CN109369269B - 一种抑制土传病害的生物炭复合微生物菌肥及其制作方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种抑制土传病害的生物炭复合微生物菌肥及其制作方法。它由绿色木霉在一定比例的有机物料中发酵,取获得的产物与经过干燥获得的解淀粉芽孢杆菌干孢子粉、无机物料、生物炭,按一定比例混合制成。该肥料含有无机元素和有机质,能为植物提供均衡的营养,改良土壤的肥力。同时肥料中的绿色木霉和解淀粉芽孢杆菌不仅能杀灭土壤中的病原菌,也能促进植物的生长及提高抗病能力。该肥料中的生物炭具有疏松多孔的结构和较大的表面积,能存储水分和养份,也可作为绿色木霉和解淀粉芽孢杆菌的栖息生活处,提高它们在土壤中的宿存能力。同时生物炭也能改善土壤理化性状。

Description

一种抑制土传病害的生物炭复合微生物菌肥及其制作方法
技术领域
本发明涉及一种抑制土传病害的生物炭复合微生物菌肥及其制备方法,属于复合微生物肥料技术领域。
背景技术
造成土传病害的病原菌从寄主根部侵入,引起根部坏死和维管束褐变造成系统侵染,导致植株整株枯死或营养吸收障碍。由于土传病害发生日益严重,迫使农户在生产过程中长期过量使用化学农药,但化学农药防治土传病害效果并不理想且易造成环境污染。植物病害生物防治是生态友好型防治手段,能为农业的可持续发展提供保障。
芽孢杆菌(Bacillus spp.)和木霉菌(Trichoderma spp.)是目前广泛应用的生防菌,具有优良的拮抗植物病原菌和诱导植物产生抗病性的能力,已经成功的用于防治多种植物的细菌和真菌病害(Beneduzi et al.2012;Castillo et al.2013;Vinale etal.2008;López-Bucio et al.2015Wang et al.2016;Thangavelu and Gopi2015)。
生物炭(Biochar)是由植物或者其它有机物在缺氧的条件下热解产生的固体物质,原料便宜且多样,被广泛应用于土壤改良和作物增产。生物炭能快速增加土壤有机质含量和改善土壤理化性质(Lehmann 2007;Chan et al.2008;O'Neill et al.2009;Cui etal.2011;Koide et al.2011)。许多研究也表明,生物炭施入土壤后能固定重金属,降低重金属对土壤和植物的污染(Beesley&Marmiroli,2011;Cui et al.,2012;Mondal,M.K.,2009),生物炭具有疏松多孔的结构和巨大的表面积,能存储水分和养份,其孔隙和表面可以作为微生物栖息生活的微环境(Anderson et al.2011;Sun et al.2016),有助于提高生防菌株对外界极端环境的抵抗能力和在土壤中的宿存能力。
微生物肥料对环境无污染,具有大量有机质,能改善土壤结构,增强土壤保水保肥能力,有效缓解土壤生态环境的恶化。同时,微生物肥料中的有益微生物通过代谢活动能直接参与土壤物质和能量的转化,分解无机肥料和腐殖质增加土壤中的氮素、有效磷、钾及其它养份的含量,为作物提供所需营养。微生物肥料中的具有拮抗病原菌的有益微生物能抑制或者杀灭土壤中存在的病原菌,也能诱导植物产生抗病性,从而解决土传病害难于防治的难题。
但众多微生物菌肥使用效果并不太理想,也未见良好的抑制病害发生的能力。主要原因可能是,微生物肥的菌种单一,具有的功能少;或者是不同菌株的简单组合,没有考虑到菌种间的相互拮抗,不能达到菌株间的协同增效效果,也会导致微生物的功能效果降低甚至菌株失活。并且由于田间生态环境复杂,温度和湿度等因素均能引起微生物宿存能力降低(Cawoy et al.2011;Cray et al.2016;黄曦等2010;叶晶晶等2014),导致微生物菌肥效果偏低,严重制约了微生物菌肥的应用。
