CN105001017A - 一种荒漠土壤微滴灌微生物菌肥的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种荒漠土壤微滴灌微生物菌肥的制备方法。它是将地衣芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、波茨坦芽孢杆菌、胶质芽孢杆菌、沼泽红假单胞菌、维涅兰德固氮菌6种菌相似菌株中的一种，在各自基础培养基中按接种量2.0%，28～37℃，180r/min发酵36小时得到各菌种的发酵原液；再将6种发酵原液按体积比1：1：1：2：2；3的比例混合，在（NH4）SO4？2.0～4.0g/L、NaH2PO4？1.5～3.0g/L、pH6.5～7.5，质量百分含量为2.0%的淀粉水溶液中，经28～34℃，36～48h的条件下通气搅拌发酵，直至培养液中微生物含量不低于4.0×108CFU菌落形成单位/mL而得到的。

Description

一种荒漠土壤微滴灌微生物菌肥的制备方法
技术领域
本发明涉及微生物菌肥，特别涉及一种荒漠土壤微滴灌微生物菌肥制备方法。
背景技术
微生物肥料(Microbial fertilizer)，简称菌肥，又称微生物接种剂。它是由具有特殊功效的微生物经过发酵(人工培制)而成的，含有大量有益微生物，施入土壤后，或能固定空气中的氮素，或能活化土壤中的养分，改善植物的营养环境，或在微生物的生命活动过程中，产生活性物质，刺激植物生长的特定微生物制品，在土质改善、作物高产、优质和高效农业的发展中起着重要的作用。
微滴灌技术是当今世界上节水效果较好的一种灌溉方式。微滴灌的原理是按照作物需水要求，通过低压管道系统与安装在末级管道上的滴头，将水缓慢、均匀、适量、准确地直接输送到作物根部附近的土壤表面、浸润到根系最发达区域，使根系活动区的土壤保持最佳含水状态，满足作物的需水要求的技术。与传统的沟灌漫灌方式相比，具有省水、省工、保持土壤结构，减少营养成分流失等优点，进而达到提高作物产量，增加经济效益的目的。相比于传统农业的漫灌方式，滴灌技术可节水35％-50％，水和肥的利用率高达90％。
微生物肥料因其在土壤土质的改善、肥力提高与保持、营养元素转化、提高化肥利用率、促进作物生长、拮抗土传病害，环境净化与生态系统的平衡等方面起着重要的特殊作用而受到重视。目前针对荒漠土壤贫瘠治理的微生物肥料由于菌种单一，没有耐荒漠环境生存的优势菌种，不能很好地适应干旱荒漠环境、促进植物生长，更不能达到改良荒漠土壤环境、提升土壤养分、提高农作物生存能力和产量的作用。
本发明集成了调节植物微生态平衡、防治病虫害、以及自身活力较强的芽孢杆菌属菌株，提高土壤有机质含量和植物生长所需大量元素的光合细菌、解钾菌和固氮菌等多种微生物的优势，有利于改善荒漠土壤生态环境，成本低廉，适用于多种作物增产增收。
发明内容
本发明针对目前荒漠土壤贫瘠治理存在的问题提供了一种荒漠土壤微滴灌微生物菌肥，特别是一种营养全面而且适合于荒漠盐碱地区在滴灌条件下随水滴施的专用微生物菌肥制备方法。
技术方案：本发明的技术方案是：将地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis)，枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis subsp.subtilis)，波茨坦芽孢杆菌(Brevibacillusborstelensis)，胶质芽孢杆菌(Bacillus mucilaginosus)，沼泽红假单胞菌(Rhodop seudanonaspalustris)，维涅兰德固氮菌(Azotobacter vinelandii Lipman)6种发酵原液按体积比1：1：1：2：2；3的比例混合，在(NH4)SO42.0～4.0g/L、NaH2PO41.5～3.0g/L、pH6.5～7.5，质量百分含量为2.0％的淀粉水溶液中，经28～34℃，36～48h的条件下通气搅拌发酵，直至培养液中微生物含量不低于4.0×108CFU(菌落形成单位)/mL，即得到荒漠土壤微滴灌生物液体菌肥，或经喷雾干燥得到荒漠土壤微滴灌生物粉状菌肥。
上述技术方案中：先将地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis)，枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis subsp.subtilis)，波茨坦芽孢杆菌(Brevibacillus borstelensi)，胶质芽孢杆菌(Bacillus mucilaginosus)，沼泽红假单胞菌(Rhodop seudanonas palustris)，维涅兰德固氮菌(Azotobacter vinelandii Lipman)6种菌相似菌株中的一种，在各自基础培养基中按接种量2.0％，28～37℃，180r/min发酵36小时得到各菌种的发酵原液。
