CN106242776A - 一种用于光伏农业的微生物制剂及其生产方法 - Google Patents

一种用于光伏农业的微生物制剂及其生产方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种用于光伏农业的微生物制剂及其生产方法。其包含按总质量百分比的枯草芽孢杆菌10‑20％、细黄链霉菌10‑20％、沼泽红假孢菌20‑30％、纳米钙20‑30％、褐藻多糖5％、微量元素20‑30％。将上述原料分别在各自的液体培养基中培养至对数期，发酵产物按重量百分比计为10‑20％枯草芽孢杆菌、10‑20％细黄链霉菌、20‑30％沼泽红假孢菌混合而成，混合后的微生物数量达到≥2×108，然后混入占发酵物总质量为5％褐藻多糖、纳米钙20‑30％、20‑30％微量元素。本发明为光伏种植专用微生物肥料，解决这种新型栽培模式所带来的问题，提高作物的产量与品质。本发明加入各种微量元素能给满足作物的营养平衡，其中Fe、Mg对提高植物叶绿素含量，促进光合作用具有直接的效果。

Description

一种用于光伏农业的微生物制剂及其生产方法
技术领域
本发明涉及农业技术领域，尤其涉及一种用于光伏农业的微生物制剂及其生产方法。
背景技术
目前，世界能源结构中人类主要利用的是化石能源，其中石油、天然气、煤炭的消费构成分别为41％、23％、27％。而根据目前所探明的储量和消费量计算，这些能源资料仅可供全世界大约消费160年。同时人们也深刻认识到化石能源的过度开发与利用是造成地球生存环境恶化的主要原因之一，如燃烧释放的二氧化碳和含氧硫化物直接导致了地球温室效应和酸雨的产生。因此，寻求代替传统能源的可再生的、清洁的能源是人类急需解决的问题。
我国属于太阳能能源较为丰富的国家之一，有大量的太阳能资源可以利用，开发利用太阳能的主要途径是光伏发电。然而由于我国土地资源匮乏，单纯的光伏发电对有限土地的综合与高效利用产生了极大的浪费。而发展光伏农业则可以解决这一矛盾，光伏农业就是将太阳能发电广泛应用到现代农业种植、养殖、灌溉、病虫害防治以及农业机械动力提供等领域的一种新型农业。其具有不额外占用土地，也不会改变土地使用性质，实现土地资源的高效利用等诸多优点。然而涉及到光伏发电与农业种植相结合时也会出现一些问题，其中一方面为光照问题，由于光伏发电的特殊性，会一定程度上减弱作物对光的吸收，因此会影响一些对光照要求较高作物的光合作用，从而影响其产量和品质。
微生物菌肥具有增加土壤肥力、提供作物生长所必须的营养元素、改善植物根际微环境等效果，可以促进植物对养分的吸收利用，提高植物光合作用效率，从而促进植物生长，同时也增强了植物自身适应不良环境的能力，温度胁迫，光照胁迫等。
钙是植物中的中量元素，是无法替代的植物结构组成元素，它可以在光刺激和光诱导的生理反应之间充当第二信使，提高植物光合作用效率并能间接调节植物生长发育的各个方面。纳米钙是运用纳米技术制造的一种新型钙，是普通碳酸钙粒径的十分之一，这样更加利于钙的吸收与运输。
海藻多糖可以控制细胞分裂、调节细胞生长以及维持生命有机体正常代谢，清除活性氧、稳定膜的结构，提高细胞的稳定性等方面具有重要作用。可刺激植物体内非特异性活性因子的产生，调节内源激素的平衡。于此同时还可以提高过氧化物酶(CAT)和超氧化物歧化酶(SOD)的活性，具有清除过多自由基与抗脂质过氧化的作用。
与传统化肥相比，微生物肥料具有环境友好型特性，成为近年来肥料研究的热点。随着对微生物肥料研究的不断深入，微生物肥料的品种已由原来的固氮菌肥料、根瘤菌肥料等简单的几种发展到目前的十几种，施用方式也包含拌种、灌根，叶面喷施等多种形式，然而，针对光伏种植业，这种新型的栽培模式相关联的专用肥料还鲜有研究。
发明内容
本发明的目的是：开发出光伏种植专用微生物肥料，解决这种新型栽培模式所带来的问题，提高作物的产量与品质显得尤为重要，同时此种专用肥料的研发具有广阔的市场前景。
本发明提供了一种用于光伏农业的微生物制剂，其包含按总重量百分比的枯草芽孢杆菌10-20％、细黄链霉菌10-20％、沼泽红假孢菌20-30％、纳米钙20-30％、褐藻多糖5％、微量元素20-30％。
