本发明公开了一种用蚯蚓水解液制备土壤消毒剂的方法，属于农用材料制备技术领域。
背景技术：
在农业耕作领域，细菌、地虫害和农药残留是严重制约可持续生产的问题，往往导致农作物发生病害，降低产量和质量，令耕作者遭受重大损失。
针对土壤的病虫害问题，目前主要的解决方法有物理消毒法和化学消毒法两种。物理消毒法又称高温处理，是利用高温杀死病菌、虫卵和杂草种子的方法，该方法简单易行，不易造成环境污染。现有的物理消毒法包括日光消毒法、蒸汽消毒法、水煮消毒法和火烧消毒法。化学消毒法又称药剂处理，是用药剂直接作用于土壤，杀灭病菌、虫卵的方法，效果好，使用普遍。化学消毒法包括使用甲醛、硫磺粉、石灰粉、多菌灵、代森锌、五氯硝基苯、苏化911、敌克松、硫酸亚铁、甲霜灵、代森锰锌等药剂掺入在土壤中。此外，还有使用酒精消毒、发酵消毒、活性炭消毒、木醋液消毒、臭氧消毒、温水浸渍消毒等方法，但效果欠佳。
现有的土壤消毒方法虽然能够取得一定效果，但化学消毒法只能对部分病原菌起到杀灭效果，长期施用后还会使病原菌产生抗性，降低消毒效果，且会造成药物残留，对环境造成污染，危害人体健康，而现有的物理消毒法对于大面积、大规模种植模式较难适用，消毒效果不佳，而且只能作用于地表面几公分的表层，不能深入几十公分的地层，消毒不够彻底。因此，为了满足我国现代农业可持续发展的需求，需要一种更为高效、绿色环保的新型土壤消毒方法。
技术实现要素：
本发明主要解决的技术问题：针对现有的土壤消毒剂作用范围窄，易产生抗性，会对环境和人体造成危害，且消毒剂不适合大规模使用的缺陷，提供一种从植物中提取杀菌成分，与蚯蚓水解液中的酶和抑菌物质配合杀菌抑菌，再以刺糖多胞菌发酵产生的次级代谢产物做杀虫成分，配合其他助剂来制备土壤消毒剂的方法，本发明先将姜黄、桂花和柠檬皮粉碎后与乙酸乙酯混合提取，收集提取液过滤后旋蒸得浓缩液，随后将蚯蚓捣碎后与水混合酶解，将酶解液离心后收集上层液，得蚯蚓水解液，再将葡萄糖、麦麸混合灭菌后与刺糖多胞菌菌种混合发酵，将所得发酵产物灭菌、离心处理，收集上层液干燥后与浓缩液、蚯蚓水解液等混合，即可得到土壤消毒剂，本发明制得的土壤消毒剂不仅具有很好的消毒杀菌效果，又不会造成药物残留，对环境及人体无危害，且消毒剂防效时间长，不易使病原菌产生抗性，可大规模推广使用。
为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：
（1）称取40～50g姜黄、15～20g桂花、80～100g柠檬皮，加入到粉碎机中粉碎20～30min后，过80～100目筛，收集过筛物，并加入到烧杯中，再加入400～500mL乙酸乙酯，搅拌混合3～5min后，转移至超声波振荡仪中，在50～60℃、40～50KHz下超声提取1～2h，提取结束，将提取液过滤，得到滤液，并将滤液置于旋转蒸发仪中，旋转浓缩至原体积的1/5，得到浓缩液，备用；
（2）取新鲜蚯蚓，用无菌水清洗3～5次，将洗净的蚯蚓置于高速组织捣碎机中，以4000～5000r/min的转速捣碎25～30min，得到匀浆，将匀浆与水按质量比1:2～1:4加入到烧杯中，搅拌混合3～5min后，将烧杯移入集热式磁力搅拌器中，调节搅拌器温度至40～45℃，搅拌转速至200～230r/min，酶解反应4～5h，酶解结束，将酶解液放入离心机中，以3500～4500r/min的转速离心20～25min，取上层液，即蚯蚓水解液，备用；
（3）分别称取20～25g葡萄糖、8～12g麦麸、0.5～0.8g氯化钠、0.3～0.5g磷酸氢二钾、0.1～0.3g硫酸镁和800～1000mL水，搅拌混合3～5min后，置于灭菌罐中，在85～95℃下灭菌10～15min，得到发酵底物，并倒入发酵罐中，再加入发酵底物质量5%的刺糖多胞菌菌种，控制发酵罐温度为35～40℃、搅拌转速为140～160r/min，好氧发酵8～10天；
（4）待发酵结束，将发酵产物倒入烧杯中，并转移至灭菌罐中，在95～100℃下灭菌15～20min，将灭菌后的物料放入离心机中，以3500～4000r/min的转速离心25～30min，收集上层液，并进行喷雾干燥，收集干燥物；
