CN112481167A - 一种提高土壤肥力复合微生物菌剂及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种提高土壤肥力复合微生物菌剂及其制备方法，属于农业微生物菌剂技术领域。本发明微生物菌剂包含解淀粉芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌和哈茨木霉菌。将具有生物活性的解淀粉芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌和哈茨木霉菌接种于固体基质中进行发酵，得到的发酵物按照解淀粉芽孢杆菌(40‑60％)、枯草芽孢杆菌(20‑30％)、哈茨木霉菌(20‑30％)的配比制成复合微生物菌剂使用。本发明提供的微生物菌剂具有提高土壤肥力、改良土壤的结构和质量，为植物的生长提供充足的营养条件，进而提高农作物品质；并且本发明提供的复合微生物菌剂为固态粉末，成本低、容易运输、施用方便。

Description

一种提高土壤肥力复合微生物菌剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种提高土壤肥力复合微生物菌剂及其制备方法，属于农业微生物菌剂技术领域。
背景技术
近年来，微生物菌剂对农业生产的作用逐渐受到重视。许多微生物能够促进植物生长，抑制真菌和细菌繁殖，其在减少化肥用量、降低环境污染、提高农作物品质等方面具有重要意义，并且对人畜无害。因此在农业生产中通过将各种微生物制成生物制剂施在田间，可以将生物除污、植物促生和生物防治有效结合，提高农产品产量和品质。
现已从土壤、植物根际体表、深海水中以及多种植物体内发现了解淀粉芽孢杆菌。将解淀粉芽孢杆菌施入土壤或水体中，能够降解自然界中一些有毒物质，净化被污染的土壤和河流湖泊。解淀粉芽孢杆菌可改善作物根际微生态，活化土壤中难溶的磷、钾等潜在养分，改良土壤，疏松板结，遏制土壤退化，提高土壤肥力。解淀粉芽孢杆菌的这些优良特性在环境保护、农业生产方面都有很大应用潜力。
枯草芽孢杆菌具有调节土壤养分、改变土壤微生物菌群结构、分解土壤残留农药等方面的作用。施用枯草芽孢杆菌可以显著增加土壤碱解氮和速效磷含量、速效钾和全钾含量，从而改善和调节耕层养分，增加农作物生长所需的营养。随着土壤养分的改变，土壤中微生物的代谢速度加快，种群结构发生改变，细菌、放线菌数量明显增加，真菌数量明显降低，进而提高农作物产量。
哈茨木霉菌在植物的根围、叶围可以迅速生长，并且产生刺激植物生长和诱导植物防御反应的化合物，改善根系的微环境，增强植物的长势和抗病能力，提高作物的产量和收益。
发明内容
本发明的目的是为了解决上述现有技术存在的问题，进而提供一种提高土壤肥力复合微生物菌剂及其制备方法，用于改善土壤团粒结构、增加土壤养分、提高土壤肥力，改良土壤微生物环境。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
一种提高土壤肥力复合微生物菌剂，包括：解淀粉芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、哈茨木霉菌。所述的微生物菌剂为固态，每种菌株有效活菌数不少于3×108CFU/g，复合微生物菌剂中的活菌数不少于1×1010CFU/g。
一种复合微生物菌剂的制备方法，包括以下步骤：
步骤一：制备种子液：将所述解淀粉芽孢杆菌菌株30℃、200r/min条件下接种至活化培养基中，培养48h，得菌种的种子液；将所述枯草芽孢杆菌菌株35℃、200r/min条件下分别接种至活化培养基中，培养48h，得菌种的种子液；将哈茨木霉菌接种PDA斜面培养基，室温培养4-6d，洗下哈茨木霉分生孢子，制备种子液；
步骤二：将所述菌种的种子液分别接种到固体基质中，解淀粉芽孢杆菌菌种接入量为5-10％，料水比为1:1，发酵时间为36-48h，发酵温度为30-35℃；枯草芽孢杆菌菌种接入量为5-10％，料水比为1:1，发酵时间为48-72h，发酵温度为35-40℃；哈茨木霉菌菌种接入量为5-10％，料水比为1:1，发酵时间为15d，发酵温度为25-28℃。固体基质由以下物质组成：麸皮40％、稻壳粉20％、玉米粉20％、豆粕20％、麦芽糖10g/kg、胰蛋白胨20g/kg和MgSO415g/kg；
步骤三：发酵完毕的培养物，进行恒温干燥，温度为40℃，含水量低于10％；
步骤四：干燥后研磨成粉末，将每种微生物菌剂均匀混合，制成复合微生物菌剂，每种菌株的有效活菌数不少于3×108CFU/g，即得到复合固态微生物菌剂。
本发明的有益效果为：
(1)本发明从自然界中筛选获得的微生物，易分离培养，其代谢产物较为丰富，具有广谱抗菌活性和较强的抗逆能力，生长快，稳定性较好。经独特的发酵工艺制成，很适合作为生防菌大量生产和应用。
