CN111560329A - 一种用于盐碱地培肥的乳酸菌复合制剂及其制备方法 - Google Patents

一种用于盐碱地培肥的乳酸菌复合制剂及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种用于盐碱地培肥的乳酸菌复合制剂，所述乳酸菌复合制剂包括植物乳杆菌、鼠李糖乳杆菌、保加利亚乳杆菌、布拉氏酵母菌和枯草芽孢杆菌，所述植物乳杆菌、鼠李糖乳杆菌、保加利亚乳杆菌、酵母菌和枯草芽孢杆菌的质量比为2:(0.5‑1)：(1‑1.5)：(1‑1.5)：(0.5‑1)。本发明的乳酸菌复合菌剂可以有效的提高土壤的孔隙度、保水度，降低土壤可溶性盐量，调整土壤的酸碱度，使土壤中难溶性的磷、钾转化为作物能利用的有效性磷、钾，提高农作物的产量。

Description

一种用于盐碱地培肥的乳酸菌复合制剂及其制备方法
技术领域
本发明属于土壤调理领域，特别涉及一种用于盐碱地培肥的乳酸菌复合制剂及其制备方法。
背景技术
目前，土壤盐碱化己上升为全球所关注的农业问题。盐碱土的理化性状主要表现为土壤肥力低，缺乏营养元素，土壤板结化，土壤微生物含量少，通透性差等。不仅制约了农业的健康发展，并且带来了土壤侵蚀、水土流失、土地荒漠化等问题。盐碱地的形成是由于可溶性盐类在土壤中的重新分布，导致盐分在土壤表层积聚，最终超过了正常值，使土壤盐碱化。影响土壤盐分发生重新分布的原因主要分为内因与外因。盐碱土形成的内在因素主要包括气候、地形和植被因素等。近年来针对盐碱地改良与优化的方法层出不穷，主要分为以下几点：(1)水利工程改良，该方法主要通过建立完整的排水系统，以及水井、排水沟等配套措施，达到适当灌溉和及时排水的效果，从而减少土壤的含盐量。(2)农艺改以措施，该方法也括：调整耕作方式，深耕松土，改变土壤的物理结构，间接提升土壤的质量；覆盖地膜或者覆盖秸秆等农田产物，减少土壤与空气的接触，降低水分蒸发，达到保水的效果；铺沙压碱改善土壤结构，从而改变土壤的孔隙度与通透性。冇研究表明利用振动深松技术对盐碱土进行改良能促进土壤的物理、化学性质趋于应性变化。(3)有机肥改良措施，通过人为添加有机质、氮、鱗、钾等成分，使土壤肥力增加。(4)植物改良措施，该方法通过种植耐盐碱型植物达到改良的目的，如滨藜属、碱蓬、苜蓿等。(5)化学改良措施，该方法主要通过酸碱中和的原理进行改良，常用的化学改良剂有石膏，过磷酸钙，硫酸铝等。
虽然上述方法均有增加土壤养分，降低土壤酸碱度，改善土壤物理结构的功效，但是改良成本偏高，消耗人力物力财力，并且对某些特殊地形、地势改良效果不显著，化学改良与有机肥改良还会伴随环境污染的风险。因此，寻求一种节约成本且无污染的改良措施已迫在眉睫，微生物改良作为一种新型的改良措施，成为研究者们关注的重点与热点。微生物改良法是通过一种或多种微生物及其代谢产物，改善植物根际环境，减轻盐分对农作物生长的抑制，具有无污染、绿色、高效、成本低的特点，在土壤改良与促农作物生长方面具有巨大的潜力。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供一种用于盐碱地培肥的乳酸菌复合制剂及其制备方法。
本发明为实现上述目的，通过以下技术方案实现：
一种用于盐碱地培肥的乳酸菌复合制剂，所述乳酸菌复合制剂包括植物乳杆菌、鼠李糖乳杆菌、保加利亚乳杆菌、布拉氏酵母菌和枯草芽孢杆菌。
优选的，所述植物乳杆菌、鼠李糖乳杆菌、保加利亚乳杆菌、酵母菌和枯草芽孢杆菌的质量比为2:(0.5-1)：(1-1.5)：(1-1.5)：(0.5-1)。
优选的，所述乳酸菌复合制剂的活菌总数≧20亿/克。
另外，本发明还提供了用于盐碱地培肥的乳酸菌复合制剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)将植物乳杆菌、鼠李糖乳杆菌、保加利亚乳杆菌分别接种于MRS培养基中，在35-37℃条件下恒温培养18-24小时，循环传代培养2-3次，得菌体培养物，然后放入发酵罐中，在28℃下按照5％接种量进行二级发酵48h，离心收集菌泥，经真空冷冻干燥获得相应的菌粉；