优选的，所述纳米钙加入量为总质量的20％。
优选的，所述微量元素为FeSO4、CuSO4、MnSO4·3H2O、NH4MO4、H3BO3、KNO3、MgSO4·7H2O、ZnSO4·4H2O。
优选的，所述微量元素FeSO4、CuSO4、MnSO4·3H2O、NH4MO4、H3BO3、KNO3、MgSO4·7H2O、ZnSO4·4H2O加入量分别为质量比的5：0.5：1：0.2：2.5：10：8：0.5，优选为总质量的5％、0.5％、1％、0.2、2.5％、10％、8％、0.5％。
本发明另提供了一种用于光伏农业的微生物制剂及其生产方法，将沼泽红假孢菌、枯草芽孢杆菌、细黄链霉菌分别在各自的液体培养基中培养至对数期，发酵产物按重量百分比计为10-20％枯草芽孢杆菌、10-20％细黄链霉菌、20-30％沼泽红假孢菌混合而成，混合后的微生物数量达到≥2×108，然后混入占发酵物总质量为5％褐藻多糖、纳米钙20-30％、20-30％微量元素。
优选的，所属纳米钙加入量分别为总质量的20％。
优选的，所述微量元素为FeSO4、CuSO4、MnSO4·3H2O、NH4MO4、H3BO3、KNO3、MgSO4·7H2O、ZnSO4·4H2O，加入量分别为质量比的5：0.5：1：0.2：2.5：10：8：0.5，优选为总质量的5％、0.5％、1％、0.2、2.5％、10％、8％、0.5％。
优选的，所述沼泽红假孢菌的制备方法如下：在厌氧条件下进行沼泽红假孢菌培养，为接种量3-5％，培养48-60小时，pH值7.0-7.2，温度35℃，光照强度2000xl；培养液按重量记为NH4Cl 1.1％K2HPO4 0.005％NaHCO3 0.3％酵母膏0.2％，余量为1000ml蒸馏水。
优选的，所述枯草芽孢杆菌的制备方法如下：在有氧环境下进行枯草孢杆菌培养，为接种量为3-5％，培养12-16小时，pH值7.0-7.2，温度35℃；培养液按重量记为蛋白胨1.0％，酵母粉0.5％，淀粉3％，NaCl 1.0％，25％浓度的MnSO4 0.2％，Na2HPO4 0.2％，MgSO40.1％，余量为1000ml蒸馏水。
优选的，所述细黄链霉菌的制备方法如下：在有氧环境下进行细黄链霉菌培养，为接种量为3-5％，培养48-60小时，pH值7.0-7.2，温度28℃；可溶性淀粉4％，葡萄糖0.9％，黄豆饼粉1.5％，蛋白胨0.6％，鱼粉1％，酵母粉0.5％，(NH4)2SO4 0.15％，Na2HPO4 0.2％，MgSO4 0.3％，NaNO3 0.08％，CaCO3 0.35％，余量为1000ml蒸馏水。
有益效果：本发明针对光伏农业自身特点而开发的微生物制剂，其中所含的微生物种类可以提高叶绿素含量，促进植物的光合作用速率，增强根系琥珀酸脱氢酶含量，提高根系活力，微生物自身分泌激素类物质，提高作物对于光伏农业中弱光环境的适应能力，同时提高对对多种病原物的抵抗能力。加入纳米钙，因为其体积与传统钙相比，更加的微小，因此更有利于植物的吸收利用与转运，钙的高效率利用与转运可以提高植物的光合作用效率。
加入褐藻多糖，其不仅具有清除活性氧的作用，还能够显著降低脂质过氧化物(LPO)的含量，提高过氧化物酶(CAT)和超氧化物歧化酶(SOD)的活性，具有清除过量活性氧自由基与缓解膜脂过氧化的作用，有利于作物适应光伏农业下的特殊的光环境。加入各种微量元素能给满足作物的营养平衡，其中Fe、Mg对提高植物叶绿素含量，促进光合作用具有直接的效果。
具体实施方式
为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面结合实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。
用于光伏农业的微生物制剂，其包含按总质量百分比的枯草芽孢杆菌10-20％、细黄链霉菌10-20％、沼泽红假孢菌20-30％、纳米钙20-30％、褐藻多糖5％、微量元素20-30％。所述微量元素FeSO4、CuSO4、MnSO4·3H2O、NH4MO4、H3BO3、KNO3、MgSO4·7H2O、ZnSO4·4H2O加入量分别为质量比的5：0.5：1：0.2：2.5：10：8：0.5。