(2)本发明将解淀粉芽孢杆菌、哈茨木霉菌、枯草芽孢杆菌三种菌协同使用，制成复合微生物菌剂，施入土壤，能够更好地降解自然界中一些有毒物质，净化被污染的土壤，改善作物根际微生态，活化土壤中难溶的磷、钾等潜在养分，改良土壤，疏松板结，遏制土壤退化，提高土壤肥力，刺激作物生长。
(3)本发明所述的复合微生物菌剂使用安全方便，无毒无害，无腐蚀性，对人畜动植物无危害，不污染环境，具生态安全性。
(4)本发明的微生物菌剂具有提高土壤肥力、改良土壤的结构和质量，为植物的生长提供充足的营养条件，进而提高农作物品质；并且本发明提供的复合微生物菌剂为固态粉末，成本低、容易运输、施用方便。
具体实施方式
下面将对本发明做进一步的详细说明：本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式，但本发明的保护范围不限于下述实施例。
本实施例所涉及的一种提高土壤肥力复合微生物菌剂及其制备方法，包括：
实施例1
菌种间的拮抗作用
拮抗作用是微生物界的普遍现象，一般是指一类微生物抑制或杀死它类微生物的作用。采用琼脂平板的抑菌圈实验对本发明选取的菌种两两进行拮抗实验。无拮抗作用的菌株可以复配制成微生物菌剂，用于提高农作物产量和品质。拮抗结果见表1。
表1菌株拮抗作用结果分析
菌株 解淀粉芽孢杆菌 枯草芽孢杆菌 哈茨木霉菌
解淀粉芽孢杆菌 - - -
枯草芽孢杆菌 - - -
哈茨木霉菌 - - -
注：“-”表示无拮抗作用
实施例2：复合微生物菌剂的制备方法
本发明提供了复合微生物菌剂，其百分配重比为解淀粉芽孢杆菌(40-60％)、枯草芽孢杆菌(20-30％)、哈茨木霉菌(20-30％)，该菌剂中的总活菌数不少于 1×1010CFU/g。
其制备过程如下：
将保存的解淀粉芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌和哈茨木霉菌菌种分别接种到固体培养基中进行筛选和纯化，培养分离得到解淀粉芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌和哈茨木霉菌的单菌落进行再次培养，并保存每种菌株的菌落备用；
(1)将所述解淀粉芽孢杆菌菌株30℃、200r/min条件下接种至活化培养基中，培养48h，得菌种的种子液；将所述枯草芽孢杆菌菌株35℃、200r/min条件下分别接种至活化培养基中，培养48h，得菌种的种子液；将哈茨木霉菌接种PDA斜面培养基，室温培养4-6d，洗下哈茨木霉分生孢子，制备成种子液；
(3)将所述菌种的种子液分别接种到固体基质中，解淀粉芽孢杆菌菌种接入量为5-10％，料水比为1:1，发酵时间为36-48h，发酵温度为30-35℃；枯草芽孢杆菌菌种接入量为5-10％，料水比为1:1，发酵时间为48-72h，发酵温度为35-40℃；哈茨木霉菌菌种接入量为5-10％，料水比为1:1，发酵时间为15d，发酵温度为25-28℃，具体发酵条件见表2。
(4)固体基质由以下物质组成：麸皮40％、稻壳粉20％、玉米粉20％、豆粕 20％、麦芽糖10g/kg、胰蛋白胨20g/kg和MgSO415g/kg；
(5)发酵完毕的培养物，进行恒温干燥，温度为35℃；
(6)干燥后研磨成粉末，将每种微生物菌剂均匀混合，制成复合微生物菌剂，每种菌株的有效活菌数不少于3×108CFU/g，即得到复合固态微生物菌剂。
表2菌种发酵条件
Figure RE-GDA0002915474550000041
Figure RE-GDA0002915474550000051
实施例3：复合微生物菌剂的配比比例
本发明提供了复合微生物菌剂，主要包括解淀粉芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、哈茨木霉菌，每种菌株的活菌数不少于3×108CFU/g，该复合微生物菌剂中的总活菌数不少于 1×1010CFU/g。
其制备过程如下：
(1)发酵完毕的菌株培养物，干燥后研磨成粉末，复合微生物菌剂的重量百分比：解淀粉芽孢杆菌(40-60％)、枯草芽孢杆菌(20-30％)、哈茨木霉菌(20-30％)。
(2)将每种微生物菌剂均匀混合，制成复合微生物菌剂，每种菌株的有效活菌数不少于3×108CFU/g，即得到复合固态微生物菌剂。
(3)该复合微生物菌剂的具体配比比例见表3。
表3复合微生物菌剂的重量百分比
Figure RE-GDA0002915474550000052
实施例4对制备的复合微生物菌剂进行效果评价
