CN112048307A - 一种缓解甘蓝种植连作障碍的土壤改良基质及其制作方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及复合微生物土壤改良技术领域，且公开了一种甘蓝种植连作障碍的土壤改良基质及其制作方法，该土壤改良基质的成份由通用土壤益生菌、可降解吸附基质、植物营养元素、腐殖酸组成；该基质所含益生菌经过菌液比例混合调配、营养元复配添加复配而成。本发明有效缓解或抑制甘蓝土壤中的有害菌株生长外环境，并提供相应植物营养元素，促进生长，为缓解甘蓝连作种植中软腐病发生提供长效解决方案。

Description

一种缓解甘蓝种植连作障碍的土壤改良基质及其制作方法
技术领域
本发明涉及复合微生物土壤改良技术领域，具体为一种缓解甘蓝种植连作障碍的土壤改良基质及其制作方法。
背景技术
连作障碍即重茬，是指即使在正常的田间管理措施下，同一地块连续多年种植相同植物造成植物生长发育不良、病虫害严重、产量品质下降的现象，也称为化感自毒现象或再植病害。重茬障碍属于土传病害，一般从根系开始发病，根本原因为单调多年种植一种作物，导致土壤营养失衡及该种作物的致病菌的累加造成。
通过微生物菌剂来改良恶化的连作土壤，提高土壤微生物多样性水平，修复重建健康的土壤生态系统被认为是解决植物连作障碍的主要途径。因此，选用芽孢杆菌、酿酒酵母等土壤益生菌，采用现代高效生物发酵技术加工制备的微生物制剂可用于缓解或抑制植物连作障碍。但仍存在菌种组成单一、功能单一等缺陷。
兰州高原夏菜中的甘蓝主要分布在兰州榆中以及河西走廊部分地区。这些地区域在黄土高原、青藏原，海拔都在2000m～2400m以上，生产季节都是以夏季为主，具有日照充足、昼夜温差大等气候特点，生产的高原夏菜营养丰富、色泽鲜亮、菜香浓郁、口感品质甜脆，富含各类人体所需有机物，尤其是蛋白质和维生素C含量高于外地蔬菜的31％和28％，这是与南方蔬菜具有显著的区别。
但随着甘蓝栽培面积的不断增加，导致甘蓝连茬栽培越来越严重，近年来榆中地区夏秋甘蓝主产区甘蓝病虫害连续发生，致使菜农过多的喷施农药，造成产品农残难以控制，产量和品质明显下降的严重后果。甘蓝连茬栽培导致其软腐病的发生，在很大程度上制约着甘蓝正常的生长发育，严重影响了蔬菜产业的可持续发展。甘蓝软腐病，始于结球期，初在外叶或叶球基部出现水渍状，病部开始腐烂，叶球外露或植株基部逐渐腐烂，叶球内部组织腐烂，成黏滑阮腐状；叶柄或根茎基部的组织呈灰色软腐，严重的全株腐烂。田间发病严重时造成甘蓝减产50％以上。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供一种缓解甘蓝种植连作障碍的土壤改良基质及其制作方法，该土壤改良基质用于生物防治榆中甘蓝连作障碍问题，并缓解榆中甘蓝软腐病的发生。
(二)技术方案
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种缓解甘蓝种植连作障碍的土壤改良基质，该土壤改良基质由土壤益生菌、可降解吸附基质、植物营养元素、腐殖酸组成。
进一步的，所述土壤益生菌包含：巨大芽孢杆菌、胶冻芽孢杆菌、酿洒酵母菌和白色链霉菌。
进一步的，所述土壤益生菌由巨大芽孢杆菌40％，胶冻芽孢杆菌15％，酿洒酵母菌15％，白色链霉菌30％组成。
进一步的，所述土壤益生菌由巨大芽孢杆菌15％，胶冻芽孢杆菌30％，酿洒酵母菌20％，白色链霉菌35％组成。
