CN109182172A - 一种促根养根、增产提质复合微生物菌剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种促根养根、增产提质复合微生物菌剂及其制备方法，由枯草芽孢杆菌、哈茨木霉菌、解淀粉芽孢杆菌、侧孢芽孢杆菌、胶冻样芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、淡紫拟青霉菌、辅美粉和糖载体混合组成，本发明成份搭配科学合理；生产工艺简单、生产成本较低，提高了产品市场竞争力；具有固氮解磷钾、腐熟农家肥，能提高肥料的利用率；具有促进增根、促早熟、防早衰、提高产量和改善品质等特点，同时有效抑制和杀灭病原菌，防虫抗病、增强农作物抗病抗逆性和免疫力，克服连作障碍；兼具疏松改良土壤、降解农药残留、增加农业种植效益、改善生态环境的功效，而且施用方式多样化，完全适合土壤和农业发展现状。
Description
技术领域
本发明涉及微生物领域，具体是一种促根养根、增产提质复合微生物菌剂及其制备方法。
背景技术
目前市场推广销售的生物菌类产品有生物菌肥和生物菌剂，生物菌肥基本以豆粕、粪便、秸秆和发酵料等添加少量菌种(有效活性菌≤0.5亿/克)制成，微生物菌肥目前主要存在弊端是：原材料来源把控不严、发酵腐熟不透彻、生产工艺不稳定，产品质量良莠不齐，携带各种病原菌，重金属残留超标，产品效果不理想。
生物菌剂分为水剂和粉剂两种形态，经长期市场调研和市场反馈来看，水剂生物菌剂在市场基本以单一枯草芽孢杆菌或EM菌液为主，水剂生物菌剂目前主要存在弊端是：生产工艺过度简单，菌种纯度和活性不稳定，在生产运输及仓储过程中，因空气、培养液、PH值、温度等适生条件的急剧变化，液体有效活性菌呈几何倍衰减消亡，效果差异较大；一般条件下仅有8月左右的存活期，在施用前还需糖化复壮培养，操作过程繁琐，增加劳动量、费时费工，且有效活性菌及纯度没有保证，不能达到应有的效果。
粉剂生物菌剂大部分以单一枯草芽孢菌为主(枯草芽孢杆菌≥2亿/克左右)或少量添加其它某种菌株，甚至有些以解淀粉芽孢菌替代枯草芽孢菌，粉剂生物菌剂目前主要存在弊端是：购买固体商品菌料简单混配，菌种纯度和活性不稳定，肆意扩大菌种含量和应用范围，甚至辅助添加调节剂成分或农用抗生素，使得有些活性菌产生拮抗以及芽孢失活，不能保证其菌种纯度、活性和水溶性，时常出现悬浮或沉淀，易堵塞喷头及滴灌设备，效果差异较大，不能达到应有的促根防病、活土养菌、抑制土传病源菌、分解土壤有机质、固氮解磷钾、释放中微量元素及有益元素、提高肥料利用率、增产提质的效果，本领域技术人员提供了一种促根养根、增产提质复合微生物菌剂及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种促根养根、增产提质复合微生物菌剂及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种促根养根、增产提质复合微生物菌剂，由枯草芽孢杆菌、哈茨木霉菌、解淀粉芽孢杆菌、侧孢芽孢杆菌、胶冻样芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、淡紫拟青霉菌、辅美粉和糖载体混合组成，由如下重量份的组分制备而得：枯草芽孢杆菌20～300份、哈茨木霉菌4～50份、解淀粉芽孢杆菌4～30份、侧孢芽孢杆菌2～20份、胶冻样芽孢杆菌1～20份、地衣芽孢杆菌1～20份、淡紫拟青霉菌0～25份、辅美粉0～500份、糖载体400～950份。
