CN106544302A - 一种用于土壤改良的复合微生物菌剂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及微生物菌剂领域，具体涉及一种用于土壤改良的复合微生物菌剂，所述菌剂由复合乳酸菌、芽孢杆菌、肠杆菌、酵母菌和醋酸杆菌的发酵菌液混合而成。所述的复合乳酸菌由植物乳杆菌、乳酸链球菌、粪肠球菌、乳酸乳杆菌组成。所述的酵母菌由酿酒酵母菌、热带假丝酵母菌组成。本发明的复合微生物菌剂以厌氧细菌为主，菌群搭配科学合理，代谢途径丰富，互不拮抗，制备周期短，设备利用率高，用于土壤改良效果稳定，成本低，并可以有效改良土壤理化性状，提高土壤肥力，长期使用能使板结土壤恢复到原生态结构。

Description

一种用于土壤改良的复合微生物菌剂及其制备方法

技术领域

本发明涉及微生物菌剂领域，具体涉及一种用于土壤改良的复合微生物菌剂及其制备方法。

背景技术

近几十年来，中国的农业种植大量使用化肥农药，使得土壤板结、土壤酸化、土传病害等一系列的问题相继出现。化学肥料及农药的长期过量使用，复种指数高和连作产生的土壤持续生产力障碍问题，引发了土壤质量健康、农产品质量安全问题。据调查显示，目前，我国受镉、汞、砷、铅等重金属污染的耕地面积近5000万hm，土壤侵蚀和土壤酸化面积已分别超过中国国土总面积的30％和40％；据统计我国土壤总超标率达到16.1％，其中重度污染点位比例为1.1％。土壤污染以无机型为主。南方土壤污染重于北方。中国土壤环境总体不容乐观，全国现有耕地20.27亿亩，其中19.4％的耕地污染物超标。需要土壤改良剂解决土壤出现的问题。微生物肥料担负着土壤有机质向腐殖质转化的重任，能增加土壤团粒结构，提高保水保肥能力，活化被土壤固化了的养分，提高化肥利用率，同时有益微生物向土壤分泌各种有益物质，各种酶，从而有效地促进养分的转化，减轻了土传病的发生，修复了污染的土壤。

现在已公开了一些以微生物发酵液为主要成分的土壤改良剂，例如为CN102757896A的专利文献公开了一种高效微生物土壤修复剂，该土壤修复剂由光合细菌、枯草芽孢杆菌、酵母菌和放线菌的发酵菌液混合而成，各发酵菌液的体积百分比为：光合细菌10～25％、枯草芽孢杆菌25～35％、酵母菌20～35％、放线菌20～40％。使土壤形成良好的生物圈，从而降解重金属、活化土壤、改善土壤结构的效果。但现有微生物菌剂土壤改良剂普遍技术中存在的主要问题是：制备时间长，一般需要5天以上；好氧菌占主导；成本高；使用的效果不稳定，菌株的抗逆性不强。

发明内容

本发明提供一种用于土壤改良的复合微生物菌剂，该菌剂优选各种有益菌，科学合理搭配，代谢类型丰富，菌群互不拮抗，制备周期短，设备占用率低，制备工艺简易，菌群抗逆性强，效果稳定，生产用原材料成本低。

本发明通过以下技术方案实现：

一种用于土壤改良的复合微生物菌剂，所述菌剂由复合乳酸菌、芽孢杆菌、酵母菌和醋酸杆菌的发酵菌液混合而成。所述的复合乳酸菌为植物乳杆菌、乳酸链球菌、粪肠球菌、乳酸乳杆菌中的一种或多种。所述的酵母菌为酿酒酵母菌、热带假丝酵母菌中的一种或多种，芽孢杆菌优选枯草芽孢杆菌。

本发明还提供了该菌剂的制备方法，

(1)将所述复合乳酸菌、肠杆菌及醋酸杆菌在兼性厌氧培养条件下分别进行厌氧发酵，得发酵菌液A；

(2)将所述芽孢杆菌、酵母菌在好氧培养条件下分别进行好氧发酵，得发酵菌液B；

(3)将上述发酵菌液A和发酵菌液B按2∶1的比例混合，并在混合培养基中进行混合厌氧发酵，发酵结束后得复合微生物菌剂。

本发明的具体制备步骤如下：

(1)所述复合乳酸菌、肠杆菌及醋酸杆菌的厌氧发酵中，厌氧培养基的组分为糖蜜、玉米浆、天然矿物盐及水，该厌氧培养基各组分的体积百分比为2.5％、2.0％、0.5％、水补余；该厌氧发酵的具体步骤为：高温灭菌后，将植物乳杆菌、乳酸链球菌、粪肠球菌、乳酸乳杆菌、肠杆菌、醋酸杆菌分别按5％、2.5％、1％、0.5％、0.5％、0.5％的接种量接种至厌氧培养基中，控制温度25℃厌氧发酵约24小时，至pH<3.5，得发酵菌液A；