进一步的，所述土壤益生菌的平均有效活菌数为80亿/(克/毫升)，PH值为3.5～4.0。
进一步的，所述可降解吸附基质主要成份为无菌秸秆粉；所述植物营养元素(N:P:K)比例为3:3:9；所述腐殖酸为肥料行业常规添加物。
一种缓解甘蓝种植连作障碍的土壤改良基质的制作方法，包括如下步骤：
步骤一：将巨大芽孢杆菌、胶冻样芽孢杆菌、酿洒酵母菌和白色链霉菌在各自培养基中进行单菌培养；
步骤二：将巨大芽孢杆菌、胶冻样芽孢杆菌、酿洒酵母菌和白色链霉菌在加有糖蜜的各自培养基中进行单菌培养；
步骤三：将扩大培养好的上述菌株液体浓缩，然后加入载体进行吸附，并按比例控制各类菌，即成；
或者将制得的各类菌株的发酵培养液分别进行浓缩、烘干，得到相应菌粉，然后将这些菌粉和载体按比例进行混合、搅匀，即成。
进一步的，所述巨大芽孢杆菌及胶冻芽孢杆菌的单菌株制备中所使用的培养基的组分比例为：10g的牛肉膏，10g的蛋白胨，5g的NaCl，15g的琼脂，1000mL的自来水，pH值为7.2～7.4；
所述酿洒酵母菌的单菌株制备中所使用的培养基的组分比例为：3g的NaNO3，1g的K2HPO4·3H2O，0.5g的MgSO4·7H2O，0.5g的KCl，0.01g的FeSO4·7H2O，30g的蔗糖，15g的琼脂，1000mL的蒸馏水；
所述白色链霉菌的单菌株制备中所使用的培养基的组分比例为：0.5g的NaCl，1.0g的KNO3，0.5g的K2HPO4·3H2O，0.5g的MgSO4·7H2O，10mg的FeSO4·7H2O，20g的可溶性淀粉，20g的琼脂，1000mL的冷开水，pH值为7.2～7.4。
进一步的，所述巨大芽孢杆菌及胶冻芽孢杆菌的扩大培养中所使用的培养基的组分比例为：10g的牛肉膏，10g的蛋白胨，5g的NaCl，1000mL的水，在上述培养基中加入糖蜜，调pH值至7.2；
所述酿酒酵母菌的扩大培养中所使用的培养基的组分比例为：3g的NaNO3，1g的K2HPO4·3H2O，0.5g的MgSO4·7H2O，0.5g的KCl，0.01g的FeSO4·7H2O，30g的蔗糖，1000mL蒸馏水，在上述培养基中加入糖蜜，pH值自然；
所述白色链霉菌的扩大培养中所使用的培养基的组分比例为：0.5g的NaCl，1.0g的KNO3，0.5g的K2HPO4·3H2O，0.5g的MgSO4·7H2O，10mg的FeSO4·7H2O，20g的可溶性淀粉，1000mL的水，在上述培养基中加入糖蜜，调pH值至7.2。
(三)有益的技术效果
与现有技术相比，本发明具备以下有益的技术效果：
本发明的土壤改良基质可缓解或抑制甘蓝土壤中的有害菌株生长外环境，并提供相应植物营养元素，促进生长，为缓解甘蓝连作种植中软腐病发生提供长效解决方案。
具体实施方式
本发明中所涉及的菌株均来源于“中国工业微生物菌种保藏管理中心甘肃分中心(GSICC)”。
巨大芽孢杆菌(Bacillus megaterium)的商品编号为：GSICC 31208；
胶冻样芽孢杆菌(Bacillus mucilaginosus)的商品编号为：GSICC 30249；
酿酒酵母菌(Saccharomyces cerevisiae)的商品编号为：GSICC 51907；
白色链霉菌(Streptomyces albus)的商品编号为：GSICC 41918；
