CN113106043A - 一种复合活性藻菌剂及其制备方法和应用 - Google Patents

一种复合活性藻菌剂及其制备方法和应用 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种复合活性藻菌剂及其制备方法和应用，复合活性藻菌剂包括小球藻（0.25~0.5×109个/ml）和胶冻样芽孢杆菌（0.25~0.5×109 cfu/ml），体积比为1:1~1:3，复合活性藻菌剂中小球藻和胶冻样芽孢杆菌协同作用，其作用明显高于使用单一微生物物种对盐碱土壤改良的功效，能够有效降低土壤pH，降低土壤盐含量，提高土壤速效氮磷钾含量，改善盐碱化土壤的性质，且本发明复合活性藻菌剂成分少，制备过程简单，成本低，使用方法简单，对盐碱地的改良效果好，易于推广应用。

Description

一种复合活性藻菌剂及其制备方法和应用
技术领域
本发明属于土壤治理修复技术领域，具体涉及一种复合活性藻菌剂及其制备方法和应用。
背景技术
土壤盐碱化是指在自然或人为因素的影响下，土壤底层或地下水的盐分随毛管水上升到地表，水分蒸发后，盐分在表层土壤中累积的过程。盐碱化土壤具有盐度高、碱度大的特点，土壤生产力降低，阻碍了农业的正常生产，影响作物产量。
改良盐碱土壤，提升土壤质量是促进农作物增产、发展农业经济的重要手段。国家高度重视盐碱土壤开发工作，盐碱土壤治理与高效利用已上升到战略层面和国家目标。目前，主要的改良技术包括化学改良、物理改良、水利改良和生物改良四种方法。其中利用微生物菌剂改良盐碱化土壤具有消耗低、速度快、成本低、效率高、条件温和以及安全长效、无二次污染等优点。
目前，利用微生物菌剂治理土壤盐碱化已成为一种常用的手段，例如中国专利CN101643718B和CN101629156B分别公开了作为有机肥料和土壤改良剂的微生物菌剂， 其采用25种微生物菌种复合而成，虽然能够达到降盐除碱的目的，但过多的微生物菌种会带来制备流程复杂和成本高的问题，且这些微生物菌群主要用来处理土壤的盐分，对土壤中有机质和营养成分的提高能力不足，在处理后的土壤中还必须补充养分，以便后续农作物的种植。而且目前市场上用于盐碱化土壤改良的微生物菌剂存在着有效菌数低、受环境条件影响较大、性能不稳定等问题，严重影响微生物菌剂在盐碱土壤改良中的应用。
发明内容
针对现有技术中盐碱化处理的微生物菌剂成本高、盐碱地土壤养分不足且菌剂有效菌数低的问题，本发明提供了一种复合活性藻菌剂及其制备方法和应用，复合活性菌剂能够降低土壤pH和碱化度，提高盐碱化土壤肥力，促进农作物生长。
本发明通过以下技术方案实现：
一种复合活性藻菌剂，包括小球藻和胶冻样芽孢杆菌，小球藻和胶冻样芽孢杆菌体积比为1:1~1:3。
进一步地，所述的小球藻的密度为0.25~0.5×109个/ml，所述的胶冻样芽孢杆菌的密度为0.25~0.5×109cfu/ml。
本发明中，所述的复合活性藻菌剂的制备方法包括以下步骤：
（1）将适量小球藻藻种接种于BG11培养基中，置于20~30℃、5000~9000lux光照条件下进行通气培养，待小球藻密度增长至0.25~0.5×108个/ml时，培养结束，离心浓缩；
（2）将适量胶冻样芽孢杆菌接种于细菌LB液体培养基中，置于25~30℃温度条件培养，待胶冻样芽孢杆菌生长至0.25~0.5×108 cfu/ml时，培养结束，离心浓缩；
（3）将步骤（1）中培养的小球藻、步骤（2）中培养的胶冻样芽孢杆菌浓缩液按照比例混合，即得液体状的盐碱地改良复合活性藻菌剂。
本发明中所述的复合活性藻菌剂在盐碱化土壤改良中的应用。
进一步地，所述的复合活性藻菌剂在应用时加水稀释，稀释后按照每亩一升放入量进行喷淋，每隔15~20天喷淋一次，喷淋周期为2~3月。
进一步地，所述的复合活性藻菌剂稀释时按照藻菌剂:水为1:30的比例进行稀释。
复合活性藻菌剂在使用时，有必要对盐碱化土壤进行翻耕，翻耕深度为20cm左右，翻耕完毕后将复合活性藻菌剂喷淋至盐碱土壤表面，一般应于浇水后或者下雨后立即进行喷淋，以最大限度提高藻菌剂中藻菌的活性。施用时间以春、夏、秋季为宜，避免在深秋、冬季或者早春等低温时期使用，温度过低时藻菌均处于休眠状态，影响改良效果。另外，应避免将复合活性藻菌剂与除草剂同时使用，且保证二者之间使用时间隔在20天以上，与普通化肥等的使用时间间隔在2天以上。
复合活性藻菌剂中小球藻进入土壤之后，能够存活并生长繁殖，随着自身生命周期的变化，将自身合成的氮磷钾等大量元素、铜锌等微量元素、细胞分裂素等活性物质释放进入土壤，改善土壤理化性质，小球藻释放生长促进因子，促进胶冻样芽孢杆菌的活性，提高胶冻样芽孢杆菌解磷解钾固氮的能力，进而促进土壤氮磷钾含量的提高，促进作物生长，小球藻在土壤中的定殖，提高了土壤中氧气含量，促进了土壤中其他微生物的生长，使土壤变得疏松，改善土壤团粒结构；胶冻样芽孢杆菌分解土壤中钾长石等矿物质，使土壤中不溶性的磷、钾转变为可溶态从而供作物利用，同时也固定空气中的氮气从而提高土壤氮含量，并随生命周期的变化释放生长素等活性物质进入土壤，复合活性藻菌剂进入盐碱土壤后，能够有效降低土壤pH，降低土壤含盐量，提高土壤速效氮磷钾含量，改善盐碱化土壤的性质。