所述的地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis)发酵原液为与模式菌株地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis BCRC12826)碱基序列相似度在90％及以上的菌种中的一种，在蛋白胨20.0g/L，酵母粉10.0g/L，NaCl 5.0g/L，H2O 1L，pH 7.0的基础培养基中，接种量2.0％，180r/min，37℃发酵36小时而成的。
所述的枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis subsp.subtilis)为与模式菌株枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis subsp.subtilis KCTC3135)碱基序列相似度在90％及以上的菌种中的一种，在牛肉膏20.0g/L,蛋白胨16.0g/L,葡萄糖12.0g/L,NaCl 5.0g/L,H2O 1L，pH7.2的基础培养基中，接种量2.0％，180r/min，28℃发酵36小时而成的。
所述的波茨坦芽孢杆菌(Brevibacillus borstelensis)为与模式菌株波茨坦芽孢杆菌(Brevibacillus borstelensis NRRL NRS-818)碱基序列相似度在99％及以上的菌种中的一种，在牛肉膏5.0g/L，蛋白胨8.0g/L，NaCl 5.0g/L，H2O 1L，pH 7.0的基础培养基中，接种量2.0％，180r/min，28℃发酵36小时而成的。
所述的胶质芽孢杆菌(Bacillus mucilaginosus)为与模式菌株胶质芽孢杆菌(Bacillusmucilaginosus AS1.3714；DQ898309)碱基序列相似度在99％及以上的菌种中的一种，在蔗糖5.0g/L，Na2HPO40.2g/L，MgSO4·7H2O 0.5g/L，FeCl30.005g/L，CaCO30.1g/L，KCl 0.5g/L，H2O 1L，pH 7.0的基础培养基中，接种量2.0％，180r/min，29℃发酵36小时而成的。
所述的沼泽红假单胞菌(Rhodop seudanonas palustris)为与模式菌株胶质芽孢杆菌(Bacillus mucilaginosus ACCC10649)碱基序列相似度在99％及以上的菌种中的一种，在酵母粉3.0g/L，MgSO4·7H2O 0.5g/L，蛋白胨3.0g/L，CaCl20.3g/L，H2O 1L，pH 6.8的基础培养基中，接种量2.0％，180r/min，28℃发酵36小时而成的。
所述的维涅兰德固氮菌(Azotobacter vinelandii Lipman)为与模式菌株胶质芽孢杆菌(Bacillus mucilaginosus ACCC10087)碱基序列相似度在99％及以上的菌种中的一种，在KH2PO40.2g/L，K2HPO40.8g/L，MgSO4·7H2O 2.0g/L，CaSO4·2H2O 0.1g/L,Na2MoO4·2H2O 0.05g/L，酵母膏0.5g/L，甘露醇20.0g/L，FeCl30.05g/L，H2O 1L，pH 7.2的基础培养基中，接种量2.0％，180r/min，29℃发酵36小时而成的。
本发明的微生物菌肥能够溶解土壤中的磷酸盐、硝酸盐、释放贮存在土壤沙粒中被固定的磷、钾以及微量元素等，微生物的代谢产物能够调节土壤中的微生态平衡，抑制植物病虫害，增加土壤养分的有效性，从根本上解决荒漠盐碱生境中植物生长发育中营养物质供给和土质改良。微生物产生的分泌物能够促进土壤团粒结构的形成，消除板结，可以使贫瘠土壤或者荒漠有效熟化。还可以在一定程度上抑制有害微生物的繁殖和侵害，减少植物病虫害的发生。施用本发明的微生物肥料，能使土壤pH维持在7.0左右，有利于防止荒漠沙的盐碱化。土壤全磷、全氮、全钾、有效磷、速效钾、碱解氮等含量与对照相比，分别上升了5.595、1.2～6.9、0.178～0.218、1.7～20.2、47.6～153.4、36.05～78.65g/kg土。
具体实施方式
以下结合实例对本发明做进一步的详细说明。
制备各菌种发酵原液：
地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis)发酵原液制备：选择与模式菌株地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis BCRC12826)碱基序列相似度在90％及以上的菌种中的一种，在蛋白胨20.0g/L，酵母粉10.0g/L，NaCl 5.0g/L，H2O 1L，pH 7.0的基础培养基中，接种量2.0％，180r/min，37℃发酵36小时而成。
枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis subsp.subtilis)发酵原液制备：选择与模式菌株枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis subsp.subtilis KCTC3135)碱基序列相似度在90％及以上的菌种中的一种，在牛肉膏20.0g/L,蛋白胨16.0g/L,葡萄糖12.0g/L,NaCl 5.0g/L,H2O 1L，pH7.2的基础培养基中，接种量2.0％，180r/min，28℃发酵36小时而成。
波茨坦芽孢杆菌(Brevibacillus borstelensis)发酵原液制备：选择与模式菌株波茨坦芽孢杆菌(Brevibacillus borstelensis NRRL NRS-818)碱基序列相似度在99％及以上的菌种中的一种，在牛肉膏5.0g/L，蛋白胨8.0g/L，NaCl 5.0g/L，H2O 1L，pH 7.0的基础培养基中，接种量2.0％，180r/min，28℃发酵36小时而成。
胶质芽孢杆菌(Bacillus mucilaginosus)发酵原液制备：选择与模式菌株胶质芽孢杆菌(Bacillus mucilaginosus AS1.3714；DQ898309)碱基序列相似度在99％及以上的菌种中的一种，在蔗糖5.0g/L，Na2HPO40.2g/L，MgSO4·7H2O 0.5g/L，FeCl30.005g/L，CaCO30.1g/L，KCl 0.5g/L，H2O 1L，pH 7.0的基础培养基中，接种量2.0％，180r/min，29℃发酵36小时而成。
沼泽红假单胞菌(Rhodoseudanonas palustris)发酵原液制备：选择与模式菌株胶质芽孢杆菌(Bacillus mucilaginosus ACCC10649)碱基序列相似度在99％及以上的菌种中的一种，在酵母粉3.0g/L，MgSO4·7H2O 0.5g/L，蛋白胨3.0g/L，CaCl20.3g/L，H2O 1L，pH 6.8的基础培养基中，接种量2.0％，180r/min，28℃发酵36小时而成。
维涅兰德固氮菌(Azotobacter vinelandii Lipman)发酵原液制备：选择与模式菌株胶质芽孢杆菌(Bacillus mucilaginosus ACCC10087)碱基序列相似度在99％及以上的菌种中的一种，在KH2PO40.2g/L，K2HPO40.8g/L，MgSO4·7H2O 2.0g/L，CaSO4·2H2O 0.1g/L,Na2MoO4·2H2O 0.05g/L，酵母膏0.5g/L，甘露醇20.0g/L，FeCl30.05g/L，H2O 1L，pH 7.2的基础培养基中，接种量2.0％，180r/min，29℃发酵36小时而成。
实施例1：将地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis)，枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilissubsp.subtilis)，波茨坦芽孢杆菌(Brevibacillus borstelensis)，胶质芽孢杆菌(Bacillusmucilaginosus)，沼泽红假单胞菌(Rhodop seudanonas palustris)，维涅兰德固氮菌(Azotobacter vinelandii Lipman)6种发酵原液按体积比1：1：1：2：2；3的比例混合，在(NH4)SO42.0g/L、NaH2PO41.5g/L、pH6.5，质量百分含量为2.0％的淀粉水溶液中，经34℃，48h的条件下通气搅拌发酵，直至培养液中微生物含量不低于4.0×108CFU(菌落形成单位)/mL，即得到荒漠土壤微滴灌生物液体菌肥，或经喷雾干燥得到荒漠土壤微滴灌生物粉状菌肥。
实施例2：将地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis)，枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilissubsp.subtilis)，波茨坦芽孢杆菌(Brevibacillus borstelensis)，胶质芽孢杆菌(Bacillusmucilaginosus)，沼泽红假单胞菌(Rhodop seudanonas palustris)，维涅兰德固氮菌(Azotobacter vinelandii Lipman)6种发酵原液按体积比1：1：1：2：2；3的比例混合，在(NH4)SO44.0g/L、NaH2PO43.0g/L、pH7.5，质量百分含量为2.0％的淀粉水溶液中，经28℃，36h的条件下通气搅拌发酵，直至培养液中微生物含量不低于4.0×108CFU(菌落形成单位)/mL，即得到荒漠土壤微滴灌生物液体菌肥，或经喷雾干燥得到荒漠土壤微滴灌生物粉状菌肥。
