CN110432287B - 一种微生物生根剂及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种微生物生根剂，由以下重量份数的原料组分组成：高分子竹纤维1～10份、枯草芽胞杆菌0.1～5份、棕色固氮菌0.1～5份、胶质芽胞杆菌0.1～5份、竹纤维20～200份。本发明还公开了上述微生物生根剂的制备方法，包括以下步骤：步骤1、按重量份数分别称取各原料组分，备用；步骤2、将竹纤维粉碎，然后高温灭菌、烘干，得到竹纤维细颗粒；步骤3、将称取的三种菌分别扩繁，混合，得到混合菌液，然后加入竹纤维细颗粒，发酵24h，干燥，得到附菌竹纤维；步骤4、将附菌竹纤维与高分子竹纤维混合均匀，密封保存，即得到微生物生根剂。本发明提供的微生物生根剂能够长时间持续诱导植物快速生根、茁壮生长发育。

Description

一种微生物生根剂及其制备方法
技术领域
本发明属于微生物快速繁殖和植物生理领域，具体涉及一种微生物生根剂及其制备方法。
背景技术
为保障树木移栽、种植的成活率，在园林移栽中常会对植株根部使用生根剂用于刺激植物根部的生长。目前市面上大多生根剂主要材料为吲哚乙酸、萘乙酸、赤霉素等植物生长激素，这些生根剂在适当的用量下能够刺激植物根系生长，然而如果用量过大，极易造成植物根系损伤甚至死亡；用量过小则效果不明显。而且当植物根系加速生长后对营养元素的需求开始逐渐增加，因而即使对植物根部使用过上述生根剂后，在后期也仍然需要对植物进行施肥等日常维护，工作复杂且人工投入较大，增大了经济成本。因此，开发一种能够促进植物根部生长且能够满足植物后期生长所需营养元素的生根剂具有十分重大的意义。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种简便安全的生根方式，提供一种促进植物快速生根、生长的微生物生根剂及其制备方法。
本发明的第一个目的是提供一种微生物生根剂，由以下重量份数的原料组分组成：
高分子竹纤维1～10份、枯草芽胞杆菌0.1～5份、棕色固氮菌0.1～5份、胶质芽胞杆菌0.1～5份、竹纤维20～200份；
所述高分子竹纤维具有如式(Ⅰ)所示的结构，
Figure GDA0002879697910000021
其中：n为2000～8000。
优选的，所述枯草芽胞杆菌、棕色固氮菌和胶质芽胞杆菌中的有效活菌数均为1～200亿CFU/g。
优选的，所述高分子竹纤维由以下重量份数的原料组分组成：竹纤维细颗粒100份、丙烯酸20份、去离子水300份、过硫酸钾1份、光诱发剂1份。
优选的，所述高分子竹纤维通过以下制备方法制备得到：
S1、按重量份数分别称取竹纤维细颗粒100份、丙烯酸20份、去离子水300份、过硫酸钾1份、光诱发剂1份，备用；
S2、将S1中称取的竹纤维细颗粒和过硫酸钾混合并研磨，然后反应4～5h，得到碱化竹纤维；
S3、将S1中称取的去离子水加入到S2中得到的碱化竹纤维中，然后加入S1中称取的丙烯酸，在40～60℃下搅拌反应15～35min，接着保温1h，洗涤，得到反应竹纤维；
S4、向S3得到的反应竹纤维中加入光诱发剂，接着密封，然后在35～55℃下用60Co-γ射线，在辐照剂量为1～10kGy下辐照1～3h，洗涤、干燥，即得到高分子竹纤维。
优选的，所述竹纤维细颗粒通过以下方法制备得到：将一年生毛竹粉碎并过60～120目筛，得到竹纤维细颗粒。
优选的，所述光诱发剂为苯基双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)氧化膦、2-羟基-2-甲基-1-苯基丙酮、安息香双甲醚、1-羟基环己基苯基甲酮中的一种或多种。