(2)将酵母菌接种于YPD液体培养基，在25-30℃、150rpm条件下条件下恒温培养18-24小时，然后放入发酵罐中，在28℃下按照5％接种量进行二级发酵48h，离心收集菌泥，经真空冷冻干燥获得酵母菌粉；
(3)将凝结枯草芽孢杆菌原种接种到LB液体培养基中，在35-37℃条件下恒温培养18-24小时，循环传代培养2-3次，得菌体培养物，然后放入发酵罐中，在37℃下按照5％接种量进行二级发酵56h，喷雾干燥，即得枯草芽孢杆菌菌粉；
(4)将步骤(1)至步骤(3)制得的植物乳杆菌粉、鼠李糖乳杆菌粉、保加利亚乳杆菌粉、酵母菌粉和枯草芽孢杆菌粉按照质量比2:(0.5-1)：(1-1.5)：(1-1.5)：(0.5-1)的比例混合均匀，制得乳酸菌复合制剂。
优选的，所述步骤(1)中MRS液体培养基的组成为：葡萄糖20g/L、蛋白胨10g/L、酵母提取物5g/L、牛肉浸粉10g/L、柠檬酸二铵2g/L、醋酸钠5g/L、吐温801g/L、磷酸氢二钾2g/L。
优选的，所述步骤(1)中植物乳杆菌的发酵培养基为：葡萄糖38g/L、酵母浸膏54g/L、乙酸钠5g/L、柠檬酸氢二铵2.5g/L、七水硫酸镁0.6g/L、一水硫酸锰0.1g/L、吐温801g/L。
优选的，所述步骤(1)中鼠李糖乳杆菌发酵培养基为：葡萄糖41g/L、蛋白胨36g/L、酵母浸膏12g/L、乙酸钠5g/L、柠檬酸氢二铵2g/L、七水硫酸镁0.5g/L、一水硫酸锰0.2g/L、吐温801g/L。
优选的，所述步骤(1)中保加利亚乳杆菌发酵培养基为：可溶性淀粉38g/L、豆粉34g/L、鱼粉16g/L、糖蜜11g/L，氯化钠3g/L。
优选的，所述步骤(2)中YPD液体培养基的组成为：葡萄糖20g/L、蛋白胨20g/L、酵母粉10g/L，所述步骤(2)酵母菌的发酵培养基为：酵母膏5g/L、淀粉20g/L、蔗糖5g/L、牛肉膏10g/L、尿素10g/L。
优选的，所述步骤(3)中LB液体培养基的组成为：白胨10g/L，酵母提取物5g/L，氯化钠10g/L,所述步骤(3)中枯草芽孢杆菌的发酵培养基为:豆粕40g/L、玉米粉20g/L、葡萄糖15g/L、磷酸氢二钾3g/L、磷酸二氢钾1.5g/L、硫酸镁0.5g/L、硫酸铵0.35g/L、酵母浸粉0.2g/L、硫酸锰0.2g/L、硫酸亚铁0.1g/L、碳酸钙0.1g/L。
优选的，所述乳酸菌复合制剂的活菌总数≧20亿/克。
本发明的有益效果：
(1)本发明制备的乳酸菌复合剂能使土壤中难溶性养分转化，以利于作物的吸收利用。分解产生的有机酸使土壤中难溶性的磷、钾转化为作物能利用的有效性磷、钾。
(2)改善土壤的物理化学性状，当生物有机肥施入土壤后，除释放出大量有效养分外，各种形态和状态的有机物质组成的混合物，在微生物作用下分解为各种简单的化合物，进而再通过聚合作用形成不同分子量的复杂环状化合物，从而形成腐殖质，腐殖质与钙结合能使土壤胶结成团粒结构，有团粒结构的土壤疏松、透气，保水保肥力强，调节水、肥、气、热的性能；
(3)可以降低盐碱地土壤的pH值，对盐碱地土壤的改良有非常良好的应用价值，有利于我国耕地的盐渍化改良修复。
(4)促进土壤微生物的活动，本发明制备的乳酸菌复合剂施入土壤后，增加了新鲜有机能源物质，使微生物迅速繁殖，活动增强，促进腐殖质的形成，养分的有效化，加速土壤熟化。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行进一步描述，但是本发明不局限于这些实施例。
实施例1
一种用于盐碱地培肥的乳酸菌复合制剂，按照以下步骤制备：
(1)将植物乳杆菌、鼠李糖乳杆菌、保加利亚乳杆菌分别接种于MRS培养基中，在35-37℃条件下恒温培养18-24小时，循环传代培养2-3次，得菌体培养物，然后放入发酵罐中，在28℃下按照5％接种量进行二级发酵48h，离心收集菌泥，经真空冷冻干燥获得相应的菌粉；
