CN106676030A - 一种改良土壤盐渍化的微生物培养物及其制备方法 - Google Patents

一种改良土壤盐渍化的微生物培养物及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种改良土壤盐渍化的微生物培养物，包括嗜酸乳杆菌、产朊假丝酵母、沼泽红假单胞菌，嗜酸乳杆菌、产朊假丝酵母、沼泽红假单胞菌按比例制成发酵母液接种于由玉米、豆粕、麸皮、糖蜜按比例配成的发酵基质中进行厌氧发酵所得的微生物培养物，还公开了改良土壤盐渍化的微生物培养物的制备方法。本发明微生物培养物菌群活性高，适于在盐渍化土壤中繁殖并释放大量有机酸和细菌素，具有改良效果快，效果持续时间长的特性。所用菌种符合国家有关规定，安全环保、是无毒害、无残留、无抗性、易操作、投资少的新型土壤盐渍化改良方案。

Description

一种改良土壤盐渍化的微生物培养物及其制备方法
技术领域
本发明属于盐渍化土壤的生物治理技术领域，具体地说是一种改良土壤盐渍化的微生物培养物及其制备方法。
背景技术
我国农业耕地随着三十多年化学肥料的连年大量施用，加之缺乏轮作调理，导致过多的化学肥料在土壤沉积，形成牢固的化合物或聚合物而无法被作物根系吸收，逐渐生成化合盐晶体，造成土壤板结，盐渍化加剧。
种植户为片面追求产量，盲目增加化学肥料的施用量，使得盐渍化土壤面积越积越大，已基本覆盖中国耕地的所有版图，尤其果树、蔬菜、水稻、棉花等种植区愈发严重，作物的产量和品质已呈现双下降趋势。对于我国人多地少的现实状况构成严峻考验，对国家粮食战略安全形成挑战、烝需改变而现有的盐渍化改良方案存在以下缺点：
一、用地下深井水压淋，不仅造成大量成本浪费，危及地下水安全，而且极易重复，治标不治本。
二、依赖有机质改良，效果差。已发生盐渍化的地块土壤板结严重、盐分过高，加之农药、除草剂的过量使用，土壤里的固有生物种群已基本消失。缺乏有益生物的生物降解，松土培肥，有机质的作用不能充分发挥，导致收效甚微。
三、向土壤盐渍化、板结地的表补充好氧微生物，以求改良土壤。结果事倍功半。投资大，效果差。已经板结，盐渍化的地块，土壤质地密实，结合牢固，吸氧能力弱，无法满足好氧微生物的快速繁殖。同时造成好氧微生物与作物根系争夺氧气的不利局面，导致作物根系生长与好氧微生物的繁殖双双受阻，既不能有效改良土壤，还会造成作物生长抑制。
发明内容
本发明的目的在于提供一种改良土壤盐渍化的微生物培养物及其制备方法，采用该微生物培养物具有生物降解、酸碱中和的双轨解决机制，见效快、效果持续时间长，成本低、易操作、提高作物产量、增强作物品质、安全环保、无残留特点。
为达上述目的，本发明所采用的技术方案是：
一种改良土壤盐渍化的微生物培养物，包括嗜酸乳杆菌、产朊假丝酵母、沼泽红假单胞菌，嗜酸乳杆菌、产朊假丝酵母、沼泽红假单胞菌按比例制成发酵母液接种于由玉米、豆粕、麸皮、糖蜜按比例配成的发酵基质中进行厌氧发酵所得的微生物培养物。嗜酸乳杆菌、产朊假丝酵母、沼泽红假单胞菌能产生多种分解酶，能消耗肥料化合盐中的C链和N链使其由大分子降为小分子或离子，能合成多种营养物质供给作物根系，能产生抗菌物质抑制、破坏土壤中病杂菌，菌种能在板结密实、缺氧的环境下快速生长，不产生有毒、有害物质，促进作物生长，提高作物抗性。