为了弥补上述不足,本发明使用具有不同拮抗病原菌机制且对病原菌拮抗能力协同增效的绿色木霉与解淀粉芽孢杆菌作为生防菌株,并利用生物炭的表面结构作为生防菌的栖息场所,制备含有有机营养和无机元素的生物炭复合微生物菌肥。
发明内容
本发明针对现有技术的不足,利用对镰刀菌和茄科劳尔氏菌等病原菌拮抗能力协同增效的绿色木霉和解淀粉芽孢杆菌作为生防菌株,配以生物炭、有机物料和无机元素,提供一种具有拮抗土传病害病原菌、促进植物生长且能延长生防菌存活能力的生物炭复合微生物肥料,同时该肥料还具有改良土壤肥力和提高植物抗病性的能力。
本发明的技术方案为:
一种抑制土传病害的生物炭复合微生物菌肥,包括以下原料:有机物料、无机物料、绿色木霉、解淀粉芽孢杆菌和生物炭。
优选的,所述有机物料按重量份包括以下原料:稻糠15份、腐殖酸8份、草炭土9份、玉米粉8份、豆粕7份、氨基酸5份、花生渣4~5份和酵母粉3~4份。
优选的,所述无机物料按重量份包括以下原料:尿素22份、磷酸二氢钾25份、硫酸锌3份、硫酸镁3份、硝酸钙2份、硫酸亚铁3份、硼砂4份和煤矸石2份。
优选的,所述绿色木霉(Trichoderma viride)由中国热带农业科学院环境与植物保护研究所提供,保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心(简称CGMCC,北京市朝阳区北辰西路1号院3号),保藏编号为CGMCC No.6229,菌株号H06,其具体性状参见专利CN102839131A;
优选的,所述解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens)由中国热带农业科学院环境与植物保护研究所提供,保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心,保藏编号为CGMCC No.10273,菌株号HW05,其具体性状参见专利CN108690821A。
优选的,所述生物炭以甘蔗渣、秸秆、玉米棒芯、发酵蘑菇渣和椰糠中的一种或者多种作为原料,经粉碎后,在450~550℃缺氧炭化2~4小时,停止加热,并自然冷却后,再次粉碎,获得孔径在15~50nm范围内,比表面积在500~650m2/g范围内的生物炭材料。
本发明还提供了所述防控土传病害的生物炭复合微生物菌肥的制备方法:
(1)将绿色木霉在培养基上活化,并刮取孢子制成孢子悬浮液;
(2)将培养基质加入发酵罐,搅拌20~30分钟,经高压蒸汽灭菌,在温度降至28℃以下后,加入步骤(1)中获得的绿色木霉孢子悬浮液,通气培养,使木霉孢子含量达到≥1×109个/g,即获得发酵产物;
(3)将权利要求1所述的有机物料和水加入发酵罐内,搅拌20~30分钟;经高压蒸汽灭菌,在温度降至28℃以下后,加入步骤(2)中获得的发酵产物,通气培养,当孢子浓度达到2×109个/g~3×109个/g后停止发酵,取出发酵物干燥,使含水量降低至20%~25%;
(4)将解淀粉芽孢杆菌接入培养基中,进行培养,生产种子液;
(5)在发酵罐中加入酵母粉、硫酸镁、氯化钠、磷酸二氢钾、玉米粉、豆粕、氨基酸和水,搅拌均匀后经高压蒸汽灭菌,在温度降至37℃以下后,加入步骤(4)的种子液,通气培养,当孢子浓度达到1.5×1010个/mL~2×1010个/mL后停止发酵;将发酵液在进风口温度190~200℃,出风口85~95℃条件下,进行瞬间干燥,获得解淀粉芽孢杆菌干孢子粉;
(6)将权利要求1所述的无机物料、步骤(3)所得物料、步骤(5)所得物料、权利要求1所述的生物炭搅拌均匀,干燥,使含水量在15%~20%之间,粉碎过筛,即制成生物炭复合微生物菌肥。
优选的,步骤(2)中通气培养的过程为:通入空气,通气量11L/min,保压0.035Mpa,恒温28℃,转速150rpm,滚动培养2天,再转速50rpm滚动培养3天,再转速130rpm滚动培养2天,再转速70rpm滚动培养3天;
