CN1802926A - 一种防治设施栽培连作障碍的双重调控剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种防治设施栽培连作障碍的双重调控剂其组分包括如下重量比例的：按活菌含量计算为107－108cfu/g的芽孢杆菌、链霉菌、或木霉的功能微生物菌剂1－10％，有机功能表达增效物质发酵有机肥、草炭或/和褐煤混合物70－98％，无机功能增效物质沸石、麦饭石或页岩5－20％。通过对根际微生态和宿主免疫与生长进行双重调控实现防治设施栽培连作障碍目的的制剂及其制备方法。将功能微生物吸附到增效物质上，把植物的根系、根际生物和根际土壤视为一个微生态系统，通过对根际微生物种群与数量和土壤理化性状的双重调控，抑制病原物的群体数量在致病阈值以下。
Description
技术领域
本发明涉及一种防治设施栽培连作障碍的调控剂及其制备方法，尤其是通过对根际微生态和宿主免疫与生长进行双重调控实现防治设施栽培连作障碍目的的制剂及其制备方法。
背景技术
近几年，设施蔬菜、瓜果等的栽培面积逐年扩大，并向专业化、集约化方向发展。随着连作年限的延长，连作障碍已成为限制设施栽培持续发展的主要瓶颈之一。连作障碍的发病因子即有病原微生物(真菌、细菌、病毒、线虫)侵染性病害(土传病害)，还有盐渍化、自毒物质等导致的生理病害，有时则是多因子的联合作用(郑军辉，中国蔬菜，2004(3)：56～58)，目前国内外还没有行之有效的防治方法。倒茬、无土栽培等措施虽然效果好，但由于受土地条件、投入成本等因素的制约，限制了技术措施的推广普及。化学防治是目前采用的主要手段，防治效果较好的化学制剂为卤代烷类土壤熏蒸剂，如溴甲烷、氯化苦等(
http://www.sdngx.com/ Article/Class3/Class24/Class45/200503/531.html)，但由于用化学制剂只能防治集中在蔬菜根部的病原微生物(真菌、细菌、病毒、线虫)侵染性病害(土传病害)，因此对于由多种发病因子引起的连作障碍防效不理想，且投入成本较高，在实际操作中还存在使用方法和用量的盲目性，以致产生耐药菌和农药残留等弊端。生物防治以其高效、无公害、成本低等特性而广泛受到世界各国的重视，并成为当前研究与开发的热点，如99112704.8专利“生物菌剂及制备方法”公开了一种生物菌剂，但它仅对土传病害有明显的防治效果，对于由多种因素引起的连作障碍防效不高和防效不稳定。并且200410041507.8专利“一种能消除作物连作障碍的肥料及其生产方法”、03144289.7专利“作物连作障碍调控剂”、200410092464.6专利“一种多功能肥料”和200410002186.0专利“海藻、黄腐植酸微生物肥的生产方法”中提到的防治连作障碍的制剂都是有机或无机肥料，只能将特定的根部病害、线虫危害或生理障碍等作为单一靶标进行单一防治。
发明内容
本发明的目的在于避免上述缺陷，而提供一种防治设施栽培连作障碍的双重调控剂及其制备方法。依据“植物根际微生态结构、植株自身免疫与根系生长双重调控”理论，采用有机和无机功能表达增效物质，将功能微生物吸附到增效物质上，把植物的根系、根际生物和根际土壤视为一个微生态系统，通过对根际微生物种群与数量和土壤理化性状的双重调控，抑制病原物的群体数量在致病阈值以下，同时提高根系活力和植株对营养、水份吸收率和抗逆能力，实现植物的正常生长。
