CN108046894A - 一种提高马铃薯生态种植产量的微生物菌肥及其制备方法 - Google Patents

一种提高马铃薯生态种植产量的微生物菌肥及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种提高马铃薯生态种植产量的微生物菌肥及其制备方法，本发明依据土壤微生态系统为基础的有害生物治理策略，利用芽孢杆菌、链霉菌和乳酸菌等复合微生物发酵农作物秸秆和畜禽粪便获得菌肥，可以有效防治由细菌感染所引起的马铃薯软腐病、马铃薯环腐病和马铃薯疮痂病等，从而有效提高提高马铃薯生态种植产量。

Description

一种提高马铃薯生态种植产量的微生物菌肥及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种微生物菌肥，尤其涉及一种一种提高马铃薯生态种植产量的微生物菌肥及其制备方法。
背景技术
马铃薯(Solanum tuberosum)又称土豆，为茄科茄属作物，是全球第四大粮食作物，产量仅次于小麦、水稻、玉米。2015年，随着我国启动马铃薯主粮化战略，马铃薯在居民主粮中的地位越来越重要，对马铃薯的需求也越来越高。近年来，由细菌感染引起的马铃薯病害，如软腐病、环腐病、疮痂病等病害的发病率呈指数上升。目前针对马铃薯细菌性病害的主要解决方法有：种子消毒、灌根消毒等。种子消毒法主要用杀菌剂浸泡薯种杀菌消毒，灌根消毒法指在发病前期向根部土壤喷洒大量的诸如百菌通或者加瑞农等广谱性杀菌剂的药物。这两种方法不但会杀死病原菌，也会杀死有益微生物，打破了土壤微生态系内的菌群平衡，反而会进一步导致病原菌的猖獗危害。大量化学防治物质的应用，还会影响农产品品质和土壤质量。
CN 103274843B，提供了一种防治马铃薯软腐病的多元微生物专用肥及其制备方法，使用的是多粘芽孢杆菌、肥料发酵剂和中药组分等，其中肥料发酵剂所用菌剂并未说明，多粘芽孢杆菌也仅仅是和肥料简单混合。
CN 105367287A，提供了一种防治马铃薯疮痂病的微生物肥料及其制备，使用的微生物菌剂是解淀粉芽孢杆菌、苏云金芽孢杆菌和荧光假单胞菌，防治的是马铃薯疮痂病。
CN 106748341A，提供了一种马铃薯专用微生物菌肥，使用的是解淀粉芽孢杆菌、普通高温放线菌和酿酒酵母，并未提及防治的具体病害。
发明内容
为了防治由细菌感染所引起的马铃薯软腐病、马铃薯环腐病和马铃薯疮痂病，本发明依据土壤微生态系统为基础的有害生物治理策略，利用芽孢杆菌、链霉菌和乳酸菌等复合微生物发酵农作物秸秆和畜禽粪便获得菌肥，可以有效防治由细菌感染所引起的马铃薯软腐病、马铃薯环腐病和马铃薯疮痂病等，从而有效提高提高马铃薯生态种植产量。
为了实现上述技术目的，本发明所采取的技术措施为：
一种提高马铃薯生态种植产量的微生物菌肥，所述微生物菌肥由复合菌剂发酵农作物秸秆和畜禽粪便所得，所述复合菌剂由枯草芽孢杆菌、小金色链霉菌、植物乳杆菌组成。
为了优化上述技术方案，本发明所采取的技术措施还包括：
优选地，所述复合菌剂的组成比例为：
枯草芽孢杆菌 10～30重量份
小金色链霉菌 30～50重量份
植物乳杆菌 20～40重量份。
优选地，所述枯草芽孢杆菌为保藏编号为CGMCC No：1.504的菌种，此菌种由申请人购自中国普通微生物保藏管理中心，菌种源自山东酒精总厂，菌种目录的编号为1.504；
小金色链霉菌为保藏编号为CGMCC No：4.1057的菌种，此菌种由申请人购自中国普通微生物保藏管理中心，菌种源自上海农药厂，菌种目录的编号为4.1057；
植物乳杆菌为保藏编号为CGMCC No：1.3252的菌种，此菌种由申请人购自中国普通微生物保藏管理中心，菌种源自中国科学院微生物研究所，菌种目录的编号为1.3252。
进一步优选地，所述复合菌剂、农作物秸秆和畜禽粪便的混合比例为：
复合菌剂 0.1～5重量份
农作物秸秆 25～40重量份
畜禽粪便 50～70重量份。
本发明的微生物菌肥采用的农作物秸秆选自水稻、小麦、玉米、薯类、棉花、油菜的秸秆中的一种或几种；畜禽粪便选自猪粪、牛粪、羊粪、鸡粪、鸭粪或鹅粪中的一种或几种。
另一方面，本发明还提供制备本发明的微生物菌肥的制备方法，包括以下步骤：
步骤1，分别培养枯草芽孢杆菌、小金色链霉菌和植物乳杆菌，并将三种菌混合，获得复合菌剂；
步骤2，将步骤1获得的复合菌剂与粉碎后的农作物秸秆、畜禽粪便按比例混合后，调节水份含量至50～70％，发酵15～20天，温度小于40℃为止；
步骤3，将步骤2所得的发酵产物，在50～70℃下干燥至水分含量为10～12％，粉碎后制得微生物菌肥。
为了优化上述的制备方法，本发明的改进措施还包括：
优选地，所述步骤1中枯草芽孢杆菌的培养为将枯草芽孢杆菌转接入营养肉汤培养基中进行振荡培养，其培养温度范围为26-40℃，其振荡培养的转数范围为180-220rpm，其培养的时间范围为16-48h，待培养基浑浊后取出，然后放入2-4℃冰箱保存待用。
优选地，所述步骤1中小金色链霉菌的培养为将小金色链霉菌转接入黄豆饼粉液体培养基中进行振荡培养，其培养的温度范围为20-35℃，其振荡培养的转数范围为180-220rpm，其培养的时间为48-72h，待培养基浑浊后取出，然后放入2-4℃冰箱保存待用；培养小金色链霉菌的黄豆饼粉培养基为：5-10％黄豆饼粉的沸水提取液1L、葡萄糖5-20g、NaCl1-2.5g。
