CN108947673A - 一种土壤改良用自然循环微生物菌剂及其制备方法 - Google Patents

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    • C05G3/80—Soil conditioners

Abstract

本发明公开了一种土壤改良用自然循环微生物菌剂及其制备方法，所述菌剂包括下述原料：膨润土矿粉、硼砂、尿素、混合微生物发酵粉。本发明的有益效果为：本发明所述菌剂中所含混合微生物发酵粉中含有的绿色木霉菌、枯草芽孢杆菌和地衣芽孢杆菌相互作用，吸附土壤中的重金属，分解土壤中残留的农药，起到净化和修复土壤的作用，降低农作物病害的发生，提高化肥的利用率及农作物的抗病能力；本发明所述菌剂含有的膨润土具有保持水分，硼砂具有促进作物生长发育，增强作物抗病的作用，尿素可提供丰富的氮肥；即本发明所述菌剂的各原料有机地结合在一起，能起到净化和修复土壤，保水、保肥的效果，且可以增强农作物的抗病能力，促进农作物的生长。

Description

一种土壤改良用自然循环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技术领域，具体涉及一种土壤改良用自然循环微生物菌剂及其制备方法。
背景技术
土壤是植物赖以生存的环境，土壤中养分的多少及土壤的透气性强弱对农作物的生长尤为重要。而我国许多地区的耕地由于几十年的掠夺式耕作，养分流失，耕地质量遭到严重破坏，过于依赖化肥的使用，使耕地普遍出现土壤退化、土壤贫瘠等现象。此外，大量使用化肥会刺激土传病菌中的镰刀菌、轮枝菌和丝核菌生长，从而加重了土传病害的发生。
土壤板结导致了在节能温室中栽培的瓜类、茄果类、豆类等蔬菜已经发现的病害有100多种，经常发生危害比较严重的有50余种，绝大多数真菌性、细菌性病害和部分病毒性病害，其病菌都是在土壤中或借助病残体在土壤中越冬，这些病害的初次侵染，几乎都是来自土壤。
目前，我国土壤改良材料主要包括矿物类、天然类和合成高分子材料，以及有益微生物制剂等类型，但这些产品的缺点都是功能比较单一，过度地重视提高土壤的肥效，对植物病虫害的预防功效及土壤的修复作用不是很理想，不能与土壤中的菌种形成有效的协调作用。
发明内容
本发明的目的是提供一种土壤改良用自然循环微生物菌剂及其制备方法。
一种土壤改良用自然循环微生物菌剂，包括下述重量份的原料：膨润土矿粉50－100份、硼砂30－80份、尿素8－15份、混合微生物发酵粉2－10份；
所述混合微生物发酵粉中含有绿色木霉菌、枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌，嗜盐红螺旋菌属、着色菌属、亚硝化毛杆菌属，土壤改良用自然循环微生物菌剂的有效活菌数为2×108个/g－8×108个/g。
进一步地，所述土壤改良用自然循环微生物菌剂，包括下述重量法的原料：膨润土矿粉80份、硼砂50份、尿素12份、混合微生物发酵粉5份；
所述混合微生物发酵粉中含有绿色木霉菌、枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌，嗜盐红螺旋菌属、着色菌属、亚硝化毛杆菌属，土壤改良用自然循环微生物菌剂的有效活菌数为5×108个/g。
进一步地，所述绿色木霉(T richoderm a viride)，菌种保藏号为CGMCC No.622；所述枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)，菌种保藏号为CGMCC No.7926；所述地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniform is)，菌种保藏号为CGMCC No.8345；所述嗜盐红螺旋菌属(Halorhodospira)为嗜盐嗜盐红螺菌(H alorhodospira halophila)；所述着色菌属(Chromatium)为奥氏着色菌(Chrom atium okenii)；所述亚硝化毛杆菌属(N itrosom onas)为欧洲亚硝化毛杆菌(N itrosom onas europaea)。
进一步地，所述混合微生物发酵粉中含有绿色木霉菌、枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、嗜盐红螺旋菌属、着色菌属、亚硝化毛杆菌属，的活菌数量比为2：1：1：1：1：1。
