具有防控土传植物病害功能的生物有机肥及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种具有防控土传植物病害功能的生物有机肥及其制备方法，属于农 业生物技术领域。
【背景技术】
[0002] 随着我国养殖业与种植业分离，没有足够的农田来消纳规模化、集约化养殖业所 产生大量的养殖业废弃物，对生态环境造成严重影响。而农田的化学肥料施用量逐年递增， 对作物产量的贡献瓶颈日益凸显。
[0003] 我国农业生产施肥特点为偏施化肥，化学肥料的大量长期施用使得农作物品质降 低，引起土壤板结、有机质下降、土壤及作物根系微生态结构被破坏，更是导致了土传植物 病害泛滥的。常见的土传植物病害有小麦和水稻的纹枯病、玉米的丝黑穗病和大豆疫病以 及瓜豆的枯萎病和灰霉病等。当前的病害防控主要依靠化学防控，但是长期施用化学药剂 亦会造成药剂残留和环境污染等问题；在农业常规管理中，植物病菌可在土壤中存在数年 之久，病害爆发时轮作手段大受局限，嫁接等方式更是大大提高了防控成本。因此，结合抗 病品种的选育及具备拮抗功能的有益菌的生物防控等防控方法将是未来土传植物病害的 防控趋势。
[0004] 生物有机肥的使用能够改良土壤、提高作物品质并能通过增强作物抗病性、利用 微生物多样性抑制病原菌等防控控制土传植物病害，而且可以为拮抗菌提供营养，通过拮 抗菌自身及其代谢产物对病原菌的抑制达到很好的防治效果。其中，许多芽孢杆菌产生的 枯草菌素、多粘菌素、制霉菌素、短杆菌肽等活性物质对多种致病菌有明显的抑制作用。生 物有机肥与拮抗菌的综合利用是植物病害防控的可持续手段。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的之一，首先在于提供一种具有防控土传植物病害功能的生物 有机肥的制备方法。所述方法包括堆肥发酵的步骤，堆肥原料中接种地衣芽孢杆菌 (ABTNL-1, Baclicus Iincheniformis)、枯草芽抱杆菌（ABTNL-2, Bacillus subtilis)、 热球状尿素芽抱杆菌（ABTNL-3, Ureibacillus thermosphaericus)和苏云金芽抱杆菌 (ABTNL-4,Bacillus thuringiensis)四种诘抗菌的混合菌液；堆肥发酵结束后，向堆肥发 酵产物中添加聚γ谷氨酸。
[0006] 本发明的另一目的，在于提供由上述本发明的方法所制备的具有防控土传植物病 害功能的生物有机肥。通过本发明的上述方法所制备的有机肥其有效活菌数>5X IO8CFU g1，有机质含量>45%，含水率为15~30%。
[0007] 再一方面，本发明旨在提供一种防控土传植物病害的方法，所述方法是使用上文 所述的本发明的具有防控土传植物病害功能的生物有机肥。
[0008] 本发明所述的生物有机肥的制备方法选配四种拮抗菌参与堆肥发酵过程，这些菌 能够对土传植物病原菌有竞争营养拮抗作用、并且在发酵过程中能产生多种对土传植物病 原菌有明显的抑制作用的代谢产物，所制备的生物有机肥对小麦纹枯病、甜瓜灰霉病、玉米 丝黑穗病、大豆疫病、黄瓜枯萎病等多种土传植物病原菌有明显的抑制作用，可用于防控植 物病害，减少农药施用，促进生物原料的可持续利用。同时，本发明利所制备的生物有机肥 可提高土壤肥力，有利于土壤形成团粒结构从而改良土壤性状，促进植物种子萌发及生长， 增强植物抗逆能力，改善产品品质，使产品达到绿色或有机标准。
【具体实施方式】
[0009] 如无特殊说明，本发明中所涉及的生物材料样品包括：
[0010] ABTNL-I :地衣芽孢杆菌（Bacillus licheniformis)，CGMCC NO. 10037。
[0011] ABTNL-2 :枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis)，CGMCC NO. 10038。
[0012] ABTNL-3 :热球状尿素芽抱杆菌（Ureibacillus thermosphaericus)，CGMCC NO. 10039。
[0013] ABTNL-4 :苏云金芽抱杆菌（Bacillus thuringiensis)，CGMCC NO. 10036。
[0014] 本发明首先提供一种具有防控土传植物病害功能的生物有机肥的制备方法。所述 方法包括堆肥发酵的步骤，堆肥原料中接种四种拮抗菌的混合菌液；堆肥发酵结束后，向堆 肥发酵产物中添加聚γ谷氨酸。
[0015] 所述的四种拮抗菌分别是：地衣芽孢杆菌（ABTNL-l，Baclicus Iincheniformis)、枯草芽抱杆菌（ABTNL-2, Bacillus subtilis)、热球状尿素芽抱杆 菌（ABTNL-3, Ureibacillus thermosphaericus)和苏云金芽抱杆菌（ABTNL-4, Bacillus thuringiensis)〇