实施例1：按总质量百分比的枯草芽孢杆菌10％、细黄链霉菌10％、沼泽红假孢菌20％、纳米钙25％、褐藻多糖5％、微量元素30％。所述微量元素FeSO4、CuSO4、MnSO4·3H2O、NH4MO4、H3BO3、KNO3、MgSO4·7H2O、ZnSO4·4H2O加入量分别为质量比的5：0.5：1：0.2：2.5：10：8：0.5。
使用作物：番茄
使用时间:番茄结果初期
使用方法：利用叶面喷施，浓度为1:500倍，喷施程度：叶片有留滴
效果：不仅可以使番茄的产量提高12.5％，而且可以改善番茄的品质。提高番茄叶绿素含量(+8.9％)、维生素c的含量(+13.5％)，糖酸比(+9.7％)，同时延长番茄的保存时期。
实施例2：
按总质量百分比的枯草芽孢杆菌15％、细黄链霉菌15％、沼泽红假孢菌25％、纳米钙20％、褐藻多糖5％、微量元素20％。所述微量元素FeSO4、CuSO4、MnSO4·3H2O、NH4MO4、H3BO3、KNO3、MgSO4·7H2O、ZnSO4·4H2O加入量分别为质量比的5：0.5：1：0.2：2.5：10：8：0.5。
使用作物：生菜
使用时间:定植后一周
使用方法：利用叶面喷施，浓度为1:600倍，喷施程度：叶片有留滴
效果：可以使生菜的产量提高19.8％，而且可以改善生菜的品质。提高叶绿素含量(+7.5％)、维生素c的含量(+10.2％)，水分(+10.4％)。降低了亚硝酸盐含量(-15.7％)，粗纤维含量(-9.8％)。
实施例3：
按总质量百分比的枯草芽孢杆菌20％、细黄链霉菌15％、沼泽红假孢菌20％、纳米钙20％、褐藻多糖5％、微量元素20％。所述微量元素FeSO4、CuSO4、MnSO4·3H2O、NH4MO4、H3BO3、KNO3、MgSO4·7H2O、ZnSO4·4H2O加入量分别为质量比的5：0.5：1：0.2：2.5：10：8：0.5。
使用作物：草莓
使用时间:结果初期
使用方法：利用叶面喷施，浓度为1:300倍，喷施程度：叶片有留滴
效果：可以增加叶片叶绿素含量，根系发达，使草莓的产量提高12.1％，提高草莓的可溶性固形物含量(+9.4％)，单果重(+9.3％)，提前着色，白粉病发病率减轻。
实施例4
按总质量百分比的枯草芽孢杆菌10％、细黄链霉菌20％、沼泽红假孢菌20％、纳米钙20％、褐藻多糖5％、微量元素25％。所述微量元素FeSO4、CuSO4、MnSO4·3H2O、NH4MO4、H3BO3、KNO3、MgSO4·7H2O、ZnSO4·4H2O加入量分别为质量比的5：0.5：1：0.2：2.5：10：8：0.5。
使用作物：芹菜
使用时间:定植后一周
使用方法：利用叶面喷施，浓度为1:500倍，喷施程度：叶片有留滴
效果：可以使芹菜的产量提高12.6％，而且还可以改善芹菜的品质。提高芹菜还原性糖(+6.8％)、维生素c的含量(+11.5％)、水分(+5.1％)。降低了亚硝酸盐含量(-8.3％)，粗纤维含量(-12.1％)。
实施例5
按总质量百分比的枯草芽孢杆菌15％、细黄链霉菌10％、沼泽红假孢菌20％、纳米钙30％、褐藻多糖5％、微量元素20％。所述微量元素FeSO4、CuSO4、MnSO4·3H2O、NH4MO4、H3BO3、KNO3、MgSO4·7H2O、ZnSO4·4H2O加入量分别为质量比的5：0.5：1：0.2：2.5：10：8：0.5。
使用作物：黄瓜
使用时间:开花坐果期
使用方法：利用叶面喷施，浓度为1:400倍，喷施程度：叶片有留滴
效果：可以使黄瓜的产量提高13.1％，降低黄瓜大肚瓜、蜂腰瓜、弯瓜的发生率，此外能够提高黄瓜可溶性蛋白(+11.4％)、可溶性糖(+18.9％)、维生素c的含量(+12.9％)以及水分(+7.3％)。
实施例6