本发明的第二个目的是提供一种上述微生物生根剂的制备方法，包括以下步骤：
步骤1、按重量份数分别称取高分子竹纤维1～10份、枯草芽胞杆菌0.1～5份、棕色固氮菌0.1～5份、胶质芽胞杆菌0.1～5份、竹纤维20～200份，备用；
步骤2、将步骤1中称取的竹纤维粉碎并过60～100目筛，然后在110～130℃下灭菌10～30min，烘干，得到竹纤维细颗粒；
步骤3、将步骤1中称取的枯草芽胞杆菌、棕色固氮菌和胶质芽胞杆菌分别在液体培养基内于20～30℃下扩繁，当各液体培养基内菌落数量均达到106CFU/g时，混合，得到混合菌液，然后加入步骤2中得到的竹纤维细颗粒，发酵18～24h，干燥，得到附菌竹纤维；
步骤4、将步骤3得到的附菌竹纤维与步骤S1中称取的高分子竹纤维混合均匀，密封保存，即得到微生物生根剂粉剂。
优选的，步骤3中，所述混合菌液与竹纤维细颗粒的重量比为0.2～5:1。
优选的，步骤3中，所述液体培养基为马铃薯葡萄糖培养基。
优选的，步骤4中，所述附菌竹纤维与高分子竹纤维的重量比为3～5:1。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
(1)本发明提供的微生物生根剂，通过高分子竹纤维提供水分、竹纤维提供碳源、微生物菌提供氮源为植物根际周边的微生物提供了一个稳定的快速生长环境，微生物快速繁殖，其自身代谢产物产生吲哚乙酸、赤霉素、多肽等植物生长激素，促进植物根系生长；
(2)本发明提供的微生物生根剂利用微生物所分泌的生长激素刺激植物根系生长，同时本发明中的微生物兼有固氮、解磷、解钾功能，为植物根系快速生长提供了充足的营养物质；
(3)本发明提供的微生物生根剂中的高分子竹纤维不单单能够提供水源，在土壤内有机质缺少的情况下，植物、微生物也能够通过分解吸收高分子竹纤维；本发明提供的微生物生根剂在使用时，既可以直接将粉剂撒施在植物根际及周边土壤，也可以加水稀释后施用在植物根际以及周边内土壤上。不烧根、可降解、操作简单，适用于生产中推广使用。
具体实施方式
为了使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案能予以实施，下面结合具体实施例对本发明作进一步说明，但所举实施例不作为对本发明的限定。
下面各实施例中未注明具体条件的试验方法，均按照本领域的常规方法和条件进行，所用原料均为市售。
本发明中的枯草芽孢杆菌、棕色固氮菌和胶质芽孢杆菌均为微生物菌种保藏管理中心现有菌种，不涉及新菌种的开发，只涉及其应用。并且下述实施例中所用的枯草芽孢杆菌具体为中国农业微生物菌种保藏管理中心(简称ACCC)保藏编号为ACCC 19743的菌株，棕色固氮菌具体为中国农业微生物菌种保藏管理中心(简称ACCC)保藏编号为ACCC 04397的菌株，胶质芽孢杆菌具体为中国农业微生物菌种保藏管理中心(简称ACCC)保藏编号为ACCC19749的菌株。
以下实施例中高分子竹纤维具有式(Ⅰ)所示的结构，
Figure GDA0002879697910000041
其中：n为2000～8000。
上述高分子竹纤维通过以下制备方法制备得到：
S1、按重量份数分别称取竹纤维细颗粒100份、丙烯酸20份、去离子水300份、过硫酸钾1份、苯基双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)氧化膦1份，备用；
其中，所述竹纤维细颗粒通过以下方法制备得到：将一年生毛竹粉碎并过100目筛，得到竹纤维细颗粒；
S2、将S1中称取的竹纤维细颗粒和过硫酸钾混合并研磨，然后反应4h，得到碱化竹纤维；
S3、将S1中称取的去离子水加入到S2中得到的碱化竹纤维中，然后加入S1中称取的丙烯酸，在50℃下搅拌反应20min，接着保温1h，洗涤，得到反应竹纤维；