进一步优选的，所述发酵母液菌种配伍比例：嗜酸乳杆菌60%，产朊假丝酵母30%，沼泽红假单胞菌10%，所述发酵基质的组成比例：玉米15% ，豆粕23%，麸皮60% ，糖蜜2%。
一种改良土壤盐渍化的微生物培养物的制备方法，具体步骤如下：
1）将嗜酸乳杆菌、产朊假丝酵母、沼泽红假单胞菌按照各自的培养基、培养步骤条件进行纯菌种培养、发酵，然后按比例混合制成发酵母液；
2）将发酵母液按40%比例接种于搅拌均匀并经蒸汽灭菌后的固体发酵基质中，搅拌10-20分钟接入特制的厌氧发酵袋内，将发酵袋热合封口，移入25-37℃发酵室内厌氧发酵8-10天即可使用，厌氧发酵袋为8层尼龙复合镶嵌有单向排气阀，当菌体生长呼吸所产的气体达到一定压力时，排气阀自动向外排气，外面的气体无法进入发酵袋内，保证了培养物不被杂菌污染。
进一步优选的，接种方法采用平板划线法。
进一步优选的，嗜酸乳杆菌采用培养基：葡萄糖：20克，蛋白胨：10克，牛肉膏：10克，酵母膏：10克，乙酸钠：5克，柠檬酸铵：2克，磷酸氢二钾：2克，硫酸镁：0.5克，硫酸亚铁：0.3克，硫酸锰：0.2克，水：1000克。
进一步优选的，产朊假丝酵母采用培养基：蛋白胨：10克，酵母膏：3克，牛肉膏：10克，葡萄糖：10克磷酸氢二钾：2克，氯化钠：5克，水：1000克。
进一步优选的，沼泽红假单胞菌采用培养基:蛋白胨：2克,磷酸氢二钾：0.56克,硫酸镁：0.28克,硫酸铵：1克,乙酸钠：1克,小苏打：5克,水：1000克。
进一步优选的，嗜酸乳杆菌采用培养步骤为：a、斜面嗜酸乳杆菌种活化；b、三角瓶种子培养；c、二级种子培养；d、种子发酵罐发酵培养；e、发酵罐放大培养，部分进行液体产品分装，部分进行固体发酵培养后进行固体产品分装。
进一步优选的，产朊假丝酵母采用培养步骤为：a、斜面产朊假丝酵母菌种活化；b、三角瓶种子培养；c、二级种子培养；d、种子发酵罐发酵培养；e、发酵罐放大培养，部分进行液体产品分装，部分进行固体发酵培养后进行固体产品分装。
进一步优选的，沼泽红假单胞菌采用培养步骤为：a、沼泽红假单胞菌种试管活化；b、三角瓶光照培养；c、二级种子光照培养；d、光照发酵罐发酵培养得沼泽红假单胞菌成品。
利用该微生物培养物改良土壤板结、盐渍化是依据微生物理论、土壤生理学、生物化学，应用分子工程、发酵工程、酶工程理论，采用固态厌氧发酵制成，嗜酸乳杆菌可产生大量有机酸及细菌素，对沉积于土壤中的结晶盐进行酸碱中和及生物降解化合物中的C链、N链，使其转变成小分子态或离子态，被作物根系吸收，产朊假丝酵母能产生核酸、单细胞蛋白、矿物质及生物活性物质，并大量产气，积聚的气体向外扩散，将土壤变成网状团粒结构，沼泽红假单胞菌吸收光能合成能量及作物需要的养分，促使根系加速延展，将降解后的化合物小分子态、离子态彻底吸收。土壤实现了由板结，盐渍化向活性、疏松、团粒化的转化。土壤生物化改良是治理土壤板结、盐渍化的必然趋势，也是改良土壤板结、盐渍化的最经济，最有效的方法，具有广阔的前景。
本发明与现有技术比较具有以下有益效果：