（5）按重量份数计，称取15～20份步骤（1）备用的浓缩液、50～60份蚯蚓水解液、8～12份上述干燥物、1～3份茶皂素和20～30份水，加入到烧杯中，搅拌混合15～20min，即可得到土壤消毒剂。
本发明的应用方法是：首先将土壤进行翻耕、除草工序，随后按质量比1:100～1:120，将本发明所得土壤消毒剂与水混合均匀后用农用喷壶均匀地喷撒至土壤表面，消毒剂混合液用量按0.8～1.0kg/m2使用，待喷撒完毕，用旋耕机将土壤消毒剂旋耕至土壤中，并控制旋耕机旋地深度为20～30cm，使土壤消毒剂与土壤充分混合，旋耕后再用水浇灌土壤，使土壤中含水量达到55～65%，再用完全不渗透的农用地膜封闭土壤，控制覆盖地膜后的前3天平均地温在20℃以上，覆膜时间为10～12天，最后揭开地膜，使消毒后的土壤充分通风5～7天，再进行播种或定植即可。经检测，本发明制得的土壤消毒剂具有较好的杀菌消毒作用，对土壤中常见的病原菌杀灭率达99.0%以上，对线虫、昆虫和螨类等害虫的杀菌率达98.0%以上，喷施3～5个月后，对病原菌及害虫的防治效果仍达到92%以上，防效时间较长，不易使病原菌产生抗性，同时使用本发明土壤消毒剂后，植物生长良好，植物的死苗率仅为1.6～2.8%，与使用传统土壤消毒剂相比，死苗率降低了50～60%，产量提高了25～35%，且本发明土壤消毒剂原料绿色、环保，使用后不易造成药物残留，不会对环境及人体造成危害。
本发明的有益效果是：
（1）本发明制得的土壤消毒剂对土壤中常见的病原菌（如立枯丝核菌、禾谷镰刀菌、番茄枯萎病病原菌、辣椒根腐病病原菌等）以及害虫卵等有很好的抑制、触杀效果，且不会造成药物残留以及产生抗性问题，具有较好的使用价值；
（2）本发明制得的土壤消毒剂具有极佳的消毒效果，可净化土壤环境，提升土壤质量，而且土壤消毒剂使用后无药物残留情况，不会对环境及人体造成危害，可以进行大面积广泛使用。
具体实施方式
首先称取40～50g姜黄、15～20g桂花、80～100g柠檬皮，加入到粉碎机中粉碎20～30min后，过80～100目筛，收集过筛物，并加入到烧杯中，再加入400～500mL乙酸乙酯，搅拌混合3～5min后，转移至超声波振荡仪中，在50～60℃、40～50KHz下超声提取1～2h，提取结束，将提取液过滤，得到滤液，并将滤液置于旋转蒸发仪中，旋转浓缩至原体积的1/5，得到浓缩液，备用；随后取新鲜蚯蚓，用无菌水清洗3～5次，将洗净的蚯蚓置于高速组织捣碎机中，以4000～5000r/min的转速捣碎25～30min，得到匀浆，将匀浆与水按质量比1:2～1:4加入到烧杯中，搅拌混合3～5min后，将烧杯移入集热式磁力搅拌器中，调节搅拌器温度至40～45℃，搅拌转速至200～230r/min，酶解反应4～5h，酶解结束，将酶解液放入离心机中，以3500～4500r/min的转速离心20～25min，取上层液，即蚯蚓水解液，备用；分别称取20～25g葡萄糖、8～12g麦麸、0.5～0.8g氯化钠、0.3～0.5g磷酸氢二钾、0.1～0.3g硫酸镁和800～1000mL水，搅拌混合3～5min后，置于灭菌罐中，在85～95℃下灭菌10～15min，得到发酵底物，并倒入发酵罐中，再加入发酵底物质量5%的刺糖多胞菌菌种，控制发酵罐温度为35～40℃、搅拌转速为140～160r/min，好氧发酵8～10天；待发酵结束，将发酵产物倒入烧杯中，并转移至灭菌罐中，在95～100℃下灭菌15～20min，将灭菌后的物料放入离心机中，以3500～4000r/min的转速离心25～30min，收集上层液，并进行喷雾干燥，收集干燥物；最后按重量份数计，称取15～20份上述备用的浓缩液、50～60份蚯蚓水解液、8～12份上述干燥物、1～3份茶皂素和20～30份水，加入到烧杯中，搅拌混合15～20min，即可得到土壤消毒剂。
实例1
