CN113373074A - 使非豆科作物结瘤固氮及培育菌剂的方法、制剂及应用 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种使非豆科作物结瘤固氮及培育菌剂的方法、制剂及应用，通过以下步骤：（1）豆科植物菌土的培养：采集多种豆科植物根瘤及根系土壤，通过好氧发酵，富集、提纯、复壮其中的固氮菌、根瘤菌及内生菌，制成固体菌土；（2）非豆科作物的栽培结瘤：用获得的固体菌土栽培种植接种非豆科作物，经过光合作用和微生物酶等生物转化的作用，促使非豆科作物结出根瘤；（3）非豆科作物专用菌剂的培养：以非豆科作物结瘤的根瘤菌、固氮菌和内生菌为母种，经分类及混合培养，好氧发酵扩大繁殖后，制成对非豆科作物接种施用的菌剂，使非豆科作物结瘤固氮自肥。

Description

使非豆科作物结瘤固氮及培育菌剂的方法、制剂及应用

技术领域

本发明属于农业种植和生态环保技术领域，具体涉及一种使非豆科作物结瘤固氮及培育菌剂的方法、制剂及应用。

背景技术

近年来，人们普遍发现施用氮肥的量总是达不到原来的产量，氮肥越施越多，效果却越来越差。而且发现氮肥过量使用造成的危害愈发严重，其主要危害突出表现在以下方面：氮肥在转换成氨才能够被作物所吸收的过程中，极易变成氨气挥发到空气中，这些氨气降低了臭氧层阻挡紫外线的作用，引起对生物圈的危害；以氮肥为主的化肥的过量施用造成土壤板结，作物根系吸收养分的能力降低，使氮肥不能被很好利用；氮肥极易水溶流失，氮肥的淋溶流失所导致的水质富养化，成为面源环境污染的最大根源；氮肥的过量施用还造成农作物品质下降，残留增加，危害人类健康。我国农业部2018年已经做出了在三年内实现对化肥农药0增长的决定。少施氮肥而又能使农作物产量增加品质提高，是当前农业种植和生态环境保护都需要急切解决的问题。

植物生长所需要的氮元素其实已经大量存在于空气中，占空气的五分之四。可对这来之天然的氮元素大部分植物却不能吸收利用。在自然界有些植物就能够利用空气中的氮而天然自肥，这种植物所需氮肥较少或不需施用氮肥。豆科植物就是其中的一大类，如大豆、豆角、花生、苜蓿、紫云英等。这类植物在微生物菌的作用下根系结有根瘤，里面生长大量根瘤菌、固氮菌和内生菌，这些菌群产生的酶类物质可将空气中分子态的氮加以固定转化为能被植物吸收的氨。而非豆科作物就没有这种固氮自肥的功能。

如何使非豆科作物也能充分利用空气中的氮，从而节省氮肥增产提质。人们发现，种过豆科植物的地，再种非豆科作物就能够节肥增产。比如，种过花生的地再种小麦或种过苜蓿草的地再种玉米，都会获得增产。这是千百年来先辈们流传下来的经验做法。现代科学证明，由于前茬豆科植物根系中的根瘤菌、固氮菌还大量存在于土壤之中，也可以使之后种植的非豆科作物有限地固氮自肥。本发明主要根据上述原理创造了能使非豆科作物结瘤固氮自肥的方法和制剂，使非豆科作物不必先经过种植豆科植物轮作，也能够固氮自肥。

发明内容

基于上述原理，本发明提供一种使非豆科作物结瘤固氮及培育菌剂的方法、制剂及应用。

为了达到上述目的，本发明技术方案如下：

一种使非豆科作物结瘤固氮及培育菌剂的方法，包括以下步骤：

（1）豆科植物菌土的培养：采集多种豆科植物根瘤及根系土壤，通过好氧发酵，富集、提纯、复壮其中的固氮菌、根瘤菌及内生菌，制成固体菌土；

（2）非豆科作物的栽培结瘤：用步骤（1）中获得的固体菌土栽培种植接种多种非豆科作物，经过光合作用和微生物酶等生物转化的作用，促使非豆科作物结出根瘤；

（3）非豆科作物专用菌剂的培养：以非豆科作物结瘤的根瘤菌、固氮菌和内生菌为母种，经分类及混合培养，好氧发酵扩大繁殖后，制成对非豆科作物接种施用的菌剂。

进一步的，所述豆科植物用菌土的培养，包括以下步骤：

（a）菌种的采集：选择已经生长成熟的8-10种豆科植物，如大豆、豇豆、绿豆、红豆、黑豆、苜蓿、田青、三叶草，把植物根、茎、叶以及根部周围2厘米的土壤挖出，每株约0.5千克左右；