所述土壤改良用自然循环微生物菌剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)将绿色木霉菌、枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、嗜盐红螺旋菌属、着色菌属、亚硝化毛杆菌属，分别进行扩大培养，将扩大培养后的菌群混合搅拌均匀，得混合微生物发酵粉；
(2)将膨润土矿粉、硼砂、尿素和混合微生物发酵粉混合搅拌均匀，得所述的土壤改良用自然循环微生物菌剂。
进一步地，步骤(1)中，绿色木霉菌、枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、嗜盐红螺旋菌属、着色菌属、亚硝化毛杆菌属的扩大培养均按以下步骤进行操作：
a、将绿色木霉菌、枯草芽孢杆菌和地衣芽孢杆菌、嗜盐红螺旋菌属、着色菌属、亚硝化毛杆菌属分别接种在固体培养基上，在20－30℃的条件下培养18－24h，得一级种子；
b、将步骤a得到的一级种子，接种到液体培养基中，在温度为20－30℃，搅拌速度为150－200r/min的条件下振荡培养18－36h，然后转入到液体发酵罐中，在溶氧度为40％以上，罐压为0.4Mpa－0.6Mpa，温度为20－30℃的条件下种子罐培养36－48h，最后接种到固体培养基上，在温度为20－30℃的条件下培养38－48h，至产品中的活菌数达到2×108个/g－8×108个/g。
进一步地，步骤(1)中，混合搅拌的速度为20－30r/min，搅拌时间为10－15min。
进一步地，所述固体培养基为牛肉膏蛋白胨培养基。
进一步地，所述液体培养基由下述原料制成：红糖、玉米淀粉、硫酸镁、磷酸钾和水。
进一步地，所述液体培养基中各原料的重量份为：每升水中含有红糖3－9g、玉米淀粉10－20g、硫酸镁0.1－0.2g、磷酸钾0.1－0.3g。
在使用时所述的土壤改良用自然循环微生物菌剂可以加入水中制成水剂进行使用。
膨润土矿粉是以蒙脱石为主要矿物成分的非金属矿产，膨润土在有机溶剂中具有良好的胶体分散性、增稠性、粘结性、触变性和悬浮稳定性。在有机肥中使用时能保持水分，便于有机成分的扩散、且膨润土具有吸氨的作用。
硼砂是非常重要的含硼矿物及硼化合物，通常为含有无色晶体的白色粉末，硼砂具有广泛的用途，可用作清洁剂、化妆品和杀虫剂。硼砂是农业上重要的微量元素之一，具有促进作物生长发育，增强作物抗病抗逆性的作用。
尿素又称碳酰胺，是由碳、氮、氧、氢组成的有机化合物，是一种白色晶体，是目前含氮量最高的氮肥。尿素适用于各种土壤和植物，易保存、使用方便，且对土壤的破坏作用比较小。
绿色木霉菌是木霉菌的一种，对土壤中的重金属具有较强的吸附能力，能缓解土壤中的重金属污染，此外，绿色木霉在降解土壤中残留农药方面也具有明显的效果，在土壤中能起到解磷、解钾、固氮的能力和土壤环境修复的作用。
枯草芽孢杆菌是芽孢杆菌属的一种，是一种需氧菌，可利用蛋白质、多种糖及淀粉，分解色氨酸形成吲哚。能够净化和修复土壤，降低农作物病害发生，促进农作物秸秆和成熟垃圾腐熟利用，提高农作物产品品质和食品安全等方面具有不可替代的作用。此外，枯草芽孢杆菌能够产生类似细胞分裂素、植物生长激素的物质，促进植物的生长使植物抵抗病原菌的侵害。
地衣芽孢杆菌是一种在土壤中常见的革兰氏阳性嗜热细菌，能产生多种活性物质刺激作物生长，不但能够抑制植物病原菌，而且还能够诱发植物自身抗病机制从而增强植物的抗病性能的作用。地衣芽孢杆菌能够提高化肥利用率，抑制农作物对硝态氮、重金属、农药的吸收，净化和修复土壤、降低农作物病害发生，促进农作物秸秆和城市垃圾的腐熟利用。
本发明的有益效果为：本发明所述土壤改良用自然循环微生物菌剂中所含混合微生物发酵粉中含有的绿色木霉菌、枯草芽孢杆菌和地衣芽孢杆菌相互作用，吸附土壤中的重金属，分解土壤中残留的农药，起到净化和修复土壤的作用，降低农作物病害的发生，提高化肥的利用率及农作物的抗病能力。
此外，本发明所述土壤改良用自然循环微生物菌剂含有的膨润土具有保持水分，便于有机成分扩散的作用，硼砂具有促进作物生长发育，增强作物抗病的作用，尿素可为作物的生长提供丰富的氮肥；即本发明所述土壤改良用自然循环微生物菌剂的各原料有机地结合在一起，能起到净化和修复土壤，保水、保肥的效果，且可以增强农作物的抗病能力，促进农作物的生长。
具体实施方式
微生物来源
绿色木霉菌为绿色木霉(T richoderm a viride)，菌种保藏号为CGMCC No.622；
枯草芽孢杆菌为枯草芽孢杆菌(B acillus subtilis)，菌种保藏号为CGMCCNo.7926
地衣芽孢杆菌(B acillus lichen iform is)保藏号为CGMCC No.8345。