首先称取40g姜黄、15g桂花、80g柠檬皮，加入到粉碎机中粉碎20min后，过80目筛，收集过筛物，并加入到烧杯中，再加入400mL乙酸乙酯，搅拌混合3min后，转移至超声波振荡仪中，在50℃、40KHz下超声提取1h，提取结束，将提取液过滤，得到滤液，并将滤液置于旋转蒸发仪中，旋转浓缩至原体积的1/5，得到浓缩液，备用；随后取新鲜蚯蚓，用无菌水清洗3次，将洗净的蚯蚓置于高速组织捣碎机中，以4000r/min的转速捣碎25min，得到匀浆，将匀浆与水按质量比1:2加入到烧杯中，搅拌混合3min后，将烧杯移入集热式磁力搅拌器中，调节搅拌器温度至40℃，搅拌转速至200r/min，酶解反应4h，酶解结束，将酶解液放入离心机中，以3500r/min的转速离心20min，取上层液，即蚯蚓水解液，备用；分别称取20g葡萄糖、8g麦麸、0.5g氯化钠、0.3g磷酸氢二钾、0.1g硫酸镁和800mL水，搅拌混合3min后，置于灭菌罐中，在85℃下灭菌10min，得到发酵底物，并倒入发酵罐中，再加入发酵底物质量5%的刺糖多胞菌菌种，控制发酵罐温度为35℃、搅拌转速为140r/min，好氧发酵8天；待发酵结束，将发酵产物倒入烧杯中，并转移至灭菌罐中，在95℃下灭菌15min，将灭菌后的物料放入离心机中，以3500r/min的转速离心25min，收集上层液，并进行喷雾干燥，收集干燥物；最后按重量份数计，称取15份上述备用的浓缩液、50份蚯蚓水解液、8份上述干燥物、1份茶皂素和20份水，加入到烧杯中，搅拌混合15min，即可得到土壤消毒剂。
本实例操作简便，使用时，首先将土壤进行翻耕、除草工序，随后按质量比1:100，将本发明所得土壤消毒剂与水混合均匀后用农用喷壶均匀地喷撒至土壤表面，消毒剂混合液用量按0.8kg/m2使用，待喷撒完毕，用旋耕机将土壤消毒剂旋耕至土壤中，并控制旋耕机旋地深度为20cm，使土壤消毒剂与土壤充分混合，旋耕后再用水浇灌土壤，使土壤中含水量达到55%，再用完全不渗透的农用地膜封闭土壤，控制覆盖地膜后的前3天平均地温在21℃，覆膜时间为10天，最后揭开地膜，使消毒后的土壤充分通风5天，再进行播种或定植即可。经检测，本发明制得的土壤消毒剂具有较好的杀菌消毒作用，对土壤中常见的病原菌杀灭率达99.3%，对线虫、昆虫和螨类等害虫的杀菌率达98.5%，喷施3个月后，对病原菌及害虫的防治效果仍达到93%，防效时间较长，不易使病原菌产生抗性，同时使用本发明土壤消毒剂后，植物生长良好，植物的死苗率仅为1.6%，与使用传统土壤消毒剂相比，死苗率降低了50%，产量提高了25%，且本发明土壤消毒剂原料绿色、环保，使用后不易造成药物残留，不会对环境及人体造成危害。
实例2
首先称取45g姜黄、18g桂花、90g柠檬皮，加入到粉碎机中粉碎25min后，过90目筛，收集过筛物，并加入到烧杯中，再加入450mL乙酸乙酯，搅拌混合4min后，转移至超声波振荡仪中，在55℃、45KHz下超声提取1h，提取结束，将提取液过滤，得到滤液，并将滤液置于旋转蒸发仪中，旋转浓缩至原体积的1/5，得到浓缩液，备用；随后取新鲜蚯蚓，用无菌水清洗4次，将洗净的蚯蚓置于高速组织捣碎机中，以4500r/min的转速捣碎28min，得到匀浆，将匀浆与水按质量比1:3加入到烧杯中，搅拌混合4min后，将烧杯移入集热式磁力搅拌器中，调节搅拌器温度至43℃，搅拌转速至215r/min，酶解反应4h，酶解结束，将酶解液放入离心机中，以4000r/min的转速离心23min，取上层液，即蚯蚓水解液，备用；分别称取23g葡萄糖、10g麦麸、0.6g氯化钠、0.4g磷酸氢二钾、0.2g硫酸镁和900mL水，搅拌混合4min后，置于灭菌罐中，在90℃下灭菌13min，得到发酵底物，并倒入发酵罐中，再加入发酵底物质量5%的刺糖多胞菌菌种，控制发酵罐温度为38℃、搅拌转速为150r/min，好氧发酵9天；待发酵结束，将发酵产物倒入烧杯中，并转移至灭菌罐中，在98℃下灭菌18min，将灭菌后的物料放入离心机中，以3750r/min的转速离心28min，收集上层液，并进行喷雾干燥，收集干燥物；最后按重量份数计，称取18份上述备用的浓缩液、55份蚯蚓水解液、10份上述干燥物、2份茶皂素和25份水，加入到烧杯中，搅拌混合18min，即可得到土壤消毒剂。
