CN106221705A - 一种抗病害微生物土壤修复剂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种抗病害微生物土壤修复剂及其制备方法，涉及农业领域，其是由微生物菌剂发酵后接种于载体而制成，微生物菌剂包括巨大芽孢杆菌，胶冻样芽孢杆菌，淡紫拟青霉，侧孢芽孢杆菌和枯草芽孢杆菌，发酵前的微生物菌剂与载体的重量比1：1～5。此抗病害微生物土壤修复剂可以有效提高农作物产量，改善农作物品质，预防或治理农作物生长过程中可能的病害虫害，同时还能维持或改善土壤质量。此外本发明还涉及一种抗病害微生物土壤修复剂的制备方法，其制作方法简单，原料易取得并且价格合理，易于工业化大量生产。

Description

一种抗病害微生物土壤修复剂及其制备方法

技术领域

本发明涉及农业化肥领域，具体而言，涉及到一种抗病害微生物土壤修复剂及其制备方法。

背景技术

当下的农业活动中，由于经常性对土壤使用化肥或农药，这些化肥中有的是只含有大量无机化合物的单一肥，可以在使用的短时间内达到一定的效果，但是在使用一次或少数几次后，会造成土壤的结块，极大降低了土壤质量，非常不利于在所用的土地上进行下一次种植。

同时，由于现在对农药使用率和使用量的提高，会在土壤中留下大量的重金属、有机磷等，这种土壤中收获的农作物，不仅农作物的品质低，还会使农作物中含有大量对人体有害物质，这样的土壤对环境的威胁也非常大。

但是，如果不使用农药化肥，土壤中可能滋生多种对农作物有害的微生物，比如侵害农作物根部，影响农作物生长甚至可能造成农作物死亡的根结线虫，因此不采用任何方法防虫害对土壤和农作物均有不良影响。

发明内容

本发明的目的在于提供一种抗病害微生物土壤修复剂，通过采用微生物菌种发酵的方式，不仅可以使农作物在生长过程中，所添加的营养元素或营养物质会尽可能减少流失，让农作物在生长过程中得到充分的养分；同时还可以抵抗部分常见的危害农作物的微生物或害虫；在此基础上，更能够分解农药残留物，改善土壤结构，让农作物在安全的条件下生长，也不会产生因为种植农作物而致使土壤结构变差，养分流失的情况。

本发明解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。

一种抗病害微生物土壤修复剂，是由微生物菌剂发酵后接种于载体而制成，上述微生物菌剂包括巨大芽孢杆菌，胶冻样芽孢杆菌，淡紫拟青霉，侧孢芽孢杆菌和枯草芽孢杆菌，发酵前的微生物菌剂与载体的重量比为1：1～5。

本发明还提供了上述抗病害微生物土壤修复剂的制备方法。

此抗病害微生物土壤修复剂的制备方法为：将载体粉碎得到第一样品，将微生物菌剂进行发酵得到第二样品，将第二样品接种到第一样品制得上述抗病害微生物土壤修复剂。

本发明较佳实施例提供的抗病害微生物土壤修复剂及其制备方法的有益效果是，此抗病害微生物土壤修复剂可以有效地减少土壤或化肥中氮元素等重要必须元素的的流失，让农作物在生长过程中得到充分的营养供给，同时，也能防治常见的对农作物生长有危害的微生物或害虫，此外，还可以处理农药残留物，改善土壤结构和质量，不仅仅为农作物的生长提供了安全可靠的环境，还避免了由于种植农作物而损害土壤的可能性。

另外，此种抗病害微生物土壤修复剂的制作方法原料容易取得而且价格便宜，整个制作过程方便简单，对制作环境，制作条件的要求都不高，非常利于工业上的大批量生产。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。

下面对本发明实施例的抗病害微生物土壤修复剂及其制备方法进行具体说明。

本发明提供的一种抗病害微生物土壤修复剂，原料包括微生物菌剂和载体，由微生物菌剂发酵后接种于载体而制成，其中微生物菌剂包括巨大芽孢杆菌，胶冻样芽孢杆菌，淡紫拟青霉，侧孢芽孢杆菌和枯草芽孢杆菌，发酵前的微生物菌剂与载体的重量比1：1～5。

载体的作用是为菌种提供一个良好的混合环境，同时载体本身可以提供营养物质，改良土壤，增加农作物所需的营养，加强抗病害微生物土壤修复剂的整体效果，常见可选择的有珍珠岩、蛭石、草炭、沸石、膨润土、硅藻土、稻壳和动物粪便等。具体到本发明中，优选为草炭、沸石、膨润土、硅藻土和动物粪便，其中动物粪便优选自猪粪便、牛粪便、鸡粪便、鸭粪便、鹅粪便和马粪便中的至少一种，例如可以是只有猪粪便一种，也可以是鸡粪便与鸭粪便的组合物。这些动物粪便在动物体内没有充分消化，本身含有较多对农作物和土壤有用的营养物质，另外成分较为简单，一般不会对菌种有不良影响，同时这些动物粪便容易取得，成本非常低廉，对于本发明实施例是很好的载体的选择。