有益效果
（1）本发明复合活性藻菌剂中小球藻和胶冻样芽孢杆菌协同作用，其作用显著高于使用单一微生物物种对盐碱土壤改良的功效，能够有效降低土壤pH，降低土壤盐含量，提高土壤速效氮磷钾含量，改善盐碱化土壤的性质；
（2）本发明复合活性藻菌剂成分少，制备过程简单，成本低，使用方法简单，且对盐碱地的改良效果好，易于推广应用。
附图说明
图1为土壤pH值变化示意图；
图2为土壤含盐量变化示意图；
图3为土壤中速效氮含量变化示意图；
图4为土壤中速效磷含量变化示意图；
图5为土壤中速效钾含量变化示意图。
具体实施方式
为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是进一步说明本发明的特征及优点，而不是对本发明进行限制。
本发明实施例中的小球藻和胶冻样芽孢杆菌为商业购买的的藻株、菌株。
实施例1
1）将适量小球藻藻种接种于BG11培养基中，使藻细胞初始密度为1×105个/ml，置于30℃温度条件、5000lux光照条件下进行通气培养，培养15天后，小球藻密度增长至1×108个/ml，培养结束，离心浓缩，得小球藻浓缩液，小球藻浓缩液密度为1×109个/ml；
2）将胶冻样芽孢杆菌接种于细菌LB液体培养基中，使菌细胞初始密度为1×104 cfu/ml，置于25℃温度条件培养，待胶冻样芽孢杆菌生长至约1×108 cfu/ml后，培养结束，离心浓缩，得胶冻样芽孢杆菌浓缩液，胶冻样芽孢杆菌浓缩液密度为1×109cfu/ml；
3）将步骤（1）中培养的小球藻、步骤（2）中培养的胶冻样芽孢杆菌浓缩液按照1：1比例混合均匀，即得液体状的盐碱地改良复合活性藻菌剂，低温保存。
实施例2
1）将适量小球藻藻种接种于BG11培养基中，使藻细胞初始密度为1×105个/ml，置于30℃温度条件、5000lux光照条件下进行通气培养，培养15天后，小球藻密度增长至1×108个/ml，培养结束，离心浓缩，得小球藻浓缩液，小球藻浓缩液密度为1×109个/ml；
2）将胶冻样芽孢杆菌接种于细菌LB液体培养基中，使菌细胞初始密度为1×104 cfu/ml，置于25℃温度条件培养，待胶冻样芽孢杆菌生长至约1×108 cfu/ml后，培养结束，离心浓缩，得胶冻样芽孢杆菌浓缩液，胶冻样芽孢杆菌浓缩液密度为1×109cfu/ml；
3）将步骤（1）中培养的小球藻、步骤（2）中培养的胶冻样芽孢杆菌浓缩液按照1：2比例混合均匀，即得液体状的盐碱地改良复合活性藻菌剂，低温保存。
实施例3
1）将适量小球藻藻种接种于BG11培养基中，使藻细胞初始密度为1×105个/ml，置于30℃温度条件、5000lux光照条件下进行通气培养，培养15天后，小球藻密度增长至1×108个/ml，培养结束，离心浓缩，得小球藻浓缩液，小球藻浓缩液密度为1×109个/ml；
2）将胶冻样芽孢杆菌接种于细菌LB液体培养基中，使菌细胞初始密度为1×104 cfu/ml，置于25℃温度条件培养，待胶冻样芽孢杆菌生长至约1×108 cfu/ml后，培养结束，离心浓缩，得胶冻样芽孢杆菌浓缩液，胶冻样芽孢杆菌浓缩液密度为1×109cfu/ml；
3）将步骤（1）中培养的小球藻、步骤（2）中培养的胶冻样芽孢杆菌浓缩液按照1：3比例混合均匀，即得液体状的盐碱地改良复合活性藻菌剂，低温保存。
对比例1
将小球藻藻种接种于BG11培养基中，置于30℃温度条件、5000 lux光照条件下进行通气培养，小球藻密度增长至1×108个/ml时，培养结束，离心浓缩，得小球藻浓缩液，小球藻浓缩液密度为1×109个/ml，低温保存。
对比例2
将胶冻样芽孢杆菌接种于细菌培养基中，置于25℃温度条件培养，待胶冻样芽孢杆菌生长至约1×108 cfu/ml后，培养结束，离心浓缩，得胶冻样芽孢杆菌浓缩液，胶冻样芽孢杆菌浓缩液密度为1×109cfu/ml，低温保存。
应用实施例
将实施例1~3制备复合活性藻菌剂、对比例1制备的小球藻浓缩液和对比例2制备的胶冻样芽孢杆菌浓缩液与清水按照1:30的比例稀释，对盐碱化土壤进行翻耕，翻耕深度约20cm，翻耕完毕后将复合活性藻菌剂喷淋至盐碱土壤表面，按照1亩1升的量进行喷淋，以后每隔15天喷淋一次，喷淋周期为2个月，喷淋于盐碱土壤表面，喷淋时避免盐碱土壤处于过度干旱状态，两个月后土壤理化性质变化如图1~5所示（图1为土壤pH值变化示意图，图2为土壤含盐量变化示意图，图3为土壤中速效氮含量变化示意图，图4为土壤中速效磷含量变化示意图，图5为土壤中速效钾含量变化示意图）：
由图1~5可知，施用前、实施例1、实施例2及实施例3将制得的复合活性藻菌剂施用于盐碱土壤后，土壤pH和含盐量降低，速效氮、速效磷、速效钾均得到了提高，说明土壤盐碱程度降低、土壤肥力得到了明显改善。从施用前实施例、对比例1及对比例2看，仅施用小球藻或者胶冻样芽孢杆菌菌剂时，土壤pH和含盐量尽管有所降低，但降低幅度不如施用复合藻菌剂，速效氮、速效磷、速效钾相较于未施用前有所提高，但仍旧低于施用复合藻菌剂，说明本发明提供的复合藻菌剂中小球藻和胶冻样芽孢杆菌能够协同作用，其作用显著高于使用单一微生物物种对盐碱土壤改良的功效。