（1）本发明微生物培养物菌群活性高，适于在盐渍化土壤中繁殖并释放大量有机酸和细菌素，具有改良效果快，效果持续时间长的特性。
（2）所用菌种符合国家有关规定，安全环保、是无毒害、无残留、无抗性、易操作、投资少的新型土壤盐渍化改良方案。
附图说明
图1为产朊假丝酵母的培养步骤框图；
图2为沼泽红假单胞菌的培养步骤框图；
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释发明，并不用于限定本发明。
下面结合具体实施例对本发明的应用原理作进一步描述。
实施例1
一种改良土壤盐渍化的微生物培养物，包括嗜酸乳杆菌、产朊假丝酵母、沼泽红假单胞菌，嗜酸乳杆菌、产朊假丝酵母、沼泽红假单胞菌按比例制成发酵母液接种于由玉米、豆粕、麸皮、糖蜜按比例配成的发酵基质中进行厌氧发酵所得的微生物培养物。嗜酸乳杆菌、产朊假丝酵母、沼泽红假单胞菌能产生多种分解酶，能消耗肥料化合盐中的C链和N链使其由大分子降为小分子或离子，能合成多种营养物质供给作物根系，能产生抗菌物质抑制、破坏土壤中病杂菌，菌种能在板结密实、缺氧的环境下快速生长，不产生有毒、有害物质，促进作物生长，提高作物抗性。
进一步优选的，所述发酵母液菌种配伍比例：嗜酸乳杆菌60%，产朊假丝酵母30%，沼泽红假单胞菌10%，所述发酵基质的组成比例：玉米15% ，豆粕23%，麸皮60% ，糖蜜2%。
一种改良土壤盐渍化的微生物培养物的制备方法，具体步骤如下：
1）将嗜酸乳杆菌、产朊假丝酵母、沼泽红假单胞菌按照各自的培养基、培养步骤条件进行纯菌种培养、发酵，然后按比例混合制成发酵母液；
2）将发酵母液按40%比例接种于搅拌均匀并经蒸汽灭菌后的固体发酵基质中，搅拌10分钟接入特制的厌氧发酵袋内，将发酵袋热合封口，移入25℃发酵室内厌氧发酵8天即可使用，厌氧发酵袋为8层尼龙复合镶嵌有单向排气阀，当菌体生长呼吸所产的气体达到一定压力时，排气阀自动向外排气，外面的气体无法进入发酵袋内，保证了培养物不被杂菌污染。
进一步优选的，接种方法采用平板划线法。
进一步优选的，嗜酸乳杆菌采用培养基：葡萄糖：20克，蛋白胨：10克，牛肉膏：10克，酵母膏：10克，乙酸钠：5克，柠檬酸铵：2克，磷酸氢二钾：2克，硫酸镁：0.5克，硫酸亚铁：0.3克，硫酸锰：0.2克，水：1000克。
进一步优选的，产朊假丝酵母采用培养基：蛋白胨：10克，酵母膏：3克，牛肉膏：10克，葡萄糖：10克磷酸氢二钾：2克，氯化钠：5克，水：1000克。
进一步优选的，沼泽红假单胞菌采用培养基:蛋白胨：2克,磷酸氢二钾：0.56克,硫酸镁：0.28克,硫酸铵：1克,乙酸钠：1克,小苏打：5克,水：1000克。
进一步优选的，如图1，嗜酸乳杆菌采用培养步骤为：a、斜面嗜酸乳杆菌种活化；b、三角瓶种子培养；c、二级种子培养；d、种子发酵罐发酵培养；e、发酵罐放大培养，部分进行液体产品分装，部分进行固体发酵培养后进行固体产品分装。
进一步优选的，如图1，产朊假丝酵母采用培养步骤为：a、斜面产朊假丝酵母菌种活化；b、三角瓶种子培养；c、二级种子培养；d、种子发酵罐发酵培养；e、发酵罐放大培养，部分进行液体产品分装，部分进行固体发酵培养后进行固体产品分装。