本发明的技术方案是这样实现的：这种防治设施栽培连作障碍的双重调控剂，其特征在于其组分包括如下重量比例的：按活菌含量计算为107-108cfu/g的芽孢杆菌(Bacillus.spp)、链霉菌(Streptomyces.spp)、或木霉(Trichoderma.spp)的功能微生物菌剂1-10％，有机功能表达增效物质发酵有机肥、草炭或/和褐煤混合物70-98％，无机功能增效物质沸石、麦饭石或页岩5-20％。
所述的防治设施栽培连作障碍的双重调控剂，所述的功能微生物菌剂是以麸皮、草炭、沸石或麦饭石为载体的芽孢杆菌、链霉菌或木霉菌液吸附物。
所述的防治设施栽培连作障碍的双重调控剂，所述的有机功能增效物质的发酵有机肥为鲜鸡粪、鲜猪粪、酵素菌、玉米秸秆粉、麸皮或花生皮粉物料的混合物发酵而成，鲜鸡粪、鲜猪粪、酵素菌、玉米秸秆粉或麸皮或花生皮粉等物料的比例为20～50％、50～80％、0.3％、10～20％。
所述的防治设施栽培连作障碍的双重调控剂，其组分是如下重量比例的：含有1.0×1010cfu/g芽孢杆菌的纯菌制剂2％、发酵有机肥68％、草炭20％、麦饭石10％。
所述的防治设施栽培连作障碍的双重调控剂，其组分是如下重量比例的：含有5.0×109cfu/g链霉菌的纯菌制剂8％、发酵有机肥62％、褐煤12％、麦饭石18％。
所述的防治设施栽培连作障碍的双重调控剂，其组分是如下重量比例的：含有1.0×1010cfu/g木霉的纯菌制剂2％、发酵有机肥72％、草炭20％、沸石6％。
所述的防治设施栽培连作障碍的双重调控剂的制备方法，其特征在于包括如下步骤：
a、功能菌菌种扩大培养基和发酵培养基的制备：将20％麸皮水溶液，80-100℃加热浸提30分钟得到的麸皮浸汁30％(W/W)、豆粕粉10％、玉米淀粉20％、硫酸亚铁0.03％、碳酸钙3％、水余量加入生物反应器中，夹层蒸汽加热至115℃，灭菌20分钟，迅速冷却到30℃备用；
b、功能菌种子液的制备：在斜面培养基上连续转接功能菌菌种2-3次，活化后，利用步骤a中制备的培养基进行液体种子逐级扩大培养.种子液中菌数达到108-109cfu/ml；
c、功能微生物菌剂制备：将步骤a中制备的培养基中接入步骤b中制备的功能菌种子液，使接种量的菌数达到10-10cfu/ml，好氧发酵24-72小时，中间搅拌，通入灭菌空气，当菌数达到109-1010cfu/ml时发酵结束，迅速冷却到20℃以下；菌液导出后，用灭菌麸皮、草炭、沸石或麦饭石为载体与菌液按照1∶1比例混合，将功能微生物吸附在载体上，在小于60℃温度下干燥，粉碎即为成品，其活菌总量达109-1011cfu/g；
d、发酵有机肥的制备：将市售酵素菌与鲜鸡粪、鲜猪粪、玉米秸秆粉按0.3％、30％、50％、20％比例混合，调最终含水量40-60％，混匀，堆置，进行好氧自然发酵；每三天翻倒发酵物料一次；10-20天后，物料开始降温，发酵结束，风干或烘干即为发酵有机肥产品；
E、将步骤d中制备发酵有机肥与其它有机、无机功能表达增效物质粉碎过3～40目筛；
F、将功能微生物、发酵有机肥和其它有机、无机功能增效物质按配方中比例进行混合，并充分搅拌即可。
所述的防治设施栽培连作障碍的双重调控剂的制备方法，步骤b、c所述的功能菌种是链霉菌，链霉菌菌剂的制备方法是：将步骤a中制备的培养基中接入步骤b中制备的链霉菌种子液，使接种量的菌数达到106-107cfu/ml，好氧发酵72小时，中间搅拌，通入灭菌空气，当菌数达到109-1010cfu/ml时发酵结束，迅速冷却到20℃以下；菌液导出后，用灭菌的麸皮与菌液按照1∶1比例混合，将链霉菌吸附在草炭上，在55℃温度下干燥，粉碎即为成品，其活菌总量达109-1011cfu/g。