(2)所述芽孢杆菌、酵母菌的好氧发酵中，好氧培养基的其组分为糖蜜、麸皮浸出物、玉米浆、天然矿物盐及水，该好氧培养基各组分的体积百分比为2.5％、5％、1％、0.5％、水补余；该好氧发酵的具体步骤为：高温灭菌后，将枯草芽孢杆菌，酿酒酵母、热带假丝酵母菌按2.5％、2.5％及1％的接种量接种至好氧培养基中，控制温度25℃，通入无菌空气，发酵24-36小时，得发酵菌液B；

(3)所述发酵菌液A和发酵菌液B混合厌氧发酵中，混合培养基的组分为糖蜜、天然矿物盐及水，该混合培养基组分的体积百分比为2.5％、0.5％、水补余；该混合厌氧发酵中的具体步骤为：经高温灭菌冷却后，将发酵菌液A和发酵菌液B按2∶1比例混合后按接种量5％在该培养基中进行厌氧发酵，控制温度为25℃，当pH降至3.5，发酵结束，获得复合微生物菌剂。

与现有技术相比，本发明的有益效果为

(1)本发明筛选了数种安全的有益菌株，根据各菌株的生物学特性，合理搭配，组合成发酵复合菌群，菌种以厌氧菌为主，互不拮抗，菌群代谢类型丰富，形成菌群互惠关系，培养时间短，设备利用率高；枯草芽孢杆菌的快速生长消耗氧气为兼性厌氧的乳酸菌造成一个有利的生长环境，复合乳酸菌的快速增殖代谢产生乳酸，乳酸能抑制有害杂菌的生长，醋酸杆菌能利用乳酸做碳源代谢生长。

(2)所选菌株抗逆性强，田间适应性良好；

(3)所选菌株含解磷、解钾及固氮菌等植物根系促生菌，能改良土壤，分解转化土壤中重茬残留物质，改善土壤团粒，提高土壤保水、透气性能，改良土壤理化性状，提高土壤肥力，具抗虫抑制有害菌的特性；平衡土壤微生态关系，营建有益的土壤微生态环境；

(4)简化培养基组成，且使用糖蜜、玉米浆等副产品制备，原料易得，培养基的成本低。

具体实施方式

下面将通过本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。

实施例1

所使用的菌株为：植物乳酸菌、乳酸链球菌、粪肠球菌、乳酸乳杆菌、肠杆菌、枯草芽孢杆菌，酿酒酵母、热带假丝酵母菌、醋酸杆菌；

制备方法如下：

(1)制备厌氧培养基，其组分为糖蜜、玉米浆、天然矿物盐及水，各组分的体积百分比为2.5％、2.0％、0.5％，水补余；高温灭菌冷却后，将植物乳酸菌、乳酸链球菌、粪肠球菌、乳酸乳杆菌、肠杆菌、醋酸杆菌按分别为5％、2.5％、1％、0.5％、0.5％及0.5％的接种量接种至厌氧培养基中，控制温度25℃厌氧发酵24小时，得发酵菌液A；

(2)制备好氧培养基，其组分为糖蜜、麸皮浸出物、玉米浆、天然矿物盐及水，各组分的体积百分比为2.5％、5％、1％、0.5％，水补余，高温灭菌冷却后，将枯草芽孢杆菌、酿酒酵母、热带假丝酵母菌按2.5％、2.5％及1.5％的接种量接种至好氧培养基中，控制温度25℃，通入无菌空气，发酵24-36小时，得发酵菌液B；

(3)制备混合培养基，其组分为糖蜜、天然矿物盐及水，各组分的体积百分比为2.5％、0.5％，水补余，经高温灭菌冷却后，将将发酵菌液A和发酵菌液B按2∶1的比例混合后在该培养基中进行厌氧发酵，控制温度为25℃，当pH降至3.5，大约发酵24h后结束，即可获得复合微生物菌剂。

为了评估本发明提供的复合微生物菌剂改良土壤的具体效果，对实施例1所得的生物土壤改良剂产品施用到江西省九江市德安县车桥镇的白羊水稻基地中，土质为红壤粘土，连续施用1年后，对施用前后土壤容重及有机质变化情况具体进行测试，按照中华人民共和国农业行业标准NY/T1121.6-2006测定土壤有机质、全氮、碱解氮、速效磷、速效钾的含量，按照中华人民共和国农业行业标准NY/T1121.4-2006测定土壤容重，具体测试数据如表1所示：

