CN111217644A - 一种微生物菌剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种微生物菌剂及其制备方法，微生物菌剂，由可降解有机物和有益微生物组成，其特征在于，所述有益微生物至少包括产电菌和产酸菌。本申请可以促进植物及其根系的生长，并提高肥料利用率，最终达到作物稳产、增产的效果。
Description
技术领域
本发明涉及一种微生物菌剂及其制备方法。
背景技术
植物利用根系吸收水分和肥料，相对来说植物根系越发达，植物的生命力就越顽强，能够吸收的养分就越多，抗逆性就越好。传统生根方式主要使用植物生长调节剂来促进作物生根，如萘乙酸钠、吲哚丁酸钾、吲哚乙酸等，然而植物生长调节剂的使用具有严格的限制条件，具体为对生根剂使用时的浓度要求严格，浓度低了没有生根效果，浓度高了则可能抑制作物生长，因此给使用带来了不方便。为了追求生根效果好，且使用安全的产品，近几年有科研机构开始研发微生物产品，利用微生物的分泌物来达到促进植物生根的目的，然而目前市场上的微生物产品其生根效果参差不齐，效果并不能让人满意。
植物根系发达，吸收的养分就多，这就出现了原施用的肥料量能够满足原先作物生长期的需要，而现在由于根系多了，吸收养分多，施用原肥料量已经无法满足作物生长需要，尤其无法满足果实积累的需求，这是因为养分是提供给整个作物生长的，包括根、茎、叶、花、果实，根系发达均会促进植物的茎、叶、花和果实的生长，而果实的生长晚于根、茎、叶、花的生长，因此肥料是先供应给根、茎、叶、花的，在肥料施用量不增加的情况下，由于前期根、茎、叶、花对肥料的大量消耗，则可能出现果实生长时肥料供应不足，因此造成减产，为了避免出现上述情况，这就需要额外增加肥料的施用量，这无疑将增加农民负担，由于农产品价格不高，现实中很少有人会去额外增加肥料的施用量，因此，人们发现市场上的生根产品对作物的产量影响不大，甚至出现只长根不长果的现象，如农资技术方案报道的案例辽宁省沈阳张大姐家，种了10多亩的大棚茄子，使用生根剂茄子长势健壮，根系发达，但是茄子生长后期，发现茄子叶片开始发黄，膨果速度慢，茄子果实小，皮薄，茄子出现早衰，损失严重，这就是促进根系生长，而肥料施用量未跟上去带来的问题。
因此，市场需要一种既可以促进植物根系的生长，增加根系的吸收，又不需要额外施入肥料，作物不减产甚至增产的产品。
发明内容
本发明提供一种微生物菌剂及其制备方法，解决技术问题是1)提供一种生根效果好的微生物菌剂；2)不需要额外施入肥料，作物稳产、增产。为了解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：
一种微生物菌剂，至少由可降解有机物和有益微生物组成，所述有益微生物至少包括产电菌和产酸菌。
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；所述产电菌为Geobacter和Shewanella中的一种或任意比例的两种；所述产酸菌是厌氧菌。
所述Geobacter和Shewanella为厌氧菌或厌氧兼好氧菌中的一种或几种。
所述产酸菌还副产二氧化碳。
所述有益微生物为休眠状态。
一种微生物菌剂的制备方法，将可降解有机物和有益微生物，经搅拌混匀后，即得微生物菌剂。
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。
可降解有机物和有益微生物的质量比是95～99.9:0.1～5。
发明具有以下有益技术效果：
1.本申请通过生成工艺以及生产时外部环境的限定，以确保微生物在生产过程以及储存时为休眠状态，防止在生产时微生物被激活，引发微生物衰减，造成产品的使用效果不稳定。
2.本申请加入产酸菌和产电菌，产酸菌产生的有机酸可以溶解根尖部位的角质层，从而打破限制根系生长的壁垒，促进根系的生长，同时产酸菌产生的有机酸作为产电菌的电子供体，产生的二氧化碳作为产电菌的电子受体，从而在土壤中形成电子流，以带动H2PO4 —、HPO4 2—和PO4 3—移动，使H2PO4 —、HPO4 2—和PO4 3—具有更大的移动范围，更易被植物吸收，以提高磷的利用率。
