CN111205132B - 一种马铃薯拌种剂及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种马铃薯拌种剂及其制备方法，马铃薯拌种剂，由可降解有机物、有益微生物和吸附剂组成，其特征在于，所述吸附剂为多孔结构，所述吸附剂含水量低于2％；所述可降解有机物含水量低于2％。本申请使用效果稳定，可以改善种子生长环境、抑制有害菌减少病害的发生，同时，本申请还可以促进种子发芽，提高发芽率。

Description

一种马铃薯拌种剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种马铃薯拌种剂及其制备方法。
背景技术
甘肃是马铃薯重要产区，种植面积、产量均居全国前列。自2009年以来，马铃薯种植面积居全国第二位，产量稳居第一位，并入围甘肃省“牛羊菜果薯药”六大特色产业之一。甘肃省马铃薯种植主产区分布在中部、东南、河西沿山冷凉地区及沿黄灌区，甘肃定西市被誉为中国马铃薯之乡。同时，甘肃省马铃薯产业也面临着诸多困难，诸如优良种薯供应、窖藏病害发病较高、连作障碍等。马铃薯种薯的制备为按照切块标准进行切种，由于切块时人为地给土豆带来创伤，其伤口潮湿，很容易感染杂菌，因此，需要拌种使伤口愈合，防止烂种。
目前，马铃薯拌种剂主要为使用草木灰、多菌灵等，进行杀菌从而防止烂种并预防后期可能发生的疾病。也有的使用激素或类激素产品促使马铃薯提早生根发芽。还有使用微生物作为拌种剂，通过微生物以改善土壤生态环境，以菌抑菌达到防病的效果。然而采用微生物作为拌种剂存在效果不稳定的问题，因此在市场上并未获得认可。
目前市场上并未有使用效果稳定，可以改善土壤生态环境，且能够刺激种薯芽眼萌发，提高发芽率的微生物拌种剂。
发明内容
本发明提供一种马铃薯拌种剂及其制备方法，解决技术问题是1)提供一种效果稳定的微生物马铃薯拌种剂；2)能够有效激发种薯芽眼萌发，提高发芽率和出苗率的微生物拌种剂；3)通过添加菌剂促进土壤中磷、钾等元素活化，有益微生物菌群抑制病害发生，降低连作障碍造成的产量降低、商品率下降等问题。
为了解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：
一种马铃薯拌种剂，由可降解有机物、有益微生物和吸附剂组成，所述吸附剂为多孔结构，所述吸附剂含水量低于2％；所述可降解有机物含水量低于2％。
所述可降解有机物为腐殖酸、腐殖酸钾、蘑菇渣、糠醛渣、糖蜜、氨基酸及其衍生物和黄腐酸钾中的一种或几种；所述有益微生物为产电菌；所述吸附剂为海泡石、硅藻土、沸石、活性白土、二氧化硅和白炭黑中的一种或几种；所述吸附剂目数大于80目；所述可降解有机物目数大于80目。
所述产电菌为Geobacter和Shewanella中的一种或任意比例的两种；所述产电菌为厌氧菌或厌氧兼好氧菌中的一种或几种。
所述有益微生物还包括产酸菌；所述产酸菌为厌氧菌。
所述产酸菌还产二氧化碳。
一种马铃薯拌种剂的制备方法，将可降解有机物、有益微生物和吸附剂，经搅拌混匀后，即得马铃薯拌种剂。
所述搅拌混匀条件为温度低于35℃，相对湿度低于65％。
所述搅拌混匀是指在干燥的设备中进行混匀和搅拌。
可降解有机物、有益微生物和吸附剂的质量比是5～95:0.1～5:5～95。
发明具有以下有益技术效果：
1.本申请采用的吸附剂为多孔结构，具有较强的吸附性和吸水性，拌种时可以吸收马铃薯切块伤口的水分，降低切口水分损失率，促进伤口愈合。本申请中吸附剂其还作为微生物载体，拌种时易吸附于种子上，同时多孔结构吸入马铃薯切块伤口的水分，使拌种剂体系中水分增大，从而激活微生物，促使微生物发挥作用。