（b）固体菌土的第一次发酵：把采集的根、茎、叶、土全部粉碎，与有机质丰富的田园土按照1：1的比例混拌均匀，再加入第一次菌种培养基，充分混匀，用适量清水调节使土料含水率保持在35-45%；发酵条件：ph值在6.5-7.0之间；在自然环境下，堆成条堆，用塑料膜遮盖避光，发酵48小时，堆内温度保持在25-35度；

（c）固体菌土的第二次发酵：在第一次发酵好的菌土中加入第二次菌种培养基，充分混匀；发酵条件：ph值在6.5-7.0之间；在自然环境下，用塑料膜遮盖堆放，避光发酵24-36小时，堆内温度保持在25-35度；

（d）固体菌土的第三次发酵：把以上经过两次发酵好的菌土加入第三次菌种培养基，充分混匀；发酵条件：ph值在6.2-6.5之间；在自然环境下，堆放避光发酵24小时，堆内温度保持在25-35度。

更进一步的，所述第一次菌种培养基，按菌土的重量比，采用干酵母菌 0.1%，浓度为 6-8%的谷氨酸钠溶液 0.02%，依次溶入1-5%清水中备用。

更进一步的，所述第二次菌种培养基，按菌土的重量比，采用钼酸钠 0.1%，磷酸氢二钾 1.0%，氯化钠 0.01%，硼酸钠 0.1%，碘化钾 0.03%，硫酸亚铁 0.1%，硫酸锌 0.05%，谷氨酸钠 1.0%，酵母膏 0.1%，三种VB（2/6/12）各 0.01%，依次溶入1-5%清水中备用。

更进一步的，所述第三次菌种培养基，按菌土的重量比，采用浓度为25%的大豆浆5%，浓度为10%的大豆豆芽汁 5%，浓度为6-8%的谷氨酸钠溶液 1%，活性干酵母1%；其中，大豆浆要加温至85度半熟。

进一步的，所述非豆科作物的栽培结瘤，包括以下步骤：

（e）把经过三次发酵好的固体菌土分装至花盆，种植多种非豆科作物，如：水稻、小麦、玉米、芹菜、黄瓜、辣椒、茄子、番茄、香菜、油菜、百香果；按时浇水松土，保持一定的湿度，一般温度不低于18度；

（f）把经过三次发酵好的固体菌土，用50-100倍的清水稀释，搅匀避光静置36小时后，滤取上清液用于盆栽植物叶茎喷施或淋根，隔天一次；

（g）对即将成熟的盆栽作物抽样观察；把盆栽作物连盆到出，将作物连根取出，用清水浸洗根茎，发现根部结有根瘤的，同类作物即可采收。

进一步的，步骤（3）中的分类及混合培养，包括以下步骤：

（h）把步骤（g）中即将成熟的盆栽作物连根全部取出，用清水浸洗干净，备用；

（i）按第三次菌种培养基的比例配制培养液，分装三角瓶，每500ml瓶的装瓶量为250ml，备用；

（j）分类接种：按类别把盆栽作物根部结的根瘤取下，用玻璃片压碎，再用第三菌种混料的比例配制的培养液冲入瓶内；尚未结根瘤的，在其根茎叶中有根瘤菌的类菌体，可以把根茎叶捣碎取汁放入瓶内；按作物品种贴上分类标签；

（k）按第四次菌种培养基称量发酵培养材料；每震荡5分钟将其中的一种加入到三角瓶内，全部加入后，继续好氧震荡发酵24 - 36小时。发酵条件：震荡频率125r/min ,pH值在6.2-6.5之间，温度保持在25-30度；

（l）把分类培养的液体菌剂混合在一起，混匀、静置、均质后即成为可使非豆科作物结瘤固氮的一级菌种保存。

进一步的，步骤（3）中的好氧发酵扩大繁殖，包括以下步骤：

（m）菌种的二级扩繁：按第四菌种混料的比例配制二级扩大培养基，一级菌种的添加比例为2-5%；发酵条件：ph值在6.2-6.5之间，温度保持在25-35度，好氧震荡发酵24-36小时；