为了保证农作物在生长过程中，最大程度减少来自于农药的危害，最大可能地吸收土壤中的营养元素，也为了防治根结线虫以及抑制真菌类病害，以及增加土壤养分、改良土壤结构，在本发明中所选的菌种包括巨大芽孢杆菌，胶冻样芽孢杆菌，淡紫拟青霉，侧孢芽孢杆菌和枯草芽孢杆菌；其中巨大芽孢杆菌、胶冻样芽孢杆菌的主要功能是分解残留农药，淡紫拟青霉的主要功能是防治根结线虫，侧孢芽孢杆菌的主要功能是抑制真菌类病害，淡紫拟青霉和侧孢芽孢杆菌混合后可以有效杜绝作物生长过程的根结线虫病害以及真菌类病害，尤其对于甘蔗等植物有很好的防病害效果。枯草芽孢杆菌的主要功能是增加土壤养分和改良土壤结构。所选取的以上菌种之间不会产生拮抗作用，能使每个菌种的功用都得到最大程度的发挥。

上述抗病害微生物土壤修复剂的制备方法，包括：

将载体粉碎过筛，得到第一样品。在对载体进行粉碎前，优选地在其中加入土壤改良剂，土壤改良剂优选为顺丁烯二酸，聚丙烯酸，聚乙烯醇等化学物质，土壤改良剂可以使载体分子间的缝隙加大，在后续步骤中能更充分地对菌剂进行吸附；粉碎后过筛，优选为0.1cm～2cm的筛孔，在这个范围内的载体吸附效果好，也不会使样品颗粒太小而不方便下一步处理。

将微生物菌剂进行发酵，得到第二样品。在对微生物菌剂进行发酵时，优选地方法是对微生物菌剂中的不同菌种分别进行发酵得到多个菌液，再将这些菌液分别与第一样品进行接种。这样的方法可以让每一种菌种都能与载体进行充分的接触，让载体充分吸附每种菌种，达到更好的吸附效果。

进一步地，发酵采用的培养基底可以是常见培养基底的任意一种，如牛肉膏琼脂培养基，豌豆琼脂培养基，萨市(Sabouraud’s)培养基等。整个发酵过程的温度优选控制在30℃～40℃，发酵过程的初始pH值控制在5～7范围内，在此条件下，菌种有最佳活性，可以很好的与菌种载体混合吸附。发酵时间建议至少72小时，以保证发酵过程较为充分彻底。

将第二样品接种于第一样品制得所述抗病害微生物土壤修复剂。由于是液体菌种，可以采用料表面接种法，表面加枪头插入式接种法，袋表面扎孔接种法，袋壁内喷射接种法等任意一种。

在将第二样品完全接种于第一样品后，静置10分钟左右，对此混合物进行均匀搅拌混合，并在搅拌过过程中加入石灰，石灰的主要作用是对土壤中的重金属进行修复，而且石灰容易取得，成本低廉，吸附效果非常好。

进一步地，待石灰也充分混合后，对此时混合物进行干燥，在干燥过程中，可以让其自然风干，也可以借助鼓风机等机器进行加速粉干，由于此时的混合物化学性质已经比较稳定，因此温度的控制范围是10℃～60℃，实验证明，自然风干与人为机器风干对抗病害微生物土壤修复剂最后的使用效果没有显著差别，如果是利用于工业生产，建议使用人工机器风干，可以减少整个制备过程的时间。

以下结合实施例对本发明的特征和性能做进一步的详细描述。

实施例1

称取100kg干燥的膨润土并向其中加入0.5kg顺丁烯二酸并打碎，过直径为0.5cm的筛孔，得到第一样品。

取巨大芽孢杆菌，胶冻样芽孢杆菌，淡紫拟青霉，侧孢芽孢杆菌和枯草芽孢杆菌各10kg，在五个培养皿内分别对以上五个菌种进行发酵，本实施例选择牛肉膏琼脂培养基；整个发酵过程的温度控制在33℃，选择现有的智能调温控制器对整个发酵过程进行温度调节控制；发酵过程的初始，用柠檬酸将发酵环境pH调节至5.5，在剩下的发酵过程中不再对pH进行干预或调节。整个发酵过程连续持续72小时，得到各个菌种的菌液。