薯块播入土壤后，由于微生物吸附在种子上，因此，可以改变种子周围的微生物环境，从而发挥微生物的作用，但是，由于本申请的吸附剂为多孔结构，其具有较大比表面积，较好的吸水性，其吸水率通常为自身的2到4倍，其标准对水分的要求，通常是低于10％，然而当吸附剂水分过高时，休眠的微生物与吸附剂吸附的水接触，则可能打破微生物的休眠，使微生物激活，而农业是周期性的，供货多为种植季节集中供货，由于生产场地、设备和人工的限制，企业需要提前备货，因此拌种剂是需要储存的，甚至有的需要储存半年以上，由于吸附剂含有较多的水分易使微生物激活，微生物的激活以及长期储存的影响，会造成微生物的衰减以及有机养分的浪费，其外在表现则是使用时效果不稳定。本申请从原料进行把关，使各物料水分含量低于2％，从而避免微生物和物理混合时，因物料水分过大，使休眠中的微生物激活，减少储存过程中微生物的衰减和有机养分的浪费，从而使本产品在使用时效果更稳定。
2.本申请通过生成工艺以及生产时外部环境的限定，减少吸附剂在生产过程中的吸湿，防止微生物的激活，使本申请在使用时效果更稳定。
3.本申请中的产电菌和产酸菌均为厌氧菌，厌氧呼吸过程为基质氧化过程中脱下的质子和电子，经一系列电子传递，最终交给无机氧化物等外源电子受体的生物过程。由于本申请中种子处于休眠状态，呼吸作用基本停滞，不会产生二氧化碳和乳酸，而产电菌在厌氧条件下产电是以有机酸为电子供体，以二氧化碳或碳酸盐、硝酸盐、硫酸盐和硫盐作为电子受体，从而完成有机酸氧化过程中产下的质子和电子的传递，由此产生电流，因此有机酸以及二氧化碳是产电菌产电的必要条件，本申请中产酸菌所产的有机酸和副产二氧化碳，为产电菌在厌氧条件下完成电子传递，产生电流，提供必要条件，通过产电菌所产电流的刺激，从而打破马铃薯的休眠期，促进马铃薯发芽。
附图说明
图1为本申请实施例1保存3个月后的平行样1电子显微镜视图；
图2为本申请实施例1保存3个月后的平行样2电子显微镜视图；
图3为对比1保存3个月后的平行样3电子显微镜视图；
图4为对比1保存3个月后的平行样4电子显微镜视图。
具体实施方式
下面结合具体实例进一步说明本发明。
实施例1
一种马铃薯拌种剂，由可降解有机物、有益微生物和吸附剂组成，所述吸附剂为多孔结构，所述吸附剂含水量低于2％；所述可降解有机物含水量低于2％，拌种剂水分为1.8％。
所述可降解有机物是黄腐酸钾；所述有益微生物为巨大芽孢杆菌；所述巨大芽孢杆菌采购于北纳生物编号为BNCC 190686。
所述吸附剂为海泡石；所述吸附剂目数为100目；所述可降解有机物目数为100目。
一种马铃薯拌种剂的制备方法，将可降解有机物、有益微生物和吸附剂，经搅拌混匀后，即得马铃薯拌种剂。
所述搅拌混匀条件为温度24℃，相对湿度为52％。
所述搅拌混匀是指在干燥的设备中进行混匀和搅拌。
可降解有机物、有益微生物和吸附剂的质量比是30:0.3:69.7。
实施例2
一种马铃薯拌种剂，由可降解有机物、有益微生物和吸附剂组成，所述吸附剂为多孔结构，所述吸附剂含水量低于2％；所述可降解有机物含水量低于2％，拌种剂水分为1.8％。
所述可降解有机物是黄腐酸钾；所述有益微生物是Geobacter；采购于北纳生物编号为ATCC51573,名称为PCA。
所述吸附剂为海泡石；所述吸附剂目数为100目；所述可降解有机物目数为100目。
一种马铃薯拌种剂的制备方法，将可降解有机物、有益微生物和吸附剂，经搅拌混匀后，即得马铃薯拌种剂。
所述搅拌混匀条件为温度是24℃，相对湿度低于52％。