表1实施例1的复合微生物菌剂实施到土壤后土壤理化性质的变化情况

从表1可以看出，实施例1用于土壤后，土壤容重明显降低；土壤有机质的含量明显提高，优于实施前土壤的有机质含量；实施后速效磷、速效钾的含量也明显升高，这表明按实例1生产出的复合微生物菌剂不仅能增加土壤有机质含量，同时能有效促进养分的转化，活化被土壤固化了的养分，提高肥料利用率。

土壤微生物菌群数与土壤质量密切相关，通过对实施前后土壤平皿可数菌落数的测定，记录结果如下表2所示：

表2实施例1的复合微生物菌剂施用到土壤后土壤微生物菌群的变化情况

如表2可知，连续施用实例1生产出的复合微生物菌剂后土壤微生物菌群的明显更为丰富。具体表现为，细菌，真菌数量显著增高，放线菌数量也略有提高。

尽管已经对本发明的技术方案做了较为详细的阐述和列举，应当理解，对于本领域技术人员来说，对上述实施例做出修改或者采用等同的替代方案，这对本领域的技术人员而言是显而易见，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims (6)

1.一种用于土壤改良的复合微生物菌剂，其特征在于，所述菌剂由复合乳酸菌、芽孢杆菌、肠杆菌、酵母菌和醋酸杆菌的发酵菌液混合而成。

2.根据权利要求1所述的用于土壤改良的复合微生物菌剂，其特征在于，所述的复合乳酸菌为植物乳杆菌、乳酸链球菌、粪肠球菌、乳酸乳杆菌中的一种或多种。

3.根据权利要求1所述的用于土壤改良的复合微生物菌剂，其特征在于，所述的酵母菌为酿酒酵母菌、热带假丝酵母菌中的一种或多种。

4.根据权利要求1所述的用于土壤改良的复合微生物菌剂，其特征在于，所述的芽孢杆菌为枯草芽孢杆菌。

5.根据权利要求1至4任一条所述的用于土壤改良的复合微生物菌剂，其特征在于，该复合微生物菌剂由以下步骤制得：

(1)将所述复合乳酸菌、肠杆菌及醋酸杆菌在兼性厌氧培养条件下分别进行厌氧发酵，得发酵菌液A；

(2)将所述芽孢杆菌、酵母菌在好氧培养条件下分别进行好氧发酵，得发酵菌液B；

(3)将上述发酵菌液A和发酵菌液B按2∶1的比例混合，并在混合培养基中进行混合厌氧发酵，发酵结束后得复合微生物菌剂。

6.根据权利要求5所述的用于土壤改良的复合微生物菌剂的制备方法，其特征在于，

(1)所述复合乳酸菌、肠杆菌及醋酸杆菌的厌氧发酵中，厌氧培养基的组分为糖蜜、玉米浆、天然矿物盐及水，该厌氧培养基各组分的体积百分比为2.5％、2.0％、0.5％、水补余；该厌氧发酵的具体步骤为：高温灭菌后，将植物乳杆菌、乳酸链球菌、粪肠球菌、乳酸乳杆菌、肠杆菌、醋酸杆菌分别按5％、2.5％、1％、0.5％、0.5％、0.5％的接种量接种至厌氧培养基中，控制温度25℃厌氧发酵约24小时，至pH＜3.5，得发酵菌液A；

(2)所述芽孢杆菌、酵母菌的好氧发酵中，好氧培养基的其组分为糖蜜、麸皮浸出物、玉米浆、天然矿物盐及水，该好氧培养基各组分的体积百分比为2.5％、5％、1％、0.5％、水补余；该好氧发酵的具体步骤为：高温灭菌后，将枯草芽孢杆菌，酿酒酵母、热带假丝酵母菌按2.5％、2.5％及1％的接种量接种至好氧培养基中，控制温度25℃，通入无菌空气，发酵24-36小时，得发酵菌液B；

(3)所述发酵菌液A和发酵菌液B混合厌氧发酵中，混合培养基的组分为糖蜜、天然矿物盐及水，该混合培养基组分的体积百分比为2.5％、0.5％、水补余；该混合厌氧发酵中的具体步骤为：经高温灭菌冷却后，将发酵菌液A和发酵菌液B按2∶1比例混合后按接种量5％在该培养基中进行厌氧发酵，控制温度为25℃，当pH降至3.5，发酵结束，获得复合微生物菌剂。