按总质量百分比的枯草芽孢杆菌15％、细黄链霉菌10％、沼泽红假孢菌30％、纳米钙20％、褐藻多糖5％、微量元素20％。所述微量元素FeSO4、CuSO4、MnSO4·3H2O、NH4MO4、H3BO3、KNO3、MgSO4·7H2O、ZnSO4·4H2O加入量分别为质量比的5：0.5：1：0.2：2.5：10：8：0.5。
使用作物：马铃薯
使用时间:块茎形成期
使用方法：利用叶面喷施，浓度为1:400倍，喷施程度：叶片有留滴
效果：可以使马铃薯的产量提高10.7％，降低粗皮率以及疮痂病的发生率，可以提高马铃薯可溶性蛋白(+5.3％)、还原性糖(+6.4％)、维生素c(+4.1％)、淀粉(+9.6％)的含量。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种用于光伏农业的微生物制剂，其特征在于，其包含按总质量百分比的枯草芽孢杆菌10-20％、细黄链霉菌10-20％、沼泽红假孢菌20-30％、纳米钙20-30％、褐藻多糖5％、微量元素20-30％。
2.根据权利要求1所述的一种用于光伏农业的微生物制剂，其特征在于，所述纳米钙加入量为总质量的20％。
3.根据权利要求1所述的一种用于光伏农业的微生物制剂，其特征在于，所述微量元素为FeSO4、CuSO4、MnSO4·3H2O、NH4MO4、H3BO3、KNO3、MgSO4·7H2O、ZnSO4·4H2O。
4.根据权利要求3所述的一种用于光伏农业的微生物制剂，其特征在于，所述微量元素FeSO4、CuSO4、MnSO4·3H2O、NH4MO4、H3BO3、KNO3、MgSO4·7H2O、ZnSO4·4H2O加入量分别为质量比的5：0.5：1：0.2：2.5：10：8：0.5。
5.一种用于光伏农业的微生物制剂及其生产方法，其特征在于：将沼泽红假孢菌、枯草芽孢杆菌、细黄链霉菌分别在各自的液体培养基中培养至对数期，发酵产物按重量百分比计为10-20％枯草芽孢杆菌、10-20％细黄链霉菌、20-30％沼泽红假孢菌混合而成，混合后的微生物数量达到≥2×108，然后混入占发酵物总质量为5％褐藻多糖、20-30％纳米钙、20-30％微量元素。
6.根据权利要求5所述的一种用于光伏农业的微生物制剂及其生产方法，其特征在于，所述纳米钙加入量为总质量的20％。
7.根据权利要求5所述的一种用于光伏农业的微生物制剂及其生产方法，其特征在于，所述微量元素为FeSO4、CuSO4、MnSO4·3H2O、NH4MO4、H3BO3、KNO3、MgSO4·7H2O、ZnSO4·4H2O，加入量分别为质量比的5：0.5：1：0.2：2.5：10：8：0.5。
8.根据权利要求5所述的一种用于光伏农业的微生物制剂及其生产方法，其特征在于，所述沼泽红假孢菌的制备方法如下：在厌氧条件下进行沼泽红假孢菌培养，为接种量3-5％，培养48-60小时，pH值7.0-7.2，温度35℃，光照强度2000xl；培养液按重量记为NH4Cl1.1％K2HPO4 0.005％NaHCO3 0.3％酵母膏0.2％，余量为1000ml蒸馏水。
9.根据权利要求5所述的一种用于光伏农业的微生物制剂及其生产方法，其特征在于，所述枯草芽孢杆菌的制备方法如下：在有氧环境下进行枯草孢杆菌培养，为接种量为3-5％，培养12-16小时，pH值7.0-7.2，温度35℃；培养液按重量记为蛋白胨1.0％，酵母粉0.5％，淀粉3％，NaCl 1.0％，25％浓度的MnSO4 0.2％，Na2HPO4 0.2％，MgSO4 0.1％，余量为1000ml蒸馏水。
10.根据权利要求5所述的一种用于光伏农业的微生物制剂及其生产方法，其特征在于，所述细黄链霉菌的制备方法如下：在有氧环境下进行细黄链霉菌培养，为接种量为3-5％，培养48-60小时，pH值7.0-7.2，温度28℃；可溶性淀粉4％，葡萄糖0.9％，黄豆饼粉1.5％，蛋白胨0.6％，鱼粉1％，酵母粉0.5％，(NH4)2SO4 0.15％，Na2HPO4 0.2％，MgSO40.3％，NaNO3 0.08％，CaCO3 0.35％，余量为1000ml蒸馏水。
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