将得到的五种菌液以任意顺序分别接种于第一样品，静置10分钟后再加入5kg石灰搅拌混合，直至为糊状物质。

将上述的糊状物质放入鼓风加热器中，温度设定为40℃，直到糊状物质变成小块状或粉末状，得到抗病害微生物土壤修复剂。

实施例2

称取50kg硅藻土、25kg鸡粪便和25kg鸭粪便并进行混合，再向其加入0.5kg聚丙烯酸并打碎，过直径为0.8cm的筛孔，得到第一样品。

取巨大芽孢杆菌，胶冻样芽孢杆菌，淡紫拟青霉，侧孢芽孢杆菌和枯草芽孢杆菌，地衣芽孢杆菌各10kg，在六个培养皿内分别对以上六个菌种进行发酵，本实施例选择豌豆琼脂培养基作为培养基底；整个发酵过程的温度控制在36℃，选择现有的智能调温控制器对整个发酵过程进行温度调节控制；发酵过程的初始，用苹果酸将发酵环境pH调节至6，在剩下的发酵过程中不再对pH进行干预或调节。整个发酵过程连续持续90小时，得到各个菌种的菌液。

将得到的六种菌液以任意顺序分别接种于第一样品，静置10分钟后加入5kg石灰搅拌混合，直至为糊状物质。

将上述的糊状物质放入鼓风加热器中，温度设定为30℃，直到糊状物质变成小块状或粉末状，得到抗病害微生物土壤修复剂。

实施例3

称取50kg草炭和50kg沸石并进行混合，再向其加入0.5kg聚乙烯醇并打碎，过直径为1cm的筛孔，得到第一样品。

取巨大芽孢杆菌，胶冻样芽孢杆菌，淡紫拟青霉，侧孢芽孢杆菌和枯草芽孢杆菌，蜡状芽孢杆菌各10kg，在六个培养皿内分别对以上六个菌种进行发酵，本实施例选择萨市(Sabouraud’s)培养基作为培养基底；整个发酵过程的温度控制在39℃，选择现有的智能调温控制器对整个发酵过程进行温度调节控制；发酵过程的初始，用柠檬酸将发酵环境pH调节至6.5，在剩下的发酵过程中不再对pH进行干预或调节。整个发酵过程连续持续72小时，得到各个菌种的菌液。

将得到的六种菌液以任意顺序分别接种于第一样品，静置15分钟后加入5kg石灰搅拌混合，直至为糊状物质。

将上述的糊状物质放入鼓风加热器中，温度设定为50℃，直到糊状物质变成小块状或粉末状，得到抗病害微生物土壤修复剂。

甘蔗是一种热带和亚热带草本植物，是我国主要的糖类作物，适于栽种于土壤肥沃、阳光充足、雨水充沛、冬夏温差大的地方。甘蔗是温带和热带农作物，是制造蔗糖的农作物，含有丰富的糖分、水分，还含有对人体新陈代谢非常有益的各种维生素、脂肪、蛋白质、有机酸、钙等，甘蔗生长期长，植株高大，生长期长、产量高、消耗养分多，还能用产糖量来衡量甘蔗的优劣；而玉米用作饲料、食物和工业原料，在许多地区作为主要食物，营养价值高，特别在中国播种面积在3亿亩左右，仅次于稻、麦，在粮食作物中居第三位，植株硕大便于观察测量，因此选用甘蔗和玉米来作为实验本实施例中验证抗病害微生物土壤修复剂使用效果的农作物。

选取一实验田，划分为面积相同的四部分，四部分田地均以相同的种植密度种上相同品种，相同数量的甘蔗，四部分田地分别施用同等重量的本发明实施例1、本发明实施例2、本发明实施例3和当下市面上购买的抗病害微生物土壤修复剂，其它条件，如光照、水分供给等均一样，从而让甘蔗生长，待四部分田地甘蔗都成熟后，用称测量甘蔗收获后重量并计算得出平均每亩产量，通过用人眼观察和手的触感来判断土壤是否有结块。最后得出如表1的对比实验结果。

另再选取划分为面积相同的四部分，四部分田地均以相同的种植密度种上相同品种，相同数量的玉米，四部分田地分别施用同等重量的本发明实施例1、本发明实施例2、本发明实施例3和当下市面上购买的普通土壤修复剂，其它条件，如光照、水分供给等均一样，从而让玉米生长，待四部分田地玉米都成熟后，将玉米粒全部称重进而计算出亩产量，而通过用人眼观察和手的触感来判断土壤是否有结块。最后得出如表2的对比实验结果。

