CN112358345A - 一种生物海藻肥和生物肥用菌液及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种生物海藻肥，由海藻水提取液与菌液培养得到；所述菌液包括盐单胞菌、希瓦氏菌、海杆菌、假单胞菌与硝酸盐还原菌。与现有技术相比，本发明通过在海藻水提取液中添加菌生物制剂进行培养，不仅可以促进植物吸收海藻水提取液中的营养物质，进而提高果实和蔬菜品质，提高可溶性固形物和VC含量，促进果实着色，提高植物耐盐性，还可提高生物海藻肥的保存时间，方便热带农业地区使用。

Description

一种生物海藻肥和生物肥用菌液及其制备方法
技术领域
本发明属于农业生物技术及肥料技术领域，尤其涉及一种生物海藻肥和生物肥用菌液及其制备方法。
背景技术
化学肥料大量不合理的使用，造成土壤破坏、水污染等诸多环境问题，这对农业的可持续发展造成了极大的威胁。因此，开发和利用环境友好型的生物肥料，成为世界各农业大国特别是中国这样人口众多的发展中国家关注的问题。其中，含有活的微生物或来自微生物或藻类等生物体的天然化合物的产品等生物肥料，可以改善土壤化学和生物特性，恢复土壤肥力，提高作物产量受到广泛的关注。
海藻提取物中含有丰富的生物活性物质(多糖、多肽、萜类、氨基酸、大量元素、微量元素等)，在作物生长发育的适宜时期，施用海藻提取物能在某种程度上提高作物的抗逆性。将海藻作为生物肥料应用于农业生产，与传统肥料相比主要具有以下优势：(1)环保性；(2)高效性(施用量少)，易吸收，利用率高；(3)增加产量；(4)提高品质；(5)增强植物的抗病虫害、抗逆性。
目前，市场上销售的海藻肥所用的原料主要以大型海藻褐藻为主，包括泡叶藻、昆布、海带和马尾藻等，其他藻类如墨角藻、浒苔、石莼和卡帕藻等也有少数企业在用。但海藻肥的效果仍有待提高。
发明内容
有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于提供一种生物海藻肥和生物肥用菌液及其制备方法，该种生物海藻肥成本低且高效。
本发明提供了一种生物海藻肥，由海藻水提取液与菌液培养得到；所述菌液包括盐单胞菌、希瓦氏菌、海杆菌、假单胞菌与硝酸盐还原菌等。
优选的，所述盐单胞菌、希瓦氏菌、海杆菌、假单胞菌与硝酸盐还原菌的菌落数的比值为(1～10)：(0.1～1)：(0.1～1)：(0.1～1)：(0.1～1)。
优选的，所述菌液中盐单胞菌的菌数为103～104cfu/ml；希瓦氏菌的菌落数为102～103cfu/ml；海杆菌的菌落数为102～103cfu/ml；假单胞菌的菌落数为102～103cfu/ml；硝酸盐还原菌的菌落数为102～103cfu/ml。
优选的，所述海藻水提取液制备时海藻与水质量比为1：(100～200)。
优选的，所述菌液的体积为海藻水提取液体积的2％～15％。
优选的，所述海藻选自小球藻、硅藻与江蓠中的一种或多种。
本发明还提供了一种生物海藻肥的制备方法，包括：
将海藻水提取液与菌液混合，振荡培养，得到生物海藻肥；
所述菌液包括盐单胞菌、希瓦氏菌、海杆菌、假单胞菌与硝酸盐还原菌。
优选的，所述振荡培养的时间为3～10天。
本发明还提供了一种生物肥用菌液，所述生物肥用菌液包括盐单胞菌、希瓦氏菌、海杆菌、假单胞菌与硝酸盐还原菌。
本发明还提供了上述生物海藻肥或上述生物肥用菌液作为生物刺激剂的应用。