所述嗜盐红螺旋菌属(H alorhodospira)为嗜盐嗜盐红螺菌(H alorhodospirahalophila)；
所述着色菌属(Chrom atium)为奥氏着色菌(Chrom atium okenii)；
所述亚硝化毛杆菌属(N itrosom onas)为欧洲亚硝化毛杆菌(N itrosom onaseuropaea)。
实施例一
一种土壤改良用自然循环微生物菌剂，包括下述重量份的原料：膨润土矿粉50kg、硼砂30kg、尿素8kg、混合微生物发酵粉2kg；
所述混合微生物发酵粉中含有绿色木霉菌、枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、嗜盐红螺旋菌属、着色菌属、亚硝化毛杆菌属，所述绿色木霉菌、枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、嗜盐红螺旋菌属、着色菌属、亚硝化毛杆菌属的活菌数量比为2：1：1：1：1：1，土壤改良用自然循环微生物菌剂的有效活菌数为2×108个/g。
所述土壤改良用自然循环微生物菌剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)将绿色木霉菌、枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、嗜盐红螺旋菌属、着色菌属、亚硝化毛杆菌属分别进行扩大培养，即将绿色木霉菌、枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、嗜盐红螺旋菌属、着色菌属、亚硝化毛杆菌属分别接种在牛肉膏蛋白胨培养基上，在20℃的条件下，培养18h，得一级种子；将一级种子接种到液体培养基上，在温度为20℃，搅拌速度为150r/min的条件下振荡培养18h，然后转入到液体发酵罐中，在溶氧度为40％以上，罐压为0.4Mpa，温度为20℃的条件下种子罐培养36h，最后接种到牛肉膏蛋白胨培养基上，在温度为20℃的条件下培养38h，至产品中的活菌数达到2×108个/g；将扩大培养后的菌群在搅拌速度为20r/min的条件下混合搅拌10min混合搅拌均匀，得混合微生物发酵粉；作为一种优选的实施方案，所述液体培养基由下述重量份的原料制成：每升水中含有红糖3g、玉米淀粉10g、硫酸镁0.1g、磷酸钾0.1g。
(2)将膨润土矿粉、硼砂、尿素和混合微生物发酵粉混合搅拌均匀，得所述的土壤改良用自然循环微生物菌剂。
实验测试：
按照实施例1的制备方法，做如下处理：
对照组：不加混合微生物发酵粉，以灭菌土壤作为替代物，其他组分按照实施例1中所述，作为对照组；
实验处理：
随机选取田地100m2，平均分为两份；实验作物：玉米。
将实施例一制备的土壤改良用自然循环微生物菌剂和对照组制备的肥料分别施用到两份田地里，对照组和实施例一组除所施肥料不同，后期管理均相同。
实验结果
单个玉米重 形状
实施例一组 310.2g 颗粒饱满、无虫蛀
对照组 285.3g 颗粒不完全饱满，有虫蛀
从表格中可以看出，实施例一组的单个玉米比对照组的单个玉米重24.9g，而且颗粒饱满无虫蛀，即加有混合微生物发酵粉的肥料能增加肥力的效果，提高作物的抗病能力，促进作物的生长。
实施例二
一种土壤改良用自然循环微生物菌剂，包括下述重量份的原料：膨润土矿粉80kg、硼砂50kg、尿素12kg、混合微生物发酵粉5kg；
所述混合微生物发酵粉中含有绿色木霉菌、枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、嗜盐红螺旋菌属、着色菌属、亚硝化毛杆菌属，所述绿色木霉菌、枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、嗜盐红螺旋菌属、着色菌属、亚硝化毛杆菌属的活菌数量比为2：1：1：1：1：1，土壤改良用自然循环微生物菌剂的有效活菌数为5×108个/g。
所述土壤改良用自然循环微生物菌剂的制备方法，包括以下步骤：
将绿色木霉菌、枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、嗜盐红螺旋菌属、着色菌属、亚硝化毛杆菌属分别进行扩大培养，即将绿色木霉菌、枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、嗜盐红螺旋菌属、着色菌属、亚硝化毛杆菌属分别接种在牛肉膏蛋白胨培养基上，在25℃的条件下，培养20h，得一级种子；将一级种子接种到液体培养基上，在温度为25℃，搅拌速度为180r/min的条件下振荡培养25h，然后转入到液体发酵罐中，在溶氧度为40％以上，罐压为0.5Mpa，温度为25℃的条件下种子罐培养40h，最后接种到牛肉膏蛋白胨培养基上，在温度为25℃的条件下培养45h，至产品中的活菌数达到5×108个/g；将扩大培养后的菌群在搅拌速度为25r/min的条件下混合搅拌12min混合搅拌均匀，得混合微生物发酵粉；作为一种优选的实施方案，所述液体培养基由下述重量份的原料制成：每升水中含有红糖5g、玉米淀粉15g、硫酸镁0.15g、磷酸钾0.2g。