所述搅拌混匀是指在干燥的设备中进行混匀和搅拌。
可降解有机物、有益微生物和吸附剂的质量比是30:0.3:69.7。
实施例3
一种马铃薯拌种剂，由可降解有机物、有益微生物和吸附剂组成，所述吸附剂为多孔结构，所述吸附剂含水量低于2％；所述可降解有机物含水量低于2％，拌种剂水分为1.8％。
所述可降解有机物是黄腐酸钾；所述有益微生物是Geobacter和乳酸菌按照质量比2:1的组合物；Geobacter采购于北纳生物编号为ATCC51573,名称为PCA；乳酸菌具体为动物双歧杆菌，采购于中国工业微生物菌种保藏管理中心，编号为CICC 21711。
所述吸附剂为海泡石；所述吸附剂目数为100目；所述可降解有机物目数为100目。
一种马铃薯拌种剂的制备方法，将可降解有机物、有益微生物和吸附剂，经搅拌混匀后，即得马铃薯拌种剂。
所述搅拌混匀条件为温度是24℃，相对湿度低于52％。
所述搅拌混匀是指在干燥的设备中进行混匀和搅拌。
可降解有机物、有益微生物和吸附剂的质量比是30:0.3:69.7。
实施例4
一种马铃薯拌种剂，由可降解有机物、有益微生物和吸附剂组成，所述吸附剂为多孔结构，所述吸附剂含水量低于2％；所述可降解有机物含水量低于2％，拌种剂水分为1.8％。
所述可降解有机物是黄腐酸钾；所述有益微生物是巨大芽孢杆菌和水井坊梭菌按照质量比2:1的组合物；巨大芽孢杆菌采购于北纳生物编号为BNCC 190686；水井坊梭菌产乙酸、氢气和二氧化碳，采购于中国工业微生物菌种保藏管理中心，编号为CICC 10730。
所述吸附剂为海泡石；所述吸附剂目数为100目；所述可降解有机物目数为100目。
一种马铃薯拌种剂的制备方法，将可降解有机物、有益微生物和吸附剂，经搅拌混匀后，即得马铃薯拌种剂。
所述搅拌混匀条件为温度是24℃，相对湿度低于52％。
所述搅拌混匀是指在干燥的设备中进行混匀和搅拌。
可降解有机物、有益微生物和吸附剂的质量比是30:0.3:69.7。
实施例5
一种马铃薯拌种剂，由可降解有机物、有益微生物和吸附剂组成，所述吸附剂为多孔结构，所述吸附剂含水量低于2％；所述可降解有机物含水量低于2％，拌种剂水分为1.8％。
所述可降解有机物是黄腐酸钾；所述有益微生物是Geobacter和水井坊梭菌按照质量比2:1的组合物；Geobacter采购于北纳生物编号为ATCC51573,名称为PCA；水井坊梭菌产乙酸、氢气和二氧化碳，采购于中国工业微生物菌种保藏管理中心，编号为CICC 10730。
所述吸附剂为海泡石；所述吸附剂目数为100目；所述可降解有机物目数为100目。
一种马铃薯拌种剂的制备方法，将可降解有机物、有益微生物和吸附剂，经搅拌混匀后，即得马铃薯拌种剂。
所述搅拌混匀条件为温度是24℃，相对湿度低于52％。
所述搅拌混匀是指在干燥的设备中进行混匀和搅拌。
可降解有机物、有益微生物和吸附剂的质量比是30:0.3:69.7。
实施例6
一种马铃薯拌种剂，由可降解有机物、有益微生物和吸附剂组成，所述吸附剂为多孔结构，所述吸附剂含水量低于2％；所述可降解有机物含水量低于2％，拌种剂水分为1.6％。
所述可降解有机物是黄腐酸钾和腐殖酸按照质量比3:2的组合物；所述有益微生物是枯草芽孢杆菌和巨大芽孢杆菌按照质量比4:1的组合物。
所述吸附剂为活性白土和硅藻土按照质量比5:1的组合物；所述吸附剂目数为150目；所述可降解有机物目数为200目。
一种马铃薯拌种剂的制备方法，将可降解有机物、有益微生物和吸附剂，经搅拌混匀后，即得马铃薯拌种剂。
所述搅拌混匀条件为温度是18℃，相对湿度低于39％。