（n）菌种的三级扩繁：按第四菌种混料的比例配制三级扩大培养基，二级菌种的添加比例为2-5%；发酵条件：ph值在6.2-6.5之间，温度保持在25-35度，好氧震荡发酵24-36小时。

更进一步的，所述第四次菌种培养基，以250ml/g（ml）计量，采用甘油2.5ml，葡萄糖2.5g，磷酸氢二钾5g，谷氨酸钠1g，酵母膏 1g，硼酸钠0.15g，硫酸锌0.15g，氯化钾0.15g，硫酸亚铁0.15g，氯化钠0.1g，碳酸钙1.5g，无菌水补足250ml。

本发明还提供一种使非豆科作物结瘤固氮的制剂，

经上述三级扩大繁殖的液体菌剂，即作为诱使非豆科作物结瘤固氮的液体制剂。

本发明还提供一种使非豆科作物结瘤固氮的制剂在非豆科作物中的应用，

（1）液体菌剂；

（2）固体菌剂。

进一步的，使非豆科作物结瘤固氮的液体制剂在非豆科作物中的应用：

经三级扩大繁殖的液体菌剂，用清水稀释100-500倍，可以直接施用于非豆科作物，可以通过叶茎喷施、灌根、蘸根、随水滴灌等多种方式接种给非豆科作物，可以促使各种非豆科作物结瘤并固氮自肥。

进一步的，使非豆科作物结瘤固氮的固体制剂在非豆科作物中的应用：

经三级扩大繁殖的液体菌剂，用吸附剂吸附可制成固体菌剂，用于种植非豆科作物随基肥施入接种，可以促使各种非豆科作物结瘤并固氮自肥。

有益效果：本发明使得非豆科作物如同豆科植物一样，结瘤固氮自肥，实现施肥少、产量高，残留少、品质优，污染少、环境好的目标。

具体实施方式

以下参照具体的实施例来说明本发明。本领域技术人员能够理解，这些实施例仅用于说明本发明，其不以任何方式限制本发明的范围。

一种使非豆科作物结瘤固氮及培育菌剂的方法，包括以下步骤：

（1）豆科植物菌土的培养：采集多种豆科植物根瘤及根系土壤，通过好氧发酵，富集、提纯、复壮其中的固氮菌、根瘤菌及内生菌，制成固体菌土，具体为：

（a）菌种的采集：选择已经生长成熟的8-10种豆科植物，如大豆、豇豆、绿豆、红豆、黑豆、苜蓿、田青、三叶草，把植物根、茎、叶以及根部周围2厘米的土壤挖出，每株约0.5千克左右，

（b）固体菌土的第一次发酵：把采集的根、茎、叶、土全部粉碎，与有机质丰富的田园土按照1：1的比例混拌均匀，再加入第一次菌种培养基，充分混匀，用适量清水调节使土料含水率保持在35-45%；发酵条件：ph值在6.5-7.0之间；在自然环境下，堆成条堆，用塑料膜遮盖避光，发酵48小时，堆内温度保持在25-35度，

（c）固体菌土的第二次发酵：在第一次发酵好的菌土中加入第二次菌种培养基，充分混匀；发酵条件：ph值在6.5-7.0之间；在自然环境下，用塑料膜遮盖堆放，避光发酵24-36小时，堆内温度保持在25-35度，

（d）固体菌土的第三次发酵：把以上经过两次发酵好的菌土加入第三次菌种培养基，充分混匀；发酵条件：ph值在6.2-6.5之间；在自然环境下，堆放避光发酵24小时，堆内温度保持在25-35度；

（2）非豆科作物的栽培结瘤：用步骤（1）中获得的固体菌土栽培种植接种多种非豆科作物，经过光合作用和微生物酶等生物转化的作用，促使非豆科作物结出根瘤，具体为：

（e）把经过三次发酵好的固体菌土分装至花盆，种植多种非豆科作物，如：水稻、小麦、玉米、芹菜、黄瓜、辣椒、茄子、番茄、香菜、油菜、百香果；按时浇水松土，保持一定的湿度，一般温度不低于18度，