作为本发明再进一步的方案：所述的任意单一的微生物菌种制备包括以下步骤：
步骤一，在室温环境下，将枯草芽孢杆菌、哈茨木霉菌、解淀粉芽孢杆菌、侧孢芽孢杆菌、胶冻样芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌和淡紫拟青霉菌原菌种放置在单独的培养皿中，经斜面培养基单个菌种斜面活化，进行菌种复壮培养。
步骤二，在三角瓶发酵培养前配制发酵培养基，液体发酵培养基主要成分质量比例如下：土豆淀粉10g/L、葡萄糖5g/L、酵母浸出液0.1g/L、蛋白胨0.5g/L、牛肉膏浸出物5g/L、磷酸二氢钾0.5g/L、豆奶粉10g/L、硫酸镁0.2g/L以及PH值调至6.5～7.5；
将配制好的培养基进行分装三角瓶，在使用前均进行高压蒸汽灭菌(121℃，1.1kg/cm3，30min)，冷却到室温，然后在无菌接种室将活化好的菌株进行接种，然后用三角瓶在摇床中摇瓶180～200r/min进行恒温30℃震荡培养16～18小时，获得种子液；
步骤三，本发明以蛋白质含量丰富的豆粕粉和淀粉含量高的玉米粉为主料，配以磷酸二氢钾、硫酸铵、硫酸镁、碳酸钙等无机盐以及少量的葡萄糖做碳源，培养前需配制好的液体培养基主要成分质量比例如下：玉米淀粉10％、豆粕粉10％、葡萄糖3％、酵母提取粉0.05％、蛋白胨0.02％，磷酸二氢钾0.5％、硫酸铵0.1％、硫酸镁0.1％、碳酸钙0.01％、硫酸亚铁0.001％、PH值为7.2～7.5；
单个微生物菌剂制备按以下实施步骤依次进行：
1.1发酵罐清洗：发酵罐使用前后认真清洗可进行清洗的任何部位，特别是前后两次培养采用不同的菌株时，更应注意全方位清洗；
1.2培养基入罐：配置好的液体培养基输入到发酵罐，占罐体体积的60％～70％；
1.3通入蒸汽：直接打开空气管的蒸汽阀门将蒸汽导入发酵罐体夹层开始加热；
1.4加热升温：待加热到70℃时，打开取样管和放料管的阀门通入蒸汽，进行罐体全面加热灭菌；
1.5维持保温：待罐体温度达到120℃、罐内压强为0.1MPa后，开始排气，同时调节进汽和排汽量，进行高压蒸汽灭菌(121℃，1.1kg/cm3)维持30min；
1.6冷却降温：依次关闭排气阀、进汽阀，当罐压低于空气压力时开始启动无菌空气压缩机通入无菌空气，同时在罐体夹层通入冷却水进行降温，开启搅拌设备在低速下进行培养基的冷却；
1.7接种培养：冷却至30℃，经培养好的摇瓶种子在无菌条件下按2％～3％接种量接种到200L种子发酵罐中，进行无菌通气发酵，发酵条件为：30℃～38℃、搅拌转速400r/min、通风量为1VVM、培养16～18小时；
1.8扩繁发酵：再按步骤1.1～1.7的流程及方式接种1000L～50000L发酵罐进行30℃～38℃、搅拌转速400r/min、通风量1VVM、培养18～20小时，然后升温至40℃～45℃继续培养8～10个小时，待80％以上菌体产生芽孢达到工艺要求指标后停止发酵；
1.9取样检测：在发酵结束后，取样口取出100ml发酵液，离心处理后，取1ml上清液与9ml无菌水混成1:1.0×102稀释的菌悬液，依次梯度稀释直至得到1：107；1：108；1：109等浓度，然后按步骤一中用到的培养基分别进行培养皿均匀涂布培养，37℃恒温培养18～20小时后，进行涂片染色显微镜观察识别菌株类别及菌落数，保证每种微生物菌发酵出的有效活菌总数在1.0×1010～2.0×1011cfu/g，杂菌数≤5％；