(2)将酵母菌接种于YPD液体培养基，在25-30℃、150rpm条件下条件下恒温培养18-24小时，然后放入发酵罐中，在28℃下按照5％接种量进行二级发酵48h，离心收集菌泥，经真空冷冻干燥获得酵母菌粉；
(3)将凝结枯草芽孢杆菌原种接种到LB液体培养基中，在35-37℃条件下恒温培养18-24小时，循环传代培养2-3次，得菌体培养物，然后放入发酵罐中，在37℃下按照5％接种量进行二级发酵56h，喷雾干燥，即得枯草芽孢杆菌菌粉；
(4)将步骤(1)至步骤(3)制得的植物乳杆菌粉、鼠李糖乳杆菌粉、保加利亚乳杆菌粉、酵母菌粉和枯草芽孢杆菌粉按照质量比2:0.8：1：1.3：0.5的比例混合均匀，制得乳酸菌复合制剂。
优选的，所述步骤(1)中MRS液体培养基的组成为：葡萄糖20g/L、蛋白胨10g/L、酵母提取物5g/L、牛肉浸粉10g/L、柠檬酸二铵2g/L、醋酸钠5g/L、吐温801g/L、磷酸氢二钾2g/L。
优选的，所述步骤(1)中植物乳杆菌的发酵培养基为：葡萄糖38g/L、酵母浸膏54g/L、乙酸钠5g/L、柠檬酸氢二铵2.5g/L、七水硫酸镁0.6g/L、一水硫酸锰0.1g/L、吐温801g/L。
优选的，所述步骤(1)中鼠李糖乳杆菌发酵培养基为：葡萄糖41g/L、蛋白胨36g/L、酵母浸膏12g/L、乙酸钠5g/L、柠檬酸氢二铵2g/L、七水硫酸镁0.5g/L、一水硫酸锰0.2g/L、吐温801g/L。
优选的，所述步骤(1)中保加利亚乳杆菌发酵培养基为：可溶性淀粉38g/L、豆粉34g/L、鱼粉16g/L、糖蜜11g/L，氯化钠3g/L。
优选的，所述步骤(2)中YPD液体培养基的组成为：葡萄糖20g/L、蛋白胨20g/L、酵母粉10g/L，所述步骤(2)酵母菌的发酵培养基为：酵母膏5g/L、淀粉20g/L、蔗糖5g/L、牛肉膏10g/L、尿素10g/L。
优选的，所述步骤(3)中LB液体培养基的组成为：白胨10g/L，酵母提取物5g/L，氯化钠10g/L,所述步骤(3)中枯草芽孢杆菌的发酵培养基为:豆粕40g/L、玉米粉20g/L、葡萄糖15g/L、磷酸氢二钾3g/L、磷酸二氢钾1.5g/L、硫酸镁0.5g/L、硫酸铵0.35g/L、酵母浸粉0.2g/L、硫酸锰0.2g/L、硫酸亚铁0.1g/L、碳酸钙0.1g/L。
实施例2
一种用于盐碱地培肥的乳酸菌复合制剂，按照实施例1的步骤制备，其中步骤(4)中植物乳杆菌粉、鼠李糖乳杆菌粉、保加利亚乳杆菌粉、酵母菌粉和枯草芽孢杆菌粉按照质量比2:0.5：1.5：1.3：0.8的比例混合均匀，制得乳酸菌复合制剂。
实施例3
一种用于盐碱地培肥的乳酸菌复合制剂，按照实施例1的步骤制备，其中步骤(4)中植物乳杆菌粉、鼠李糖乳杆菌粉、保加利亚乳杆菌粉、酵母菌粉和枯草芽孢杆菌粉按照质量比2:1：1.2：1：0.5的比例混合均匀，制得乳酸菌复合制剂。
实施例4
一种用于盐碱地培肥的乳酸菌复合制剂，按照实施例1的步骤制备，其中步骤(4)中植物乳杆菌粉、鼠李糖乳杆菌粉、保加利亚乳杆菌粉、酵母菌粉和枯草芽孢杆菌粉按照质量比2:1.3：1：1.5：1的比例混合均匀，制得乳酸菌复合制剂。
通过下列试验验证本发明的有益效果：
试验地：吉林省松原市乾安县鳞字乡
该区属于苏打盐渍土区，植被长势极差，地表普遍有白色盐霜及盐结皮，稀长有红色的盐蒿及黑色碱蓬，稍高处盐碱土多长有刷头草，土壤以重度苏打草甸碱土为主。
试验作物：玉米
试验方法：选取500m2的土地，将其平均分为20份，每份25m2,进行玉米种植，设置对照组和实施例1-4共5个处理，每个处理随机选取4份试验地进行的施用，实施例1-4的施用量为每份采用30g的乳酸菌复合制剂加入2kg的清水中稀释，进行喷洒，对照组使用相同量的清水进行喷洒。
表1试验地土壤本底分析数据
Figure BDA0002487275750000061
