一種核心生防菌素及含該核心生防菌素的有機肥的製作方法

2023-04-22 23:14:06

一種核心生防菌素及含該核心生防菌素的有機肥的製作方法
【專利摘要】本發明涉及微生物肥料領域，具體是一種核心生防菌素及含該核心生防菌素的有機肥。本發明核心生防菌素的有效成分為哈茨木黴（harzianum）和刺孢吸水鏈黴菌(hygrospinocus?var.beigingenis)。本發明含所述核心生防菌素的有機肥，由以下重量份的組分組成：核心生防菌素3～7份，茶皂素3～7份，有機質75～89份，植物營養素5～11份。本發明還提供製備含核心生防菌素的有機肥的方法。本發明的含核心生防菌素的有機肥，所含核心生防菌素能有效預防或減輕因重茬種植所帶來的病蟲危害，具有微生物修復土壤汙染的功能；所含茶皂素具有的驅避害蟲和生物素的作用；所含有機質能促進土壤團粒結構的形成。
【專利說明】一種核心生防菌素及含該核心生防菌素的有機肥
【技術領域】
[0001]本發明涉及微生物肥料領域，具體是一種核心生防菌素及含該核心生防菌素的有機肥。
【背景技術】
[0002]生態農業的生產需要土壤提供作物生長繁殖的營養物質和生存環境，但農業的過度開發，尤其是長期偏施單質化肥，產生許多問題。如養分單一，土壤結構破壞，肥料利用率低，果蔬味道變差等。生物有機肥是一種能提高作物品質、改良土壤、供肥均衡、肥效明顯的資源節約型、環境友好型肥料。我國現有生物肥均以有機質為基礎，然後配以菌劑和無機肥混合而成。生物肥料在農業上的應用已逐漸被人們所認可。為了廣泛改善這種傳統性生物肥料的現狀，研究者致力於開發出新的生物肥料產品，使其既能提供作物營養，又能改良土壤，同時還能夠對土壤進行消毒和殺滅地下害蟲，即利用生物分解和消除土壤中的汙染物，對土壤起到修復作用。

【發明內容】

[0003]本發明的目的在於針對現狀，提供一種核心生防菌素及含該核心生防菌素的有機肥。
[0004]本發明提供的一種核心生防菌素,其有效成分為哈茨木黴(harzianum)和刺孢吸水鏈黴菌(hygrospinocus var.beigingenis)。哈茨木黴購自中國農業微生物菌種保藏管理中心，平臺資源號為1511C0001ACCC30371，刺孢吸水鏈黴菌購自中國農業微生物菌種保藏管理中心，平臺資源號:1511C0001ACCC40052。
[0005]所述核心生防菌素中哈茨木黴的有效活菌數為8.0X IO8~9.0X108cfu/g，刺孢吸水鏈黴菌的有效活菌數為2.0X IO8~6.0X 108cfu/g，總有效活菌素為10.0X IO8~15.0X 108cfu/g，優選為核心生防菌素中哈茨木黴的有效活菌數為8.5X108cfu/g，刺孢吸水鏈黴菌的有效活菌數為4.0X 108cfu/g，總有效活菌素為12.5X 108cfu/g。
[0006]所述核心生防菌素還含有酶活物質，所述酶活物質為蛋白粉和活性酶，且蛋白粉和活性酶的重量份比為(2~4): (I~3)，優選為3:2。
[0007]本發明還提供所述核心生防菌素的製備方法，包括如下步驟:對哈茨木黴和刺孢吸水鏈黴菌分別進行斜面培養、搖床培養及發酵罐培養後，將得到的發酵液濃縮乾燥得到孢子粉，按比例與酶活物質混勻即得核心生防菌素。具體步驟為:
[0008]I)刺孢吸水鏈黴菌孢子粉的製備:
[0009]①斜面培養:將刺孢吸水鏈黴菌的原始菌種在無菌條件下接種於斜面培養基上，在29±1°C條件下培養36-48h，
