CN110256148B - 一种适用于水肥一体化系统的防病促根微生物菌肥及其制备方法 - Google Patents

一种适用于水肥一体化系统的防病促根微生物菌肥及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种适用于水肥一体化系统的防病促根微生物菌肥及其制备方法。由下述重量份数的组分为原料混配制成：解淀粉芽孢杆菌和地衣芽孢杆菌菌剂10～25份、矿物源腐殖酸40～60份、螯合铁2～6份、硼酸0.5～2份、硫酸锰0.2～1份、钼酸铵0.1～1份、硝酸钾10～40份、木质素磺酸钠1.2～2份。本发明配入了合理的无机肥料、中微量元素养分和微生物菌剂，碳氮比合适，养分含量合理，能够提高功能微生物快速的繁殖生长，能够快速补充作物的营养成分，改善土壤结构，调节土壤酸碱，减少化肥的使用，促进作物快速生长同时趋避病害，增产效果明显。

Description

一种适用于水肥一体化系统的防病促根微生物菌肥及其制备 方法
技术领域
本发明涉及肥料生产技术领域，更具体地，涉及一种适用于水肥一体化系统的防病促根微生物菌肥及其制备方法。
背景技术
肥用功能菌具有繁殖快、生命力强、安全无毒等特点，菌种纯、活菌数高，可促进农作物生长，改善作物品质，预防病害，改良土壤，溶解无效态磷和钾。利用耐盐耐酸碱的功能微生物来增加土壤中矿物元素的含量和抑制病原菌的生长的过程中，有效菌也能产生一些带些活性物质，调节作物生长，从而促进作物根系的健康生长。目前，我国已经在30多种作物上应用过微生物肥料，其中禾谷类作物应用最多，其次是油料和纤维类作物。
但是微生物肥料有效菌发挥功效受到土壤条件的严重制约。土壤酸碱度、温度、湿度等都会对功能菌株存活产生巨大的影响，从而影响微生物肥料的功效。中国专利文献CN102503660A公开了一种利用沼液制成的高效微生物液体菌肥及应用，该菌肥是以澄清的沼液和微生物功能菌、植物生长调节剂、扩散剂为母料，按一定比例混合制备得到微生物液体菌肥，但该菌肥中添加了大量无机化学成分，对沼液天然成份产生了破坏。CN104926540A公开了一种冬枣专用型菌肥一体液体肥料，以海藻为发酵基质，复配微量元素，肥料集海藻肥、微生物菌肥和微量元素肥料功效与一体；应用贯众、川棟子、萹蓄、黄芩、白茅根、夏枯草、金钱草、牛膝、丝瓜络、蛇床子、旱墨莲、青蒿、益母草、菌陈，通过液体发酵和固体发酵相结合的工艺，将枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、EM菌、光合细菌、干酪乳酸杆菌等益生菌高含量、高活性的添加到冬枣叶片中，并提取中草药中的促进植物代谢及抗菌抑病活性成分，但该方法成分复杂，成本高。
目前市场上的肥料种类较多，但大部分为固体材料，无法实现滴灌时的水肥一体化。其中农家肥污染源多，运输量大，在操作上费时费力并且效果不是特别明显；而无机肥成份单一，利用率较低，而且往往会造成土壤板结和伴随水土流失污染水源，影响生态环境；无机复合肥的肥效全面，但是也存在肥效不持久，容易流失，价格较高，给农民带来较大的负担等缺陷；现有滴灌液体肥存在着品种单一、养分含量低、水溶性差、水不溶物含量高、沉降稳定性差及附加值低等缺点。
发明内容
本发明的首要目的是克服现有技术的缺陷，提供一种适用于水肥一体化系统的防病促根微生物菌肥，该防病促根微生物菌肥配入了合理的无机肥料、中微量元素养分和微生物菌剂，能够快速补充作物的营养成分，促进作物快速生长，达到在施肥的同时趋避各种病害，相对常规无机肥增产效果明显，经济效益显著。
本发明的另一目的在于提供上述适用于水肥一体化系统的防病促根微生物菌肥的制备方法。
本发明的目的通过以下技术方案予以实现：
一种适用于水肥一体化系统的防病促根微生物菌肥，由下述重量份数的组分为原料混配制成：解淀粉芽孢杆菌和地衣芽孢杆菌菌剂10～25份、矿物源腐殖酸40～60份、螯合铁2～6份、硼酸0.5～2份、硫酸锰0.2～1份、钼酸铵0.1～1份、硝酸钾10～40份、木质素磺酸钠1.2～2份；