（f）把经过三次发酵好的固体菌土，用50-100倍的清水稀释，搅匀避光静置36小时后，滤取上清液用于盆栽植物叶茎喷施或淋根，隔天一次，

（g）对即将成熟的盆栽作物抽样观察；把盆栽作物连盆到出，将作物连根取出，用清水浸洗根茎，发现根部结有根瘤的，同类作物即可采收；

（3）非豆科作物专用菌剂的培养：以步骤（2）用非豆科作物结瘤的根瘤菌、固氮菌和内生菌为母种，经分类及混合培养，好氧发酵扩大繁殖后，制成对非豆科作物接种施用的菌剂，具体为：

（h）把步骤（g）中即将成熟的盆栽作物连根全部取出，用清水浸洗干净，备用，

（i）按第三次菌种培养基的比例配制培养液，分装三角瓶，每500ml瓶的装瓶量为250ml，备用，

（j）分类接种：按类别把盆栽作物根部结的根瘤取下，用玻璃片压碎，再用第三菌种混料的比例配制的培养液冲入瓶内；尚未结根瘤的，在其根茎叶中有根瘤菌的类菌体，可以把根茎叶捣碎取汁放入瓶内；按作物品种贴上分类标签，

（k）按第四次菌种培养基称量发酵培养材料；每震荡5分钟将其中的一种加入到三角瓶内，全部加入后，继续好氧震荡发酵24 - 36小时。发酵条件：震荡频率125r/min ,pH值在6.2-6.5之间，温度保持在25-35度，

（l）把分类培养的液体菌剂混合在一起，混匀、静置、均质后即成为可使非豆科作物结瘤固氮的一级菌种保存，

（m）菌种的二级扩繁：按第四菌种混料的比例配制二级扩大培养基，一级菌种的添加比例为2-5%；发酵条件：ph值在6.2-6.5之间，温度保持在25-35度，好氧震荡发酵24-36小时；

（n）菌种的三级扩繁：按第四菌种混料的比例配制三级扩大培养基，二级菌种的添加比例为2-5%；发酵条件：ph值在6.2-6.5之间，温度保持在25-35度，好氧震荡发酵24-36小时。

具体的，第一次菌种培养基，按菌土的重量比，采用干酵母菌 0.1%，浓度为 6-8%的谷氨酸钠溶液 0.02%，依次溶入1-5%清水中备用；

第二次菌种培养基，按菌土的重量比，采用钼酸钠 0.1%，磷酸氢二钾 1.0%，氯化钠0.01%，硼酸钠 0.1%，碘化钾 0.03%，硫酸亚铁 0.1%，硫酸锌 0.05%，谷氨酸钠 1.0%，酵母膏 0.1%，三种VB（2/6/12）各 0.01%，依次溶入1-5%清水中备用；

第三次菌种培养基，按菌土的重量比，采用浓度为25%的大豆浆 5%，浓度为10%的大豆豆芽汁 5%，浓度为6-8%的谷氨酸钠溶液 1%，活性干酵母1%；其中，大豆浆要加温至85度半熟；

第四次菌种培养基，以250ml/g（ml）计量，采用甘油2.5ml，葡萄糖2.5g，磷酸氢二钾5g，谷氨酸钠1g，酵母膏 1g，硼酸钠0.15g，硫酸锌0.15g，氯化钾0.15g，硫酸亚铁0.15g，氯化钠0.1g，碳酸钙1.5g，无菌水补足250ml。

一种使非豆科作物结瘤固氮的制剂，

经上述三级扩大繁殖的液体菌剂，即作为诱使非豆科作物结瘤固氮的液体制剂。

一种使非豆科作物结瘤固氮的制剂在非豆科作物中的应用，

（1）液体菌剂：经三级扩大繁殖的液体菌剂，用清水稀释100-500倍，可以直接施用于非豆科作物，可以通过叶茎喷施、灌根、蘸根、随水滴灌等多种方式接种给非豆科作物，可以促使各种非豆科作物结瘤并固氮自肥；

（2）固体菌剂：经三级扩大繁殖的液体菌剂，用吸附剂吸附可制成固体菌剂，用于种植非豆科作物随基肥施入接种，可以促使各种非豆科作物结瘤并固氮自肥。

实施例一：使非豆科作物结瘤固氮自肥的菌种培养及菌剂的制作

实施地：广西南宁/宜州/武宣

实施时间：2015年2-8月--2018年2-10月

在广西多地采集了10种豆科植物根系及土壤，用经过3次固体混合发酵的菌土，盆栽10种非豆科作物，经过自然生长后，取下部分根茎并接转其根部的根瘤菌、固氮菌及类菌体，再经过液体菌剂分类和混合培养发酵和扩繁，制得可使非豆科作物结瘤固氮自肥的菌剂。再用该菌剂施用于多种非豆科作物种植，都使其根部结出根瘤，并在不施或少施氮肥的情况下获得高产。