[0010]②搖床培養:將步驟①培養的菌種在無菌條件下接種於液體培養基，在pH值
6.5-7.0、溫度為 30°C條件下，140-160r/min 搖床培養 36_48h，
[0011]③發酵罐培養:將步驟②培養的菌種在無菌條件下接種於發酵罐培養基，在pH值7.0-8.0、罐壓0.5kg、溫度為30°C、通風量1:0.8-1.1條件下，培養48_56h後，菌數大於1.0X 101°個/mL，80%菌體轉成芽孢時下罐，得到發酵液，[0012]④將步驟③中得到的發酵液，經過濃縮乾燥製備成刺孢吸水鏈黴菌孢子粉，
[0013]其中，步驟①所述的斜面培養基的配方如下:葡萄糖15g、魚蛋白腖5g、酵母膏5g、水 1000mU瓊脂 15g，
[0014]其中，步驟②所述的液體培養基配方如下:葡萄糖10g、牛肉膏5g、酵母粉5g、澱粉log、豆餅粉5g、磷酸氫二鉀0.5g、硫酸鎂0.2g、水1000mL,
[0015]其中，步驟③所述的發酵罐培養基配方如下:玉米粉26kg、豆餅粉16kg、硫酸銨4kg、葡萄糖8kg、酵母粉2.5kg、蛋白腖1.7kg、加水至600kg。
[0016]2)哈茨木黴孢子粉的製備:
[0017]a將哈茨木黴的原始菌種在無菌條件下接種於斜面培養基上，在28土 1°C條件下培養48h，
[0018]b搖床培養:將步驟a培養的菌種在無菌條件下接種於液體培養基，在pH值6.5-7.0、溫度為30°C條件下，160-200r/min搖床培養24h，
[0019]c發酵罐培養:將步驟b培養的菌種在無菌條件下接種於發酵罐培養基，在pH值
6.5-7.0、罐壓0.5kg、溫度為27-28°C、通風量為1:0.7-0.8，在培養48h後，菌絲體約佔總體積的20%時終止發酵，進行固體發酵產孢，
[0020]d固體發酵產孢:將步驟c經過發酵罐培養後的菌絲體接種到固體發酵培養基上，培養48h，使其產孢量達到90%，
[0021]e將步驟d中產孢後的培養基浸在清水，從而得到哈茨木黴孢子懸浮液，
[0022]f將步驟e中得到的哈茨木黴孢子懸浮液濃縮乾燥製備成哈茨木黴孢子粉，
[0023]其中，步驟a所述的斜面培養基的配方如下:葡萄糖20g、土豆汁200g、瓊脂20g、水 1000mL, pH 自然，
[0024]其中，步驟b所述的液體培養基配方如下:白糖20g、酵母膏0.5g、澱粉20g、磷酸二氫鉀0.5g、硫酸鎂0.2g、氯化鈉0.2g、水1000mL,
[0025]其中，步驟c所述的發酵罐培養基配方如下:澱粉12kg、豆餅粉1.2kg、玉米粉3kg、白糖12kg、酵母膏0.3kg、硫酸鎂0.12kg、氯化鈉0.12kg、加水至600kg,
[0026]其中，步驟d所述的固體發酵培養基配方如下:固體料與水的重量比為1:0.8，其中，所述固體料由如下重量百分比的組份組成:棉籽殼25%、玉米粉10%、麩皮65%。
[0027]3)按比例與酶活物質混勻
[0028]按比例將步驟I)製備的刺孢吸水鏈黴菌孢子粉、步驟2)製備的哈茨木黴孢子粉與酶活物質混勻即得核心生防菌素。
[0029]本發明的一種含所述核心生防菌素的有機肥，由以下重量份的組分組成:核心生防菌素3~7份,茶阜素3~7份,有機質75~89份，植物營養素5~11份。
[0030]本發明的一種含所述核心生防菌素的有機肥，優選由以下重量份的組分組成:核心生防菌素5份，茶皂素5份，有機質82份，植物營養素8份。