(2)将膨润土矿粉、硼砂、尿素和混合微生物发酵粉混合搅拌均匀，得所述的土壤改良用自然循环微生物菌剂。
实验测试：
按照实施例二的制备方法，做如下处理：
对照组：不加混合微生物发酵粉，以灭菌土壤作为替代物，其他组分按照实施例二中所述，作为对照组；
实验处理：
随机选取田地100m2，平均分为两份；实验作物：番茄。
将实施例二制备的土壤改良用自然循环微生物菌剂和对照组制备的肥料分别施用到两份田地里，对照组和实施例二组除所施肥料不同，后期管理均相同。
实验结果
单个番茄重 形状
实施例二组 158.5g 果实表面光滑、圆润
对照组 145.8g 果实上有小瑕疵
从表格中可以看出，实施例二组的单个番茄比对照组的单个番茄重12.7g，而且果实表面光滑、圆润，即加有混合微生物发酵粉的肥料能增加肥力的效果，提高作物的抗病能力，促进作物的生长。
实施例三
一种土壤改良用自然循环微生物菌剂，包括下述重量份的原料：膨润土矿粉100kg、硼砂80kg、尿素15kg、混合微生物发酵粉10kg；
所述混合微生物发酵粉中含有绿色木霉菌、枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、嗜盐红螺旋菌属、着色菌属、亚硝化毛杆菌属，所述绿色木霉菌、枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、嗜盐红螺旋菌属、着色菌属、亚硝化毛杆菌属的活菌数量比为2：1：1：1：1：1，土壤改良用自然循环微生物菌剂的有效活菌数为8×108个/g。
所述土壤改良用自然循环微生物菌剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)将绿色木霉菌、枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、嗜盐红螺旋菌属、着色菌属、亚硝化毛杆菌属分别进行扩大培养，即将绿色木霉菌、枯草芽孢杆菌和地衣芽孢杆菌、嗜盐红螺旋菌属、着色菌属、亚硝化毛杆菌属分别接种在牛肉膏蛋白胨培养基上，在30℃的条件下，培养24h，得一级种子；将一级种子接种到液体培养基上，在温度为30℃，搅拌速度为200r/min的条件下振荡培养36h，然后转入到液体发酵罐中，在溶氧度为40％以上，罐压为0.6Mpa，温度为30℃的条件下种子罐培养48h，最后接种到牛肉膏蛋白胨培养基上，在温度为30℃的条件下培养48h，至产品中的活菌数达到8×108个/g；将扩大培养后的菌群在搅拌速度为30r/min的条件下混合搅拌15min混合搅拌均匀，得混合微生物发酵粉；作为一种优选的实施方案，所述液体培养基由下述重量份的原料制成：每升水中含有红糖9g、玉米淀粉20g、硫酸镁0.2g、磷酸钾0.3g。
(2)将膨润土矿粉、硼砂、尿素和混合微生物发酵粉混合搅拌均匀，得所述的土壤改良用自然循环微生物菌剂。
实验测试：
按照实施例三的制备方法，做如下处理：
对照组：不加混合微生物发酵粉，以灭菌土壤作为替代物，其他组分按照实施例三中所述，作为对照组；
实验处理：
随机选取田地100m2，平均分为两份；实验作物：黄瓜。
将实施例三制备的土壤改良用自然循环微生物菌剂和对照组制备的肥料分别施用到两份田地里，对照组和实施例三组除所施肥料不同，后期管理均相同。
实验结果
单个黄瓜重 形状
实施例三组 215.8g 顺治
对照组 205.3g 有弯曲
从表格中可以看出，实施例三组的单个黄瓜比对照组的单个黄瓜重10.5g，而且形状比较顺直，即加有混合微生物发酵粉的肥料能增加肥力的效果，提高作物的抗病能力，促进作物的生长。
本发明不局限于上述最佳实施方式，任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其细节上作任何变化，凡是具有与本申请相同或相近似的技术方案，均落在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种土壤改良用自然循环微生物菌剂，其特征在于，包括下述重量份的原料：膨润土矿粉50－100份、硼砂30－80份、尿素8－15份、混合微生物发酵粉2－10份；
