CN107523519A - 一种冬枣园区微生物土壤生态改良剂及制备和施用方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种冬枣园区微生物土壤生态改良剂及制备和施用方法，所述微生物土壤生态改良剂中所包含菌株及其所占重量比为，粪链球菌(Enterococcus faecalis)：地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis)：枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)为1:1:1，所述改良剂的载体重量组成为37.5％的鸡粪堆肥、37.5％的猪粪堆肥和25％草炭。本发明所提供的微生物土壤生态改良剂，对冬枣园区土壤生态环境有良好的改良作用，能够建立适宜冬枣生长的土壤微生态环境，提高冬枣的产量和质量，进而提升冬枣市场的景气度。

Description

一种冬枣园区微生物土壤生态改良剂及制备和施用方法
技术领域
本发明属于微生物土壤改良剂技术领域，尤其涉及一种冬枣园区微生物土壤生态改良剂及制备和施用方法。
背景技术
冬枣又名冻枣、苹果枣，是我国珍贵的鲜食品种。冬枣皮薄肉脆，果皮赭红，细嫩多汁，啖食无渣，营养丰富，含有天门冬氨酸等多种人体必须的氨基酸，Vc的含量尤为丰富，是苹果的70倍，还含有VA、VE、K、Na、Fe、Ca等多种营养成分。冬枣成熟期较晚，可冷藏至春节前后进行反季节供应，因此，深受消费者的青睐。
随着人类对环境资源的开发利用日益增加，工业的发展以及城市人口的高度集中，枣果种植为了提高作物的产量，农药、无机化肥施用量逐年增加，随着种植年限的日益增加，经过多年雨水的冲刷、渗透，导致土壤的物理结构发生了巨大变化。表现为：土壤盐渍化程度加强、土壤板结严重、有机质含量降低，土壤团聚体受到破坏，容重升高，总孔隙度降低，使得土壤肥力降低，保肥蓄水能力下降，通透性降低，进而影响了土壤微生物活性，使土壤微生物区系发生了显著变化，有益生物减少，有害生物增多，土壤病害蔓延。进而枣树营养严重透支，叶片变黄、萎蔫，枣果光泽度下降、病虫害频繁发生、裂果现象一年比一年严重。据市场监测的数据显示：2015年冬枣的全国批发价均价已经跌破7元/公斤，2015年10月冬枣的全国批发均价为6.52元/公斤，2014年同期均价为7.78元/公斤，下跌了16.20％；11月冬枣的全国批发均价为6.92元/公斤，2014年同期均价为8.91元/公斤，下跌了22.33％。冬枣品质的下降，导致了冬枣市场的不景气，致使人们对冬枣产业的信心越来越低。如此恶性循环必将给冬枣市场造成毁灭性打击。改善土壤环境，提高冬枣的品质，生产绿色、优质、无污染的冬枣，成为急需解决的关键问题之一。
因此，由于现有技术中存在上述的技术缺陷，是本领域内技术人员亟待解决的技术问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种冬枣园区微生物土壤生态改良剂及制备和施用方法，旨在改良土壤物理结构，进一步提高冬枣的品质，提升冬枣市场的景气度。
本发明是这样实现的，
一种冬枣园区微生物土壤生态改良剂，所述改良剂所包含菌株及其所占重量比为，粪链球菌(Enterococcus faecalis)：地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis)：枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)为1:1:1。
优选的，所述改良剂的载体为畜禽粪便。
优选的，所述改良剂的载体重量组成为37.5％的鸡粪堆肥、37.5％的猪粪堆肥和25％草炭。
优选的，所述改良剂中总活菌浓度为3×108-109cfu/ml。
一种冬枣园区微生物土壤生态改良剂的制备方法，包括以下步骤，
(1)载体处理
首先将鸡粪和猪粪进行1:1混合堆肥，然后再进行实验室发酵堆制，待粪便发酵完全腐熟后从发酵池中取出，放在通风处自然风干，堆肥自然风干后和草炭分别过2mm筛，备用；
(2)微生物菌剂制备
将活化好的粪链球菌、地衣芽孢杆菌和枯草芽孢杆菌分别单独接种于LB液体培养基中，28℃，180r/min，震荡培养24-36h，当菌含量在3×108-109cfu/ml范围内时结束培养；
