌群，有益菌优势菌群的形成，可有效抑制病原微生物生长，减轻土传病害，增强作物抗病性，保持土壤微生态系统利生态平衡；
3、可以保持作物根际土壤微生态系统平衡：能调理土壤结构，改善作物根际土壤微生态系统，促进作物生根，增加作物产量，提高产品质量。
4、提高土壤中微生物的含量和微量元素的含量，进而达到改善土壤理化性质、增加土壤保水、保肥的能力，还可以提高土壤通透性；
5、本发明的微生物土壤调理菌剂具有调理土壤理化性状功能、调节土壤微生态平衡作用外，同时富含N、P、K、有机质等多种有益成份，而且可以增加土壤腐殖质的含量；
6、本发明的菌剂使用方便、成本低、效果明显，可抑制作物病虫害的发生，提高作物产量和品质。
具体实施方式
下述实施例中所述实验方法，如无特殊说明，均为常规方法；所述试剂和生物材料，如无特殊说明，均可从商业途径获得。
实施例1
微生物复合菌剂的制备
1、菌种的转接培养
将枯草芽孢杆菌(Bacillussubtilis)CICC10036接种于pH7.0的枯草芽孢杆菌转接培养基中，30℃培养24-48小时。枯草芽孢杆菌(Bacillussubtilis)CICC10036转接培养基的组成为：麸皮50.0g，豆饼粉30.0g。上述成分混合后，加0.2％NaOH溶液1.0L，煮沸1h，用HCI中和到pH7，然后加琼脂20.0g，熔化后，分装灭菌。
将乳酸乳球菌乳亚种(Lactococcuslactissubsp.lactis)CICC6030接种于CM0044脱脂牛奶培养基，30℃培养48-72小时。CM0044脱脂牛奶培养基的组成为脱脂牛奶120.0g，蒸馏水1.0L，自然pH。113℃灭菌20min。
将细黄链霉菌(Streptomycesmicroflavus)ACCC40027按10％的体积比接种于pH7.2-7.4的如下培养基中，28-30℃振荡培养72-96小时，摇床转速200转/分钟，得到发酵液。
培养细黄链霉菌(Streptomycesmicroflavus)ACCC40027的培养基的组成为：KNO31g/L，可溶性淀粉20.0g/L，K2HPO40.5g/L，MgSO4·7H2O0.5g/L，NaCl0.5g/L，FeSO4·7H2O0.01g/L，其余为水。
将酿酒酵母(Saccharomycescerevisiae)ACCC20063接种于麦芽汁琼脂培养基(WortAgar)(购自上海安谱科学仪器有限公司，货号：CFAH-1-05448-0500)中，30℃培养48-72小时。
将米曲霉(Aspergillusoryzae)ACCC30155接种于察氏培养基中，30℃培养48-72小时。察氏培养基的组成为：蔗糖30g/L，MgSO4·7H2O0.5g/L，FeSO4·4H2O0.01g/L，NaNO33g/L，KCl0.5g/L，K2HPO41g/L，琼脂15g/L，其余为水。
2、菌种的培养
将上述步骤1的枯草芽孢杆菌(Bacillussubtilis)CICC10036按10％的体积比接种于葡萄糖终浓度为20g/L的pH7.4的PD培养基中，30℃振荡培养48-72小时，摇床转速200转/分钟，得到发酵液。
将上述步骤1的乳酸乳球菌乳亚种(Lactococcuslactissubsp.lactis)CICC6030按10％的体积比接种于自然pH的CM0044脱脂牛奶培养基中，30℃振荡培养48-72小时，摇床转速200转/分钟，得到发酵液。
将上述步骤1的酿酒酵母(Saccharomycescerevisiae)ACCC20063和米曲霉(Aspergillusoryzae)ACCC30155分别按10％的体积比接种于自然pH的PD培养基中，30℃振荡培养48-72小时，摇床转速140转/分钟，得到发酵液。
将上述步骤1的细黄链霉菌(Streptomycesmicroflavus)ACCC40027按10％的体积比接种于pH7.2-7.4的如下培养基中，28-30℃振荡培养72-96小时，摇床转速200转/分钟，得到发酵液。
培养细黄链霉菌(Streptomycesmicroflavus)ACCC40027的培养基的组成为：KNO31g/L，可溶性淀粉20.0g/L，K2HPO40.5g/L，MgSO4·7H2O0.5g/L，NaCl0.5g/L，FeSO4·7H2O0.01g/L，其余为水。
3、微生物复合菌剂的制备
将上述枯草芽孢杆菌(Bacillussubtilis)CICC10036、乳酸乳球菌乳亚种(Lactococcuslactissubsp.lactis)CICC6030、细黄链霉菌(Streptomycesmicroflavus)ACCC40027、酿酒酵母(Saccharomycescerevisiae)ACCC20063和米曲霉(Aspergillusoryzae)ACCC30155的发酵液按照一定体积比混合，使混合液中枯草芽孢杆菌(Bacillussubtilis)CICC10036、乳酸乳球菌乳亚种(Lactococcuslactissubsp.lactis)CICC6030、细黄链霉菌(Streptomycesmicroflavus)ACCC40027、酿酒酵母(Saccharomycescerevisiae)ACCC20063和米曲霉(Aspergillusoryzae)ACCC30155的集落形成单位数目比为(3-6)：(4-6)：(4-6)：(5-6)：(4-5)；然后按照每(1×108-2×108)CFU孢子的量加入1g吸附载体，得到微生物复合菌剂。