优选的,步骤(3)中通气培养的过程为:通入空气,通气量20L/min,保压0.035Mpa,恒温28℃,转速135rpm,滚动培养2天,再转速50rpm滚动培养2天,静止培养2天,再转速60rpm滚动培养3天;
优选的,步骤(5)中通气培养的过程为:通入空气,通气量18L/min,保压0.03Mpa,恒温37℃,转速180rpm,培养2~3天。
优选的,步骤(3)中,将权利要求1所述的有机物料和水按质量比10:3加入发酵罐内;步骤(3)中,发酵产物与权利要求1所述的有机物料的质量比为1:100。
优选的,步骤(5)中,在发酵罐中按重量份加入酵母粉7份、硫酸镁1.5份、氯化钠1份、磷酸二氢钾3份、玉米粉5份、豆粕8份、氨基酸4份和水255份;搅拌均匀后经高压蒸汽灭菌,在温度降至37℃以下后,加入重量份3份步骤(4)的种子液,通气培养,当孢子浓度达到1.5×1010个/mL~2×1010个/mL后停止发酵。
优选的,步骤(6)中,权利要求1所述的无机物料、步骤(3)所得物料、步骤(5)所得物料和权利要求1所述的生物炭的质量比为5:8:3:5。
本发明采用上述技术方案具有以下有益效果:
A.本发明的生物炭复合微生物肥含有无机元素和有机质,能为植物提供均衡的营养。同时该肥料中含有绿色木霉和解淀粉芽孢杆菌,不仅能杀灭土壤中的病原菌,也能促进植物的生长以及提高植物的抗病能力。
B.本发明肥料中含有的生物炭具有疏松多孔的结构和巨大的表面积,能存储水分和养份,也可以作为绿色木霉和解淀粉芽孢杆菌的栖息生活处,有助于提高它们在土壤中的宿存能力。同时生物炭也能改善土壤理化性状。
C.由于农业大量使用化肥和化学农药,造成土壤板结、肥力下降、生态环境恶化等不良后果。使用本发明的生物炭复合微生物菌肥能解决滥施化肥和为了防治土传病害而滥用化学农药造成的弊病,能让农户生产出无公害的绿色食品。
附图说明
图1绿色木霉(H06)和解淀粉芽孢杆菌(HW05)对尖孢镰刀菌古巴专化型4号生理小种Foc 4(Fusarium oxysporum f.sp.Cubense(strain race 4),Foc4)拮抗能力协同增效试验结果照片;
图2番茄枯萎病防治试验结果照片;
图3番茄青枯病防治试验结果照片;
图4番茄促生长试验结果照片;
图5番茄促生长试验结果照片;
图6番茄促生长试验结果照片;
图7生菜促生长试验结果照片;
图8香蕉枯萎病防治试验结果照片;
图9香蕉枯萎病防治试验结果照片;
图10香蕉枯萎病防治试验结果照片。
具体实施方式
下面通过具体实施方式对本发明作进一步详细说明。
本发明实施例所用的实验方法如无特殊说明,均为常规方法。
本发明实施例所用的材料、试剂等,如无特殊说明,均可从商业途径得到。
实施例l
一种抑制土传病害的生物炭复合微生物菌肥,配方中含有以下原料:有机物料、无机物料、生物炭、绿色木霉和解淀粉芽孢杆菌。
所述有机物料按重量份由以下原料组成:稻糠15份,腐殖酸8份,草炭土9份,玉米粉8份,豆粕7份,氨基酸5份,花生渣4-5份,酵母粉3-4份,混合均匀,打碎过80目筛。
所述无机物料按重量份由以下原料组成:尿素22份、磷酸二氢钾25份、硫酸锌3份、硫酸镁3份、硝酸钙2份、硫酸亚铁3份、硼砂4份、煤矸石2份,混合均匀,过80目筛。
上述微生物菌肥通过以下方法制备而得:
(1)将绿色木霉H06在PDA培养基(马铃薯200克,葡萄糖20克,琼脂15克,蒸馏水定容至1000毫升)上活化,并刮取孢子制成孢子悬浮液(浓度为1.0×108个/mL);
(2)将培养基质(按重量份由以下原料组成:氨基酸3份、玉米粉10份、蔗糖2份、豆粕15份和水9份)加入卧式滚筒发酵罐(容量100L),搅拌20~30分钟。经高压蒸汽灭菌(121℃,30分钟),在温度降至28℃以下后,加入步骤(1)中获得的绿色木霉孢子悬浮液,通入空气,通气量11L/min,保压0.035Mpa,恒温28℃,转速150rpm,滚动培养2天,再转速50rpm滚动培养3天,再转速130rpm滚动培养2天,再转速70rpm滚动培养3天,使木霉孢子含量达到≥1×109个/g,获得小规模发酵产物;