一种缓解甘蓝种植连作障碍的土壤改良基质，由土壤益生菌、可降解吸附基质、植物营养元素、腐殖酸组成；
其中，缓解榆中甘蓝连作障碍的土壤改良基质中，土壤益生菌包含：巨大芽孢杆菌、胶冻芽孢杆菌、酿洒酵母菌和白色链霉菌；
优选的，所述土壤益生菌由巨大芽孢杆菌40％，胶冻芽孢杆菌15％，酿洒酵母菌15％，白色链霉菌30％组成；
优选的，所述土壤益生菌由巨大芽孢杆菌15％，胶冻芽孢杆菌30％，酿洒酵母菌20％，白色链霉菌35％组成；
优选的，所述土壤益生菌的平均有效活菌数为80亿/(克/毫升)，PH值为3.5～4.0；
所述可降解吸附基质主要成份为无菌秸秆粉；
所述植物营养元素(N:P:K)比例为3:3:9；
所述腐殖酸为肥料行业常规添加物；
下面结合实施例对本发明进一步加以说明；
实施例一：
一种缓解甘蓝种植连作障碍的土壤改良基质的制作方法，包括如下步骤：
步骤一：将巨大芽孢杆菌、胶冻样芽孢杆菌、酿洒酵母菌和白色链霉菌在各自培养基中进行单菌培养，具体单菌株制备如下：
①巨大芽孢杆菌及胶冻芽孢杆菌的单菌株制备中所使用的培养基的组分比例为：10g的牛肉膏，10g的蛋白胨，5g的NaCl，15g的琼脂，1000mL的自来水，pH值为7.2～7.4；
将巨大芽孢杆菌和胶冻样芽孢杆菌分别接种于斜面培养基中活化，30℃培养24小时，用接种针取出于培养基平板上划线分离，30℃培养24小时，选取长势良好的单菌落，用接种针接种至液体培养基中，在三角瓶30℃振荡培养24小时；
②酿洒酵母菌的单菌株制备中所使用的培养基的组分比例为：3g的NaNO3，1g的K2HPO4·3H2O，0.5g的MgSO4·7H2O，0.5g的KCl，0.01g的FeSO4·7H2O，30g的蔗糖，15g的琼脂，1000mL的蒸馏水，pH自然；
将酿酒酵母菌接种于培养基斜面中活化，28℃培养24小时，用接种针取出于培养基平板上划线分离，28℃培养24小时，选取长势良好的单菌落，用接种针选取单菌落接种至液体培养基中，在三角瓶28℃振荡培养24小时；
③白色链霉菌的单菌株制备中所使用的培养基的组分比例为：0.5g的NaCl，1.0g的KNO3，0.5g的K2HPO4·3H2O，0.5g的MgSO4·7H2O，10mg的FeSO4·7H2O，20g的可溶性淀粉，20g的琼脂，1000mL的冷开水，pH值为7.2～7.4；
将白色链霉菌接种于培养基斜面中活化，30℃培养72小时，用接种针取出于培养基平板上划线分离，30℃培养72小时，选取长势良好的单菌落，用接种针选取单菌落接种至液体培养基中，在三角瓶30℃振荡培养72小时；
步骤二：将巨大芽孢杆菌、胶冻样芽孢杆菌、酿洒酵母菌和白色链霉菌在加有糖蜜的各自培养基中进行单菌培养，具体菌株扩大培养制备如下：
①巨大芽孢杆菌的扩大培养：在50L的发酵罐内加入40L的培养基(培养基组分比例为：10g的牛肉膏，10g的蛋白胨，5g的NaCl，1000mL的水)、5Kg的糖蜜，调pH值至7.2，在100℃灭菌2小时，冷却后，接入500mL的巨大芽孢杆菌种子液，在发酵罐内进行扩大培养，该培养条件为：30℃，持续搅拌，搅拌速度为150rpm，24h；
②胶冻样芽孢杆菌的扩大培养：在50L的发酵罐内加入40L的培养基(培养基组分比例为：10g的牛肉膏，10g的蛋白胨，5g的NaCl，1000mL的水)、5Kg的糖蜜，调pH值至7.2，在100℃灭菌2小时，冷却后，接入500mL的胶冻样芽孢杆菌种子液，在发酵罐内进行扩大培养，该培养条件为：30℃，持续搅拌，搅拌速度为150rpm，24h；