具体实施采用了以下步骤和方法：

一、豆科植物菌土的制作

1、2015年2-5月在广西多地分别采集10种豆科植物的根系及周边的土壤，包括大豆、三叶草、丁葵草、苜蓿、红豆、绿豆、花生、蚕豆、菜豆、田青。每株（每种）约采集0.5kg。用粉碎机粉碎后再与田园细土按1：1的比例混匀，制得菌种混合土约100kg。再加入第一次发酵培养基，配方如下：干酵母100g, 浓度为 7%的谷氨酸钠溶液20g。兑清水1L溶解后混匀于菌土中，然后将土料堆成条堆，用黑色塑料膜遮盖，用适量清水调节使土料含水率保持在35-45%；进行固体菌土的第一次发酵。连续发酵48小时。堆内温度保持在25-35度，期间发生堆内温度已达到36度时，立刻打开条堆降温；

2、把第一次发酵后的菌土放入搅拌机，加入第二次发酵培养基，配方如下：钼酸钠100g，磷酸氢二钾1000g，氯化钠10g，硼酸钠100g，碘化钾30g，硫酸亚铁100g，硫酸锌50g，谷氨酸钠1000g，酵母膏100g，三种VB（2/6/12）各10g。用以上培养基依次放入3-5L清水溶解后，开动搅拌机与菌土混合均匀，再次堆放条堆进行固体菌土的第二次发酵。在自然环境下，避光发酵24小时，堆内温度保持在25-35度；

3、把经过上述两次发酵的菌土再加入第三次发酵培养基，配方如下：浓度25%的大豆浆5000ml（大豆浆加温至85度半熟），浓度为10%的大豆豆芽汁5000ml,浓度6-8%的谷氨酸钠溶液1000ml，活性干酵母1000g。与菌土混匀、堆放，进行固体菌土的第三次发酵。Ph保持在6.2-6.5之间，堆内温度保持在25-35度，避光发酵24小时。

二、非豆科作物的培养及菌种的获取

1、把经过三次发酵的菌土取80%分装多个花盆，盆栽了十种非豆科作物，包括水稻、小麦、玉米、芹菜、黄瓜、辣椒、茄子、小番茄、油菜、百香果，放置于半遮阳的室外，保持一定的湿度，使其自然生长；

2、把余下的20%菌土，用100倍的清水稀释，搅匀，避光静置36小时后在三个月内滤取上清液对盆栽作物喷施，隔天一次；

3、经过30-120天的生长，分别对即将成熟的盆栽作物连盆到出，把作物连根取出，用清水浸洗干净，发现约有一半的作物已经结有根瘤；

4、按第三次发酵培养基配方配制培养液，分装于500ml三角瓶，装瓶量250ml,每种作物制备了2瓶。分类把盆栽作物的根瘤取下，用玻璃片压碎，再用培养液冲入瓶内。尚未结瘤的将其部分根茎叶捣碎取汁放入瓶内。上摇床，按第四次发酵培养基配方，每震荡5分钟加入一种，进行液体菌种的一级培养。pH6.2-6.5，温度25-35度，125r/min好氧震荡培养发酵24-36小时。第四次发酵培养基配方(每250ml/g)：甘油、葡萄糖、谷氨酸钠、磷酸二氢钾各0.5g，碘化钾、硼酸钠、硫酸锌、氯化钾、硫酸亚铁各0.15g、清水补足250ml。

三、液体菌剂的分级扩大培养

1、把经过分类培养的十种一级菌种混合在一起，混匀，静置、均质24小时后，即成为可使非豆科作物结瘤固氮自肥的一级液体菌剂；

2、液体菌剂的二级扩繁培养。按第四次发酵培养基的配置比例配制10L液体培养液，添加一级菌剂200ml，pH6.2-6.5，温度25-35度，125r/min发酵罐好氧发酵扩繁培养24-36小时；

3、液体菌剂的三级扩繁培养。按第四次发酵培养基的配置比例配制100L液体培养液，添加二级菌剂2000ml，pH6.2-6.5，温度25-35度，125r/min发酵罐好氧发酵扩繁培养24-36小时；