所述搅拌混匀是指在干燥的设备中进行混匀和搅拌。
可降解有机物、有益微生物和吸附剂的质量比是15:3:82。
实施例7
一种马铃薯拌种剂，由可降解有机物、有益微生物和吸附剂组成，所述吸附剂为多孔结构，所述吸附剂含水量低于2％；所述可降解有机物含水量低于2％，拌种剂水分为1.9％。
所述可降解有机物是黄腐酸钾；所述有益微生物是Geobacter、Shewanella和水井坊梭菌按照质量比2:1:1的组合物；Geobacter采购于北纳生物编号为ATCC51573,名称为PCA；Shewanella，采购于北纳生物编号为BNCC198906,名称为希瓦氏菌；水井坊梭菌产乙酸、氢气和二氧化碳，采购于中国工业微生物菌种保藏管理中心，编号为CICC 10730。
所述吸附剂为海泡石；所述吸附剂目数为100目；所述可降解有机物目数为100目。
一种马铃薯拌种剂的制备方法，将可降解有机物、有益微生物和吸附剂，经搅拌混匀后，即得马铃薯拌种剂。
所述搅拌混匀条件为温度是22℃，相对湿度低于58％。
所述搅拌混匀是指在干燥的设备中进行混匀和搅拌。
可降解有机物、有益微生物和吸附剂的质量比是60:1:39。
下面结合实验数据进一步说明本发明的有益效果：
实验一
供试材料
1材料与方法：
1.1试验地点:甘肃农业大学微生物实验室。
1.2实验检测：观察巨大芽孢杆菌的存活量。
1.3供试材料：对比1(除拌种剂水分为6％外，其它制备方法均与实施例1一致)和实施例1。
1.4实验方法：
将对比1和实施例1制备的拌种剂采用尺寸为180*230+45mm的PET复合PE包装袋进行密封包装，各取20袋置于同一室内储存3个月，随机各取两袋作为平行样，采用电子显微镜观察活菌数，本实验对拌种剂稀释1000倍，取上层清液进行检测。
本实验除实验处理不同外，其它操作均一致。
2结果与分析
由附图可以看出，本申请通过物料、生产工艺以及外部环境的控制，使得拌种剂的水分在2％以下，可以防止菌的衰减，活菌数更多，在使用时可以在马铃薯切块附近菌株形成种群优势，从而改善土壤环境，预防土传病害的发生。
实验二
供试材料
1材料与方法：
1.1试验地点:甘肃农业大学微生物实验室。
1.2实验检测：检测拌种剂附着率。
1.3供试材料：随机选择已经切块的马铃薯种40kg、对比2(除海泡石目数为40目外，其它制备方法均与实施例2一致)和实施例2各200g；本实验为了验证拌种剂的附着率因此，拌种剂的用量远大于实际使用量。
1.4实验方法：将切块的马铃薯种分为四份，每份10kg，将对比2(除海泡石目数为40目外，其它制备方法均与实施例2一致)和实施例2各分为两份，每份100g，做平行样。将马铃薯拌种剂直接撒在切块的马铃薯种上，搅拌均匀，取出切块的马铃薯种，称量未附着于马铃薯种上的拌种剂的重量m1，计算附着率，附着率＝100-m1/100。
本实验除实验处理不同外，其它操作均一致。
2结果与分析
实验数据见表1
表1
Figure BDA0002384953740000101
Figure BDA0002384953740000111
由表1可以看出，本申请可以明显提高拌种剂的附着率。
实验三
供试材料
1材料与方法：
1.1试验地点:甘肃现代农业发展有限公司基地。
1.2实验检测：统计15天出苗量、30天出苗量以及它们的平均出苗率。
1.3供试材料：对比1(除拌种剂水分为6％外，其它制备方法均与实施例1一致)、实施例1、对比2(除海泡石目数为40目外，其它制备方法均与实施例2一致)、实施例2、实施例3、实施例4、实施例5和切块的马铃薯种薯，马铃薯种薯为陇薯10号。