为了研究本发明所述的复合微生物菌剂对土壤的改良作用，在温室中进行，采用盆栽形式。试验设置5组，分别为复合微生物菌剂组、解淀粉芽孢杆菌组、枯草芽孢杆菌组、哈茨木霉菌组、未处理组。每个处理组设3个重复，测定土壤指标。分组情况见表 4。
表4土壤修复试验
Figure RE-GDA0002915474550000053
Figure RE-GDA0002915474550000061
土壤pH值：取土壤样品，按1：2.5(质量体积比)的比例加入去离子水，充分振荡 2h后离心，然后取上清液，用pH计测定。
土壤肥力指标：采用重铬酸钾氧化-稀释热法测量土壤中有机质的含量，2mol/LKCl浸提—靛酚蓝比色法测量土壤中铵态氮的含量，紫外分光光度法测量土壤中硝酸盐氮的含量，0.5mol/L NaHCO3浸提-钼锑抗比色法测量土壤中速效磷的含量，NH4OAc- 火焰光度法测定土壤中速效钾的含量。
结果见表5
表5土壤肥力指标
Figure RE-GDA0002915474550000062
实施例6
复合微生物菌剂抑菌谱的测定
以小麦赤霉病、大豆菌核病、根霉病、丝核菌、尖孢镰刀菌、炭疽病菌、棉花枯萎病、黑曲霉病、番茄早疫病菌等病菌为靶标，测定该复合微生物菌剂的抑菌谱，该菌剂对这几种病原菌具有较强的抑菌作用，抑制效果达到50％以上，见表4。
表4解淀粉芽孢杆菌抑菌谱
Figure RE-GDA0002915474550000063
Figure RE-GDA0002915474550000071
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，这些具体实施方式都是基于本发明整体构思下的不同实现方式，而且本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

Claims (9)

1.一种提高土壤肥力复合微生物菌剂，其特征在于，所述的复合微生物菌剂包括：解淀粉芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌和哈茨木霉菌。
2.根据权利要求1所述的一种提高土壤肥力复合微生物菌剂，其特征在于，所述微生物菌剂活性成分的比例为解淀粉芽孢杆菌为40-60％、枯草芽孢杆菌为20-30％、哈茨木霉菌为20-30％，每种菌株的活菌数为1.0×108CFU/mL。
3.根据权利要求1所述的一种提高土壤肥力复合微生物菌剂，其特征在于，所述复合微生物菌剂的每种菌株的有效活菌数不少于3×108CFU/g。
4.基于权利要求1、2、3一种提高土壤肥力复合微生物菌剂的制备方法，其特征在于，具体制备步骤如下：
步骤一：将保存的解淀粉芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌和哈茨木霉菌菌种分别接种到固体培养基中进行筛选和纯化，培养分离得到解淀粉芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌和哈茨木霉菌的单菌落进行再次培养，并保存每种菌株的菌落备用；
步骤二：将纯化得到的解淀粉芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌和哈茨木霉菌的菌株分别接种到培养基中，制成液体种子；
步骤三：将所述菌种的种子液接种到发酵培养基中，扩增培养，得到每种菌种发酵液；
步骤四：将发酵完毕的培养物，进行恒温干燥，干燥后研磨成粉末；
步骤五：将固态单一的微生物菌剂均匀混合，制成复合微生物菌剂，每种菌株的有效活菌数不少于3×108CFU/g。
5.根据权利要求4所述的提高土壤肥力复合微生物菌剂的制备方法，其特征在于，所述步骤三中将解淀粉芽孢杆菌菌种接种到固态发酵培养基中，接入量为5-10％，料水比为1:1，发酵时间为36-48h，发酵温度为30-35℃。
6.根据权利要求5所述的提高土壤肥力复合微生物菌剂的制备方法，其特征在于，所述步骤三中将枯草芽孢杆菌菌种接种到固态发酵培养基中，接入量为5-10％，料水比为1:1，发酵时间为48-72h，发酵温度为35-40℃。
7.根据权利要求6所述的提高土壤肥力复合微生物菌剂的制备方法，其特征在于，所述步骤三中将哈茨木霉菌菌种接种到固态发酵培养基中，接入量为5-10％，料水比为1:1，发酵时间为15d，发酵温度为25-28℃。
8.根据权利要求7所述的提高土壤肥力复合微生物菌剂的制备方法，其特征在于，所述固态发酵培养基中的固体基质由以下物质组成：麸皮、稻壳粉、玉米粉、豆粕、麦芽糖、胰蛋白胨和MgSO4。
9.根据权利要求4所述的提高土壤肥力复合微生物菌剂的制备方法，其特征在于，所述步骤四中的的恒温干燥温度为40℃，含水量低于10％。
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