S4、向S3得到的反应竹纤维中加入苯基双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)氧化膦，接着密封，然后在45℃下用60Co-γ射线，在辐照剂量为5kGy下辐照2h，洗涤、干燥，即得到高分子竹纤维。
实施例1
一种微生物生根剂，具体由以下重量份数的原料组分组成：
高分子竹纤维5份、枯草芽胞杆菌5份、棕色固氮菌5份、胶质芽胞杆菌5份、竹纤维50份。
上述微生物生根剂的制备方法，具体包括以下步骤：
步骤1、按重量份数分别称取高分子竹纤维5份、枯草芽胞杆菌5份、棕色固氮菌5份、胶质芽胞杆菌5份、竹纤维50份，备用；
步骤2、将步骤1中称取的竹纤维粉碎并过100目筛，然后121℃灭菌20min，烘干，得到竹纤维细颗粒；
步骤3、将步骤1中称取的枯草芽胞杆菌、棕色固氮菌和胶质芽胞杆菌(三种菌中的有效活菌数均为1～200亿CFU/g)分别在液体培养基内于20℃下扩繁，当各液体培养基内菌落数量均达到106CFU/g时，混合，得到混合菌液，然后加入步骤2中得到的竹纤维细颗粒，发酵24h，40℃烘干24h，得到附菌竹纤维；
其中，混合菌液与竹纤维细颗粒的重量比为3:1；
步骤4、将步骤3得到的附菌竹纤维与步骤S1中称取的高分子竹纤维混合均匀，密封保存，即得到微生物生根剂。
其中，附菌竹纤维与高分子竹纤维的重量比为4:1。
实施例2
一种微生物生根剂，具体由以下重量份数的原料组分组成：
高分子竹纤维5份、枯草芽胞杆菌2份、棕色固氮菌2份、胶质芽胞杆菌2份、竹纤维89份。
上述微生物生根剂的制备方法，具体包括以下步骤：
步骤1、按重量份数分别称取高分子竹纤维5份、枯草芽胞杆菌2份、棕色固氮菌2份、胶质芽胞杆菌2份、竹纤维89份，备用；
步骤2、将步骤1中称取的竹纤维粉碎并过60目筛，然后高温110℃灭菌30min、80℃烘干24h，得到竹纤维细颗粒；
步骤3、将步骤1中称取的枯草芽胞杆菌、棕色固氮菌和胶质芽胞杆菌(三种菌中的有效活菌数均为1～200亿CFU/g)分别在液体培养基内于30℃下扩繁，当各液体培养基内菌落数量均达到106CFU/g时，混合，得到混合菌液，然后加入步骤2中得到的竹纤维细颗粒，发酵18h，40℃烘干24h，得到附菌竹纤维；
其中，混合菌液与竹纤维细颗粒的重量比为0.2:1；
步骤4、将步骤3得到的附菌竹纤维与步骤S1中称取的高分子竹纤维混合均匀，密封保存，即得到微生物生根剂。
其中，附菌竹纤维与高分子竹纤维的重量比为3:1。
实施例3
一种微生物生根剂，具体由以下重量份数的原料组分组成：
高分子竹纤维10份、枯草芽胞杆菌5份、棕色固氮菌5份、胶质芽胞杆菌5份、竹纤维75份。
上述微生物生根剂的制备方法，具体包括以下步骤：
步骤1、按重量份数分别称取高分子竹纤维10份、枯草芽胞杆菌5份、棕色固氮菌5份、胶质芽胞杆菌5份、竹纤维75份，备用；
步骤2、将步骤1中称取的竹纤维粉碎并过80目筛，然后高温130℃灭菌10min、80℃烘干24h，得到竹纤维细颗粒；
步骤3、将步骤1中称取的枯草芽胞杆菌、棕色固氮菌和胶质芽胞杆菌(三种菌中的有效活菌数均为1～200亿CFU/g)分别在液体培养基内于25℃下扩繁，当各液体培养基内菌落数量均达到106CFU/g时，混合，得到混合菌液，然后加入步骤2中得到的竹纤维细颗粒，发酵20h，40℃烘干24h，得到附菌竹纤维；
其中，混合菌液与竹纤维细颗粒的重量比为5:1；
步骤4、将步骤3得到的附菌竹纤维与步骤S1中称取的高分子竹纤维混合均匀，密封保存，即得到微生物生根剂。
其中，附菌竹纤维与高分子竹纤维的重量比为5:1。
实施例4