③酿酒酵母菌的扩大培养：在50L的发酵罐内加入40L的培养基(培养基组分比例为：3g的NaNO3，1g的K2HPO4·3H2O，0.5g的MgSO4·7H2O，0.5g的KCl，0.01g的FeSO4·7H2O，30g的蔗糖，1000mL蒸馏水)、5Kg的糖蜜，PH值自然，100℃灭菌2小时，冷却后，接入500mL的酿酒酵母菌种子液，在发酵罐内进行扩大培养，该培养条件为：28℃，持续搅拌，搅拌速度为150rpm，24h；
④白色链霉菌的扩大培养：50L的发酵罐内加入40L的培养基(培养基组分比例为：0.5g的NaCl，1.0g的KNO3，0.5g的K2HPO4·3H2O，0.5g的MgSO4·7H2O，10mg的FeSO4·7H2O，20g的可溶性淀粉，1000mL的水)、5Kg的糖蜜，调pH值至6.8，100℃灭菌2小时，冷却后，接入500mL的白色链霉菌种子液，在发酵罐内进行扩大培养，该培养条件为：30℃，持续搅拌，搅拌速度为200rpm，72h；
步骤三：将扩大培养好的上述菌株液体浓缩，然后加入载体进行吸附，并按比例控制各类菌，即成；
或者将制得的各类菌株的发酵培养液分别进行浓缩、烘干，得到相应菌粉，然后将这些菌粉和载体按比例进行混合、搅匀，即成；
将制得的巨大芽孢杆菌、胶冻芽孢杆菌、酿洒酵母菌和白色链霉菌发酵液按巨大芽孢杆菌40％，胶冻芽孢杆菌15％，酿洒酵母菌15％，白色链霉菌30％的比例混合，加入基质无菌秸秆粉进行吸附，直至基质中平均有效活菌数为80亿/(克/毫升)，加入植物营养元素和腐殖酸，即得缓解甘蓝连作障碍的土壤基质；
使用方法：将制备的土壤基质与甘蓝种子直接进行拌种，或对甘蓝进行沾根灌根即可；
经过试验，实施例一制备的土壤基质可使榆中甘蓝连作障碍的发生率从92％降低至33％以下，效果显著。
实施例二：
一种缓解甘蓝种植连作障碍的土壤改良基质的制作方法，包括如下步骤：
步骤一：将巨大芽孢杆菌、胶冻样芽孢杆菌、酿洒酵母菌和白色链霉菌在各自培养基中进行单菌培养，具体单菌株制备方法同实施例一；
步骤二：将巨大芽孢杆菌、胶冻样芽孢杆菌、酿洒酵母菌和白色链霉菌在加有糖蜜的各自培养基中进行单菌培养，具体菌株扩大培养制备方法同实施例一；
步骤三：将扩大培养好的上述菌株液体浓缩，然后加入载体进行吸附，并按比例控制各类菌，即成；
将制得的巨大芽孢杆菌、胶冻芽孢杆菌、酿洒酵母菌和白色链霉菌发酵液分别进行浓缩、烘干，得到菌粉，按巨大芽孢杆菌15％，胶冻芽孢杆菌30％，酿洒酵母菌20％，白色链霉菌35％的比例混合，直至菌粉平均有效活菌数为80亿/(克/毫升)，加入植物营养元素和腐殖酸，即得缓解或抑制土传病害的土壤基质；
使用方法：将制备的土壤基质与甘蓝种子直接进行拌种，或对甘蓝进行沾根灌根即可；
经过试验，实施例二制备的土壤基质可使榆中甘蓝软腐病的发生率从86％降低至24％以下，效果显著。

Claims (9)

1.一种缓解甘蓝种植连作障碍的土壤改良基质，其特征在于，该土壤改良基质由土壤益生菌、可降解吸附基质、植物营养元素、腐殖酸组成。
2.根据权利要求1所述的缓解甘蓝种植连作障碍的土壤改良基质，其特征在于，所述土壤益生菌包含：巨大芽孢杆菌、胶冻芽孢杆菌、酿洒酵母菌和白色链霉菌。