表2不同实施例的乳酸菌复合剂对土壤理化性质的比较(施用3个月后，土壤层0-30cm)
空白组 实施例1 实施例2 实施例3 实施例4
有机质(g/kg) 2.94 4.36 4.18 4.99 4.57
全N(g/kg) 0.39 0.51 0.47 0.57 0.49
碱解N(mg/kg) 28.11 48.7 46.3 50.2 47.5
速效P(mg/kg) 7.09 12.59 12.47 12.78 13.01
速效K(mg/kg) 127.15 151.34 146.71 153.21 148.26
碱化度(％) 29.0 14.59 15.34 13.78 15.21
pH 9.76 7.71 8.09 7.54 7.86
全盐(g/kg) 2.08 1.31 1.49 1.28 1.37
表3不同乳酸菌复合剂剂对玉米生长的比较
对照组 实施例1 实施例2 实施例3 实施例4
出苗率(％) 53.7 67.23 64.29 68.4 66.48
苗高(cm) 1.94 2.26 2.09 2.38 2.34
产量(kg/亩) 511.7 637.51 623.14 643.41 633.5
取0-10cm土层12kg,搅拌均匀，分为6份，装入高20cm，上口直径20cm，下底直径16cm的塑料盆中，一份加200g清水作为空白组，一份加普通调理剂搅拌均匀作为对照组，其余四份分别加入实施例1-4的乳酸菌复合菌剂2g,用200g清水稀释，作为试验组，放置空旷的露台，三个月后对土壤的土壤容重、总孔隙度、进行测试、毛细孔隙度、非毛细孔隙度、可溶性盐分、pH、水分，测试结果如表4。
表4放置3个月土壤的分析结构
Figure BDA0002487275750000071
Figure BDA0002487275750000081
从上述可以看出，本发明的乳酸菌复合菌剂可以有效的提高土壤的孔隙度、保水度，降低土壤可溶性盐量，调整土壤的酸碱度，使土壤中难溶性的磷、钾转化为作物能利用的有效性磷、钾，提高农作物的产量。
以上所述，仅是本申请的几个实施例，并非对本申请做任何形式的限制，虽然本申请以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限制本申请，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本申请技术方案的范围内，利用上述揭示的技术内容做出些许的变动或修饰均等同于等效实施案例，均属于技术方案范围内。

Claims (10)

1.一种用于盐碱地培肥的乳酸菌复合制剂，其特征在于，所述乳酸菌复合制剂包括植物乳杆菌、鼠李糖乳杆菌、保加利亚乳杆菌、布拉氏酵母菌和枯草芽孢杆菌。
2.根据权利要求1所述的用于盐碱地培肥的乳酸菌复合制剂，其特征在于，所述植物乳杆菌、鼠李糖乳杆菌、保加利亚乳杆菌、酵母菌和枯草芽孢杆菌的质量比为2:(0.5-1)：(1-1.5)：(1-1.5)：(0.5-1)。
3.根据权利要求2所述的用于盐碱地培肥的乳酸菌复合制剂，其特征在于，所述乳酸菌复合制剂的活菌总数≧20亿/克。
4.根据权利要求1或2所述的一种用于盐碱地培肥的乳酸菌复合制剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将植物乳杆菌、鼠李糖乳杆菌、保加利亚乳杆菌分别接种于MRS培养基中，在35-37℃条件下恒温培养18-24小时，循环传代培养2-3次，得菌体培养物，然后放入发酵罐中，在28℃下按照5％接种量进行二级发酵48h，离心收集菌泥，经真空冷冻干燥获得相应的菌粉；
(2)将酵母菌接种于YPD液体培养基，在25-30℃、150rpm条件下条件下恒温培养18-24小时，然后放入发酵罐中，在28℃下按照5％接种量进行二级发酵48h，离心收集菌泥，经真空冷冻干燥获得酵母菌粉；