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。根据最终电子受体不同，分为硝酸盐呼吸，硫酸盐呼吸，碳酸盐呼吸，延胡索酸呼吸。在土壤中存在硝态氮的情况下，NO3 -作为电子受体，NO3 -进行还原反应，还原为NO2 -和NH4 +，使流动性好，易流失的NO3 -转化为不易流失的NH4 +，使土壤中氮处于混氮状态，从而更有利于作物吸收，提高氮的利用率，并且在电子传递过程中促进K+、H2PO4 —、HPO4 2—和PO4 3—的电离以及移动，防止K+、H2PO4 —、HPO4 2—和PO4 3—被固定，从而提高肥料的利用率。
在土壤环境中缺乏NO3 -时，本申请中产酸菌利用副产二氧化碳完成电子传递，在厌氧条件下，产酸菌所产的有机酸为产电菌提供电子供体，产生的二氧化碳作为电子受体，从而完成有机酸氧化过程中产下的质子和电子的传递，在整个电子传递过程中促进K+、H2PO4 —、HPO4 2—和PO4 3—的电离以及移动，提高肥料的利用率。
4.本申请中的产酸菌还产二氧化碳，使磷酸二价盐和三价盐由不溶物，转变为微溶物，从而实现可电离，并在电子流的带动下促进不易移动的磷、钙、镁、铁、锌和锰的移动，有利于植物根系吸收，以(Ca)3(PO4)2为例反应为：2CO2+2H2O+(Ca)3(PO4)2(不溶)---Ca(HCO3)2(微溶)+2CaHPO4(微溶)，CaHPO4---Ca2++HPO4 2-，从而既促进了磷、钙、镁、铁、锌和锰的利用率。
附图说明
图1为本申请实施例1(左图)和对比1(有图)的生根实验；
图2为本申请样品2的玉米根系；
图3为对比2的玉米根系。
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
一种微生物菌剂，由可降解有机物和有益微生物组成，所述有益微生物是产电菌和产酸菌按照质量比1:1的组合物。
所述可降解有机物为腐殖酸钾、蘑菇渣和黄腐酸钾按照质量比1:1:2的组合物；所述产电菌为Geobacter，采购于北纳生物编号为ATCC51573,名称为PCA；所述产酸菌是乳酸菌，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。
一种微生物菌剂的制备方法，将可降解有机物和有益微生物，经搅拌混匀后，即得微生物菌剂。
所述搅拌混匀条件为温度为28℃，相对湿度为56％。
所述搅拌混匀是指在干燥的设备中进行混匀和搅拌。
可降解有机物和有益微生物的质量比是98:2。
实施例2
一种微生物菌剂，由可降解有机物和有益微生物组成，所述有益微生物是产电菌和产酸菌按照质量比1:1的组合物。
所述可降解有机物为腐殖酸钾、蘑菇渣和黄腐酸钾按照质量比1:1:2的组合物；所述产电菌为Geobacter，采购于北纳生物编号为ATCC51573,名称为PCA；所述产酸菌为水井坊梭菌，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CICC10730。
一种微生物菌剂的制备方法，将可降解有机物和有益微生物，经搅拌混匀后，即得微生物菌剂。
所述搅拌混匀条件为温度为28℃，相对湿度为56％。
所述搅拌混匀是指在干燥的设备中进行混匀和搅拌。
可降解有机物和有益微生物的质量比是98:2。
实施例3
一种微生物菌剂，由可降解有机物和有益微生物组成，所述有益微生物是产电菌和产酸菌的组合物。
所述可降解有机物为腐殖酸、糖蜜和水解羽毛粉按照质量比1:3:1的组合物；采购于北纳生物编号为BNCC198906,名称为希瓦氏菌；所述产酸菌是乳酸菌和丁酸梭菌按照质量比2:1的组合物；所述乳酸菌为动物双歧杆菌，编号为CICC 21711；所述丁酸梭菌采购于中国工业微生物菌种保藏管理中心，编号为CICC 23592。
一种微生物菌剂的制备方法，将可降解有机物和有益微生物，经搅拌混匀后，即得微生物菌剂。
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。
可降解有机物和有益微生物的质量比是98:2。
实施例4
一种微生物菌剂，由可降解有机物和有益微生物组成，所述有益微生物是产电菌和产酸菌的组合物。