优选地，所述步骤1中植物乳杆菌的培养为将植物乳杆菌转接入MRS液体培养基中进行静置培养，其培养的温度范围为25-40℃，其培养时间范围为18-48h，待培养基浑浊后取出，然后放入2-4℃冰箱保存待用。
本发明采用上述技术方案，与现有技术相比，具有如下技术效果：
本发明采用的菌种由中国普通微生物菌种保藏管理中心提供，枯草芽孢杆菌、植物乳杆菌具有良好的畜禽粪便和农作物秸秆的腐熟能力；小金色链霉菌能产生高单位的春日霉素，可以有效抑制土壤中引起马铃薯软腐病、马铃薯环腐病和马铃薯疮痂病的病原细菌；微生物菌肥中的营养成分和春日霉素对马铃薯的生长也有明显的促进作用；同时本发明的发酵底物均是能够容易获得的廉价底物，经济实惠，适用于推广应用。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明进行详细和具体的介绍，以使更好的理解本发明，但是下述实施例并不限制本发明范围。
实施例1
本实施例为本发明的微生物菌肥及其制备方法的一种优选方案：
第一步：培养枯草芽孢杆菌、小金色链霉菌及植物乳杆菌；
(1)将枯草芽孢杆菌转接入营养肉汤培养基中进行振荡培养，其培养温度为37℃，其振荡培养的转数为200rpm，其培养时间为36h，然后放入2-4℃冰箱保存待用。
(2)将小金色链霉菌转接入黄豆饼粉液体培养基中进行振荡培养，其培养的温度为28℃，其振荡培养的转数为200rpm，其培养的时间为66h，然后放入2-4℃冰箱保存待用；上述培养小金色链霉菌的黄豆饼粉液体培养基为：10％黄豆饼粉的沸水提取液1L、葡萄糖10g、NaCl 2.5g。
(3)将植物乳杆菌转接入MRS液体培养基中进行静置培养，其培养的温度为35℃，其培养时间为36h，然后放入2-4℃冰箱保存待用。
第二步：将第一步培养的枯草芽孢杆菌、小金色链霉菌及植物乳杆菌按照体积比20：50：30混合配成发酵菌液。
第三步：将第二步配好的发酵菌液与粉碎后的玉米秸秆、牛粪按重量比例0.1：40：60混合后，调节水份至65％，发酵20天。
第四步：将第三步所得的发酵产物，在70℃下干燥至水分为10％，粉碎后制得微生物菌肥成品。
实施例2
本实施例为本发明的微生物菌肥及其制备方法的另一种优选方案：
第一步：培养枯草芽孢杆菌、小金色链霉菌及植物乳杆菌；
(1)将枯草芽孢杆菌转接入营养肉汤培养基中进行振荡培养，其培养温度为30℃，其振荡培养的转数为220rpm，其培养时间为48h，然后放入2-4℃冰箱保存待用。
(2)将小金色链霉菌转接入黄豆饼粉液体培养基中进行振荡培养，其培养的温度为30℃，其振荡培养的转数为180rpm，其培养的时间为60h，然后放入2-4℃冰箱保存待用；上述培养小金色链霉菌的黄豆饼粉液体培养基为：10％黄豆饼粉的沸水提取液1L、葡萄糖15g、NaCl 1g。
(3)将植物乳杆菌转接入MRS液体培养基中进行静置培养，其培养的温度为30℃，其培养时间为48h，然后放入2-4℃冰箱保存待用。
第二步：将第一步培养的枯草芽孢杆菌、小金色链霉菌及植物乳杆菌按照体积比20：40：40混合配成发酵菌液。
第三步：将第二步配好的发酵菌液与粉碎后的水稻秸秆、猪粪按重量比例0.5：30：70混合后，调节水份至70％，发酵18天；
第四步：将第三步所得的发酵产物，在65℃下干燥至水分为12％，粉碎后制得微生物菌肥成品。
实施例3
本实施例为使用实施例2制备的微生物菌肥成品在田间进行的对比实验，对比对象为市售化肥。
在连作10年的马铃薯田块，以40kg/亩使用量，二个处理：单施化肥和施用微生物菌肥，每个处理三个重复，每个小区120m2。试验结果如下表1：
表1：马铃薯田间试验细菌性病害发病率和大田产量
处理 细菌性病害发病率(％) 产量(kg/公顷)
单施化肥 15 41820.43±2333.16b
微生物菌肥 0 57293.76±1547.40a
通过上述田间实验，我们得出的初步结论为：
(1)施用本发明的微生物菌肥在田间能够显著降低马铃薯细菌性病害的发病率，有效防治马铃薯细菌性病害。单施化肥、施用微生物菌肥处理的发病率分别为15％、0％。施用微生物菌肥的马铃薯细菌性病害的防治达到100％。
(2)施用本发明的微生物菌肥能显著增加马铃薯的产量。单施化肥处理的马铃薯产量为41820.43kg.ha-1，而施用微生物菌肥处理的马铃薯产量为57293.76kg.ha-1，单施化肥处理与微生物菌肥处理产量差异显著，结果表明施用微生物菌肥增产效果显著。
另外，除了上述的化肥对比外，申请人还进行了不同微生物菌肥之间的对比实验(例如将枯草芽孢杆菌为保藏编号为CGMCC No：1.504的菌种替换为其他亚种的枯草芽孢杆菌)，最终证明仅仅是本发明的三种特定菌种组合才能获得本发明的特定技术效果。
以上对本发明的具体实施例进行了详细描述，但其只是作为范例，本发明并不限制于以上描述的具体实施例。对于本领域技术人员而言，任何对本发明进行的等同修改和替代也都在本发明的范畴之中。因此，在不脱离本发明的精神和范围下所作的均等变换和修改，都应涵盖在本发明的范围内。