4、经过三级扩大繁殖制备的液体菌剂，即成为能使非豆科作物结瘤固氮自肥的液体菌剂。用该液体菌剂（按重量占20-30%）均匀混拌吸附于含水率小于10%的草炭土中，即成为能使非豆科作物结瘤固氮自肥的固体菌剂。用该制剂施用于多种非豆科作物种植，都使其根部结出根瘤，并在少施氮肥的情况下获得高产。

具体见实施例二、三。

实施例二：用可使非豆科作物结瘤固氮自肥的菌剂种植水稻的对比示范

实施地点：广西壮族自治区武宣县东沟乡

实施时间：2017年7-10月

水稻种植农户在当年晚稻常规种植的稻田中划分出3亩水田施用可使非豆科作物结瘤固氮自肥的菌剂（以下简称菌剂）做对比示范。

具体实施情况如下：

1、对照田的基本情况。除了3亩示范田，周围3百多亩稻田都可作为对照田。稻种为传统稻种[丝苗香1号]，一般晚稻常规产量700-800斤。早稻收获后，晚稻种植前要进行两次耙田整地，在第一次耙田时先撒施总养分45%（氮磷钾含量15/15/15)复合肥一袋（50kg）/ 亩做底肥，边撒施边耙田。在水稻分蘖期追施尿素10kg+氧化钾5kg/亩。在分蘖期和孕穗期用5%的磷酸氢二钾溶液喷施2次，共用磷酸氢二钾2kg/亩。每亩肥料用量及投入：复合肥1袋/50kg/120元 + 尿素10kg x 1.4元 + 钾肥5kg x 3.6元 + 磷酸氢二钾1kg/6元。合计肥料投入158元/亩；

2、示范田的操作步骤。稻种仍为传统稻种[丝苗香1号]，一般常规产量700-800斤。早稻收获后，晚稻种植前要进行两次耙田整地，在第一次耙田时先撒施已经混拌菌剂的有机肥，亩施用量一袋（50kg），边撒施边耙田。有机肥是用蚕粪和滤泥发酵，有机质45%，总养分5%（氮磷钾含量1/2/2）。在有机肥中已经预先混入液体菌剂10L。抛插秧时，在盆里放入用清水稀释到1%的液体菌剂，使用菌剂0.5L/亩。先把秧苗秧盘在盆里浸蘸一下根部，再随着第二次耙田抛插秧。水稻定植15日后至孕穗期，每周用1%的液体菌剂避开阳光和雨天对叶茎喷施一次，全程共喷施5次，共使用液体菌剂2.5L/亩。其中有2次加了5%的磷酸氢二钾，用量1kg/亩。从定植到分蘖期水稻长势比对照田矮了三分之一，到孕穗期已超过。分蘖期间根系粗壮比对照田大了一倍，在扬花期时根部已经发现结有根瘤。中秋收割时，周围的稻田都已枯黄，而示范田却出现叶杆碧绿稻穗金黄‘绿杆成熟’的景观。收割后示范田亩产干谷1100斤。比对照田多产出260斤/亩。每亩肥料用量及投入：有机肥1袋/50kg/40元，液体菌剂13Lx 2元，磷酸氢二钾1kg/6元。合计肥料投入72元/亩。由于全程没有施用化肥和农药，所产稻谷被香港一家有机食品公司全部订购。

实施例三：用可使非豆科作物结瘤固氮自肥的菌剂种植玉米的对比示范

实施地点：广西壮族自治区宜州市庆远镇山湾村

实施时间：2018年3-8月

甜玉米种植农户小覃在玉米田中划分出1亩，施用可使非豆科作物结瘤固氮自肥的菌剂（以下简称菌剂）做对比示范。

具体实施情况如下：

1、对照田的基本情况。在1亩示范田的周围有1百多亩玉米地都可作为对照田。当地农户所用的是‘超甜玉米20号’甜玉米种，一般每亩2800株，每株留结单穗，亩产棒子约2600-2800个，裸穗鲜重300-400g，亩产裸穗200-2100斤。播种时基施复合肥50kg/袋（氮磷钾含量15/15/15），7叶期追施尿素20kg，喇叭花期用1kg硫酸锌+1kg磷酸氢二钾配制5%的溶液叶茎喷洒1-2次。每亩肥料用量及投入：复合肥1袋/50kg/120元 + 尿素20kg x 1.4元 + 硫酸锌1kg x 7元 + 磷酸氢二钾1kgx6元。合计肥料投入161元/亩；