所述可降解有机物为蘑菇渣、糠醛渣和糖蜜按照质量比3:2:1的组合物；所述产电菌为Geobacter和Shewanella按照质量比3:1的组合物；所述Geobacter采购于北纳生物编号为ATCCBAA-1542，名称为Ply1；所述Shewanella采购于北纳生物编号为BNCC198906,名称为希瓦氏菌；所述产酸菌为丁酸梭菌，采购于北纳生物，编号为BNCC 232023。
一种微生物菌剂的制备方法，其特征在于，将可降解有机物和有益微生物，经搅拌混匀后，即得微生物菌剂。
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。
可降解有机物和有益微生物的质量比是97:3。
实施例5
一种微生物菌剂，由可降解有机物和有益微生物组成，所述有益微生物是产电菌和产酸菌的组合物。
所述可降解有机物为腐殖酸钾、糖蜜和氨基酸原粉按照质量比5:1:1的组合物；所述产电菌为Geobacter，采购于北纳生物编号为ATCCBAA-1542，名称为Ply1；所述产酸菌是丁酸梭菌，采购于北纳生物，编号为BNCC232023。
所述有益微生物为休眠状态。
一种微生物菌剂的制备方法，将可降解有机物和有益微生物，经搅拌混匀后，即得微生物菌剂。
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。
可降解有机物和有益微生物的质量比是99:1。
实施例6
一种微生物菌剂，由可降解有机物和有益微生物组成，所述有益微生物是产电菌和产酸菌的组合物。
所述可降解有机物为糖蜜；所述产电菌为Geobacter；所述产酸菌是厌氧菌。
一种微生物菌剂的制备方法，将可降解有机物和有益微生物，经搅拌混匀后，即得微生物菌剂。
可降解有机物和有益微生物的质量比是99.7:0.3。
实施例7
一种微生物菌剂，由可降解有机物、有益微生物和七水硫酸锌组成，所述有益微生物是产电菌、产酸菌和多粘芽孢杆菌的组合物。
所述可降解有机物为腐殖酸钾、糖蜜和氨基酸原粉按照质量比5:1:1的组合物；所述产电菌为Geobacter，采购于北纳生物编号为ATCCBAA-1542，名称为Ply1；所述产酸菌是丁酸梭菌，采购于北纳生物，编号为BNCC232023；所述多粘芽孢杆菌采购于中国工业微生物菌种保藏管理中心编号为CICC 24260。
所述有益微生物为休眠状态。
一种微生物菌剂的制备方法，将可降解有机物和有益微生物，经搅拌混匀后，即得微生物菌剂。
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。
可降解有机物和有益微生物的质量比是96:4。
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:莱阳市康德化工有限公司实验室。
1.2实验检测：观察玉米生长情况。
1.3供试材料：对比1(除有益微生物为水井坊梭菌外，其它制备方法均与实施例2一致)和实施例2。
1.4实验方法：
将随机选取24颗玉米种，品种为金穗3号，分别称取200g对比1(除有益微生物为水井坊梭菌外，其它制备方法均与实施例2一致)和实施例2制备的微生物菌剂，将称取好的对比1(除有益微生物为水井坊梭菌外，其它制备方法均与实施例2一致)和实施例2分别倒入500ml烧杯中，将玉米种种入烧杯中，每个烧杯中加入80ml水，至于室内，放置25天观察玉米根系生长以及苗的生长。
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，本申请实施例2较对比1(除有益微生物为水井坊梭菌外，其它制备方法均与实施例2一致)根系明显发达，且本申请实施例2须根较多，对比1(除有益微生物为水井坊梭菌外，其它制备方法均与实施例2一致)主根较多，新生须根是吸收水分、矿物质养分并将其转化为树体内需要的营养物质的主要部位，颜色乳白色。
同时，由附图可以看出本申请实施例2种出的玉米茎比较粗壮，且叶片颜色浓绿，而对比1(除有益微生物为水井坊梭菌外，其它制备方法均与实施例2一致)种出的玉米茎秆纤细，且叶片颜色为浅绿。由此可见，本申请无论是在促进根系以及植株生长方面均好于对比1(除有益微生物为水井坊梭菌外，其它制备方法均与实施例2一致)
实验二
1材料与方法：
1.1试验地点：皋兰县城关镇明星村。
1.2实验检测：实验田土壤情况，每100g籽粒中氮、磷和钾的含量以及玉米产量。
1.3供试材料：将微生物菌剂加入到肥料中，所述肥料为尿素、硫酸铵、硫酸钾和磷酸二氢钾按照质量比1:5:2:1的组合物；肥料和微生物菌剂的质量比为1:1。