Claims (10)

1.一种提高马铃薯生态种植产量的微生物菌肥，其特征在于，所述微生物菌肥由复合菌剂发酵农作物秸秆和畜禽粪便所得，所述复合菌剂由枯草芽孢杆菌、小金色链霉菌、植物乳杆菌组成。
2.根据权利要求1所述的微生物菌肥，其特征在于，所述复合菌剂的组成比例为：
枯草芽孢杆菌 10～30重量份
小金色链霉菌 30～50重量份
植物乳杆菌 20～40重量份。
3.根据权利要求1所述的微生物菌肥，其特征在于，所述枯草芽孢杆菌为保藏编号为CGMCC No：1.504的菌种；小金色链霉菌为保藏编号为CGMCC No：4.1057的菌种；植物乳杆菌为保藏编号为CGMCC No：1.3252的菌种。
4.根据权利要求1所述的微生物菌肥，其特征在于，所述复合菌剂、农作物秸秆和畜禽粪便的混合比例为：
复合菌剂 0.1～5重量份
农作物秸秆 25～40重量份
畜禽粪便 50～70重量份。
5.根据权利要求1所述的微生物菌肥，其特征在于，所述农作物秸秆选自水稻、小麦、玉米、薯类、棉花、油菜的秸秆中的一种或几种。
6.根据权利要求1所述的微生物菌肥，其特征在于，所述畜禽粪便选自猪粪、牛粪、羊粪、鸡粪、鸭粪或鹅粪中的一种或几种。
7.如权利要求1所述的微生物菌肥的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1，分别培养枯草芽孢杆菌、小金色链霉菌和植物乳杆菌，并将三种菌混合，获得复合菌剂；
步骤2，将步骤1获得的复合菌剂与粉碎后的农作物秸秆、畜禽粪便按比例混合后，调节水份含量至50～70％，发酵15～20天，温度小于40℃为止；
步骤3，将步骤2所得的发酵产物，在50～70℃下干燥至水分含量为10～12％，粉碎后制得微生物菌肥。
8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述步骤1中枯草芽孢杆菌的培养为将枯草芽孢杆菌转接入营养肉汤培养基中进行振荡培养，其培养温度范围为26-40℃，其振荡培养的转数范围为180-220rpm，其培养的时间范围为16-48h，待培养基浑浊后取出，然后放入2-4℃冰箱保存待用。
9.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述步骤1中小金色链霉菌的培养为将小金色链霉菌转接入黄豆饼粉液体培养基中进行振荡培养，其培养的温度范围为20-35℃，其振荡培养的转数范围为180-220rpm，其培养的时间为48-72h，待培养基浑浊后取出，然后放入2-4℃冰箱保存待用；培养小金色链霉菌的黄豆饼粉培养基为：5-10％黄豆饼粉的沸水提取液1L、葡萄糖5-20g、NaCl1-2.5g。
10.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述步骤1中植物乳杆菌的培养为将植物乳杆菌转接入MRS液体培养基中进行静置培养，其培养的温度范围为25-40℃，其培养时间范围为18-48h，待培养基浑浊后取出，然后放入2-4℃冰箱保存待用。
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