所述的防治设施栽培连作障碍的双重调控剂的制备方法，步骤b、c所述的功能菌种是芽孢杆菌，芽孢杆菌菌剂的制备方法是：在步骤a中制备的培养基中接入步骤b中制备的芽孢杆菌种子液.使接种量的菌数达到106-107cfu/ml，好氧发酵36小时，中间搅拌，通入灭菌空气，当菌数达到109-1010cfu/ml时发酵结束，迅速冷却到20℃以下；菌液导出后，用灭菌的草炭和菌液1∶1比例混合，将芽孢杆菌吸附在草炭上，在60℃温度下干燥，粉碎即为成品，其活菌总量达109-1011cfu/g。
所述的防治设施栽培连作障碍的双重调控剂的制备方法，步骤b、c所述的功能菌种是木霉，木霉的制备方法是：在步骤a中制备的培养基中接入步骤b中制备的木霉种子液，使接种量的菌数达到106-107cfu/ml，好氧发酵72小时，中间搅拌，通入灭菌空气，当菌数达到109-1010cfu/ml时发酵结束，迅速冷却到20℃以下；菌液导出后，用灭菌的沸石和菌液1∶1比例混合，将木霉吸附在草炭上，在50℃温度下干燥，燥粉碎即为成品，其活菌总量达109-1011cfu/g。
本发明首次利用“植物根际微生态结构、植株自身免疫与根系生长双重调控”理论用于防治设施栽培连作障碍，其优点为：
1、安全、无害。采用的微生物菌株都是根际正常微生物，采用的增效物材料都是天然的有机和无机成分，对生态和人畜安全，不产生耐药性和药物残留，环境友好，安全绿色。
2、功能多样，效果显著、稳定。该制剂具有如下综合功能，(1)有效防治由镰刀菌、腐霉、疫霉和丝核菌等致病真菌和根结线虫导致的番茄、黄瓜、甜椒、草莓等的根部危害，田间校正防效达到80％以上；(2)提高出苗率，促根壮苗。出苗率提高30％以上，育成苗根系干重比对照提高30～50％，根长提高20～40％；(3)降解根系自毒物质的危害，调节土壤理化性质。模拟实验表明，当土壤中香豆素、邻苯二甲酸等酚酸类自毒物质浓度为100ug/kg时，可明显抑制番茄发芽和根系生长，添加双重调控剂后，当自毒物质浓度高达200ug/kg时，番茄仍能正常发芽和生长，且育成苗的质量优于空白对照。(4)产量、品质及耐储性能提高，增产率大于20％，果品色泽鲜艳、外型端正、口感和营养品质显著改善，储存期延长2倍以上。
3、生产成本低。选用的发酵有机肥、草炭和沸石等材料价廉易得，便于产业化。
附图说明
图1是本发明双重调控剂制备方法的工艺流程图
具体实施方式
实施例1组分：1.0×1010cfu/g芽孢杆菌的纯菌制剂2％、发酵有机肥68％、草炭20％、麦饭石10％。
实施例2组分：含有1.0×1010cfu/g芽孢杆菌的纯菌制剂1％、发酵有机肥84％、褐煤10％、麦饭石10％。
实施例3组分：含有5.0×1010cfu/g芽孢杆菌的纯菌制剂5％、发酵有机肥65％、草炭15％、页岩15％。
实施例4组分：含有5.0×108cfu/g芽孢杆菌的纯菌制剂10％、发酵有机肥65％、褐煤5％、页岩20％。
实施例1-4制备方法：
a、功能菌菌种扩大培养基和发酵培养基的制备：将20％麸皮水溶液，80-100℃加热浸提30分钟得到的麸皮浸汁30％(W/W)、豆粕粉10％、玉米淀粉20％、硫酸亚铁0.03％、碳酸钙3％、水余量加入生物反应器中，夹层蒸汽加热至115℃，灭菌20分钟，迅速冷却到30℃备用；