[0031]所述的茶皂素(Tea Saponin)是從野生山茶果中提煉的三萜類皂苷物質。本發明的茶皂素採用水提醇沉法提取(即水提取之後再醇沉)。所述水提的工藝條件優選為浸提溫度60°C，液固比10:1，浸提時間2h，浸提次數3次，混勻後既得茶皂素浸提液。所述醇沉的工藝條件優選為乙醇濃度90%，乙醇與茶皂素浸提液體積比4:1，醇沉溫度75°C，醇沉時間
2.5h後既得茶皂素。
[0032]所述有機質是由菜籽餅、豆餅、芝麻餅粉碎混勻後，利用微生物發酵而成，其中，菜籽餅:豆餅:芝麻餅的重量份比為(3~7): (2~4): (I~3)，優選地菜籽餅、豆餅、芝麻餅的重量份比為5:3:2。所述微生物發酵是將枯草芽孢桿菌、哈茨木黴、米麴黴和酵母分別按照有效活菌素5.0X ΙΟ8、1.0X IO8、1.0X 108、3.0X IO8的比例混合製成的核心料，然後按照Ikg核心料與I~2t底物(菜籽餅、豆餅、芝麻餅粉碎後的混合物)的比例拌勻堆慪7~IOd酵解而成。
[0033]所述植物營養素為活性礦物質和微量元素，所述活性礦物質為鉀長石粉，微量元素為硼、鋅、鎂，所述植物營養素是將數7~13重量份的鉀長石粉與I~5重量份的微量元素混勻製備而成，所述微量元素硼、鋅、鎂的重量份比為(I~3): (0.3~0.7): (0.3~
0.7)，優選地所述植物營養素是將10重量份的鉀長石粉與3重量份的微量元素混勻製備而成，且所述微量元素硼、鋅、鎂的重量份比為2:0.5:0.5。所述鉀長石粉、硼、鋅、鎂均過120目篩。
[0034]本發明還提供所述含核心生防菌素有機肥在作物種植中的應用。
[0035]所述應用具體為在作物種植過程中作基肥(溝施或穴施或撒施)或作追肥使用。用量為300~1000kg/hm2，可根據不同的作物和土壤肥力，酌情增減。
[0036]本發明的優點在於:
[0037]1、本發明含核心生防菌素的有機肥中所含微生物種類及其搭配合理，哈茨木黴能產生多種蛋白酶和拮抗物質，`能迅速在植物根際定植形成「保護膜」，而刺孢吸水鏈黴菌能產生多肽類抗生素，當它們搭配後，能增強有益微生物的蛋白酶活性、拮抗和直接殺死作物病原菌的能力，有效預防或減輕作物因連年重茬種植所帶來的病蟲危害，特別是對菸草花葉病[包括菸草普通花葉病Tobacco mosaic virus (TMV)和黃瓜花葉病Cucumber mosaicvirus (CMV)]和爺科類花葉病(obacco mosaic virus),以及由半知菌亞門的鏈格孢菌[Alternaria alternata(Fries)Keissler]侵染所引起的赤星病等的防治有特效。
[0038]2、本發明含核心生防菌素的有機肥所含核心生防菌素的製備方法先進科學，簡便可行，菌種孢子數含量高，活性強，存活時間長。
[0039]3、本發明含核心生防菌素的有機肥通過添加核心生防菌素，使土壤中有益微生物區系分布及定植繁衍的微環境得到了改善，大量衍生物的產生在一定程度上螯合或阻斷了重金屬對作物的直接危害，具有微生物修復土壤汙染的功能。
[0040]4、本發明含核心生防菌素的有機肥添加的茶皂素具有的驅避害蟲和生物素的作用，其本身就是很好的生物農藥，還能刺激作物生長，並對於難以防治的地下蟲害，如地老虎、蚯蚓、線蟲等具有有效的殺滅作用，而且不會造成土壤汙染，有利於環境保護。