本发明提供了一种生物海藻肥，由海藻水提取液与菌液培养得到；所述菌液包括盐单胞菌、希瓦氏菌、海杆菌、假单胞菌与硝酸盐还原菌。与现有技术相比，本发明通过在海藻水提取液中添加菌生物制剂进行培养，不仅可以促进植物吸收海藻水提取液中的营养物质，进而提高果实和蔬菜品质，提高可溶性固形物和VC含量，促进果实着色，提高植物耐盐性，还可提高生物海藻肥的保存时间，方便热带农业地区使用。
实验表明，通过添加菌生物制剂，不仅可以促进植物对藻中营养物质的吸收，还可以使生物海藻肥在常温保存至少一年，夏季35℃高温季节也不会发生腐败变质，尤其方便热带农业地区使用。
附图说明
图1为本发明实施例中制备的生物海藻肥对火龙果果实外观影响照片。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明提供了一种生物肥用菌液，所述生物肥用菌液包括盐单胞菌、希瓦氏菌、海杆菌、假单胞菌与硝酸盐还原菌。
其中，所述盐单胞菌优选为Halomonas_venusta；所述希瓦氏菌优选为Shewanellaalgae；所述海杆菌优选为Marinobacter hydrocarbonoclasticus；所述假单胞菌优选为Pseudomonas stutzeri；所述硝酸盐还原菌优选为Nitratireductor aquibiodomus。
所述生物肥用菌液中盐单胞菌、希瓦氏菌、海杆菌、假单胞菌与硝酸盐还原菌的菌落数的比值优选为(1～10)：(0.1～1)：(0.1～1)：(0.1～1)：(0.1～1)。
按照本发明，所述生物肥用菌液中盐单胞菌的菌数优选为103～104cfu/ml；菌液中希瓦氏菌的菌落数优选为102～103cfu/ml；菌液中海杆菌的菌落数优选为102～103cfu/ml；菌液中假单胞菌的菌落数优选为102～103cfu/ml；菌液中硝酸盐还原菌的菌落数优选为102～103cfu/ml。
在本发明中，所述生物肥用菌液优选按照以下方法制备：分别将盐单胞菌、希瓦氏菌、海杆菌、假单胞菌与硝酸盐还原菌进行单菌种振荡培养，然后混合，得到生物肥用菌液；所述单菌种振荡培养所用的培养基优选为2216E液体培养基；所述振荡培养优选在30℃～35℃下进行；所述振荡培养的转速优选为200～400r/min，更优选为200r/min。
本发明还提供了一种生物海藻肥，由海藻水提取液与菌液培养得到；所述菌液包括盐单胞菌、希瓦氏菌、海杆菌、假单胞菌与硝酸盐还原菌。
所述海藻水提取液制备时海藻与水的质量比优选为1：(100～200)；所述海藻优选为绿藻、硅藻与红藻中的一种或多种；所述绿藻优选为小球藻，更优选为蛋白核小球藻；所述硅藻优选为舟形藻属硅藻；所述红藻优选为江蓠。
所述菌液中盐单胞菌优选为Halomonas_venusta；所述希瓦氏菌优选为Shewanella algae；所述海杆菌优选为Marinobacter hydrocarbonoclasticus；所述假单胞菌优选为Pseudomonas stutzeri；所述硝酸盐还原菌优选为Nitratireductoraquibiodomus。
所述菌液中盐单胞菌、希瓦氏菌、海杆菌、假单胞菌与硝酸盐还原菌的菌落数的比值优选为(1～10)：(0.1～1)：(0.1～1)：(0.1～1)：(0.1～1)。
更优选地，菌液中盐单胞菌的菌数为103～104cfu/ml；菌液中希瓦氏菌的菌落数为102～103cfu/ml；菌液中海杆菌的菌落数为102～103cfu/ml；菌液中假单胞菌的菌落数为102～103cfu/ml；菌液中硝酸盐还原菌的菌落数为102～103cfu/ml。