b、芽孢杆菌种子液的制备：斜面菌种连续在营养肉汤培养基上转接芽孢杆菌菌种2-3次，活化后，利用步骤a中制备的培养基进行液体种子进行逐级培养，种子液中菌数达到108-109cfu/ml；
c、功能微生物菌剂制备：在步骤a中制备的培养基中接入步骤b中制备的芽孢杆菌种子液，使接种量的菌数达到106-107cfu/ml，好氧发酵36小时，中间搅拌，通入灭菌空气，当菌数达到109-1010cfu/ml时发酵结束，迅速冷却到20℃以下；菌液导出后，用灭菌的草炭和菌液1∶1比例混合，将芽孢杆菌吸附在草炭上，在60℃温度下干燥，粉碎即为成品，其活菌总量达109-1011cfu/g；
d、发酵有机肥的制备：将市售酵素菌与鲜鸡粪、鲜猪粪、玉米秸秆粉按0.3％、30％、50％、20％比例混合物料，调最终含水量45％，混匀，堆置，进行好氧自然发酵；每三天翻倒发酵物料一次，10日(夏天)后，物料开始降温，发酵结束，风干即为发酵有机肥产品；
E、将步骤d中制备发酵有机肥和其它有机、无机功能表达增效物质粉碎过3～40目筛，
F、将芽孢杆菌、发酵有机肥和其它有机、无机功能表达增效物质按配方中比例进行混合，并充分搅拌即可。
实施例5组分：含有5.0×109cfu/g链霉菌的纯菌制剂8％、发酵有机肥62％、褐煤12％、麦饭石18％。
实施例6组分：含有5.0×109cfu/g链霉菌的纯菌制剂7％、发酵有机肥73％、草炭8％、沸石12％。
实施例7组分：含有5.0×109cfu/g链霉菌的纯菌制剂6％、发酵有机肥68％、褐煤18％、沸石8％。
实施例8组分：含有1.0×1010cfu/g链霉菌的纯菌制剂2％、发酵有机肥98％。
实施例4-8制备方法：
a、功能菌菌种扩大培养基和发酵培养基的制备：将20％麸皮水溶液，80-100℃加热浸提30分钟得到的麸皮浸汁30％(W/W)、豆粕粉10％、玉米淀粉20％、硫酸亚铁0.03％、碳酸钙3％、水余量加入生物反应器中，夹层蒸汽加热至115℃，灭菌20分钟，迅速冷却到30℃备用；
b、链霉菌种子液的制备：斜面菌种连续在高氏1号培养基上转接链霉菌菌种2-3次，活化后，利用步骤a中制备的培养基进行液体种子逐级扩大培养，种子液中菌数达到108-109cfu/ml；
c、链霉菌菌剂制备：将步骤a中制备的培养基中接入步骤b中制备的链霉菌种子液，使接种量的菌数达到106-107cfu/ml，好氧发酵72小时，中间搅拌，通入灭菌空气，当菌数达到109-1010cfu/ml时发酵结束，迅速冷却到20℃以下；菌液导出后，用灭菌的麸皮和菌液1∶1比例混合，将链霉菌吸附在草炭上，在55℃温度下干燥，粉碎即为成品，其活菌总量达109-1011cfu/g；
d、发酵有机肥的制备：将市售酵素菌与鲜鸡粪、鲜猪粪、玉米秸秆粉按0.3％、30％、50％、20％比例混合物料，调最终含水量50％，混匀，堆置，进行好氧自然发酵；每三天翻倒发酵物料一次。20日(冬天)后，物料开始降温，发酵结束，烘干即为发酵有机肥产品；
E、将步骤d中制备发酵有机肥和其它有机、无机功能表达增效物质粉碎过3～40目筛；
F、将链霉菌、发酵有机肥和其它有机、无机功能表达增效物质按配方中比例进行混合，并充分搅拌即可。
实施例9组分：含有5.0×109cfu/g木霉的纯菌制剂6％、发酵有机肥70％、褐煤14％、麦饭石10％。
实施例10组分：含有1.0×1010cfu/g木霉的纯菌制剂2％、发酵有机肥72％、草炭20％、沸石6％。
实施例11组分：含有5.0×108cfu/g木霉的纯菌制剂10％、发酵有机肥68％、草炭12％、页岩粉10％。