(3)将配方中的有机物料和水按质量比10(有机物料):3(水)比例加入卧式滚筒发酵罐内(容量6吨),搅拌20~30分钟。经高压蒸汽灭菌(121℃,30分钟),在温度降至28℃后,通过无菌管道加入步骤(2)中获得的小规模发酵产物,小规模发酵产物与配方中所述有机物料的质量比为1(小规模发酵产物):100(有机物料);通入空气,通气量20L/min,保压0.035Mpa,恒温28℃,转速135rpm,滚动培养2天,再转速50rpm滚动培养2天,静止培养2天,再转速60rpm滚动培养3天,当孢子浓度达到2×109个/g~3×109个/g后停止发酵,取出发酵物在无菌室内低温干燥,使含水量降低至20%~25%。
(4)将解淀粉芽孢杆菌HW05在LB液体培养基(每升含:胰蛋白胨10g,酵母提取物5g,NaCl 10g)中,于37℃,180rpm的条件下进行小规模培养2天,生产HW05种子液;
(5)在立式发酵罐中按重量份加入酵母粉7份、硫酸镁1.5份、氯化钠1份、磷酸二氢钾3份、玉米粉5份、豆粕8份、氨基酸4份和水255份,搅拌均匀后经高压蒸汽灭菌(121℃,30分钟),在温度降至37℃以下后,加入重量份3份HW05种子液,通入空气,通气量18L/min,保压0.03Mpa,恒温37℃,转速180rpm,培养2~3天,当孢子浓度达到1.5×1010个/mL~2×1010个/mL后停止发酵;将发酵液经无菌管道接入喷雾干燥机,在进风口温度190~200℃,出风口85~95℃条件下,进行瞬间干燥,获得解淀粉芽孢杆菌HW05干孢子粉(含量为3×1011个/g~4×1011个/g),此干燥过程能促进HW05形成芽胞,增强其抗逆性;
(6)以甘蔗渣,秸秆,玉米棒芯,发酵蘑菇渣和椰糠中的一种或者多种作为原料,经粉碎后,置于高温炉中,在450~550℃缺氧炭化2~4小时,停止加热,并自然冷却后,用粉碎机再次进行粉碎,获得孔径在15~50nm范围内,比表面积在500~650m2/g范围内的生物炭材料;
(7)将配方中所述无机物料、步骤(3)所得物料、步骤(5)所得物料、步骤(6)所得生物炭按质量比5:8:3:5的比例在容器中搅拌均匀,取出在无菌室内30℃恒温通气干燥,使含水量在15%~20%之间,经过密闭粉碎机粉碎过80目筛,即制成生物炭复合微生物菌肥。
所述生物炭复合微生物肥料可用做基肥,也可在追肥时使用。用做基肥时,将所述肥料与土壤约1:35混合,可用于沟施和穴施。也可将肥料撒施于地表。本发明所述肥料也可用于叶面喷施,将该肥料稀释600~800倍后,放置24小时,以便激活肥料中的绿色木霉和解淀粉芽孢杆菌,使它们的数量与分泌的代谢物增加,使用前充分摇匀稀释液后,进行叶面喷施。
试验例1:
绿色木霉(H06)和解淀粉芽孢杆菌(HW05)对尖孢镰刀菌古巴专化型4号生理小种Foc 4(Fusarium oxysporum f.sp.Cubense(strain race 4),Foc4)拮抗能力协同增效试验:
试验按以下步骤进行,将H06在PDA上培养10天,刮取孢子并用无菌蒸馏水配制成1×106个/ml浓度的孢子悬浮液;分别将HW05(解淀粉芽孢杆菌)、SQ1(枯草芽胞杆菌)、X5(解淀粉芽孢杆菌)在LB平板上活化5天后,分别用无菌蒸馏水制成1×105个/mL浓度的孢子悬浮液。按7种培养处理获得不同的发酵液。
处理1:将2mL H06孢子悬浮液加入150mL液体培养基(含马铃薯葡萄糖培养基75mL和LB培养基75mL)中,28℃,180rpm,黑暗培养7天;
处理2:将2mL HW05孢子悬浮液加入150mL液体培养基(含马铃薯葡萄糖培养基75mL和LB培养基75mL)中,28℃,180rpm,黑暗培养7天;
处理3:将2mL SQ1孢子悬浮液加入150mL液体培养基(含马铃薯葡萄糖培养基75mL和LB培养基75mL)中,28℃,180rpm,黑暗培养7天;