其中，所述解淀粉芽孢杆菌和地衣芽孢杆菌菌剂采用下述方法得到：将解淀粉芽孢杆菌菌液、地衣芽孢杆菌菌液分别浓缩得到浓缩菌液后，与8～14份可溶性淀粉混合，于40～50℃鼓风干燥12～14h，粉碎，过80～100目筛，得到解淀粉芽孢杆菌菌粉和地衣芽孢杆菌菌粉，混合，即可。
本发明利用生长繁殖快的植物益生菌解淀粉芽孢杆菌和地衣芽孢杆菌，优化其载体的碳氮比例制成耐盐的全水溶微生物菌肥，从而应用于滴灌、喷灌等设施，随水肥一起，充分保证功能微生物在环境中快速的繁殖生长，能够快速补充作物的营养成分，改善土壤结构，调节土壤酸碱，减少化肥的使用，促进作物快速生长，达到在施肥的同时趋避各种病害，大大降低肥料生产成本，增产效果明显。
优选地，所述适用于水肥一体化系统的防病促根微生物菌肥，由下述重量份数的组分为原料混配制成：解淀粉芽孢杆菌和地衣芽孢杆菌菌剂15～20份、矿物源腐殖酸40～50份、螯合铁2～4份、硼酸0.7～1.0份、硫酸锰0.2～0.4份、钼酸铵0.1～0.5份、硝酸钾21～35份、木质素磺酸钠1.2～1.6份。
优选地，所述浓缩菌液与可溶性淀粉的质量比为1:2～4。
优选地，所述解淀粉芽孢杆菌菌粉和地衣芽孢杆菌菌粉的质量比为1～2:1～3。
优选地，所述解淀粉芽孢杆菌菌液采用下述方法得到：将解淀粉芽孢杆菌种子液以体积分数为6％～8％的接种量接种到发酵培养基中，培养条件为：温度26～30℃、无菌风量60～80m3/h、发酵时间36～48h。
优选地，所述地衣芽孢杆菌菌液采用下述方法得到：将地衣芽孢杆菌种子液以体积分数为8％～10％的接种量接种到发酵培养基中，培养条件为：温度26～30℃、60～80m3/h、发酵时间36～48h。
优选地，所述发酵培养基中含有：玉米粉10～15g/L、黄豆粉1～5g/L、氯化钠15～20g/L，pH为6.5～7.5。
本发明还涉及了上述适用于水肥一体化系统的防病促根微生物菌肥的制备方法，按比例向解淀粉芽孢杆菌和地衣芽孢杆菌菌剂中加入矿物源腐殖酸，混合搅拌5～10min，再依次加入硝酸钾、螯合铁、硼酸、硫酸锰、钼酸铵和木质素磺酸钠，充分搅拌30～50min，即得。
优选地，所述防病促根微生物菌肥的活菌数大于或等于109cfu/g。
更优选地，所述防病促根微生物菌肥的活菌数1×109～5×1011cfu/g。
本发明还涉及了上述适用于水肥一体化系统的防病促根微生物菌肥的应用方法为：将肥料稀释50～500倍，喷施作物叶面，每月喷洒1～2次。
优选地，所述作物为辣椒和玉米。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明所制得的防病促根微生物菌肥对多种土传病害具有拮抗作用，所用载体具有合适的碳氮比，遇水稀释后能够快速提供功能菌株复苏的养分，使益生菌快速的繁殖生长，充分发挥微生物菌肥的作用，可以快速补充作物的营养成分，改善土壤结构，调节土壤酸碱，减少化肥的使用，促进作物快速生长，达到在施肥的同时趋避各种病害，增产效果明显，大大降低肥料生产成本。本发明所制得的防病促根微生物菌肥水溶性好，适用于滴灌和喷灌，能够与常规肥料一起施用，适用于水肥一体化。
附图说明
图1为解淀粉芽孢杆菌抑制真菌镰刀假单胞菌的生长。
具体实施方式
以下结合具体实施例来进一步说明本发明，但实施例并不对本发明做任何形式的限定。除非特别说明，本发明采用的试剂、方法和设备为本技术领域常规试剂、方法和设备。
除非特别说明，以下实施例所用试剂和材料均为市购。
实施例1～5
1、实施例1～5的适用于水肥一体化系统的防病促根微生物菌肥配方，如下表1所示：
表1实施例1～5适用于水肥一体化系统的防病促根微生物菌肥的配方
Figure BDA0002110234760000041
2、实施例1～5诱导植物生根的水培营养液的制备方法如下：