本实例操作简便，使用时，首先将土壤进行翻耕、除草工序，随后按质量比1:110，将本发明所得土壤消毒剂与水混合均匀后用农用喷壶均匀地喷撒至土壤表面，消毒剂混合液用量按0.9kg/m2使用，待喷撒完毕，用旋耕机将土壤消毒剂旋耕至土壤中，并控制旋耕机旋地深度为25cm，使土壤消毒剂与土壤充分混合，旋耕后再用水浇灌土壤，使土壤中含水量达到60%，再用完全不渗透的农用地膜封闭土壤，控制覆盖地膜后的前3天平均地温在22℃，覆膜时间为11天，最后揭开地膜，使消毒后的土壤充分通风6天，再进行播种或定植即可。经检测，本发明制得的土壤消毒剂具有较好的杀菌消毒作用，对土壤中常见的病原菌杀灭率达99.5%，对线虫、昆虫和螨类等害虫的杀菌率达99.0%，喷施4个月后，对病原菌及害虫的防治效果仍达到94%，防效时间较长，不易使病原菌产生抗性，同时使用本发明土壤消毒剂后，植物生长良好，植物的死苗率仅为2.2%，与使用传统土壤消毒剂相比，死苗率降低了55%，产量提高了30%，且本发明土壤消毒剂原料绿色、环保，使用后不易造成药物残留，不会对环境及人体造成危害。
实例3
首先称取50g姜黄、20g桂花、100g柠檬皮，加入到粉碎机中粉碎30min后，过100目筛，收集过筛物，并加入到烧杯中，再加入500mL乙酸乙酯，搅拌混合5min后，转移至超声波振荡仪中，在60℃、50KHz下超声提取2h，提取结束，将提取液过滤，得到滤液，并将滤液置于旋转蒸发仪中，旋转浓缩至原体积的1/5，得到浓缩液，备用；随后取新鲜蚯蚓，用无菌水清洗5次，将洗净的蚯蚓置于高速组织捣碎机中，以5000r/min的转速捣碎30min，得到匀浆，将匀浆与水按质量比1:4加入到烧杯中，搅拌混合5min后，将烧杯移入集热式磁力搅拌器中，调节搅拌器温度至45℃，搅拌转速至230r/min，酶解反应5h，酶解结束，将酶解液放入离心机中，以4500r/min的转速离心25min，取上层液，即蚯蚓水解液，备用；分别称取25g葡萄糖、12g麦麸、0.8g氯化钠、0.5g磷酸氢二钾、0.3g硫酸镁和1000mL水，搅拌混合5min后，置于灭菌罐中，在95℃下灭菌15min，得到发酵底物，并倒入发酵罐中，再加入发酵底物质量5%的刺糖多胞菌菌种，控制发酵罐温度为40℃、搅拌转速为160r/min，好氧发酵10天；待发酵结束，将发酵产物倒入烧杯中，并转移至灭菌罐中，在100℃下灭菌20min，将灭菌后的物料放入离心机中，以4000r/min的转速离心30min，收集上层液，并进行喷雾干燥，收集干燥物；最后按重量份数计，称取20份上述备用的浓缩液、60份蚯蚓水解液、12份上述干燥物、3份茶皂素和30份水，加入到烧杯中，搅拌混合20min，即可得到土壤消毒剂。
本实例操作简便，使用时，首先将土壤进行翻耕、除草工序，随后按质量比1:120，将本发明所得土壤消毒剂与水混合均匀后用农用喷壶均匀地喷撒至土壤表面，消毒剂混合液用量按1.0kg/m2使用，待喷撒完毕，用旋耕机将土壤消毒剂旋耕至土壤中，并控制旋耕机旋地深度为30cm，使土壤消毒剂与土壤充分混合，旋耕后再用水浇灌土壤，使土壤中含水量达到65%，再用完全不渗透的农用地膜封闭土壤，控制覆盖地膜后的前3天平均地温在23℃，覆膜时间为12天，最后揭开地膜，使消毒后的土壤充分通风7天，再进行播种或定植即可。经检测，本发明制得的土壤消毒剂具有较好的杀菌消毒作用，对土壤中常见的病原菌杀灭率达99.9%，对线虫、昆虫和螨类等害虫的杀菌率达99.5%，喷施5个月后，对病原菌及害虫的防治效果仍达到95%，防效时间较长，不易使病原菌产生抗性，同时使用本发明土壤消毒剂后，植物生长良好，植物的死苗率仅为2.8%，与使用传统土壤消毒剂相比，死苗率降低了60%，产量提高了35%，且本发明土壤消毒剂原料绿色、环保，使用后不易造成药物残留，不会对环境及人体造成危害。