处理4:将2mL X5孢子悬浮液加入150mL液体培养基(含马铃薯葡萄糖培养基75mL和LB培养基75mL)中,28℃,180rpm,黑暗培养7天;
处理5:将1mL HW05孢子悬浮液和1mL H06孢子悬浮液,加入150mL液体培养基(含马铃薯葡萄糖培养基75mL和LB培养基75mL)中,28℃,180rpm,黑暗培养7天;
处理6:将1mL SQ1孢子悬浮液和1mL H06孢子悬浮液,加入150mL液体培养基(含马铃薯葡萄糖培养基75mL和LB培养基75mL)中,28℃,180rpm,黑暗培养7天;
处理7:将1mL X5孢子悬浮液和1mL H06孢子悬浮液,加入150mL液体培养基(含马铃薯葡萄糖培养基75mL和LB培养基75mL)中,28℃,180rpm,黑暗培养7天;
取不同培养处理的发酵液用过滤器过滤,获得无菌发酵液。将不同处理的无菌发酵液150μL加入含Foc4的马铃薯葡萄糖琼脂培养基(PDA)平板,2天后观察拮抗效果。由图1可知,H06和HW05共同培养(处理5)获得的发酵液比HW05单独培养处理、H06单独培养处理以及其它培养处理获得的发酵液对Foc4产生的拮抗圈大。由此也可知,H06和HW05共存时具有对病原菌拮抗能力协同增效的现象。
试验例2
番茄枯萎病防治试验:
试验分设2个处理。处理1:施用市购复合微生物菌肥(有机质≥20%,有效活菌数≥5亿/g,氮磷钾=25%);处理2:施用本发明的生物炭复合微生物菌肥。每处理设3个重复,每个重复含3个花盆,每个花盆含6株番茄苗。处理均采用一次性基施不再追肥方式,在番茄长至6cm高时,每花盆施入50mL孢子浓度为1×106个/mL的番茄枯萎病病原菌Fusariumoxysporum f.sp.radicis lycopersic,并调查发病情况。
由图2可见,接种病原菌7天后,施用生物炭复合微生物菌肥的番茄苗依然长势良好,而施用市购复合微生物菌肥的番茄全部发病。由此可知本发明的生物炭复合微生物菌肥具有防控番茄枯萎病的能力。
试验例3
番茄青枯病防治试验
试验分设4个处理。
处理1:施用市购复合微生物菌肥(有机质≥20%,有效活菌数≥5亿/g,氮磷钾=25%);
处理2:施用含有本发明所用的有机物料、无机物料、生物炭和解淀粉芽孢杆菌(HW05),并按与本发明同样比例混合,但不含有绿色木霉(H06)活体的肥料,该肥料与本发明的生物炭复合微生物菌肥不同之处在于,即在步骤(3)发酵后的产物再进行高压蒸汽灭菌(121℃,30分钟),而后经低温干燥,使含水量降低至20%~25%;
处理3:施用含有本发明所用的有机物料、无机物料、生物炭和绿色木霉(H06),并按与本发明同样比例混合,但不含有解淀粉芽孢杆菌(HW05)活体的肥料,该肥料与本发明的生物炭复合微生物菌肥不同之处在于,即在步骤(5)喷雾干燥获得的干孢子粉再进行高压蒸汽灭菌(121℃,30分钟),而后在烘箱中进行干燥(105℃,60分钟);
处理4:施用本发明的生物炭复合微生物菌肥。
每处理设3个重复,每个重复含3个花盆,每个花盆含5株番茄苗。处理均采用一次性基施不再追肥方式,每花盆施入50mL孢子浓度为1×106个/mL的番茄青枯病病原菌—茄科劳尔氏菌(Ralstonia solanacearum)。
由图3可见,施用本发明的生物炭复合微生物菌肥(处理4)的番茄苗依然长势良好,处理2和处理3分别有1和2株死苗(图中箭头所指),而施用市购复合微生物菌肥处理(处理1)的番茄有4株死苗(图中箭头所指)。从整个试验结果分析得知,处理1发病率为67.23%,处理2发病率为27.29%,处理3发病率为32.86%,处理4发病率为6.12%。由此可知同时含有绿色木霉(H06)和解淀粉芽孢杆菌(HW05)的处理,比只含有绿色木霉(H06)或者解淀粉芽孢杆菌(HW05)的处理,以及市购复合微生物菌肥处理对番茄青枯病的抑制效果更佳。
试验例4