采用比浊法调整各菌液浓度，使各菌液浓度处于同一水平，保证不同菌液中菌株含量接近，然后将各菌液等比例混合，制备成微生物混合菌液，备用；
(3)载体灭菌
将堆肥和草炭按3:1的比例混合，然后用报纸分装包好，高压蒸汽121℃灭菌，备用；
(4)改良剂制备
将液体微生物菌剂与载体按3:4的比例吸附，保证载体湿润不结块；
先将载体放入封口袋内，再按照比例加入混合菌液，将两者在袋内混匀，混匀后将袋子封口，并在封口袋上部用针扎若干小孔，完成后，将封口袋放入恒温环境中进行30℃培养保存；
(5)微生物数量检测
在培养保存期间定期取样进行微生物数量测定，采用稀释涂平板法，用牛肉膏蛋白胨琼脂培养基检测微生物数量。
优选的，所述步骤(1)中堆肥自然风干后含水量低于15％。
优选的，所述步骤(2)中高压蒸汽灭菌的次数为2次，且每次灭菌时间为1h。
一种冬枣园区微生物土壤生态改良剂的施用方法，施用时期第一次在秋季果实采收后至落叶前，作为基肥施入，避免强光和强紫外线，施后微水，第二次在春季冬枣萌芽前进行，作为追肥施入，微水，避光。
优选的，每亩施改良剂的剂量为20kg。
优选的，所述改良剂的施用温度范围为5℃-35℃。
本发明的有益效果在于：本发明所提供的微生物土壤生态改良剂，对冬枣园区土壤生态环境有良好的改良作用，能够建立适宜冬枣生长的土壤微生态环境，提高冬枣的产量和质量，进而提升冬枣市场的景气度。
附图说明
图1是本发明中土壤有机质含量变化图；
图2是本发明中土壤电导率统计图。
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，以下结合附图及实施例，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本发明，并不用于限定本发明。
实施例1：
一种冬枣园区微生物土壤生态改良剂，所述改良剂所包含菌株及其所占重量比为，粪链球菌(Enterococcus faecalis)：地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis)：枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)为1:1:1。
其中所用的枯草芽孢杆菌能迅速利用氧气将秸秆中的纤维素、半纤维素等物质分解，同时能够促进秸秆矿质化和腐殖化，使养分有效化，刺激作物生长，并且在菌体生长过程中产生枯草菌素、多粘菌素、制霉菌素、短杆菌肽等活性物质，这些活性物质对致病菌或内源性感染的条件致病菌有明显的抑制作用。地衣芽孢杆菌能产生抗活性物质，并具有独特的生物夺氧作用机制，也能抑制致病菌的生长繁殖。而链球菌能够产生天然的抗生素，还能产生细菌素等抑菌物质，能够有效的抑制腐败菌的繁殖。
更进一步的，所述改良剂的载体为畜禽粪便。原则上讲，理想的载体应具有大量有序排列的微孔、比表面积大、吸附性强等特征，同时载体必须有利于菌种的生存和功能的发挥，可重复稳定生产，对作物和土壤无毒无害。畜禽粪便堆肥具有来源广泛、供应稳定、易腐熟、成本低、腐熟后细度高、吸附性能好且氮、磷、钾及有机质养分适宜等优点，不仅能给微生物提供一个良好的生活环境，还可使微生物在堆肥内繁殖生长。
更进一步的，优选的，所述改良剂的载体重量组成为37.5％的鸡粪堆肥、37.5％的猪粪堆肥和25％草炭。
用猪粪堆肥、鸡粪堆肥和草炭作为微生物载体材料，含有较高的腐殖质，在保证堆肥效果和不影响微生物生长的前提下，增加了堆肥的蓬松性和比表面积，有利于微生物的存活和生长，也能在一定程度降低生产成本。将畜禽粪便和草炭作为载体材料，风干后吸附功能微生物，对保护环境、提高肥效以及促进微生物肥料行业的发展具有重要意义。
更进一步的，优选的，所述改良剂中总活菌浓度为3×108-109cfu/ml。
实施例2：
一种冬枣园区微生物土壤生态改良剂的制备方法，包括以下步骤，
(1)载体处理
首先将鸡粪和猪粪进行1:1混合堆肥，然后再进行实验室发酵堆制，待粪便发酵完全腐熟后从发酵池中取出，放在通风处自然风干，堆肥自然风干后和草炭分别过2mm筛(也就是10目筛)，备用；
(2)微生物菌剂制备
将活化好的粪链球菌、地衣芽孢杆菌和枯草芽孢杆菌分别单独接种于LB液体培养基中，28℃，180r/min，震荡培养24-36h，当菌含量在3×108-109cfu/ml范围内时结束培养；