2、示范田的操作步骤。玉米种仍用的是‘超甜玉米20号’甜玉米种，每亩种植2800株，每株留结双穗，亩产成品棒子3600个，裸穗鲜重300-400g，亩产成品裸穗2520斤。播种时基施用蚕粪和滤泥发酵的有机肥2袋（50kg/袋），有机质45%，总养分5%（氮磷钾含量1/2/2）。在有机肥中已经预先混入液体菌剂10L/袋。液体菌剂0.5L用清水50L稀释,做定根水随下种点施。7叶后至孕穗期，每周用1%的液体菌剂避开阳光和雨天对叶茎喷施一次，全程共喷施5次，共使用液体菌剂2.5L/亩。其中有2次加了5%的硫酸锌，用量1kg/亩。从下种到7叶时长势比对照田矮了三分之一，到喇叭口期已超过对照田。孕穗期间根系粗壮比对照田大了一倍，根部已经结有根瘤。每亩肥料用量及投入：有机肥2袋x 40元 + 液体菌剂20.5L x 1元 +硫酸锌1kg x 7元 ,合计肥料投入107.5元/亩；

3、示范田肥料投入比对照田减少34%，产量增加20%，而且由于没施用化肥，产品品质提高，口味回归天然。

Claims (10)

1.使非豆科作物结瘤固氮及培育菌剂的方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）豆科植物菌土的培养：采集多种豆科植物根瘤及根系土壤，通过好氧发酵，富集、提纯、复壮其中的固氮菌、根瘤菌及内生菌，制成固体菌土；

（2）非豆科作物的栽培结瘤：用步骤（1）中获得的固体菌土栽培种植接种多种非豆科作物，经过光合作用和微生物酶等生物转化的作用，促使非豆科作物结出根瘤；

（3）非豆科作物专用菌剂的培养：以非豆科作物结瘤的根瘤菌、固氮菌和内生菌为母种，经分类及混合培养，好氧发酵扩大繁殖后，制成对非豆科作物接种施用的菌剂。

2.如权利要求1所述的使非豆科作物结瘤固氮及培育菌剂的方法，其特征在于，所述豆科植物菌土的培养，包括以下步骤：

（a）菌种的采集：选择已经生长成熟的8-10种豆科植物，如大豆、豇豆、绿豆、红豆、黑豆、苜蓿、田青、三叶草等，把植物根、茎、叶以及根部周围2厘米的土壤挖出，每株约0.5千克左右；

（b）固体菌土的第一次发酵：把采集的根、茎、叶、土全部粉碎，与有机质丰富的田园土按照1：1的比例混拌均匀，再加入第一次菌种培养基，充分混匀，用适量清水调节使土料含水率保持在35-45%；发酵条件：ph值在6.5-7.0之间；在自然环境下，堆成条堆，用塑料膜遮盖避光，发酵48小时，堆内温度保持在25-35度；

（c）固体菌土的第二次发酵：在第一次发酵好的菌土中加入第二次菌种培养基，充分混匀；发酵条件：ph值在6.5-7.0之间；在自然环境下，用塑料膜遮盖堆放，避光发酵24-36小时，堆内温度保持在25-35度；

（d）固体菌土的第三次发酵：把以上经过两次发酵好的菌土加入第三次菌种培养基，充分混匀；发酵条件：ph值在6.2-6.5之间；在自然环境下，堆放避光发酵24小时，堆内温度保持在25-35度。

3.如权利要求2所述的使非豆科作物结瘤固氮及培育菌剂的方法，其特征在于，所述第一次菌种培养基，按菌土的重量比，采用干酵母菌 0.1%，浓度为 6-8%的谷氨酸钠溶液0.02%，依次溶入1-5%清水中备用。

4.如权利要求2所述的使非豆科作物结瘤固氮及培育菌剂的方法，其特征在于，所述第二次菌种培养基，按菌土的重量比，采用钼酸钠 0.1%，磷酸氢二钾 1.0%，氯化钠 0.01%，硼酸钠 0.1%，碘化钾 0.03%，硫酸亚铁 0.1%，硫酸锌 0.05%，谷氨酸钠 1.0%，酵母膏 0.1%，三种VB（2/6/12）各 0.01%，依次溶入1-5%清水中备用。