番茄促生长试验
试验分设4个处理。处理1~处理4与试验例3相同。
每处理设3个重复,每个重复含3个花盆,每个花盆含6株番茄苗。处理均采用一次性基施不再追肥方式。
由图4可见,施用本发明的生物炭复合微生物菌肥处理(处理4)的番茄比其它处理的番茄长势良好。由图5、6可见,生物炭复合微生物菌肥处理(处理4)的番茄茎部超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)两种防御酶活性强均比其它处理高。试验结果表明,施用本专利发明的同时含有绿色木霉(H06)和解淀粉芽孢杆菌(HW05)的生物炭复合微生物菌肥处理,比施用只含有绿色木霉(H06)或者解淀粉芽孢杆菌(HW05)的处理,以及市购复合微生物菌肥处理,对番茄的促生长作用更明显,更显著提高番茄的防御酶活性。
表1、不同处理对番茄的生长影响
Figure BDA0001878999750000111
试验例5
生菜促生长试验:
试验分设3个处理。处理1:不施肥;处理2:当地习惯施肥;处理3:施用本发明的生物炭复合微生物菌肥。各处理分别设置三个小区,小区随机分布,各小区土壤肥力一致。处理2与处理3均采用一次性基施不再追肥方式,在其生长期间观察其长势并统计测产。
由图7可见施用生物炭复合微生物菌肥比当地习惯施肥和不施肥长势良好。经过测量,施用生物炭复合微生物菌肥处理比当地习惯施肥和不施肥单株重量分别提高了30.1%和157.3%。
试验例6
香蕉枯萎病防治试验:
试验分设4个处理。处理1~处理4与试验例3相同。
每处理设3个重复,每个重复含9个花盆,每个花盆含1株香蕉苗,每花盆施入100mL孢子浓度为1×106个/mL的香蕉枯萎病病原菌—尖孢镰刀菌古巴专化型4号生理小种(Fusarium oxysporum f.sp.cubense,Foc4)。各处理均采用一次性基施不再追肥方式,在其生长期间观察其长势并测量株高、茎围、鲜重和病情指数。
由图8可见施用本发明的生物炭复合微生物菌肥处理(处理4)的香蕉比其它处理的香蕉长势良好。由图9、图10可见,施用生物炭复合微生物菌肥处理(处理4)的香蕉茎部超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)两种防御酶活性强均比其它处理高。试验结果表明,施用本专利发明的同时含有绿色木霉(H06)和解淀粉芽孢杆菌(HW05)的生物炭复合微生物菌肥处理,比施用只含有绿色木霉(H06)或者解淀粉芽孢杆菌(HW05)的处理,以及市购复合微生物菌肥处理,对香蕉促生长作用更明显,更显著提高香蕉的防御酶活性和降低枯萎病病情指数。
表2、不同处理对香蕉幼苗的生长及发病影响
Figure BDA0001878999750000121
以上内容是结合具体的实施方式对本发明所作的进一步详细说明,不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干简单推演或替换。

Claims (9)

1.一种生物炭复合微生物菌肥在防治香蕉枯萎病中的应用,其特征在于,所述生物炭复合微生物菌肥由以下原料制成:有机物料、无机物料、绿色木霉、解淀粉芽孢杆菌和生物炭;
所述绿色木霉保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心,保藏编号为CGMCC No.6229;
所述解淀粉芽孢杆菌保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心,保藏编号为CGMCC No.10273。
2.根据权利要求1所述的生物炭复合微生物菌肥在防治香蕉枯萎病中的应用,其特征在于,所述有机物料按重量份包括以下原料:稻糠15份、腐殖酸8份、草炭土9份、玉米粉8份、豆粕7份、氨基酸5份、花生渣4~5份和酵母粉3~4份。