实施例3：将地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis)，枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilissubsp.subtilis)，波茨坦芽孢杆菌(Brevibacillus borstelensis)，胶质芽孢杆菌(Bacillusmucilaginosus)，沼泽红假单胞菌(Rhodop seudanonas palustris)，维涅兰德固氮菌(Azotobacter vinelandii Lipman)6种发酵原液按体积比1：1：1：2：2；3的比例混合，在(NH4)SO43.0g/L、NaH2PO42.5g/L、pH7.0，质量百分含量为2.0％的淀粉水溶液中，经30℃，42h的条件下通气搅拌发酵，直至培养液中微生物含量不低于4.0×108CFU(菌落形成单位)/mL，即得到荒漠土壤微滴灌生物液体菌肥，或经喷雾干燥得到荒漠土壤微滴灌生物粉状菌肥。

Claims (8)

1.一种荒漠土壤微滴灌微生物菌肥的制备方法，其特征在于，依次包括如下步骤：
A、配料：将地衣芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、波茨坦芽孢杆菌、胶质芽孢杆菌、沼泽红假单胞菌、维涅兰德固氮菌6种发酵原液按体积比1：1：1：2：2：3的比例充分混匀；
B、接种：按总量为10.0%的接种量接种于（NH4）SO4 2.0～4.0g/L, NaH2PO4 1.5～3.0g/L，质量百分含量为2.0%的淀粉水溶液中，pH7.0的发酵培养基中；
C、发酵：经28～34℃，36～48h的条件下通气搅拌发酵，直至培养液中微生物含量不低于4.0×108CFU/mL，即得到荒漠土壤微滴灌生物液体菌肥；或经喷雾干燥得到荒漠土壤微滴灌粉状生物菌肥。
2.根据权利要求1所述的荒漠土壤微滴灌微生物菌肥的制备方法，其特征在于，它的发酵原液各组分体积份配比为：地衣芽孢杆菌发酵原液1份，枯草芽孢杆菌发酵原液1份，波茨坦芽孢杆菌发酵原液1份，胶质芽孢杆菌发酵原液2份，沼泽红假单胞菌发酵原液3份。
3.根据权利要求1所述的荒漠土壤微滴灌微生物菌肥的制备方法，其特征在于，所述的地衣芽孢杆菌发酵原液为与模式菌株地衣芽孢杆菌碱基序列相似度在90%及以上的菌种中的一种，在蛋白胨20.0g/L，酵母粉 10.0g/L，NaCl 5.0g/L， H2O 1L ，pH 7.0的基础培养基中，接种量2.0%，180r/min，37℃发酵36小时而成。
4.根据权利要求1所述的荒漠土壤微滴灌微生物菌肥的制备方法，其特征在于，所述的枯草芽孢杆菌为与模式菌株枯草芽孢杆菌碱基序列相似度在90%及以上的菌种中的一种，在牛肉膏20.0g/L, 蛋白胨16.0g/L,葡萄糖 12.0g/L , NaCl 5.0g/L, H2O 1L ，pH7.2的基础培养基中，接种量2.0%，180r/min，28℃发酵36小时而成。
5.根据权利要求1所述的荒漠土壤微滴灌微生物菌肥的制备方法，其特征在于，所述的波茨坦芽孢杆菌为与模式菌株波茨坦芽孢杆菌碱基序列相似度在99%及以上的菌种中的一种，在牛肉膏5.0g/L，蛋白胨8.0g/L，NaCl 5.0g/L，H2O 1 L，pH 7.0的基础培养基中，接种量2.0%，180r/min，28℃发酵36小时而成。
6.根据权利要求1所述的荒漠土壤微滴灌微生物菌肥的制备方法，其特征在于，所述的胶质芽孢杆菌为与模式菌株胶质芽孢杆菌碱基序列相似度在99%及以上的菌种中的一种，在蔗糖 5.0g/L， Na2HPO4 0.2g/L，MgSO4·7H2O 0.5g/L，FeCl3 0.005g/L，CaCO3 0.1g/L，KCl 0.5g/L，H2O 1 L ，pH 7.0的基础培养基中，接种量2.0%，180r/min，29℃发酵36小时而成。
7.根据权利要求1所述的荒漠土壤微滴灌微生物菌肥的制备方法，其特征在于，所述的沼泽红假单胞菌为与模式菌株胶质芽孢杆菌碱基序列相似度在99%及以上的菌种中的一种，在酵母粉3.0g/L，MgSO4·7H2O 0.5g/L，蛋白胨 3.0g/L，CaCl2 0.3g/L，H2O 1 L，pH 6.8的基础培养基中，接种量2.0%，180r/min，28℃发酵36小时而成。
8.根据权利要求1所述的荒漠土壤微滴灌微生物菌肥的制备方法，其特征在于，所述的维涅兰德固氮菌为与模式菌株胶质芽孢杆菌碱基序列相似度在99%及以上的菌种中的一种，在KH2PO4 0.2g/L，K2HPO4 0.8g/L，MgSO4·7H2O 2.0g/L，CaSO4·2H2O 0.1g/L, Na2MoO4·2H2O 0.05g/L，酵母膏0.5g/L，甘露醇20.0g/L，FeCl3 0.05g/L，H2O 1 L，pH 7.2的基础培养基中，接种量2.0%，180r/min，29℃发酵36小时而成。
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