生物海藻肥由海藻水提取液与菌液培养得到；所述菌液的体积优选为海藻水提取液体积的2％～15％，更优选为5％～15％，再优选为5％～10％，最优选为8％。
在本发明中，所述生物海藻肥可为单一生物海藻肥即生物海藻肥由一种海藻制备得到，也可为多种生物海藻肥肥即生物海藻肥由多种海藻制备得到；当所述生物海藻肥为多种生物海藻肥时，可采用多种海藻水提取液与菌液培养得到，也可采用单一海藻水提取液与菌液培养得到单一生物海藻肥后，将不同的单一生物海藻肥混合得到；所述不同的单一生物海藻肥的比例优选为相同。
本发明通过在海藻水提取液中添加菌生物制剂进行培养，不仅可以促进植物吸收海藻水提取液中的营养物质，进而提高果实和蔬菜品质，提高可溶性固形物和VC含量，促进果实着色，提高植物耐盐性，还可提高生物海藻肥的保存时间，方便热带农业地区使用。
本发明还提供了一种上述生物海藻肥的制备方法，包括：将海藻水提取液与菌液混合，振荡培养，得到生物海藻肥；所述菌液包括盐单胞菌、希瓦氏菌、海杆菌、假单胞菌与硝酸盐还原菌。
本发明对所有原料的来源并没有特殊的限制，为市售即可。
在本发明中，所述海藻水提取液优选按照以下步骤制备：将海藻与水混合煮沸，得到海藻水提取液；所述海藻优选为绿藻、硅藻与红藻中的一种或多种；所述绿藻优选为小球藻属；所述硅藻优选为双眉藻属硅藻；所述红藻优选为江蓠属；所述海藻与水的质量比优选为1：(100～200)；所述煮沸的时间优选为5～10min，更优选为5min；煮沸后优选冷却，得到海藻水提取液。
将海藻水提取液与菌液混合；所述菌液同上所述，在此不再赘述；所述菌液的体积优选为海藻水提取液体积的2％～15％，更优选为5％～15％，再优选为5％～10％，最优选为8％。
混合后振荡培养；所述振荡培养的时间优选为3～10天；当所述海藻水提取液为绿藻水提取液和/或硅藻水提取液时，所述振荡培养的时间优选为3～5天；当所述海藻水提取液为红藻水提取液时，所述振荡培养的时间优选为8～10天；所述振荡培养优选在35℃下进行；所述振荡培养的转速优选为200～400r/min，更优选为300r/min。
振荡培养后，优选过滤，煮沸灭菌，得到生物海藻肥。
本发明还提供了一种上述生物海藻肥或生物肥用菌液作为生物刺激剂的应用(菌液不单独施用，是加到植物水提取物中后，配成生物肥后再使用)；所述生物海藻肥或生物肥用菌液作为生物刺激剂优选应用于蔬菜与果树等园艺植物；所述藻菌生物肥应用时优选稀释300～800倍，更优选为300～500倍；其可以经叶面施肥、土壤施肥或添加到营养液中进行无土栽培，也可随农药或肥料一起施用。
本发明生物海藻肥施用后可提高果实和蔬菜品质，提高可溶性固形物和VC含量，促进果实着色，提高植物耐盐性。
为了进一步说明本发明，以下结合实施例对本发明提供的一种生物海藻肥和生物肥用菌液及其制备方法进行详细描述。
以下实施例中所用的试剂均为市售。
实施例
1.生物海藻肥原料及培养：小球藻(蛋白核小球藻)；硅藻(双眉藻属硅藻)；江蓠；菌液；
小球藻与硅藻利用海水微藻通用培养基F/2培养；
江蓠从渔塘采收后自来水冲洗，自然晒干；
菌液中的菌分别以2216E液体培养基进行单菌种振荡培养，振荡培养的温度为35℃，转速为200r/min；