3.根据权利要求1所述的生物炭复合微生物菌肥在防治香蕉枯萎病中的应用,其特征在于,所述无机物料按重量份包括以下原料:尿素22份、磷酸二氢钾25份、硫酸锌3份、硫酸镁3份、硝酸钙2份、硫酸亚铁3份、硼砂4份和煤矸石2份。
4.根据权利要求1所述的生物炭复合微生物菌肥在防治香蕉枯萎病中的应用,其特征在于,所述生物炭以甘蔗渣、秸秆、玉米棒芯、发酵蘑菇渣和椰糠中的一种或者多种作为原料,经粉碎后,在450~550℃缺氧炭化2~4小时,停止加热,并自然冷却后,再次粉碎,获得孔径在15~50nm范围内,比表面积在500~650m2/g范围内的生物炭材料。
5.根据权利要求1所述的生物炭复合微生物菌肥在防治香蕉枯萎病中的应用,其特征在于,所述生物炭复合微生物菌肥包括以下制备步骤:
(1)将绿色木霉在培养基上活化,并刮取孢子制成孢子悬浮液;
(2) 将培养基质加入发酵罐,搅拌20~30分钟,经高压蒸汽灭菌,在温度降至28℃以下后,加入步骤(1)中获得的绿色木霉孢子悬浮液,通气培养,使绿色木霉孢子含量达到≥1×109个/g,即获得发酵产物;
(3)将权利要求1中所述的有机物料和水加入发酵罐内,搅拌20~30分钟;经高压蒸汽灭菌,在温度降至28℃以下后,加入步骤(2)中获得的发酵产物,通气培养,当孢子浓度达到2×109个/g~3×109个/g后停止发酵,取出发酵物干燥,使含水量降低至20%~25%;
(4) 将解淀粉芽孢杆菌接入培养基中,进行培养,生产种子液;
(5) 在发酵罐中加入酵母粉、硫酸镁、氯化钠、磷酸二氢钾、玉米粉、豆粕、氨基酸和水,搅拌均匀后经高压蒸汽灭菌,在温度降至37℃以下后,加入步骤(4)的种子液,通气培养,当孢子浓度达到1.5×1010个/mL~2×1010个/mL 后停止发酵;将发酵液在进风口温度190~200℃,出风口85~95℃条件下,进行瞬间干燥,获得解淀粉芽孢杆菌干孢子粉;
(6)将权利要求1中所述的无机物料、步骤(3)所得物料、步骤(5)所得物料、权利要求1中所述的生物炭搅拌均匀,干燥,使含水量在15%~20%之间,粉碎过筛,即制成生物炭复合微生物菌肥。
6.根据权利要求5所述的生物炭复合微生物菌肥在防治香蕉枯萎病中的应用,其特征在于,
步骤(2)中通气培养的过程为:通入空气,通气量11L/min,保压0.035Mpa,恒温28℃,转速150 rpm,滚动培养2天,再转速50 rpm滚动培养3天,再转速130 rpm滚动培养2天,再转速70 rpm滚动培养3天;
步骤(3)中通气培养的过程为:通入空气,通气量20L/min,保压0.035Mpa,恒温28℃,转速135 rpm,滚动培养2天,再转速50 rpm滚动培养2天,静止培养2天,再转速60 rpm滚动培养3天;
步骤(5)中通气培养的过程为:通入空气,通气量18L/min,保压0.03Mpa,恒温37℃,转速180 rpm,培养2~3天。
7.根据权利要求5所述的生物炭复合微生物菌肥在防治香蕉枯萎病中的应用,其特征在于,步骤(3)中,将权利要求1中所述的有机物料和水按质量比10:3加入发酵罐内;步骤(3)中,发酵产物与权利要求1中所述的有机物料的质量比为1:100。
8.根据权利要求5所述的生物炭复合微生物菌肥在防治香蕉枯萎病中的应用,其特征在于,步骤(5) 中,在发酵罐中按重量份加入酵母粉7份、硫酸镁1.5份、氯化钠1份、磷酸二氢钾3份、玉米粉5份、豆粕8份、氨基酸4份和水255份;搅拌均匀后经高压蒸汽灭菌,在温度降至37℃以下后,加入重量份3份步骤(4)的种子液,通气培养,当孢子浓度达到1.5×1010个/mL~2×1010个/mL 后停止发酵。
9.根据权利要求5所述的生物炭复合微生物菌肥在防治香蕉枯萎病中的应用,其特征在于,步骤(6)中,权利要求1中所述的无机物料、步骤(3)所得物料、步骤(5)所得物料和权利要求1中所述的生物炭的质量比为5:8:3:5。
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