[0041]5、本發明含核心生防菌素的有機肥中含有的有機質在土體中與無機膠體結合形成有機-無機膠體複合體，促進土壤團粒結構的形成，具有改善土壤理、化性能，增強土壤保水、保肥能力的功效，其中的有機質含有大量的可供植物直接吸收利用的營養物質，具有良好的穩定植物細胞酸鹼度和提高作物自身抗逆的能力。
[0042]6、本發明含核心生防菌素的有機肥為粉狀或顆粒狀劑型，施用方法簡便實用，在種植田土中做底肥溝施或穴施或撒施，也可用作追肥。[0043]7、本發明含核心生防菌素的有機肥的田間應用效果好:將本本發明含核心生防菌素的有機肥以300kg/hm2做底肥溝施，225kg/hm2做煙苗移栽時的穴肥，其整個菸草的全生長期可不必再追肥，與採用同樣方法施用等量的濃度為30%的氮、磷、鉀比例為8:11:11的複合肥相比，使用本發明的肥料產品，煙株根系發達，單葉重增加11%，適時落黃色澤好，提早成熟5天，菸草花葉病減少50%，赤星病減少28%，經烘烤後上等菸葉比例增加23%，香味增加，吸味品質提高，產量達到3270kg/hm2，比對照增產13%，且耐儲藏。
【具體實施方式】
[0044]以下實施例用於說明本發明，但不用來限制本發明的範圍。若未特別指明，實施例中所用的技術手段為本領域技術人員所熟知的常規手段，所用原料均為市售商品。
[0045]實施例1核心生防菌素和茶皂素的製備和應用
[0046]I核心生防菌素製備
[0047]1.1本發明的核心生防菌素其有效成分為哈茨木黴(harzianum) 8.5X 108cfu/g和刺孢吸水鏈黴菌(hygrospinocus var.beigingenis) 4.0X 108cfu/g,總有效活菌數為12.5X 108cfu/g。其中哈茨木黴(harzianum)購自中國農業微生物菌種保藏管理中心,平臺資源號:1511C0001ACCC30371,刺抱吸水鏈黴菌(hygrospinocus var.beigingenis)購自中國農業微生物菌種保藏管理中心，平臺資源號:1511C0001ACCC40052。
[0048]1.2核心生防菌素的製備過程如下:
[0049]1)刺孢吸水鏈黴菌孢子粉的製備:
[0050]①斜面培養:將刺孢吸水鏈黴菌的原始菌種在無菌條件下接種於斜面培養基上，在29 °C條件下培養48h，
[0051]②搖床培養:將步驟①培養的菌種在無菌條件下接種於液體培養基，在pH值7.0、溫度為30°C條件下，160r/min搖床培養48h，
[0052]③發酵罐培養:將步驟②培養的菌種在無菌條件下接種於發酵罐培養基，在pH值7.0、罐壓0.5kg、溫度為30°C、通風量1:0.8條件下，培養48h後，菌數大於1.0XlOici個/mL, 80%菌體轉成芽孢時下罐，得到發酵液，
[0053]④將步驟③中得到的發酵液，經過濃縮乾燥製備成刺孢吸水鏈黴菌孢子粉，
[0054]其中，步驟①所述的斜面培養基的配方如下:葡萄糖15g、魚蛋白腖5g、酵母膏5g、水 1000mU瓊脂 15g，
[0055]其中，步驟②所述的液體培養基配方如下:葡萄糖10g、牛肉膏5g、酵母粉5g、澱粉10g、豆餅粉 5g、K2HPO40.5g、MgSO40.2g、水 lOOOmL，
[0056]其中，步驟③所述的發酵罐培養基配方如下:玉米粉26kg、豆餅粉16kg、硫酸銨4kg、葡萄糖8kg、酵母粉2.5kg、蛋白腖1.7kg、加水至600kg。
[0057]2)哈茨木黴孢子粉的製備:
[0058]a將哈茨木黴的原始菌種在無菌條件下接種於斜面培養基上，在28°C條件下培養48h,