(3)将凝结枯草芽孢杆菌原种接种到LB液体培养基中，在35-37℃条件下恒温培养18-24小时，循环传代培养2-3次，得菌体培养物，然后放入发酵罐中，在37℃下按照5％接种量进行二级发酵56h，喷雾干燥，即得枯草芽孢杆菌菌粉；
(4)将步骤(1)至步骤(3)制得的植物乳杆菌粉、鼠李糖乳杆菌粉、保加利亚乳杆菌粉、酵母菌粉和枯草芽孢杆菌粉按照质量比2:(0.5-1)：(1-1.5)：(1-1.5)：(0.5-1)的比例混合均匀，制得乳酸菌复合制剂。
5.根据权利要求3所述的一种用于盐碱地培肥的乳酸菌复合制剂的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中MRS液体培养基的组成为：葡萄糖20g/L、蛋白胨10g/L、酵母提取物5g/L、牛肉浸粉10g/L、柠檬酸二铵2g/L、醋酸钠5g/L、吐温80 1g/L、磷酸氢二钾2g/L。
6.根据权利要求4所述的一种用于盐碱地培肥的乳酸菌复合制剂的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中植物乳杆菌的发酵培养基为：葡萄糖38g/L、酵母浸膏54g/L、乙酸钠5g/L、柠檬酸氢二铵2.5g/L、七水硫酸镁0.6g/L、一水硫酸锰0.1g/L、吐温80 1g/L。
7.根据权利要求4所述的一种用于盐碱地培肥的乳酸菌复合制剂的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中鼠李糖乳杆菌发酵培养基为：葡萄糖41g/L、蛋白胨36g/L、酵母浸膏12g/L、乙酸钠5g/L、柠檬酸氢二铵2g/L、七水硫酸镁0.5g/L、一水硫酸锰0.2g/L、吐温801g/L。
8.据权利要求4所述的一种用于盐碱地培肥的乳酸菌复合制剂的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中保加利亚乳杆菌发酵培养基为：可溶性淀粉38g/L、豆粉34g/L、鱼粉16g/L、糖蜜11g/L，氯化钠3g/L。
9.根据权利要求3所述的一种用于盐碱地培肥的乳酸菌复合制剂的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中YPD液体培养基的组成为：葡萄糖20g/L、蛋白胨20g/L、酵母粉10g/L，所述步骤(2)酵母菌的发酵培养基为：酵母膏5g/L、淀粉20g/L、蔗糖5g/L、牛肉膏10g/L、尿素10g/L。
10.根据权利要求3所述的一种用于盐碱地培肥的乳酸菌复合制剂的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中LB液体培养基的组成为：白胨10g/L，酵母提取物5g/L，氯化钠10g/L,所述步骤(3)中枯草芽孢杆菌的发酵培养基为:豆粕40g/L、玉米粉20g/L、葡萄糖15g/L、磷酸氢二钾3g/L、磷酸二氢钾1.5g/L、硫酸镁0.5g/L、硫酸铵0.35g/L、酵母浸粉0.2g/L、硫酸锰0.2g/L、硫酸亚铁0.1g/L、碳酸钙0.1g/L。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN112457138A (zh) * 2020-12-21 2021-03-09 东北农业大学 一种提高盐碱地土壤地力的微生物制剂及其制备方法
CN112592222A (zh) * 2020-11-05 2021-04-02 东北农业大学 一种用于改良盐碱地的固态复合微生物生根剂及其应用
CN112616857A (zh) * 2020-11-05 2021-04-09 沈阳农业大学 一种用于改良盐碱地的液态复合微生物生根剂及其应用
CN112759486A (zh) * 2020-12-31 2021-05-07 黑龙江省农业科学院畜牧研究所 一种能改良盐碱地的微生物冲施肥及其应用

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