5.如权利要求2所述的使非豆科作物结瘤固氮及培育菌剂的方法，其特征在于，所述第三次菌种培养基，按菌土的重量比，采用浓度为25%的大豆浆 5%，浓度为10%的大豆豆芽汁5%，浓度为6-8%的谷氨酸钠溶液 1%，活性干酵母1%；其中，大豆浆要加温至85度半熟。

6.如权利要求1所述的使非豆科作物结瘤固氮及培育菌剂的方法，其特征在于，所述非豆科作物的栽培结瘤，包括以下步骤：

（e）把经过三次发酵好的固体菌土分装至花盆，种植多种非豆科作物，如：水稻、小麦、玉米、芹菜、黄瓜、辣椒、茄子、番茄、香菜、油菜、百香果；按时浇水松土，保持一定的湿度，一般温度不低于18度；

（f）把经过三次发酵好的固体菌土，用50-100倍的清水稀释，搅匀避光静置36小时后，滤取上清液用于盆栽植物叶茎喷施或淋根，隔天一次；

（g）对即将成熟的盆栽作物抽样观察；把盆栽作物连盆到出，将作物连根取出，用清水浸洗根茎，发现根部结有根瘤的，同类作物即可采收。

7.如权利要求1所述的使非豆科作物结瘤固氮及培育菌剂的方法，其特征在于，步骤（3）中，非豆科作物专用菌剂的分类及混合培养，与扩大繁殖，包括以下步骤：

（h）把步骤（g）中即将成熟的盆栽作物连根全部取出，用清水浸洗干净，备用；

（i）按第三次菌种培养基的比例配制培养液，分装三角瓶，每500ml瓶的装瓶量为250ml，备用；

（j）分类接种：按类别把盆栽作物根部结的根瘤取下，用玻璃片压碎，再用第三次菌种培养基的比例配制的培养液冲入三角瓶内；尚未结根瘤的，在其根茎叶中有根瘤菌和固氮菌的类菌体，应把根茎叶捣碎取汁放入瓶内；按作物品种贴上分类标签；

（k）按第四次菌种培养基称量发酵培养材料；每震荡5分钟将其中的一种加入到三角瓶内，全部加入后，继续好氧震荡发酵24 - 36小时；发酵条件：震荡频率125r/min ,pH值在6.2-6.5之间，温度保持在25-35度；

（l）把分类培养的液体菌剂混合在一起，混匀、静置、均质后即成为可使非豆科作物结瘤固氮的一级菌种保存；

（m）菌种的二级扩繁：按第四次菌种培养基的比例配制二级菌剂扩大培养剂，一级菌种的添加比例为2-5%；发酵条件：ph值在6.2-6.5之间，温度保持在25-35度，好氧震荡发酵24-36小时；

（n）菌种的三级扩繁：按第四次菌种培养基的比例配制三级扩大培养基，二级菌种的添加比例为2-5%；发酵条件：ph值在6.2-6.5之间，温度保持在25-35度，好氧震荡发酵24-36小时。

8.如权利要求7所述的使非豆科作物结瘤固氮及培育菌剂的方法，其特征在于，所述第四次菌种培养基，以每250ml/g（ml）计量，采用甘油2.5ml，葡萄糖2.5g，磷酸氢二钾5g，谷氨酸钠1g，酵母膏 1g，硼酸钠0.15g，硫酸锌0.15g，氯化钾0.15g，硫酸亚铁0.15g，氯化钠0.1g，碳酸钙1.5g，无菌水补足250ml。

9.使非豆科作物结瘤固氮的制剂，其特征在于，经三级扩大繁殖制备的液体菌剂，即作为可使非豆科作物结瘤固氮的液体制剂。

10.使非豆科作物结瘤固氮的制剂在种植非豆科作物中的应用，其特征在于，用清水稀释非豆科作物结瘤固氮的菌剂100-500倍，可直接施用于非豆科作物，可以通过叶茎喷施、灌根、蘸根、随水滴灌等多种方式接种给非豆科作物，使之结瘤固氮；经三级扩大繁殖的液体菌剂，用吸附剂吸附可制成固体菌剂，用于种植非豆科作物随基肥施入接种，可以促使各种非豆科作物结瘤并固氮自肥。