[0059]b搖床培養:將步驟a培養的菌種在無菌條件下接種於液體培養基，在pH值7.0、溫度為30°C條件下，180r/min搖床培養24h，
[0060]c發酵罐培養:將步驟b培養的菌種在無菌條件下接種於發酵罐培養基，在pH值7.0、罐壓0.5kg、溫度為28°C、通風量為1: 0.8，在培養48h後，菌絲體約佔總體積的20%時終止發酵，進行固體發酵產孢，
[0061]d固體發酵產孢:將步驟c經過發酵罐培養後的菌絲體接種到固體發酵培養基上，培養48h，使其產孢量達到90%，
[0062]e將步驟d中產孢後的培養基浸在清水，從而得到哈茨木黴孢子懸浮液，
[0063]f將步驟e中得到的哈茨木黴孢子懸浮液濃縮乾燥製備成哈茨木黴孢子粉，
[0064]其中，步驟a所述的斜面培養基的配方如下:葡萄糖20g、土豆汁200g、瓊脂20g、水 1000mL, pH 自然，[0065]其中，步驟b所述的液體培養基配方如下:白糖20g、酵母膏0.5g、澱粉20g、磷酸二氫鉀0.5g、硫酸鎂0.2g、氯化鈉0.2g、水1000mL,
[0066]其中，步驟c所述的發酵罐培養基配方如下:澱粉12kg、豆餅粉1.2kg、玉米粉3kg、白糖12kg、酵母膏0.3kg、硫酸鎂0.12kg、氯化鈉0.12kg、加水至600kg,
[0067]其中，步驟d所述的固體發酵培養基配方如下:固體料與水的重量比為1:0.8，其中，所述固體料由如下重量百分比的組份組成:棉籽殼25%、玉米粉10%、麩皮65%。
[0068]3)按比例與酶活物質混勻
[0069]將步驟I)製備的刺孢吸水鏈黴菌孢子粉、步驟2)製備的哈茨木黴孢子粉按照4:8.5的比例混合，加入到酶活物質中。所述酶活物質為蛋白粉和活性酶，且蛋白粉和活性酶的重量份比為3:2。混勻即得核心生防菌素，其中哈茨木黴的有效活菌數為8.5X IO8Cfu/g，刺孢吸水鏈黴菌的有效活菌數為4.0X 108cfu/g，總有效活菌素為12.5X 108cfu/g。
[0070]2茶皂素的製作
[0071]茶皂素(Tea Saponin)是從野生山茶果中提煉的三萜類皂苷物質。本發明的茶皂素採用水提醇沉法提取(即水提取之後再醇沉)。所述水提的工藝條件為浸提溫度60°C，液固比10:1，浸提時間2h，浸提次數3次，混合既得茶皂素浸提液。所述醇沉的工藝條件為乙醇濃度90%，乙醇與茶皂素浸提液體積比4:1，醇沉溫度75°C，醇沉時間2.5h後既得茶皂素。
[0072]本實施例將核心生防菌素與茶皂素按重量比1:1的比例混合後，作為核心生防菌素混合體進行應用。
[0073]3核心生防菌素及茶皂素的應用
[0074]3.12012年在湖南省寧遠縣中和鎮新淌頭村採用上述的核心生防菌素混合體進行試驗，實驗面積5畝，土壤肥力中等，土壤類型屬黃泥田。
[0075]3.2在菸葉作物上進行試驗，品種為「湘煙4號」，是由中南站、湖南永州市菸草公司和湖南中煙共同選育，在全國區試、生產示範和工業評價中表現突出。試驗田設有核心生防菌素實驗區3畝和對照處置區2畝。分別進行定標觀察，記錄取樣。
[0076]3.3試驗方法
[0077]3.3.1核心生防菌素混合體試驗田:將核心生防菌素混合體分2次使用，即第一次進行條施或溝施基肥時將配製好的母液兌水施於溝中(畦面開溝)，同時基肥的量與對照區相比減少25%。即菸草專用複合肥(總養分≥30% (8-11-11)，購自湖南金葉眾望科技股份有限公司)390kg/hm2，對照區為525kg/hm2。第二次於移栽後35天左右，將母液兌水葉面噴施一次。