1.10将微生物菌发酵液制备好后，开始启动板框压滤机，同时打开出料口阀门将混合发酵液通入板框压滤机，在板框压滤机内进行固液分离，进行至少两道过滤处理，处理好的微生物菌滤清液放置储桶中，准备进行后续烘干脱水处理；
1.11将微生物菌滤清液通入微生物菌液喷雾干燥机进行喷雾干燥，以LPG-300为例，设计进风温度为350℃，排湿温度为80℃～120℃，相应蒸发水分：600～800kg/H、转速1.5×104r/min、喷雾盘168mm、功率5.5kw/H，干燥热风所需热源，可选择煤、油、燃气和电等，在未通入菌液前，开启设备、辅热装置和除尘装置运行5～10min，待设备内温度100℃～120℃稳定后，开始将菌液匀速导入，干燥后即制得干燥菌粉。
步骤四，本发明中提到的枯草芽孢杆菌、哈茨木霉、解淀粉芽孢杆菌、侧孢芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、淡紫拟青霉和胶冻芽孢杆菌共7种菌株，均依照上述步骤一、步骤二的制备流程及方式在特定的发酵条件下进行发酵制备及菌种检测。
作为本发明再进一步的方案：所述方法包括以下步骤：
步骤a：按重量份将400～950份糖载体(葡萄糖、葡聚糖、果糖、蔗糖等)和0～500份的辅美粉倒入到容积为20L～1000L的360°翻转旋转式电动搅拌罐中，以60～200r/min的速度搅拌2～3min；
步骤b：按重量份将20～300份的枯草芽孢杆菌倒入步骤a所述的360°翻转旋转式电动搅拌罐中；
步骤c：按重量份将4～30份的解淀粉芽孢杆菌倒入步骤b所述的360°翻转旋转式电动搅拌罐中；
步骤d：按重量份将4～30份的哈茨木霉倒入步骤c所述的360°翻转旋转式电动搅拌罐中；
步骤e：按重量份将2～20份的侧孢芽孢杆菌倒入步骤d所述的360°翻转旋转式电动搅拌罐中；
步骤f：按重量份将1～20份的胶冻样芽孢杆菌倒入步骤e所述的360°翻转旋转式电动搅拌罐中；
步骤g：按重量份将1～20份的地衣芽孢杆菌倒入步骤f所述的360°翻转旋转式电动搅拌罐中；
步骤h：按重量份将0～25份的淡紫拟青霉菌倒入步骤g所述的360°翻转旋转式电动搅拌罐中；
步骤i：将步骤h中的物料360°翻转旋转式电动搅拌罐中，以60～200r/min的速度搅拌12～15min；混合均匀后即得到一种促根养根、增产提质复合微生物菌剂及其制备方法。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明成份搭配科学合理；生产工艺简单、生产成本较低，性质稳定、生产效率高、菌种纯度大、活性高以及存活期长，有利的提高了产品市场竞争力；具有固氮解磷钾、腐熟农家肥，分解有机质、蛋白及其它有机营养物，提高了肥料的利用率；具有促进增根、促早熟、防早衰、提高产量和改善品质的特点，同时有效抑制和杀灭病原菌，防虫抗病、增强农作物抗病抗逆性和免疫力，克服连作障碍；兼具疏松改良土壤、降解农药残留、增加农业种植效益、改善生态环境的功效，而且施用方式多样化，完全适合土壤和农业发展现状。
具体实施方式
本发明实施例一至十中，实施例一：
步骤1、按照840重量份葡萄糖载体、110重量份2.0×1010cfu/g的枯草芽孢杆菌、20重量份2.0×1010cfu/g的解淀粉芽孢杆菌、20重量份2.0×1010cfu/g的哈茨木霉、10重量份2.0×1010cfu/g的侧孢芽孢杆菌、5重量份2.0×1010cfu/g的胶冻样芽孢杆菌、5重量份2.0×1010cfu/g的地衣芽孢杆菌、10重量份2.0×1010cfu/g的淡紫拟青霉菌分别倒入到容积为500L的360°翻转旋转式电动搅拌罐中；