对比1(除加入的微生物菌剂为枯草芽孢杆菌外，其它制备方法均与实施例1一致)、对比2(除加入的微生物菌剂仅为Geobacter，采购于北纳生物编号为ATCC51573,名称为PCA外，其它制备方法均与实施例1一致)、添加实施例1的肥料称为样品1和添加实施例2的肥料称为样品2。
1.4实验方法：
试验田取地况相近相邻的8亩田，以每两亩为一组。每亩播种玉米种2.3kg，采用机械播种，玉米种为金穗3号，每组分别采用对比1(除加入的微生物菌剂为枯草芽孢杆菌外，其它制备方法均与实施例1一致)、对比2(除加入的微生物菌剂仅为Geobacter，采购于北纳生物编号为ATCC51573,名称为PCA外，其它制备方法均与实施例1一致)、样品1和样品2作为底肥，基施50kg/亩。
1.5检测方法：土壤养分状况采用由中国农业出版社出版的《土壤农化分析第三版》所示的方法进行测定，采用凯氏定氮法、紫外分光光度法、火焰光度法对玉米的氮磷钾进行检测。
本实验除实验处理不同外，其它操作均一致。
2结果与分析
土壤情况见表1
表1
玉米每100g籽粒以及平均产量检测数据见表2
表2
由表2中玉米中氮磷钾的含量可以看出，对比1加入的为枯草芽孢杆菌，对比2为产电菌，最终对比2比对比1每100g玉米籽粒中氮增加了9.3mg，磷增加了5.3mg，钾增加了2.9mg，产量增加了8.7kg/亩，由此可见，产电菌的加入可以提高肥料利用率，提高产量。
由表2中对比2和实施例1的数据可以看出，加入产电菌和产酸菌的实施例1比仅加入产电菌的对比2每100g玉米籽粒中氮增加了5.7mg，磷增加了1.8mg，钾增加了2.4mg，产量增加了12.1kg/亩，由此可见，产电菌和产酸菌配合可以进一步提高肥料利用率，提高产量。
由表2中实施例1和实施例2的数据可以看出，加入产电菌和产酸菌(副产二氧化碳)的实施例2比加入产电菌和产酸菌(乳酸菌，不副产二氧化碳)的实施例1每100g玉米籽粒中氮增加了2.0mg，磷增加了2.9mg，钾增加了1.7mg，产量增加了16.3kg/亩，由此可见，产电菌和产酸菌(副产二氧化碳)配合可以进一步提高肥料利用率，提高产量。
由图2和图3比较，可以看出采用产电菌和产酸菌的结合的样品2相较于仅添加产电菌的对比2须根明显增多，须根系数量越大，根系总面积就越大，则根系与养分接触的几率就越高，本申请可以促进须根系的生长，有利于植物对营养的吸收。
由实验一和实验二的图和数据我们可以看出，本申请可以促进植物根系的生长，且，在促进植物根、茎、叶生长的同时，提高肥料的利用率，达到作物不减产甚至增产的效果。
Claims (10)
1.一种微生物菌剂，至少由可降解有机物和有益微生物组成，其特征在于，所述有益微生物至少包括产电菌和产酸菌。
2.如权利要求1所述的微生物菌剂，其特征在于，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；所述产电菌为Geobacter和Shewanella中的一种或任意比例的两种；所述产酸菌是厌氧菌。
3.如权利要求2所述微生物菌剂，其特征在于，所述Geobacter和Shewanella为厌氧菌或厌氧兼好氧菌中的一种或几种。
4.如权利要求1至3任意一项所述微生物菌剂，其特征在于，所述产酸菌还副产二氧化碳。
5.如权利要求1至3任意一项所述微生物菌剂，其特征在于，所述有益微生物为休眠状态。
6.如权利要求4所述微生物菌剂，其特征在于，所述有益微生物为休眠状态。
7.一种微生物菌剂的制备方法，其特征在于，将可降解有机物和有益微生物，经搅拌混匀后，即得微生物菌剂。
8.如权利要求7所述微生物菌剂的制备方法，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％。
9.如权利要求7或8所述微生物菌剂的制备方法，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。
10.如权利要求7或8所述微生物菌剂的制备方法，其特征在于，可降解有机物和有益微生物的质量比是95～99.9:0.1～5。
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