[0078]3.3.2對照試驗田:第一次施基肥與施用核心生防菌素混合體的試驗田同時進行，即煙基專用肥每畝525kg/hm2，其他肥料相同。
[0079]3.3.3施肥時間:
[0080]a.施基肥的時間為2012年3月2日；
[0081]b.第二次噴施核心生防菌素混合體的時間為2012年4月18日。
[0082]3.3.4試驗記錄方法
[0083]各試驗田內選定煙株50棵進行觀察，記錄，然後取樣。
[0084]3.4生產階段記錄
[0085]3月12日移栽，3月15日返苗，伸根期為3月15日_4月29日，5月1-3日現蕾，5月18日打頂，5月28日採收下部煙。
[0086]產量、性狀及等級對比見表1，生理性狀記錄見表2。
[0087]表1應用核心生防菌素混合體與對照的菸草產量、性狀及等級對比結果
【權利要求】
1.一種核心生防菌素,其特徵在於,其有效成分為哈茨木黴(harzianum)和刺孢吸水鏈黴菌(hygrospinocus var.beigingenis)。
2.根據權利要求1所述的核心生防菌素，其特徵在於，哈茨木黴的有效活菌數為8.0XlO8~9.0X108cfu/g，刺孢吸水鏈黴菌的有效活菌數為2.0XlO8~6.0 X 108cfu/g,總有效活菌素為10.0XlO8~15.0X 108cfu/g。
3.根據權利要求2所述的核心生防菌素，其特徵在於，哈茨木黴的有效活菌數為8.5 X 108cfu/g,刺孢吸水鏈黴菌的有效活菌數為4.0 X 108cfu/g,總有效活菌素為12.5X108cfu/g。
4.根據權利要求1~3任意一項所述的核心生防菌素，其特徵在於，所述核心生防菌素還含有酶活物質，所述酶活物質為蛋白粉和活性酶，且蛋白粉和活性酶的重量份比為(2~4): (I ~3)。
5.製備權利要求1~4任意一項所述核心生防菌素的方法，其特徵在於，包括如下步驟:對哈茨木黴和刺孢吸水鏈黴菌分別進行斜面培養、搖床培養及發酵罐培養後，將得到的發酵液濃縮乾燥得到孢子粉，按比例與酶活物質混勻即得核心生防菌素。
6.含權利要求1~4任意一項所述核心生防菌素的有機肥，其特徵在於，由以下重量份的組分組成:核心生防菌素3~7份,茶阜素3~7份,有機質75~89份，植物營養素5~11份。
7.根據權利要求6所述的含核心生防菌素的有機肥，其特徵在於，所述的茶皂素採用水提醇沉法提取。
8.根據權利要求6所述的含核心生防菌素的有機肥，其特徵在於，所述有機質是由菜籽餅、豆餅、芝麻餅粉碎混勻後 ，利用微生物發酵而成，其中，菜籽餅:豆餅:芝麻餅的重量份比為(3~7): (2~4): (I~3)。
9.根據權利要求6所述的含核心生防菌素的有機肥，其特徵在於，所述植物營養素為活性礦物質和微量元素，所述活性礦物質為鉀長石粉，微量元素為硼、鋅、鎂，所述植物營養素是將數7~13重量份的鉀長石粉與I~5重量份的微量元素混勻製備而成，所述微量元素硼、鋅、鎂的重量份比為(I~3): (0.3~0.7): (0.3~0.7)。
10.權利要求6~9任意一項所述含核心生防菌素的有機肥在作物種植中的應用。
【文檔編號】A01N63/02GK103518781SQ201310467297
【公開日】2014年1月22日 申請日期:2013年10月9日 優先權日:2013年10月9日
【發明者】唐八生, 曹典軍, 彭群, 蘇豐薇, 朱麗, 郭帥, 蔡浩 申請人:湖南泰谷生物科技股份有限公司