步骤2、将步骤1中的物料360°翻转旋转式电动搅拌罐中，以60～200r/min的速度搅拌12-15min；混合均匀后即得到一种促根养根、增产提质复合微生物菌剂及其制备方法。
实施例二至实施例六：
制备方式与实施例一相同，只是糖载体由葡萄糖替换为辅美粉、葡聚糖、果糖、蔗糖等单体或混合物，其中实施例二中由葡萄糖替换为葡聚糖；实施例三中由葡萄糖替换为果糖；实施例四中由葡萄糖替换为蔗糖；实施例五中由葡萄糖替换为蔗糖、葡萄糖、果糖共混物(蔗糖、葡萄糖、果糖质量比为5：13：2)；实施例六中由葡萄糖替换为辅美粉、葡萄糖共混物(辅美粉、葡萄糖质量比为1：2)。
实施例七：
步骤1、按照800重量份葡萄糖载体、100重量份5.0×1011cfu/g的枯草芽孢杆菌、20重量份5.0×1011cfu/g的解淀粉芽孢杆菌、50重量份2.0×1010cfu/g的哈茨木霉、8重量份5.0×1011cfu/g的侧孢芽孢杆菌、8重量份5.0×1011cfu/g的胶冻样芽孢杆菌、8重量份5.0×1011cfu/g的地衣芽孢杆菌、10重量份5.0×1011cfu/g的淡紫拟青霉菌分别倒入到容积为500L的360°翻转旋转式电动搅拌罐中；
步骤2、将步骤1中的物料360°翻转旋转式电动搅拌罐中，以60～200r/min的速度搅拌12～15min；混合均匀后即得到一种促根养根、增产提质复合微生物菌剂及其制备方法。
实施例八至实施例十：
制备方式与实施例七相同，只是糖载体由葡萄糖替换为辅美粉、蔗糖等单体或混合物。
其中实施例八中由葡萄糖替换为蔗糖；实施例九中由葡萄糖替换为蔗糖、葡萄糖共混物(蔗糖、葡萄糖质量比为3：7)；实施例十中由葡萄糖替换为辅美粉、葡萄糖共混物(辅美粉、葡萄糖质量比为1：2)。
对上述实施例一至九制得的复合微生物菌剂进行蔬菜和花卉田间效果试验，试验方法如下：
试验作物：露天青花菜、辣椒和温室洋桔梗等常见的叶菜、果菜和花卉作物；
试验方法：
A、选取常规露天青花菜、辣椒和温室洋桔梗重茬病害种植田，三种作物各选取1亩地大小的地块，按常规种植管理方式进行土壤处理，地块等分成十个区域，分别做标识处理，其中1～9为实施处理区，10为空白对照区；
B、从幼苗移栽三天后开始浇定根水，将其中1～9实施处理区用实施例一至九分别制得的复合微生物菌剂都进行800倍稀释冲淋根部，试验每间隔10～12天冲淋一次，为期40～50天，共冲淋3次，注：三种作物所有试验区块均采用统一正常水肥管理和病虫害防治；
C、分别在第10天、第20天、第30天，在各试验区块井字型择取10株植株观察其根茎叶生长情况和病害侵染情况，来确定植株生长状况和病害发生水平。
试验结果：
实施例一至九及空白对照制得的复合微生物菌剂进行蔬菜和花卉田间效果试验结果如下表：
综上实验数据所述：本发明的一种促根养根、防治土传病害、分解有机质、固氮解磷钾、增产提质的复合微生物菌剂，分别用实例一至实例十的复合生物菌样品与按正常水肥管理、不施用复合生物菌剂的作物生长过程进行效果比对，比对结果表明施用本发明的复合微生物菌剂在防治土传性病害、促进生根壮株、提高抗病抗逆能力、提高肥料利用率和增产提质方面具有突出的表现效果，尤其是实例七至实例十高含量复合微生物菌剂的效果更佳优异。