(1)制备解淀粉芽孢杆菌菌液：将解淀粉芽孢杆菌种子液以体积分数为6％的接种量接种到发酵培养基中，培养条件为：温度30℃、无菌风量60m3/h、发酵时间48h；发酵培养基中含有：玉米粉10g/L、黄豆粉5g/L、氯化钠15g/L，pH为6.5；
(2)制备地衣芽孢杆菌菌液：将地衣芽孢杆菌种子液以体积分数为8％的接种量接种到发酵培养基中，培养条件为：温度26℃、80m3/h、发酵时间36h；发酵培养基中含有：玉米粉10g/L、黄豆粉5g/L、氯化钠15g/L，pH为6.5；
(3)将上述解淀粉芽孢杆菌菌液、地衣芽孢杆菌菌液分别浓缩得到浓缩菌液后，分别与可溶性淀粉按质量比为1:2混合，于40℃鼓风干燥14h，粉碎，过100目筛，得到解淀粉芽孢杆菌菌粉和地衣芽孢杆菌菌粉后，将两者按质量比为1:1混合，得到解淀粉芽孢杆菌和地衣芽孢杆菌菌剂；
(4)按比例向上述解淀粉芽孢杆菌和地衣芽孢杆菌菌剂中加入矿物源腐殖酸，混合搅拌5min，再依次加入硝酸钾、螯合铁、硼酸、硫酸锰、钼酸铵和木质素磺酸钠，充分搅拌30min，即可得到防病促根微生物菌肥。
实施例6
其他条件与实施例5相同，唯一不同之处在于：解淀粉芽孢杆菌菌液采用下述方法得到：将解淀粉芽孢杆菌种子液以体积分数为8％的接种量接种到发酵培养基中，培养条件为：温度26℃、无菌风量60m3/h、发酵时间36h；发酵培养基中含有：玉米粉15g/L、黄豆粉1g/L、氯化钠15g/L，pH为7.5。
实施例7
其他条件与实施例5相同，唯一不同之处在于：地衣芽孢杆菌菌液菌液采用下述方法得到：将地衣芽孢杆菌种子液以体积分数为8％～10％的接种量接种到发酵培养基中，培养条件为：温度26～30℃、60～80m3/h、发酵时间36～48h；发酵培养基中含有：玉米粉15g/L、黄豆粉1g/L、氯化钠15g/L，pH为7.5。
实施例8
其他条件与实施例5相同，唯一不同之处在于：将解淀粉芽孢杆菌菌液、地衣芽孢杆菌菌液分别浓缩得到浓缩菌液后，分别与可溶性淀粉按质量比为1:4混合，于50℃鼓风干燥12h，粉碎，过80目筛，得到解淀粉芽孢杆菌菌粉和地衣芽孢杆菌菌粉后，将两者按质量比为2:3混合，得到解淀粉芽孢杆菌和地衣芽孢杆菌菌剂。
对比例1～5
(1)设置5个对比例，所述对比例1～5的适用于水肥一体化系统的防病促根微生物菌肥组分见表2，相较于实施例5的适用于水肥一体化系统的防病促根微生物菌肥组分，对比例1无解淀粉芽孢杆菌菌剂，对比例2无地衣芽孢杆菌菌剂，对比例3无解淀粉芽孢杆菌和地衣芽孢杆菌菌剂，对比例4无矿物源腐殖酸，对比例5无解淀粉芽孢杆菌和地衣芽孢杆菌菌剂和矿物源腐殖酸。
表2对比例1～5的适用于水肥一体化系统的防病促根微生物菌肥的配方
Figure BDA0002110234760000061
然后，将对比例1～5所述的适用于水肥一体化系统的防病促根微生物菌肥依照实施例1～5的方法进行制备。同等条件下与相同处理的实施例5进行比较，结果见表5。
应用例本发明诱导植物生根的水培营养液的应用试验
1、抗病实验：
(1)LB培养基：酵母粉5g，蛋白胨10g，氯化钠10g，琼脂16g，去离子水1L。
准备LB固体培养基，在平板对称的两侧分别用洁净的牙签接种纯化的解淀粉芽孢杆菌和镰刀假单胞菌(镰刀假单胞菌是引起辣椒青枯病的主要病原菌)，置于30℃的条件下培养5天，观察菌落的生长情况。
(2)设置四个处理，T1：施用200mL水稀释100倍的实施例5的防病促根微生物菌肥；T2：施用200mL水稀释200倍的防病促根微生物菌肥；T3：施用200mL水稀释50倍的防病促根微生物菌肥；CK：浇200mL水，每组10株辣椒。期间全部接种镰刀假单胞菌液100mL，置于30℃下培养21天，T1、T2、T3每隔一周施用一次菌肥，CK组以喷等量清水，其他种植条件四个组别完全相同，观察辣椒发病率。
(3)实验结果：
如图1所示，实验结果表明，解淀粉芽孢杆菌能够抑制镰刀假单胞菌的生长，形成一个保护罩。
表3添加菌肥对辣椒发病率的影响
Figure BDA0002110234760000071
由表3可知，本发明适用于水肥一体化系统的防病促根微生物菌肥能够增强辣椒抗病能力，显著抑制辣椒发病率。