菌液：包含盐单胞菌Halomonas_venusta 4×103cfu/毫升、希瓦氏菌Shewanellaalgae 5×102cfu/毫升、海杆菌Marinobacter hydrocarbonoclasticus5×102cfu/毫升、假单胞菌Pseudomonas stutzeri 5×102cfu/毫升、硝酸盐还原菌Nitratireductoraquibiodomus 5×102cfu/毫升。
2.生物海藻肥制取过程：
生物海藻肥A：小球藻粉与水以1:200比例混匀后煮沸5min，冷却后加8％菌液(V/V)，振荡培养4天后，振荡培养的温度为35℃，转速为300r/min，再煮沸灭菌。
生物海藻肥B：硅藻培养后自然沉降再离心采收，藻泥(湿重)与水以1:100比例混匀后煮沸5min，冷却后加8％菌液(V/V)，振荡培养4天后，振荡培养的温度为35℃，转速为300r/min，再煮沸灭菌。
生物海藻肥C：红藻干粉如江蓠属海藻自然晒干后，打成细粉，藻粉与水以1:200比例混匀后煮沸5min，冷却后加8％菌液(V/V)，振荡培养8天，振荡培养的温度为35℃，转速为300r/min，纱布过滤，煮沸灭菌。
生物海藻肥D：由A生物海藻肥与B生物海藻肥以1：1混合获得。
生物海藻肥E：由A生物海藻肥、B生物海藻肥和C生物海藻肥以1：1：1比例混合获得。
而江蓠水煮沸5min得到的江蓠水提取液在35℃左右静置5～8天就发酵变臭，着色变黑；而在江蓠水提取液中加8％菌液后获得的C生物海藻肥在常温下放置一年，无异味，且颜色没有发生变化，施用后依然有效果。说明菌液可使生物海藻肥在常温保存至少一年，夏季35℃高温季节也不会发生腐败变质，尤其方便热带农业地区使用。
生物海藻肥对荔枝果实品质的影响
材料：
荔枝品种：妃子笑，海口市三门坡镇红明农场荔枝基地。
施用方法：
在荔枝二次落果前开始喷施生物海藻肥(稀释的倍数为500倍)，每隔7天喷施一次，共2次。测定以下指标：
坐果率：在二次落果前选3棵树，每树随机选树外围果穗，每穗有10～20个果实，果实大小较一致的果穗，统计喷药前的果实数量。喷药3次后，果实采收时统计15穗果实数量，计算座果率。
可溶性固形物(TSS)：每棵树随机选10个果实，用手持折光仪进行TSS含量测定。
单果重：每棵树称约1kg的果实，计数果实数量，计算果实单果重。
颜色：用QE65000拉曼光谱仪测定，每个处理选择14个果实，3棵树合计42个果实测定果皮的L，a,b值得变化。
褐变指数：分级标准按褐变面积占果面的比例，0级，无褐变；1级，褐变面积＜1/4；2级，1/4≤褐变面积＜1/2；3级，1/2≤褐变面积＜3/4；4级，褐变面积≥3/4，褐变指数＝∑(各级果数×褐变级别)/(果实总数×最大褐变级别)×100。
总酸：采用酸碱滴定法。
结果
1.生物海藻肥对荔枝二次落果的影响
A、B、D、E生物海藻肥均提高荔枝的坐果率15.77％～16.08％，减少了二次落果。B、D、E生物海藻肥单果重增加了14.83％～16.10％。
2.生物海藻肥对荔枝果实颜色的影响
A、B、D、E生物海藻肥明显提高了果实果皮亮度L值，增加果实红色相对面积。
3.生物海藻肥对荔枝果实口感的影响
B、D、E生物海藻肥显著提高了果实的固酸比，比对照提高了7％～21％。固酸比对果实口感影响较大，D生物海藻肥固酸比最高，达到73.50，口感甜，其次是C生物海藻肥，固酸比69.27。
4.生物海藻肥对荔枝果实采后褐变的影响
5.A、B、C、D、E生物海藻肥处理均降低了荔枝采后的褐变指数，其中D生物海藻肥效果最好，对荔枝采后褐变抑制率均达到36％以上。