所述混合微生物发酵粉中含有绿色木霉菌、枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌，嗜盐红螺旋菌属、着色菌属、亚硝化毛杆菌属，土壤改良用自然循环微生物菌剂的有效活菌数为2×108个/g－8×108个/g。
2.根据权利要求1所述土壤改良用自然循环微生物菌剂，其特征在于，包括下述重量份的原料：膨润土矿粉80份、硼砂50份、尿素12份、混合微生物发酵粉5份；
所述混合微生物发酵粉中含有绿色木霉菌、枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌，嗜盐红螺旋菌属、着色菌属、亚硝化毛杆菌属，土壤改良用自然循环微生物菌剂的有效活菌数为5×108个/g。
3.根据权利要求1所述土壤改良用自然循环微生物菌剂，其特征在于，所述绿色木霉(Trichoderm a viride)，菌种保藏号为CGM CC No.622；所述枯草芽孢杆菌(Bacillussubtilis)，菌种保藏号为CGM CC No.7926；所述地衣芽孢杆菌(Bacillus lichen iformis)，菌种保藏号为CGM CC No.8345；所述嗜盐红螺旋菌属(Halorhodospira)为嗜盐嗜盐红螺菌(Halorhodospira halophila)；所述着色菌属(Chrom atium)为奥氏着色菌(Chromatium okenii)；所述亚硝化毛杆菌属(Nitrosom onas)为欧洲亚硝化毛杆菌(Nitrosomonas europaea)。
4.根据权利要求1所述土壤改良用自然循环微生物菌剂，其特征在于，所述混合微生物发酵粉中含有绿色木霉菌、枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、嗜盐红螺旋菌属、着色菌属、亚硝化毛杆菌属的活菌数量比为2：1：1：1：1：1。
5.权利要求1所述土壤改良用自然循环微生物菌剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将绿色木霉菌、枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、嗜盐红螺旋菌属、着色菌属、亚硝化毛杆菌属分别进行扩大培养，将扩大培养后的菌群混合搅拌均匀，得混合微生物发酵粉；
(2)将膨润土矿粉、硼砂、尿素和混合微生物发酵粉混合搅拌均匀，得所述的土壤改良用自然循环微生物菌剂。
6.根据权利要求5所述土壤改良用自然循环微生物菌剂的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，绿色木霉菌、枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、嗜盐红螺旋菌属、着色菌属、亚硝化毛杆菌属的扩大培养均按以下步骤进行操作：
a、将绿色木霉菌、枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、嗜盐红螺旋菌属、着色菌属、亚硝化毛杆菌属分别接种在固体培养基上，在20－30℃的条件下培养18－24h，得一级种子；
b、将步骤a得到的一级种子，接种到液体培养基中，在温度为20－30℃，搅拌速度为150－200r/min的条件下振荡培养18－36h，然后转入到液体发酵罐中，在溶氧度为40％以上，罐压为0.4Mpa－0.6Mpa，温度为20－30℃的条件下种子罐培养36－48h，最后接种到固体培养基上，在温度为20－30℃的条件下培养38－48h，至产品中的活菌数达到2×108个/g－8×108个/g。
7.根据权利要求5所述土壤改良用自然循环微生物菌剂的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，混合搅拌的速度为20－30r/min，搅拌时间为10－15min。
8.根据权利要求6所述土壤改良用自然循环微生物菌剂的制备方法，其特征在于，所述固体培养基为牛肉膏蛋白胨培养基。
9.根据权利要求6所述土壤改良用自然循环微生物菌剂的制备方法，其特征在于，所述液体培养基由下述原料制成：红糖、玉米淀粉、硫酸镁、磷酸钾和水。
10.根据权利要求9所述土壤改良用自然循环微生物菌剂的制备方法，其特征在于，所述液体培养基中各原料的重量份为：每升水中含有红糖3－9g、玉米淀粉10－20g、硫酸镁0.1－0.2g、磷酸钾0.1－0.3g。
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