采用比浊法调整各菌液浓度，使各菌液浓度处于同一水平，保证不同菌液中菌株含量接近，然后将各菌液等比例混合，制备成微生物混合菌液，备用；
(3)载体灭菌
将堆肥和草炭按3:1的比例混合，然后用报纸分装包好，高压蒸汽121℃灭菌，备用；
(4)改良剂制备
将液体微生物菌剂与载体按3:4的比例吸附，保证载体湿润不结块；
先将载体放入封口袋内，再按照比例加入混合菌液，将两者在袋内混匀，混匀后将袋子封口，并在封口袋上部用针扎若干小孔，完成后，将封口袋放入恒温环境中进行30℃培养保存；
(5)微生物数量检测
在培养保存期间定期取样进行微生物数量测定，采用稀释涂平板法，用牛肉膏蛋白胨琼脂培养基检测微生物数量。
更进一步的，所述步骤(1)中堆肥自然风干后含水量低于15％。
更进一步的，所述步骤(2)中高压蒸汽灭菌的次数为2次，且每次灭菌时间为1h。
实施例3：
一种冬枣园区微生物土壤生态改良剂的施用方法，施用时期第一次在秋季果实采收后至落叶前，作为基肥施入，避免强光和强紫外线，施后微水，第二次在春季冬枣萌芽前进行，作为追肥施入，微水，避光。
更进一步的，每亩施改良剂的剂量为20kg。
更进一步的，所述改良剂的施用温度范围为5℃-35℃。
冬枣园区土壤改良试验
(1)试验地选择
试验地选择在黄骅市旧城镇寺东村，试验地面积为400亩。园区均为冬枣树，树龄均10年以上。
(2)试验方法
采取对比试验法。试验设4个处理，3个重复。处理1，每亩施改良剂10kg，施用2次；处理2，每亩施改良剂20kg，施用2次；处理3，每亩施改良剂30kg，施用2次；处理4(CK)，不施用改良剂。
(3)试验结果
1、土壤PH值的变化
秋季施用前和春季施用后各处理PH值的变化见下表表1。
表1处理前后PH对比表
处理 施用前PH值 施用后PH值
1 8.23 8.07
2 8.23 7.86
3 8.23 7.87
4(CK) 8.23 8.23
由表1可以看出，土壤改良剂施用后PH值均有不同程度的下降，说明此改良剂对盐碱地土壤有明显的改良作用。以处理2(每亩施改良剂20kg，施用2次)、处理3(每亩施改良剂30kg，施用2次)的效果最为明显。
2、土壤有机质的变化
土壤中有机质含量的高低决定了土壤的养分状况。春季施用后随着时间变化，各处理中土壤有机质含量变化见图1。
由图1可见，处理1、处理2、处理3降低了土壤容重，增加了土壤总孔隙度，提高了土壤通透性，加速了土壤淋盐，降低了表层盐分积累，使表层土壤疏松，利于作物根系生长，吸收营养。而处理4(CK)中土壤表层逐渐出现白色物质，并且土壤板结，不利于水盐下渗，造成返盐厉害，随时间延长，土壤中有机质的含量逐渐降低，因其土壤有机质含量少，不但要供给作物生长利用，还要供给土壤微生物的大量繁殖所需，导致其下降幅度明显，而实验组1、2、3虽然下降了，但其幅度很小，能维持在一定的范围，供微生物繁殖和植物生长利用，所以看来，改良剂的添加改变了土壤结构，提高了土壤肥力，使作物快速生长，提高了生产效益。
3、土壤电导率的变化
春季施用后各个时期分别测试土壤的电导率，见图2。
由图2可见，处理4(CK)所对应的土壤随着时间的延长，电导率逐渐升高，主要是因为园区土壤中有机质含量低，团粒结构被破坏，保水性能下降，随着水分大量蒸发，盐分被积累在表层，使土壤电导率升高。
处理1、处理2、处理3在试验初期电导率逐渐上升，是因添加的有机肥里增加了土壤中可溶性盐含量。但是，在20d-40d内，土壤含盐量降低，这是因作物生长利用，加之在微生物菌剂的作用下土壤团粒结构的形成，改变了土壤结构，减少了蒸发量，增加了土壤孔隙度，提高土壤通透性，加速了土壤淋盐，降低了返盐现象发生。图中可见处理2(每亩施改良剂20kg，施用2次)的效果最为显著。
4、对冬枣产量和质量的影响
对产量的影响：针对各处理的3个重复小区收集每个测试小区的冬枣进行称重，处理1每亩产量980.2kg，较对照增产14.2％；处理2，每亩产量1158.7kg，较对照增产35％；处理3每亩产量1098.6kg，较对照增产28％；处理4每亩产量858.3kg。
对果实品质的影响：试验中通过对VC、总糖、可溶性固定物和可滴定酸度进行了分别测定，来对比分析冬枣中的营养成分。见下表表2。
表2营养成分测试对比表
处理 VC/mg(100g)-1 总糖％ 可溶性固形物％ 可滴定酸度％
1 374.231 18.321 23.987 0.289
2 375.442 18.990 24.786 0.291