实施例12组分：含有5.0×108cfu/g木霉的纯菌制剂10％、发酵有机肥90％。
实施例9-12制备方法：
a、功能菌菌种扩大培养基和发酵培养基的制备：将20％麸皮水溶液，80-100℃加热浸提30分钟得到的麸皮浸汁30％(W/W)、豆粕粉10％、玉米淀粉20％、硫酸亚铁0.03％、碳酸钙3％、水余量加入生物反应器中，夹层蒸汽加热至115℃，灭菌20分钟，迅速冷却到30℃备用；
b、木霉种子液的制备：斜面菌种连续在PDA培养基上转接木霉菌种2-3次，活化后，利用步骤a中制备的培养基进行液体种子逐级扩大培养，种子液中菌数达到108-109cfu/ml；
c、功能微生物菌剂制备：在步骤a中制备的培养基中接入步骤b中制备的木霉种子液，使接种量的菌数达到106-107cfu/ml，好氧发酵72小时，中间搅拌，通入灭菌空气，当菌数达到109-1010cfu/ml时发酵结束，迅速冷却到20℃以下；菌液导出后，用灭菌的沸石和菌液1∶1比例混合，将木霉吸附在草炭上，在50℃温度下干燥，粉碎即为成品，其活菌总量达109-1011cfu/g；
d、发酵有机肥的制备：将市售酵素菌与鲜鸡粪、鲜猪粪、玉米秸秆粉按0.3％、30％、50％、20％比例混合物料，调最终含水量58％，混匀，堆置，进行好氧自然发酵；每三天翻倒发酵物料一次；10日(夏天)后，物料开始降温，发酵结束，风干即为发酵有机肥产品。
E、将步骤d中制备发酵有机肥和其它有机、无机功能表达增效物质粉碎过3～40目筛；
F、将木霉、发酵有机肥和其它有机、无机功能表达增效物质按配方中比例进行混合，并充分搅拌即可。
本发明列举的实施例旨在进一步地阐述防治设施栽培连作障碍的双重调控剂及制备方法，而不对本发明的范围构成任何限制。本发明实例得到的产品和经由本发明权利要求书1-10所述的方法均可得到防治设施栽培连作障碍的双重调控剂产品。
Claims (10)
1、一种防治设施栽培连作障碍的双重调控剂，其特征在于其组分包括如下重量比例的：按活菌含量计算为107-108cfu/g的芽孢杆菌、链霉菌或木霉菌的功能微生物菌剂1-10％，有机功能表达增效物质发酵有机肥、草炭或/和褐煤混合物70-98％，无机功能增效物质沸石、麦饭石或页岩5-20％。
2、根据权利要求1所述的防治设施栽培连作障碍的双重调控剂，其特征在于：所述的功能微生物菌剂是以麸皮、草炭、沸石或麦饭石为载体的芽孢杆菌、链霉菌或木霉菌液吸附物。
3、根据权利要求1所述的防治设施栽培连作障碍的双重调控剂，其特征在于：有机功能增效物质的发酵有机肥为鲜鸡粪，鲜猪粪，酵素菌，玉米秸秆粉或麸皮或花生皮粉物料的混合物发酵而成，鲜鸡粪，鲜猪粪，酵素菌，玉米秸秆粉或麸皮花生皮粉等物料的比例为20～50％、50～80％、0.3％、10～20％。
4、根据权利要求1所述的防治设施栽培连作障碍的双重调控剂，其特征在于：其组分是如下重量比例的：含有1.0×1010cfu/g芽孢杆菌的纯菌制剂2％、发酵有机肥68％、草炭20％、麦饭石10％。
5、根据权利要求1所述的防治设施栽培连作障碍的双重调控剂，其特征在于：其组分是如下重量比例的：含有5.0×109cfu/g链霉菌的纯菌制剂8％、发酵有机肥62％、褐煤12％、麦饭石18％。
6、根据权利要求1所述的防治设施栽培连作障碍的双重调控剂，其特征在于：其组分是如下重量比例的：含有1.0×1010cfu/g木霉的纯菌制剂2％、发酵有机肥72％、草炭20％、沸石6％。