1.4实验方法：
本实验共分7个处理，分别采用对比1(除拌种剂水分为6％外，其它制备方法均与实施例1一致)、实施例1、对比2、实施例2、实施例3、实施例4、实施例5对切块的马铃薯种薯进行拌种，获得7个处理样品，每个样品做平行，拌种剂与切块的马铃薯种薯的质量比为5:1000。选取两个不同的大棚做平行，大棚为矮棚，每个棚面积为666.7平方米，将单个大棚平均分割成7块，每块85平方米，栽种按照行距40cm，株距25cm进行，每块处理栽种850棵马铃薯薯种。
本实验除实验处理不同外，其它操作均一致。
2结果与分析
实验数据见表2
表2
Figure BDA0002384953740000121
由表2数据可以看出，对比1和对比2中样1和样2无论是在15天出苗，还是30天出苗差距皆比较大，说明其效果并不稳定，而本申请实施例1、实施例2、实施例3、实施例4和实施例5中样1和样2差距不大，说明本申请的拌种剂效果较稳定。
由表2实验数据可以看出，实施例1、实施例2和实施例4无论是在15天出苗率，还是30天出苗率均差别不大，尤其是实施例4证明巨大芽孢杆菌与产酸菌之间并无增幅作用。
由表2实施例2、实施例3和实施例6的实验数据可以看出，加入产酸菌的实施例3与仅加入产电菌的实施例2相比，无论是15天出苗率还是30天出苗率均有较高的提升，说明产酸菌(乳酸菌)和产电菌具有相互增幅的作用，可以打破种子休眠期，提高出苗率。加入产酸菌(副产二氧化碳)的实施例5与实施例2和实施例4相比，无论是15天出苗率还是30天出苗率提升较大，可以看出产电菌和产酸菌(副产二氧化碳)之间配合，出苗率增幅明显，且优于加入普通产酸菌的实施例4。

Claims (8)

1.一种马铃薯拌种剂，由可降解有机物、有益微生物和吸附剂组成，其特征在于，所述吸附剂为多孔结构，所述吸附剂含水量低于2％；所述可降解有机物含水量低于2％；
所述可降解有机物为腐殖酸、腐殖酸钾、蘑菇渣、糠醛渣、糖蜜、氨基酸及其衍生物和黄腐酸钾中的一种或几种；所述有益微生物为巨大芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、多粘芽孢杆菌、胶质芽孢杆菌、解淀粉芽孢杆菌、哈茨木霉菌、乳酸菌、酵母菌和产电菌中的一种或几种；所述吸附剂为海泡石、硅藻土、沸石、活性白土、二氧化硅和白炭黑中的一种或几种；
可降解有机物、有益微生物和吸附剂的质量比是5～95:0.1～5:5～95；
所述吸附剂目数大于80目；所述可降解有机物目数大于80目。
2.如权利要求1所述马铃薯拌种剂，其特征在于，所述有益微生物是产电菌。
3.如权利要求2所述马铃薯拌种剂，其特征在于，所述产电菌为Geobacter和Shewanella中的一种或任意比例的两种；所述产电菌为厌氧菌或厌氧兼好氧菌中的一种或几种。
4.如权利要求2所述马铃薯拌种剂，其特征在于，所述有益微生物还包括产酸菌；所述产酸菌为厌氧菌。
5.如权利要求4所述马铃薯拌种剂，其特征在于，所述产酸菌还产二氧化碳。
6.如权利要求1至5任意一项所述一种马铃薯拌种剂的制备方法，其特征在于，将可降解有机物、有益微生物和吸附剂，经搅拌混匀后，即得马铃薯拌种剂。
7.如权利要求6所述马铃薯拌种剂的制备方法，其特征在于，所述搅拌混匀条件为温度低于35℃，相对湿度低于65％。
8.如权利要求6或7所述马铃薯拌种剂的制备方法，其特征在于，所述搅拌混匀是指在干燥的设备中进行混匀和搅拌。
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