以上的实施例只用于对本发明做出的进一步说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，该领域的专业技术人员根据上述本发明内容做出的一些非本质的改进与调整均属于本发明的保护范围。
Claims (3)
1.一种促根养根、增产提质复合微生物菌剂，由枯草芽孢杆菌、哈茨木霉菌、解淀粉芽孢杆菌、侧孢芽孢杆菌、胶冻样芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、淡紫拟青霉菌、辅美粉和糖载体混合组成，由如下重量份的组分制备而得：枯草芽孢杆菌20～300份、哈茨木霉菌4～50份、解淀粉芽孢杆菌4～30份、侧孢芽孢杆菌2～20份、胶冻样芽孢杆菌1～20份、地衣芽孢杆菌1～20份、淡紫拟青霉菌0～25份、辅美粉0～500份、糖载体400～950份。
2.根据权利要求1所述的任意单一的微生物菌种制备包括以下步骤：
步骤一，在室温环境下，将枯草芽孢杆菌、哈茨木霉菌、解淀粉芽孢杆菌、侧孢芽孢杆菌、胶冻样芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌和淡紫拟青霉菌原菌种放置在单独的培养皿中，经斜面培养基单个菌种斜面活化，进行菌种复壮培养；
步骤二，在三角瓶发酵培养前配制发酵培养基，液体发酵培养基主要成分质量比例如下：土豆淀粉10g/L、葡萄糖5g/L、酵母浸出液0.1g/L、蛋白胨0.5g/L、牛肉膏浸出物5g/L、磷酸二氢钾0.5g/L、豆奶粉10g/L、硫酸镁0.2g/L以及PH值调至6.5～7.5；
将配制好的培养基进行分装三角瓶，在使用前均进行高压蒸汽灭菌（121℃，1.1kg/cm3，30min），冷却到室温，然后在无菌接种室将活化好的菌株进行接种，然后用三角瓶在摇床中摇瓶180～200r/min进行恒温30℃震荡培养16～18小时，获得种子液；
步骤三，本发明以蛋白质含量丰富的豆粕粉和淀粉含量高的玉米粉为主料，配以磷酸二氢钾、硫酸铵、硫酸镁、碳酸钙等无机盐以及少量的葡萄糖做碳源，培养前需配制好的液体培养基主要成分质量比例如下：玉米淀粉10%、豆粕粉10%、葡萄糖3%、酵母提取粉0.05%、蛋白胨0.02%，磷酸二氢钾0.5%、硫酸铵0.1%、硫酸镁0.1%、碳酸钙0.01%、硫酸亚铁0.001%、PH值为7.2～7.5；
单个微生物菌剂制备按以下实施步骤依次进行：
1.1 发酵罐清洗：发酵罐使用前后认真清洗可进行清洗的任何部位，特别是前后两次培养采用不同的菌株时，更应注意全方位清洗；
1.2 培养基入罐：配置好的液体培养基输入到发酵罐，占罐体体积的60%～70%；
1.3 通入蒸汽：直接打开空气管的蒸汽阀门将蒸汽导入发酵罐体夹层开始加热；
1.4 加热升温：待加热到70℃时，打开取样管和放料管的阀门通入蒸汽，进行罐体全面加热灭菌；
1.5 维持保温：待罐体温度达到120℃、罐内压强为0.1MPa后，开始排气，同时调节进汽和排汽量，进行高压蒸汽灭菌（121℃，1.1kg/cm3）维持30min；
1.6 冷却降温：依次关闭排气阀、进汽阀，当罐压低于空气压力时开始启动无菌空气压缩机通入无菌空气，同时在罐体夹层通入冷却水进行降温，开启搅拌设备在低速下进行培养基的冷却；
1.7 接种培养：冷却至30℃，经培养好的摇瓶种子在无菌条件下按2%～3%接种量接种到200L种子发酵罐中，进行无菌通气发酵，发酵条件为：30℃～38℃、搅拌转速400r/min、通风量为1VVM、培养16～18小时；