一种微生物生根剂，具体由以下重量份数的原料组分组成：
高分子竹纤维1份、枯草芽胞杆菌0.1份、棕色固氮菌0.1份、胶质芽胞杆菌0.1份、竹纤维200份。
上述微生物生根剂的制备方法，具体包括以下步骤：
步骤1、按重量份数分别称取高分子竹纤维1份、枯草芽胞杆菌0.1份、棕色固氮菌0.1份、胶质芽胞杆菌0.1份、竹纤维200份，备用；
步骤2、将步骤1中称取的竹纤维粉碎并过80目筛，然后高温130℃灭菌10min、80℃烘干24h，得到竹纤维细颗粒；
步骤3、将步骤1中称取的枯草芽胞杆菌、棕色固氮菌和胶质芽胞杆菌(三种菌中的有效活菌数均为1～200亿CFU/g)分别在液体培养基内于25℃下扩繁，当各液体培养基内菌落数量均达到106CFU/g时，混合，得到混合菌液，然后加入步骤2中得到的竹纤维细颗粒，发酵20h，40℃烘干24h，得到附菌竹纤维；
其中，混合菌液与竹纤维细颗粒的重量比为5:1；
步骤4、将步骤3得到的附菌竹纤维与步骤S1中称取的高分子竹纤维混合均匀，密封保存，即得到微生物生根剂。
其中，附菌竹纤维与高分子竹纤维的重量比为5:1。
实施例5
一种微生物生根剂，具体由以下重量份数的原料组分组成：
高分子竹纤维5份、枯草芽胞杆菌5份、棕色固氮菌5份、胶质芽胞杆菌5份、竹纤维20份。
上述微生物生根剂的制备方法，具体包括以下步骤：
步骤1、按重量份数分别称取高分子竹纤维5份、枯草芽胞杆菌5份、棕色固氮菌5份、胶质芽胞杆菌5份、竹纤维20份，备用；
步骤2、将步骤1中称取的竹纤维粉碎并过100目筛，然后121℃灭菌20min，烘干，得到竹纤维细颗粒；
步骤3、将步骤1中称取的枯草芽胞杆菌、棕色固氮菌和胶质芽胞杆菌(三种菌中的有效活菌数均为1～200亿CFU/g)分别在液体培养基内于20℃下扩繁，当各液体培养基内菌落数量均达到106CFU/g时，混合，得到混合菌液，然后加入步骤2中得到的竹纤维细颗粒，发酵24h，40℃烘干24h，得到附菌竹纤维；
其中，混合菌液与竹纤维细颗粒的重量比为3:1；
步骤4、将步骤3得到的附菌竹纤维与步骤S1中称取的高分子竹纤维混合均匀，密封保存，即得到微生物生根剂。
其中，附菌竹纤维与高分子竹纤维的重量比为4:1。
实施例1-5提供的微生物生根剂均能够对植物的生长起到很好的促进作用，因此仅对实施例1制备出的微生物生根剂的效果进行验证，以说明本发明的效果。
试验1
2018年10月11日，将乐山市车子镇的10亩油菜地均分为处理组和对照组各5亩，将本发明实施例1提供的微生物生根剂于10亩油菜地使用，处理组每亩施用本发明实施例1提供的微生物生根剂5千克，具体操作为将微生物生根剂与沙土壤按照1：10的比例均匀混合后，撒施在处理组油菜地田间，其他管理同常规管理栽培。与试验组间隔2米的土地种植对照组作物，对照组栽种后不使用微生物生根剂，按照常规管理栽培。
2019年4月28日进行测定，测定结果为：处理组与对照组相比，油菜根系增加1.3倍、产量增加52.7％。
试验2
2018年2月21日，在乐山市马边县老河坝乡，移栽600株核桃树，并将其均分为处理组和对照组各300株，然后将即将移栽的处理组的核桃幼苗根部用水湿润后，沾上少量本发明实施例1提供的微生物生根剂干粉，移栽至土壤后浇足水。对照组核桃树直接移栽于土壤中不使用微生物生根剂，按照常规管理栽培。
移栽50天后调查结果显示，处理组核桃幼苗的移栽成活率达到99.7％，对照组的成活率仅为35.1％。
试验3
2018年8月17日，将乐山市高新区安谷镇的10亩柑桔地，均分为处理组和对照组各5亩，柑桔树平均地径5cm、高2米，实施面积5亩、对照5亩，柑桔树平均地径5cm、高2米，处理组每株施用本发明实施例1提供的微生物生根剂100克，具体施用方法为距树茎30～50cm处挖5～10cm的浅沟，将100g制备好的微生物生根剂均匀措施于沟中，覆盖土壤后浇足水。对照组不使用本发明实施例1的微生物生根剂。