7、根据权利要求1-6所述的防治设施栽培连作障碍的双重调控剂的制备方法，其特征在于包括如下步骤：
a、功能菌菌种扩大培养基和发酵培养基的制备：将20％麸皮水溶液，80-100℃加热浸提30分钟得到的麸皮浸汁30％(W/W)、豆粕粉10％、玉米淀粉20％、硫酸亚铁0.03％、炭酸钙3％、水余量加入生物反应器中，夹层蒸汽加热至115℃，灭菌20分钟，迅速冷却到30℃备用；
b、功能菌种子液的制备：在斜面培养基上连续转接功能菌菌种2-3次，活化后，利用步骤a中制备的培养基进行液体种子逐级扩大培养，种子液中菌数达到108-109cfu/ml；
c、功能微生物菌剂制备：将步骤a中制备的培养基中接入步骤b中制备的功能菌种子液，使接种量的菌数达到106-107cfu/ml，好氧发酵24-72小时，中间搅拌，通入灭菌空气，当菌数达到109-1010cfu/ml时发酵结束，迅速冷却到20℃以下；菌液导出后，用灭菌麸皮、草炭、沸石或麦饭石为载体与菌液按照1∶1比例混合，将功能微生物吸附在载体上，在小于60℃温度下干燥，粉碎即为成品，其活菌总量达109-1011cfu/g；
d、发酵有机肥的制备：将酵素菌与鲜鸡粪、鲜猪粪、玉米秸秆粉按0.3％、30％、50％、20％比例混合，调最终含水量40-60％，混匀，堆置，进行好氧自然发酵；每三天翻倒发酵物料一次；10-20日后，物料开始降温，发酵结束，风干或烘干即为发酵有机肥产品；
E、将步骤d中制备发酵有机肥与其它有机、无机功能表达增效物质粉碎过3～40目筛；
F、将功能微生物、发酵有机肥和其它有机、无机功能增效物质按配方中比例进行混合，并充分搅拌即可。
8、根据权利要求7所述的防治设施栽培连作障碍的双重调控剂的制备方法，其特征在于步骤b、c所述的功能菌种是链霉菌，链霉菌菌剂的制备方法是：将步骤a中制备的培养基中接入步骤b中制备的链霉菌种子液，使接种量的菌数达到106-107cfu/ml，好氧发酵72小时，中间搅拌，通入灭菌空气，当菌数达到109-1010cfu/ml时发酵结束，迅速冷却到20℃以下；菌液导出后，用灭菌的麸皮与菌液按照1∶1比例混合，将链霉菌吸附在草炭上，在55℃温度下干燥，粉碎即为成品，其活菌总量达109-1011cfu/g。
9、根据权利要求7所述的防治设施栽培连作障碍的双重调控剂的制备方法，其特征在于步骤b、c所述的功能菌种是芽孢杆菌，芽孢杆菌菌剂的制备方法是：在步骤a中制备的培养基中接入步骤b中制备的芽孢杆菌种子液，使接种量的菌数达到106-107cfu/ml，好氧发酵36小时，中间搅拌，通入灭菌空气，当菌数达到109-1010cfu/ml时发酵结束，迅速冷却到20℃以下；菌液导出后，用灭菌的草炭和菌液1∶1比例混合，将芽孢杆菌吸附在草炭上，在60℃温度下干燥，粉碎即为成品，其活菌总量达109-1011cfu/g。
10、根据权利要求7所述的防治设施栽培连作障碍的双重调控剂的制备方法，其特征在于步骤b、c所述的功能菌种是木霉，木霉的制备方法是：在步骤a中制备的培养基中接入步骤b中制备的木霉种子液，使接种量的菌数达到106-107cfu/ml，好氧发酵72小时，中间搅拌，通入灭菌空气，当菌数达到109-1010cfu/ml时发酵结束，迅速冷却到20℃以下；菌液导出后，用灭菌的沸石和菌液1∶1比例混合，将木霉吸附在草炭上，在50℃温度下干燥，燥粉碎即为成品，其活菌总量达109-1011cfu/g。
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