1.8 扩繁发酵：再按步骤1.1～1.7的流程及方式接种1000L～50000L发酵罐进行30℃～38℃、搅拌转速400r/min、通风量1VVM、培养18～20小时，然后升温至40℃～45℃继续培养8～10个小时，待80%以上菌体产生芽孢达到工艺要求指标后停止发酵；
1.9 取样检测：在发酵结束后，取样口取出100ml发酵液，离心处理后，取1ml上清液与9ml无菌水混成1:1.0×102稀释的菌悬液，依次梯度稀释直至得到1：107；1：108；1：109等浓度，然后按步骤一中用到的培养基分别进行培养皿均匀涂布培养，37℃恒温培养18～20小时后，进行涂片染色显微镜观察识别菌株类别及菌落数，保证每种微生物菌发酵出的有效活菌总数在1.0×1010～2.0×1011cfu/g，杂菌数≤5%；
1.10 将微生物菌发酵液制备好后，开始启动板框压滤机，同时打开出料口阀门将混合发酵液通入板框压滤机，在板框压滤机内进行固液分离，进行至少两道过滤处理，处理好的微生物菌滤清液放置储桶中，准备进行后续烘干脱水处理；
1.11 将微生物菌滤清液通入微生物菌液喷雾干燥机进行喷雾干燥，以LPG-300为例，设计进风温度为350℃，排湿温度为80℃～120℃，相应蒸发水分：600～800kg/H、转速1.5×104r/min、喷雾盘168mm、功率5.5kw/H，干燥热风所需热源，可选择煤、油、燃气和电等，在未通入菌液前，开启设备、辅热装置和除尘装置运行5～10min，待设备内温度100℃～120℃稳定后，开始将菌液匀速导入，干燥后即制得干燥菌粉；
步骤四，本发明中提到的枯草芽孢杆菌、哈茨木霉、解淀粉芽孢杆菌、侧孢芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、淡紫拟青霉和胶冻芽孢杆菌共7种菌株，均依照上述步骤一、步骤二的制备流程及方式在特定的发酵条件下进行发酵制备及菌种检测。
3.根据权利要求1～2所述的一种促根养根、增产提质复合微生物菌剂及其制备方法及其制备方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：
步骤a：按重量份将400～950份糖载体（葡萄糖、葡聚糖、果糖、蔗糖等）和0～500份的辅美粉倒入到容积为20L～1000L的360°翻转旋转式电动搅拌罐中，以60～200r/min的速度搅拌2～3min；
步骤b：按重量份将20～300份的枯草芽孢杆菌倒入步骤a所述的360°翻转旋转式电动搅拌罐中；
步骤c：按重量份将4～30份的解淀粉芽孢杆菌倒入步骤b所述的360°翻转旋转式电动搅拌罐中；
步骤d：按重量份将4～30份的哈茨木霉倒入步骤c所述的360°翻转旋转式电动搅拌罐中；
步骤e：按重量份将2～20份的侧孢芽孢杆菌倒入步骤d所述的360°翻转旋转式电动搅拌罐中；
步骤f：按重量份将 1～20份的胶冻样芽孢杆菌倒入步骤e所述的360°翻转旋转式电动搅拌罐中；
步骤g：按重量份将 1～20份的地衣芽孢杆菌倒入步骤f所述的360°翻转旋转式电动搅拌罐中；
步骤h：按重量份将 0～25份的淡紫拟青霉菌倒入步骤g所述的360°翻转旋转式电动搅拌罐中；
步骤i：将步骤h中的物料360°翻转旋转式电动搅拌罐中，以60～200r/min的速度搅拌12～15min；混合均匀后即得一种促根养根、增产提质复合微生物菌剂及其制备方法。
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