Claims (6)

1.一种复合活性藻菌剂，其特征在于，包括小球藻和胶冻样芽孢杆菌，小球藻和胶冻样芽孢杆菌体积比为1:1~1:3。
2.根据权利要求1所述的复合活性藻菌剂，其特征在于，所述的小球藻的密度为0.25~0.5×109个/ml，所述的胶冻样芽孢杆菌的密度为0.25~0.5×109 cfu/ml。
3.一种权利要求1或2所述的复合活性藻菌剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）将适量小球藻藻种接种于BG11培养基中，置于20~30℃、5000~9000lux光照条件下进行通气培养，待小球藻密度增长至0.25~0.5×108个/ml时，培养结束，离心浓缩；
（2）将适量胶冻样芽孢杆菌接种于细菌LB液体培养基中，置于25~30℃温度条件培养，待胶冻样芽孢杆菌生长至0.25~0.5×108 cfu/ml时，培养结束，离心浓缩；
（3）将步骤（1）中培养的小球藻、步骤（2）中培养的胶冻样芽孢杆菌浓缩液按比例混合，即得复合活性藻菌剂。
4.一种权利要求1或2所述的复合活性藻菌剂在盐碱化土壤改良中的应用。
5.根据权利要求4所述的应用，其特征在于，所述的复合活性藻菌剂在应用时加水稀释，稀释后按照每亩一升的量进行喷淋，每隔15~20天喷淋一次，喷淋周期为2~3月。
6.根据权利要求5所述的应用，其特征在于，所述的复合活性藻菌剂稀释时按照藻菌剂:水为1:30的比例进行稀释。
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