进一步优选的，如图2，沼泽红假单胞菌采用培养步骤为：a、沼泽红假单胞菌种试管活化；b、三角瓶光照培养；c、二级种子光照培养；d、光照发酵罐发酵培养得沼泽红假单胞菌成品。
利用该微生物培养物改良土壤板结、盐渍化是依据微生物理论、土壤生理学、生物化学，应用分子工程、发酵工程、酶工程理论，采用固态厌氧发酵制成，嗜酸乳杆菌可产生大量有机酸及细菌素，对沉积于土壤中的结晶盐进行酸碱中和及生物降解化合物中的C链、N链，使其转变成小分子态或离子态，被作物根系吸收，产朊假丝酵母能产生核酸、单细胞蛋白、矿物质及生物活性物质，并大量产气，积聚的气体向外扩散，将土壤变成网状团粒结构，沼泽红假单胞菌吸收光能合成能量及作物需要的养分，促使根系加速延展，将降解后的化合物小分子态、离子态彻底吸收。土壤实现了由板结，盐渍化向活性、疏松、团粒化的转化。土壤生物化改良是治理土壤板结、盐渍化的必然趋势，也是改良土壤板结、盐渍化的最经济，最有效的方法，具有广阔的前景。
使用该培养物后土壤及作物的变化：经过大量田间试验确定了本培养物最经济的基础用量为：水田10KG/亩、果树80 KG/亩、蔬菜40 KG/亩、其它作物20 KG/亩，底施后随即浇水灌溉，水田直接撒施即可。
使用后变化：使用该培养物2周后，土壤开始疏松，人行走后会留下清晰凹陷的脚印，作物长势快，叶片宽、厚、肥、嫩，土壤PH值由8.2降为7.7至作物成熟期时，人行走可留下4cm深的脚印凹陷，作物提前7天成熟，果树没有落叶，根系依然白嫩、细长，（没有使用的果树已开始落叶、根系衰老呈黑褐色），水稻等大田作物灌浆期植株下部基叶依然嫩绿、挺拔。没用的已经枯黄，甚至脱落，作物产量平均提高13%，土壤PH值由8.2降为7.0。
实施例2
一种改良土壤盐渍化的微生物培养物，包括嗜酸乳杆菌、产朊假丝酵母、沼泽红假单胞菌，嗜酸乳杆菌、产朊假丝酵母、沼泽红假单胞菌按比例制成发酵母液接种于由玉米、豆粕、麸皮、糖蜜按比例配成的发酵基质中进行厌氧发酵所得的微生物培养物。嗜酸乳杆菌、产朊假丝酵母、沼泽红假单胞菌能产生多种分解酶，能消耗肥料化合盐中的C链和N链使其由大分子降为小分子或离子，能合成多种营养物质供给作物根系，能产生抗菌物质抑制、破坏土壤中病杂菌，菌种能在板结密实、缺氧的环境下快速生长，不产生有毒、有害物质，促进作物生长，提高作物抗性。
进一步优选的，所述发酵母液菌种配伍比例：嗜酸乳杆菌60%，产朊假丝酵母30%，沼泽红假单胞菌10%，所述发酵基质的组成比例：玉米15% ，豆粕23%，麸皮60% ，糖蜜2%。
一种改良土壤盐渍化的微生物培养物的制备方法，具体步骤如下：
1）将嗜酸乳杆菌、产朊假丝酵母、沼泽红假单胞菌按照各自的培养基、培养步骤条件进行纯菌种培养、发酵，然后按比例混合制成发酵母液；
2）将发酵母液按40%比例接种于搅拌均匀并经蒸汽灭菌后的固体发酵基质中，搅拌20分钟接入特制的厌氧发酵袋内，将发酵袋热合封口，移入37℃发酵室内厌氧发酵10天即可使用，厌氧发酵袋为8层尼龙复合镶嵌有单向排气阀，当菌体生长呼吸所产的气体达到一定压力时，排气阀自动向外排气，外面的气体无法进入发酵袋内，保证了培养物不被杂菌污染。
进一步优选的，接种方法采用平板划线法。