3 375.410 18.982 24.771 0.290
4(CK) 359.452 15.610 20.323 0.271
由表2可见，经过土壤改良的冬枣品质获得了显著提高，据变化最明显的处理2计算，VC含量较对照增长了4.45％，总糖含量增加了21.65％，可溶性固形物含量增加了21.96％，可滴定酸增加了7.38％。
综上所述，对本发明所提供的微生物土壤生态改良剂进行施用，通过从土壤电导率、土壤PH值、土壤有机质的变化以及冬枣产量和质量等指标对冬枣园区土壤进行调查，观察可得知冬枣园区土壤生态改良的作用效果良好。
本发明所提供的微生物土壤生态改良剂，对冬枣园区土壤生态环境有良好的改良作用，能够建立适宜冬枣生长的土壤微生态环境，提高冬枣的产量和质量，进而提升冬枣市场的景气度。
上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本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的劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种冬枣园区微生物土壤生态改良剂，其特征在于：所述改良剂包含菌株及其所占重量比为，粪链球菌(Enterococcus faecalis)：地衣芽孢杆菌(Bacilluslicheniformis)：枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)为1:1:1。
2.如权利要求1所述的一种冬枣园区微生物土壤生态改良剂，其特征在于：所述改良剂的载体为畜禽粪便。
3.如权利要求2所述的一种冬枣园区微生物土壤生态改良剂，其特征在于：所述改良剂的载体按重量组成为37.5％的鸡粪堆肥、37.5％的猪粪堆肥和25％草炭。
4.如权利要求1-3任一条所述的一种冬枣园区微生物土壤生态改良剂，其特征在于：所述改良剂中总活菌浓度为3×108-109cfu/ml。
5.一种冬枣园区微生物土壤生态改良剂的制备方法，其特征在于：包括以下步骤，
(1)载体处理
首先将鸡粪和猪粪进行1:1混合堆肥，然后再进行实验室发酵堆制，待粪便发酵完全腐熟后从发酵池中取出，放在通风处自然风干，堆肥自然风干后和草炭分别过2mm筛，备用；
(2)微生物菌剂制备
将活化好的粪链球菌、地衣芽孢杆菌和枯草芽孢杆菌分别单独接种于LB液体培养基中，28℃，180r/min，震荡培养24-36h，当菌含量在3×108-109cfu/ml范围内时结束培养；
采用比浊法调整各菌液浓度，使各菌液浓度处于同一水平，保证不同菌液中菌株含量接近，然后将各菌液等比例混合，制备成微生物混合菌液，备用；
(3)载体灭菌
将堆肥和草炭按3:1的比例混合，然后用报纸分装包好，高压蒸汽121℃灭菌，备用；
(4)改良剂制备
将液体微生物菌剂与载体按3:4的比例吸附，保证载体湿润不结块；
先将载体放入封口袋内，再按照比例加入混合菌液，将两者在袋内混匀，混匀后将袋子封口，并在封口袋上部用针扎若干小孔，完成后，将封口袋放入恒温环境中进行30℃培养保存；
(5)微生物数量检测
在培养保存期间定期取样进行微生物数量测定，采用稀释涂平板法，用牛肉膏蛋白胨琼脂培养基检测微生物数量。
6.如权利要求5所述的一种冬枣园区微生物土壤生态改良剂的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中堆肥自然风干后含水量低于15％。
7.如权利要求5所述的一种冬枣园区微生物土壤生态改良剂的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)中高压蒸汽灭菌的次数为2次，且每次灭菌时间为1h。
8.一种冬枣园区微生物土壤生态改良剂的施用方法，其特征在于：施用时期第一次在秋季果实采收后至落叶前，作为基肥施入，避免强光和强紫外线，施后微水，第二次在春季冬枣萌芽前进行，作为追肥施入，微水，避光。
9.如权利要求8所述的一种冬枣园区微生物土壤生态改良剂的施用方法，其特征在于：每亩施改良剂的剂量为20kg。
10.如权利要求8所述的一种冬枣园区微生物土壤生态改良剂的施用方法，其特征在于：所述改良剂的施用温度范围为5℃-35℃。
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