2019年2月18日进行测定，测定结果为：处理组与对照组相比，根系数量增加了2倍，根系磷酸酶活力增加了30％，柑桔产量增加46％。
综上所述，本发明实施例提供的微生物能够促进植物快速生根，且能够提高植物的产量。
需要说明的是，本发明权利要求书中涉及数值范围时，应理解为每个数值范围的两个端点以及两个端点之间任何一个数值均可选用，由于采用的步骤方法与实施例相同，为了防止赘述，本发明描述了优选实施例及其效果，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (6)

1.一种微生物生根剂，其特征在于，由以下重量份数的原料组分组成：
高分子竹纤维1～10份、枯草芽胞杆菌0.1～5份、棕色固氮菌0.1～5份、胶质芽胞杆菌0.1～5份、竹纤维20～200份；
所述高分子竹纤维具有如式(Ⅰ)所示的结构，
Figure FDA0002962252760000011
其中：n为2000～8000；
所述枯草芽胞杆菌、棕色固氮菌和胶质芽胞杆菌中的有效活菌数均为1～200亿CFU/g；
所述高分子竹纤维通过以下制备方法制备得到：
S1、按重量份数分别称取竹纤维细颗粒100份、丙烯酸20份、去离子水300份、过硫酸钾1份、光诱发剂1份，备用；
S2、将S1中称取的竹纤维细颗粒和过硫酸钾混合并研磨，然后反应4h，得到碱化竹纤维；
S3、将S1中称取的去离子水加入到S2中得到的碱化竹纤维中，然后加入S1中称取的丙烯酸，在50℃下搅拌反应20min，接着保温1h，洗涤，得到反应竹纤维；
S4、向S3得到的反应竹纤维中加入光诱发剂，接着密封，然后在45℃下用60Co-γ射线，在辐照剂量为5kGy下辐照2h，洗涤、干燥，即得到高分子竹纤维；
所述光诱发剂为苯基双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)氧化膦。
2.根据权利要求1所述的微生物生根剂，其特征在于，所述竹纤维细颗粒通过以下方法制备得到：将一年生毛竹粉碎并过100目筛，得到竹纤维细颗粒。
3.根据权利要求1或2所述的微生物生根剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1、按重量份数分别称取高分子竹纤维1～10份、枯草芽胞杆菌0.1～5份、棕色固氮菌0.1～5份、胶质芽胞杆菌0.1～5份、竹纤维20～200份；
步骤2、将步骤1中称取的竹纤维粉碎并过60～100目筛，然后在110～130℃下灭菌10～30min，烘干，得到竹纤维细颗粒；
步骤3、将步骤1中称取的枯草芽胞杆菌、棕色固氮菌和胶质芽胞杆菌分别在液体培养基内于20～30℃下扩繁，当各液体培养基内菌落数量均达到106CFU/g时，混合，得到混合菌液，然后加入步骤2中得到的竹纤维细颗粒，发酵18～24h，干燥，得到附菌竹纤维；
步骤4、将步骤3得到的附菌竹纤维与步骤S1中称取的高分子竹纤维混合均匀，密封保存，即得到微生物生根剂。
4.根据权利要求3所述的微生物生根剂的制备方法，其特征在于，步骤3中，所述混合菌液与竹纤维细颗粒的重量比为0.2～5:1。
5.根据权利要求3所述的微生物生根剂的制备方法，其特征在于，步骤3中，所述液体培养基为马铃薯葡萄糖培养基。
6.根据权利要求3所述的微生物生根剂的制备方法，其特征在于，步骤4中，所述附菌竹纤维与高分子竹纤维的重量比为3～5:1。
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