进一步优选的，嗜酸乳杆菌采用培养基：葡萄糖：20克，蛋白胨：10克，牛肉膏：10克，酵母膏：10克，乙酸钠：5克，柠檬酸铵：2克，磷酸氢二钾：2克，硫酸镁：0.5克，硫酸亚铁：0.3克，硫酸锰：0.2克，水：1000克。
进一步优选的，产朊假丝酵母采用培养基：蛋白胨：10克，酵母膏：3克，牛肉膏：10克，葡萄糖：10克磷酸氢二钾：2克，氯化钠：5克，水：1000克。
进一步优选的，沼泽红假单胞菌采用培养基:蛋白胨：2克,磷酸氢二钾：0.56克,硫酸镁：0.28克,硫酸铵：1克,乙酸钠：1克,小苏打：5克,水：1000克。121℃灭菌30分钟。
进一步优选的，如图1，嗜酸乳杆菌采用培养步骤为：a、斜面嗜酸乳杆菌种活化；b、三角瓶种子培养；c、二级种子培养；d、种子发酵罐发酵培养；e、发酵罐放大培养，部分进行液体产品分装，部分进行固体发酵培养后进行固体产品分装。
进一步优选的，如图1，产朊假丝酵母采用培养步骤为：a、斜面产朊假丝酵母菌种活化；b、三角瓶种子培养；c、二级种子培养；d、种子发酵罐发酵培养；e、发酵罐放大培养，部分进行液体产品分装，部分进行固体发酵培养后进行固体产品分装。
进一步优选的，如图2，沼泽红假单胞菌采用培养步骤为：a、沼泽红假单胞菌种试管活化；b、三角瓶光照培养；c、二级种子光照培养；d、光照发酵罐发酵培养得沼泽红假单胞菌成品。
利用该微生物培养物改良土壤板结、盐渍化是依据微生物理论、土壤生理学、生物化学，应用分子工程、发酵工程、酶工程理论，采用固态厌氧发酵制成，嗜酸乳杆菌可产生大量有机酸及细菌素，对沉积于土壤中的结晶盐进行酸碱中和及生物降解化合物中的C链、N链，使其转变成小分子态或离子态，被作物根系吸收，产朊假丝酵母能产生核酸、单细胞蛋白、矿物质及生物活性物质，并大量产气，积聚的气体向外扩散，将土壤变成网状团粒结构，沼泽红假单胞菌吸收光能合成能量及作物需要的养分，促使根系加速延展，将降解后的化合物小分子态、离子态彻底吸收。土壤实现了由板结，盐渍化向活性、疏松、团粒化的转化。土壤生物化改良是治理土壤板结、盐渍化的必然趋势，也是改良土壤板结、盐渍化的最经济，最有效的方法，具有广阔的前景。
使用该培养物后土壤及作物的变化：
经过大量田间试验确定了本培养物最经济的基础用量为：水田10KG/亩、果树80KG/亩、蔬菜40 KG/亩、其它作物20 KG/亩，底施后随即浇水灌溉，水田直接撒施即可。
使用后变化：使用该培养物2周后，土壤开始疏松，人行走后会留下清晰凹陷的脚印，作物长势快，叶片宽、厚、肥、嫩，土壤PH值由8.5降为7.8.至作物成熟期时，人行走可留下5cm深的脚印凹陷，作物提前10天成熟，果树没有落叶，根系依然白嫩、细长，（没有使用的果树已开始落叶、根系衰老呈黑褐色），水稻等大田作物灌浆期植株下部基叶依然嫩绿、挺拔。没用的已经枯黄，甚至脱落，作物产量平均提高13%，土壤PH值由8.5降为7.2。
上述虽然对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种改良土壤盐渍化的微生物培养物，其特征在于，包括嗜酸乳杆菌、产朊假丝酵母、沼泽红假单胞菌，嗜酸乳杆菌、产朊假丝酵母、沼泽红假单胞菌按比例制成发酵母液接种于由玉米、豆粕、麸皮、糖蜜按比例配成的发酵基质中进行厌氧发酵所得的微生物培养物。