【具体实施方式】 [0016] 中，所述的混合菌液通过以下方法制备：以预培养基分别活化培养 四种拮抗菌，获得菌体浓度均为IO 8~10 9CFU · ml 1的预培养物；然后按等体积比例混合所 得的四种拮抗菌的预培养物；所述的预培养基以蒸馏水配制，含氯化钠10.0 g · L \胰蛋白 胨10.0 g · L 1和酵母粉5. Og · L \经121°C灭菌20分钟所得。
[0017] 上述生物有机肥的制备方法中，所述堆肥原料中混合菌液的接种比例为0. 01~ 0. 05L · kg 1 (每公斤堆肥原料中所接种的混合菌液的体积）。其中，尤其优选0. 03L · kg 1C3
[0018] 优选的【具体实施方式】中，所述的生物有机肥的制备方法中还包括向堆肥发酵产物 中按照0. 08~0. 12L · kg 1的比例添加混合菌液的步骤。
[0019] 上述生物有机肥的制备方法中，所述的聚γ谷氨酸优选以蒸馏水预配为 200mg · L 1的聚γ谷氨酸溶液，添加量为0. 03~0. 05L · kg 1 (每公斤发酵产物中所添加 的聚Y谷氨酸-蒸馏水溶液的体积）。
[0020] 另一【具体实施方式】中，本发明优选堆肥原料是动物粪便与植物残体按质量比3~ 4. 5:1~1. 5的混合物，含水率为55~65%。尤为优选地，所述动物粪便选自猪粪、鸡粪、 牛粪或其混合物，含水率为70~80% (质量比率）；植物残体选自枯草、树枝、秸杆或其混 合物，含水率为5~10% (质量比率）。
[0021] 再一具体的实施方式中，所述的堆肥发酵的条件控制包括：
[0022] 在堆肥容器中分层放置堆肥原料，并均匀泼洒混合菌液后充分混合后进行好氧发 酵；随发酵进行，堆体温度上升，当堆体温度达到45°C时即进入高温期，每五天翻堆一次并 补充水分；堆体温度达到60°C以上并维持5-7天；随后温度开始缓慢下降，当堆料温度接近 室温时结束发酵。
[0023] 更为具体的实施方式中，本发明所述的生物有机肥的制备方法包括如下步骤：
[0024] (1)制备堆肥原料：将动物粪便与植物残体粉碎后，按质量比3~4. 5:1~1. 5的 混合，控制混合物含水率为55~65%，得堆肥原料；
[0025] 其中动物粪便优选含水率为70~80%的猪粪、鸡粪、牛粪或其混合物；植物残体 优选含水率为5~10%的枯草、树枝、秸杆或其混合物；两类原料粉碎后优选过1目网筛。
[0026] (2)制备混合菌液：以预培养基对地衣芽孢杆菌（ABTNL-1，Baclicus Iincheniformis)、枯草芽抱杆菌（ABTNL-2，Bacillus subtilis)、热球状尿素芽抱杆菌 (ABTNL-3，Ureibacillus thermosphaericus)和苏云金芽抱杆菌（ABTNL-4，Bacillus thuringiensis)进行活化培养，分别获得菌体浓度均为10 s~IO9CFU^ml 1的预培养物；然 后按等体积比例混合所得的四种拮抗菌的预培养物；
[0027] 所述的预培养基以蒸馏水配制，含氯化钠10.0 g · L \胰蛋白胨10.0 g · L 1和酵母 粉5. Og · L \经121°C灭菌20分钟所得；
[0028] (3)堆肥发酵：在堆肥容器中分层放置步骤（1)制备的堆肥原料，并均匀泼洒步骤 (2)制备的混合菌液，充分混合后进行好氧发酵；发酵开始，每天早晚测一次温度，堆体温 度随时间推移而上升，当堆体温度达到45°C时即进入高温期，堆体每五天翻一次堆并补充 水分。温度达到60°C以上并维持5-7天，随后温度开始缓慢下降。当堆料温度接近室温时 停止翻堆，得到腐熟的堆肥发酵产物；
[0029] (4)向步骤⑶所得的堆肥发酵产物中按照0. 03~0. 05L · kg 1的比例加入浓度 为200mg · L 1的聚γ谷氨酸水溶液，充分混匀后阴干至含水量为15~30%，得具有防控 土传植物病害功能的生物有机肥。
[0030] 本发明另一方面提供防控土传植物病害的方法，该方法是使用上述任一方法所制 备的具有防控土传植物病害功能的生物有机肥。
[0031] 上述防控土传植物病害的方法的优选实施方式中，所述的生物有机肥施用量为 8 ~12t · hm 2〇
[0032] 另一方面，作为优选的，上述的土传植物病害尤其是真菌性病原菌所引起的病害。 更为优选的是针对小麦纹枯病真菌、玉米丝黑穗病菌、大豆疫病菌、黄瓜枯萎病菌等真菌性 病原菌所引起的病害。
[0033] 本发明进一步提供如下实施例，对本发明的生物有机肥料、其制备