3.根据权利要求2所述的缓解甘蓝种植连作障碍的土壤改良基质，其特征在于，所述土壤益生菌由巨大芽孢杆菌40％，胶冻芽孢杆菌15％，酿洒酵母菌15％，白色链霉菌30％组成。
4.根据权利要求2所述的缓解甘蓝种植连作障碍的土壤改良基质，其特征在于，所述土壤益生菌由巨大芽孢杆菌15％，胶冻芽孢杆菌30％，酿洒酵母菌20％，白色链霉菌35％组成。
5.根据权利要求3或4所述的缓解甘蓝种植连作障碍的土壤改良基质，其特征在于，所述土壤益生菌的平均有效活菌数为80亿/(克/毫升)，PH值为3.5～4.0。
6.根据权利要求3或4所述的缓解甘蓝种植连作障碍的土壤改良基质，其特征在于，所述可降解吸附基质主要成份为无菌秸秆粉；所述植物营养元素(N:P:K)比例为3:3:9；所述腐殖酸为肥料行业常规添加物。
7.一种缓解甘蓝种植连作障碍的土壤改良基质的制作方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤一：将巨大芽孢杆菌、胶冻样芽孢杆菌、酿洒酵母菌和白色链霉菌在各自培养基中进行单菌培养；
步骤二：将巨大芽孢杆菌、胶冻样芽孢杆菌、酿洒酵母菌和白色链霉菌在加有糖蜜的各自培养基中进行单菌培养；
步骤三：将扩大培养好的上述菌株液体浓缩，然后加入载体进行吸附，并按比例控制各类菌，即成；
或者将制得的各类菌株的发酵培养液分别进行浓缩、烘干，得到相应菌粉，然后将这些菌粉和载体按比例进行混合、搅匀，即成。
8.根据权利要求7所述的缓解甘蓝种植连作障碍的土壤改良基质的制作方法，其特征在于，所述巨大芽孢杆菌及胶冻芽孢杆菌的单菌株制备中所使用的培养基的组分比例为：10g的牛肉膏，10g的蛋白胨，5g的NaCl，15g的琼脂，1000mL的自来水，pH值为7.2～7.4；
所述酿洒酵母菌的单菌株制备中所使用的培养基的组分比例为：3g的NaNO3，1g的K2HPO4·3H2O，0.5g的MgSO4·7H2O，0.5g的KCl，0.01g的FeSO4·7H2O，30g的蔗糖，15g的琼脂，1000mL的蒸馏水；
所述白色链霉菌的单菌株制备中所使用的培养基的组分比例为：0.5g的NaCl，1.0g的KNO3，0.5g的K2HPO4·3H2O，0.5g的MgSO4·7H2O，10mg的FeSO4·7H2O，20g的可溶性淀粉，20g的琼脂，1000mL的冷开水，pH值为7.2～7.4。
9.根据权利要求7所述的缓解甘蓝种植连作障碍的土壤改良基质的制作方法，其特征在于，所述巨大芽孢杆菌及胶冻芽孢杆菌的扩大培养中所使用的培养基的组分比例为：10g的牛肉膏，10g的蛋白胨，5g的NaCl，1000mL的水，在上述培养基中加入糖蜜，调pH值至7.2；
所述酿酒酵母菌的扩大培养中所使用的培养基的组分比例为：3g的NaNO3，1g的K2HPO4·3H2O，0.5g的MgSO4·7H2O，0.5g的KCl，0.01g的FeSO4·7H2O，30g的蔗糖，1000mL蒸馏水，在上述培养基中加入糖蜜，pH值自然；
所述白色链霉菌的扩大培养中所使用的培养基的组分比例为：0.5g的NaCl，1.0g的KNO3，0.5g的K2HPO4·3H2O，0.5g的MgSO4·7H2O，10mg的FeSO4·7H2O，20g的可溶性淀粉，1000mL的水，在上述培养基中加入糖蜜，调pH值至7.2。
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