实施例2
应用实例
田间使用效果：2012年在新疆兵团农五师84团番茄上采用本发明微生物土壤调理剂。
1.试验方法：处理组：播种前，将微生物土壤调理剂定量加入喷雾器中用水100-200倍稀释后均匀喷于地表，然后灌水；苗期，将微生物土壤调理剂从入口滴入水中，随水灌施。
对照组：不使用微生物土壤调理剂，其他田间管理措施与对照一致。
随机区组设计，处理与对照组均为3次重复，番茄每个小区面积200m2。
2.测定指标：番茄种植前测定土壤养分、有机质、pH值和含盐量，收获后测产量和品质指标。
3.试验结果：土壤pH值下降0.4，土壤盐分变化情况见下表：
表土壤盐分变化情况
| 处理 | 试验前(％) | 试验后(％) | 增减量(％) |
| A | 0.85 | 0.36 | 0.49 |
| B(对照) | 0.85 | 0.68 | 0.17 |
试验地属中度盐碱，经过一个生长季土壤盐分含量都有所下降。处理A盐分下降幅度最大，由试验前的0.85％降到0.36％，下降了49％，基本消除了盐碱的危害，处理B盐分降到了0.68％，下降0.17％仍处于中度盐碱。
对番茄产量及品质进行了统计分析，数据表明，施用土壤调理剂处理与空白处理相比，产量增加明显，增产率为9.4％。在产品品质上，处理与空白对照相比，番茄茄红素含量要高0.48mg/100g，可溶性固形物要高0.67％，维生素C含量要高0.83mg/100g，烂果率要低5.38％，着色率要高3.16％。说明采用本发明的微生物土壤调理剂，可以明显促进果实着色而改善外观品质，并且提高了果实的抗病能力，并较为显著的提高了番茄的茄红素，可溶性固形物，维生素C等内在品质。
Claims (8)
1.一种用于调节土壤酸碱度的微生物复合菌剂，其活性成分为：芽孢杆菌、乳酸菌、酵母菌、土壤放线菌和霉菌；所述芽孢杆菌为枯草芽孢杆菌(Bacillussubtilis)CICC10036，所述乳酸菌为乳酸乳球菌乳亚种(Lactococcuslactissubsp.lactis)CICC6030，所述酵母菌为酿酒酵母(Saccharomycescerevisiae)ACCC20063，所述土壤放线菌为细黄链霉菌(Streptomycesmicroflavus)ACCC40027，所述霉菌为米曲霉(Aspergillusoryzae)ACCC30155；所述枯草芽孢杆菌、乳酸乳球菌乳亚种、细黄链霉菌、酿酒酵母和米曲霉的集落形成单位数目比为(2-8)∶(3-6)∶(3-8)∶(4-7)∶(2-5)。
2.根据权利要求1所述的微生物复合菌剂，其特征在于：所述枯草芽孢杆菌、乳酸乳球菌乳亚种、细黄链霉菌、酿酒酵母和米曲霉的集落形成单位数目比为(3-6)∶(4-6)∶(4-6)∶(5-6)∶(4-5)。
3.一种用于调节土壤酸碱度的微生物复合菌剂，其活性成分为：芽孢杆菌、乳酸菌、酵母菌、土壤放线菌和霉菌；所述芽孢杆菌为枯草芽孢杆菌(Bacillussubtilis)CICC10036，所述乳酸菌为乳酸乳球菌乳亚种( Lactococcuslactissubsp.lactis)CICC6030，所述酵母菌为酿酒酵母(Saccharomycescerevisiae)ACCC20063，所述土壤放线菌为细黄链霉菌(Streptomycesmicroflavus)ACCC40027，所述霉菌为米曲霉(Aspergillusoryzae)ACCC30155；
所述枯草芽孢杆菌、乳酸乳球菌乳亚种、细黄链霉菌、酿酒酵母和米曲霉的菌落体积浓度分别为(2-8)×108个/ml；(3-6)×108个/ml∶(3-8)×108个/ml∶(4-7)×108个/ml∶(2-5)×108个/ml。
4.根据权利要求1-3任意一项所述的微生物复合菌剂，其特征在于：所述复合菌剂中还包括吸附载体，所述活性成分与所述吸附载体的比例为1×108-2×108CFU孢子∶1ml吸附载体。
5.根据权利要求4所述的微生物复合菌剂，其特征在于：所述菌剂中，所述枯草芽孢杆菌、乳酸乳球菌乳亚种、细黄链霉菌、酿酒酵母和米曲霉分别独立包装或混合在一起。
6.权利要求1-5中任一所述的微生物复合菌剂在制备微生物土壤调理剂中的应用。
7.一种制备微生物土壤调理剂的方法，其特征在于，所述方法是在权利要求1-5任一项所述的微生物复合菌剂中，按重量百分比加入70-80％的水，10-13％的淀粉水解糖，1-2％的甲壳素。
8.权利要求7所述的方法制备得到的微生物土壤调理剂。
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