小结：生物海藻肥可提高荔枝座果率，提高固酸比，增加果皮红色，抑制荔枝采后褐变。藻菌肥D和E的施用效果最好。实验于2020年再次进行大田实验，结果与2019年类似。
A生物海藻肥和B生物海藻肥提高水培小白菜品质
用Hoagland营养液水培小白菜，每周更换一次培养液。在小白菜采收前三周，营养液中添加A生物海藻肥或B生物海藻肥(营养液与生物海藻肥的体积比例为800:1)。结果表明加A和B藻肥处理2周后，可溶性糖含量分别提高39％和64％，维生素C含量分别提高了1.89和3.43倍，可溶性蛋白没有显著差异；加A和B藻肥处理3周后，小白菜的可溶性蛋白含量分别提高37％和77％，但糖和VC没有影响。B藻肥提高小白菜产量32％，A藻肥没有显著影响。
A生物海藻肥和B生物海藻肥提高小白菜耐盐性
用添加150mMNaCl的Hoagland营养液水培小白菜采收，每4～5天叶面喷施稀释500倍的生物海藻肥A生物海藻肥或稀释500倍的B生物海藻肥1次，每次喷至叶面滴水为止，三周后采收。结果表明，盐胁迫的小白菜产量比非盐胁迫的降低了50％，而叶面施用藻菌肥可显著减缓盐害，与未施用藻菌肥的盐胁迫植株相比，产量提高了1.5倍，VC含量提高2.1倍，可溶性糖含量提高2倍。
生物海藻肥对火龙果果实外观影响
如图1所示，其中，上三张照片为未施用生物海藻肥的火龙果，下面三张照片为施用稀释500倍的E生物海藻肥，采收前两周叶面施肥1次。喷施叶面至全部湿润。
结果表明，生物海藻肥显著改善了火龙果外观品质，施用生物海藻肥后果型正，颜色好。

Claims (10)

1.一种生物海藻肥，其特征在于，由海藻水提取液与菌液培养得到；所述菌液包括盐单胞菌、希瓦氏菌、海杆菌、假单胞菌与硝酸盐还原菌。
2.根据权利要求1所述的生物海藻肥，其特征在于，所述盐单胞菌、希瓦氏菌、海杆菌、假单胞菌与硝酸盐还原菌的菌落数的比值为(1～10)：(0.1～1)：(0.1～1)：(0.1～1)：(0.1～1)。
3.根据权利要求1所述的生物海藻肥，其特征在于，所述菌液中盐单胞菌的菌数为103～104cfu/ml；希瓦氏菌的菌落数为102～103cfu/ml；海杆菌的菌落数为102～103cfu/ml；假单胞菌的菌落数为102～103cfu/ml；硝酸盐还原菌的菌落数为102～103cfu/ml。
4.根据权利要求1所述的生物海藻肥，其特征在于，所述海藻水提取液制备时海藻与水质量比为1：(100～200)。
5.根据权利要求4所述的生物海藻肥，其特征在于，所述菌液的体积为海藻水提取液体积的2％～15％。
6.根据权利要求4所述的生物海藻肥，其特征在于，所述海藻选自小球藻、硅藻与江蓠中的一种或多种。
7.一种生物海藻肥的制备方法，其特征在于，包括：
将海藻水提取液与菌液混合，振荡培养，得到生物海藻肥；
所述菌液包括盐单胞菌、希瓦氏菌、海杆菌、假单胞菌与硝酸盐还原菌。
8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述振荡培养的时间为3～10天。
9.一种生物肥用菌液，其特征在于，所述生物肥用菌液包括盐单胞菌、希瓦氏菌、海杆菌、假单胞菌与硝酸盐还原菌。
10.权利要求1～6任意一项所述的生物海藻肥、权利要求7～8任意一项制备方法所制备的生物海藻肥或权利要求9所述的生物肥用菌液作为生物刺激剂的应用。
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