2.根据权利要求1所述的一种改良土壤盐渍化的微生物培养物，其特征在于，所述发酵母液菌种配伍比例：嗜酸乳杆菌60%，产朊假丝酵母30%，沼泽红假单胞菌10%，所述发酵基质的组成比例：玉米15% ，豆粕23%，麸皮60% ，糖蜜2%。
3.根据权利要求1所述的一种改良土壤盐渍化的微生物培养物的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：
1）将嗜酸乳杆菌、产朊假丝酵母、沼泽红假单胞菌按照各自的培养基、培养步骤条件进行纯菌种培养、发酵，然后按比例混合制成发酵母液；
2）将发酵母液按40%比例接种于搅拌均匀并经蒸汽灭菌后的固体发酵基质中，搅拌10-20分钟接入特制的厌氧发酵袋内，将发酵袋热合封口，移入25-37℃发酵室内厌氧发酵8-10天即可使用，厌氧发酵袋为8层尼龙复合镶嵌有单向排气阀，当菌体生长呼吸所产的气体达到一定压力时，排气阀自动向外排气，外面的气体无法进入发酵袋内，保证了培养物不被杂菌污染。
4.根据权利要求3所述的一种改良土壤盐渍化的微生物培养物的制备方法，其特征在于，接种方法采用平板划线法。
5.根据权利要求3所述的一种改良土壤盐渍化的微生物培养物的制备方法，其特征在于，嗜酸乳杆菌采用培养基：葡萄糖：20克，蛋白胨：10克，牛肉膏：10克，酵母膏：10克，乙酸钠：5克，柠檬酸铵：2克，磷酸氢二钾：2克，硫酸镁：0.5克，硫酸亚铁：0.3克，硫酸锰：0.2克，水：1000克。
6.根据权利要求3所述的一种改良土壤盐渍化的微生物培养物的制备方法，其特征在于，产朊假丝酵母采用培养基：蛋白胨：10克，酵母膏：3克，牛肉膏：10克，葡萄糖：10克磷酸氢二钾：2克，氯化钠：5克，水：1000克。
7.根据权利要求3所述的一种改良土壤盐渍化的微生物培养物的制备方法，其特征在于，沼泽红假单胞菌采用培养基:蛋白胨：2克,磷酸氢二钾：0.56克,硫酸镁：0.28克,硫酸铵：1克,乙酸钠：1克,小苏打：5克,水：1000克。
8.根据权利要求3所述的一种改良土壤盐渍化的微生物培养物的制备方法，其特征在于，嗜酸乳杆菌采用培养步骤为：a、斜面嗜酸乳杆菌种活化；b、三角瓶种子培养；c、二级种子培养；d、种子发酵罐发酵培养；e、发酵罐放大培养，部分进行液体产品分装，部分进行固体发酵培养后进行固体产品分装。
9.根据权利要求3所述的一种改良土壤盐渍化的微生物培养物的制备方法，其特征在于，产朊假丝酵母采用培养步骤为：a、斜面产朊假丝酵母菌种活化；b、三角瓶种子培养；c、二级种子培养；d、种子发酵罐发酵培养；e、发酵罐放大培养，部分进行液体产品分装，部分进行固体发酵培养后进行固体产品分装。
10.根据权利要求3所述的一种改良土壤盐渍化的微生物培养物的制备方法，其特征在于，沼泽红假单胞菌采用培养步骤为：a、沼泽红假单胞菌种试管活化；b、三角瓶光照培养；c、二级种子光照培养；d、光照发酵罐发酵培养得沼泽红假单胞菌成品。
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