2、不同实施例的实际活菌量检测
分别取上述实施例1～8的1g样品，等量稀释后涂布检测活菌数量，重复三次。
表4实施例1～8的实际活菌数
Figure BDA0002110234760000072
3、本发明菌肥的肥效试验
试验地点：广东省广州市华南农业大学资环学院作物营养与施肥研究室温室
试验时间：2018年5月-2018年6月
试验作物：玉米
试验方案：准备长势和大小一致的玉米小苗，每组处理4株，分别浇施200mL稀释500倍的本发明实施例1～8、对比例1～5的菌肥成品，每隔一周施用一次菌肥，对照组喷以等量清水，其他种植条件14个组别完全相同，置于室温下培养21天，观察和记录玉米的株高、茎粗、根干重、植株干重和青枯病病情指数。试验结果如表5所示。
表5实施例1～8和对比例1～5菌肥的比较结果
Figure BDA0002110234760000073
Figure BDA0002110234760000081
表5结果表明，施用本发明防病促根微生物菌肥后能够促进玉米生长，增强玉米抗病能力，提高玉米产量和产品品质。当防病促根微生物菌肥中的某种组分发生变化时，其株高、茎粗、根干重、植株干重和病情指数效果均会受到明显影响，本发明防病促根微生物菌肥各组分相互作用，缺一不可，相对常规无机肥增产效果明显。
本发明通过上述实施例来说明本发明的详细工艺设备和工艺步骤，本领域技术人员应该了解，本发明不受上述实施例限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。

Claims (6)

1.一种适用于水肥一体化系统的防病促根微生物菌肥，其特征在于，由下述重量份数的组分为原料混配制成：解淀粉芽孢杆菌和地衣芽孢杆菌菌剂15～20份、矿物源腐殖酸40～50份、螯合铁2～4份、硼酸0.7～1.0份、硫酸锰0.2～0.4份、钼酸铵0.1～0.5份、硝酸钾21～35份、木质素磺酸钠1.2～1.6份；
其中，所述解淀粉芽孢杆菌和地衣芽孢杆菌菌剂采用下述方法得到：将解淀粉芽孢杆菌菌液、地衣芽孢杆菌菌液分别浓缩得到浓缩菌液后，将浓缩菌液与可溶性淀粉按质量比为1：2～4混合，于40～50℃鼓风干燥12～14h，粉碎，过80～100目筛，得到的解淀粉芽孢杆菌菌粉和地衣芽孢杆菌菌粉按质量比为1～2：1～3混合，即可；
所述地衣芽孢杆菌菌液采用下述方法得到：将地衣芽孢杆菌种子液以体积分数为8％～10％的接种量接种到发酵培养基中，培养条件为：温度26～30℃、60～80m3/h、发酵时间36～48h。
2.根据权利要求1所述一种适用于水肥一体化系统的防病促根微生物菌肥，其特征在于，所述解淀粉芽孢杆菌菌液采用下述方法得到：将解淀粉芽孢杆菌种子液以体积分数为6％～8％的接种量接种到发酵培养基中，培养条件为：温度26～30℃、无菌风量60～80m3/h、发酵时间36～48h。
3.根据权利要求1所述一种适用于水肥一体化系统的防病促根微生物菌肥，其特征在于，所述发酵培养基中含有：玉米粉10～15g/L、黄豆粉1～5g/L、氯化钠15～20g/L，pH为6.5～7.5。
4.根据权利要求1～3任一所述一种适用于水肥一体化系统的防病促根微生物菌肥，其特征在于，所述防病促根微生物菌肥应用方法为：将肥料稀释50～500倍，喷施作物叶面，每月喷洒1～2次。
5.权利要求1所述一种适用于水肥一体化系统的防病促根微生物菌肥的制备方法，其特征在于，按比例向解淀粉芽孢杆菌和地衣芽孢杆菌菌剂中加入矿物源腐殖酸，混合搅拌5～10min，再依次加入硝酸钾、螯合铁、硼酸、硫酸锰、钼酸铵和木质素磺酸钠，充分搅拌30～50min，即得。
6.根据权利要求5所述一种适用于水肥一体化系统的防病促根微生物菌肥的制备方法，其特征在于，所述防病促根微生物菌肥的活菌数大于或等于109cfu/g。
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