表1：不同抗病害微生物土壤修复剂对甘蔗产量以及土壤情况的影响。

通过表1数据可知，本发明实施例的抗病害微生物土壤修复剂能有效增加甘蔗产量，并且有维持或改善土壤质量的功用。其中实施例2效果最佳，原因是增加了地衣芽孢杆菌用于防治对甘蔗有害的真菌，使甘蔗在生长过程中各部分能更健康吸收养分，促进甘蔗生长。由于鸡和鸭的消化过程最简单，粪便中的营养较多，因此载体采用鸡粪便和鸭粪便的组合方式可能也有一定的促进作用；硅藻土本身质地疏松，与鸡粪便、鸭粪便的配合作用也让抗病害微生物土壤修复剂效果有明显改善，甘蔗在成长过程中得到更多样更充足的元素供给。

此外，对比本发明实施例获得的抗病害微生物土壤修复剂以及市售普通土壤修复剂可以看出，由于本发明中采用了淡紫拟青霉和侧孢芽孢杆菌等具有抗病害菌群，使用该抗病害微生物土壤修复剂可以显著提高作物的抗病害能力，减少病虫害发生，提高作物的经济价值。

而发酵过程中培养基的不同选择，pH调节剂的不同选择，以及干燥过程中对温度的不同选择等，对本发明中的抗病害微生物土壤修复剂的最后功效，没有显著差异。

表2：不同抗病害微生物土壤修复剂对玉米产量以及土壤情况的影响。

通过表2数据可知，本发明实施例的抗病害微生物土壤修复剂能有效增加玉米产量，并且有维持或改善土壤质量的功用。其中实施例2效果最佳，原因可能是增加了地衣芽孢杆菌用于防治对玉米有害的真菌，而玉米对疾病的抵抗力较弱，反应较为明显，同时有机磷对玉米的影响不是特别明显，因此实施例2有较好的增产作用。由于鸡和鸭的消化过程最简单，粪便中的营养较多，因此载体采用鸡粪便和鸭粪便的组合方式可能也有一定的促进作用。

而发酵过程中培养基的不同选择，pH调节剂的不同选择，以及干燥过程中对温度的不同选择等，对本发明中的抗病害微生物土壤修复剂的最后功效，没有显著差异。

综上所述，本发明实施例的抗病害微生物土壤修复剂，不仅提供了农作物在生长过程中所需的重要元素，更由于有微生物菌种的作用，不仅使得农作物对各个元素的吸收更加充分，而且能更有效地防治各种虫害或微生物不良感染，为农作物提供极佳的生长环境，最终让农作物的产量显著增加，同时，本发明实施例还能很好维持或改善土壤质量和结构，是一种有环保功能的抗病害微生物土壤修复剂。

以上所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

Claims (10)

1.一种抗病害微生物土壤修复剂，其特征在于，其是由微生物菌剂发酵后接种于载体而制成，所述微生物菌剂包括巨大芽孢杆菌，胶冻样芽孢杆菌，淡紫拟青霉，侧孢芽孢杆菌和枯草芽孢杆菌，发酵前的所述微生物菌剂与所述载体的重量比为1：1～5。

2.根据权利要求1所述的抗病害微生物土壤修复剂，其特征在于，发酵前的所述微生物菌剂与所述载体的重量比为1：1.5～4。

3.根据权利要求2所述的抗病害微生物土壤修复剂，其特征在于，所述载体选自草炭、沸石、膨润土、硅藻土和动物粪便中的至少一种。

4.权利要求1-3任一项所述的一种抗病害微生物土壤修复剂的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：

将所述载体粉碎得到第一样品，将所述微生物菌剂进行发酵得到第二样品，将所述第二样品接种到所述第一样品制得所述抗病害微生物土壤修复剂。

5.根据权利要求4所述的一种抗病害微生物土壤修复剂的制作方法，其特征在于，对所述微生物菌剂进行发酵时，发酵温度为30℃～40℃，发酵过程的初始pH值为5～7。

6.根据权利要求5所述的一种抗病害微生物土壤修复剂的制作方法，其特征在于，所述第二样品包括对所述微生物菌剂中的不同菌种分别进行发酵得到的多个菌液。

7.根据权利要求4所述的一种抗病害微生物土壤修复剂的制作方法，其特征在于，将所述第二样品接种到所述第一样品后，搅拌后加热制得所述抗病害微生物土壤修复剂。

8.根据权利要求7所述的一种抗病害微生物土壤修复剂的制作方法，其特征在于，在所述搅拌过程中加入石灰。

9.根据权利要求7所述的一种抗病害微生物土壤修复剂的制作方法，其特征在于，所述加热过程的温度为10～60℃。

10.根据权利要求4所述的一种抗病害微生物土壤修复剂的制作方法，其特征在于，在将所述载体粉碎前，向所述载体中加入土壤改良剂并混合均匀。