一种育苗基质及其制备方法与用途
【专利摘要】本发明公开了一种育苗基质，该育苗基质由生防菌菌糠与土壤混合而成，生防菌菌糠与土壤的质量比为7～9:1～3；同时还公开了其制备方法，（1）食用菌菌糠的发酵；（2）向（1）步发酵好的食用菌菌糠中添加生防菌孢子，得到生防菌菌糠；（3）生防菌菌糠与土壤混合，得到育苗基质。本发明的优点，能够同时防治连作障碍和土传病害，解决了现有技术中对土壤消毒也将有益菌灭杀，从而起不到修复连作障碍的作用，避免了使用化学农药治疗土传病害会出现环境污染的不良副效果，这是一项非常重要的蔬菜保护地土壤可持续利用技术，具有很高的推广价值。
【专利说明】一种育苗基质及其制备方法与用途
【技术领域】
[0001]本发明涉及栽培微生物后的废料再利用、培育蔬菜、以及生物防治的【技术领域】，具体是一种育苗基质及其制备方法与用途。
【背景技术】
[0002]近年来，保护地蔬菜栽培集约化，高密度单一化和重复种植环境为土传病原菌的积累和蔓延提供了合适的条件，土传病害的发生日趋严重，各种作物细菌病害、真菌病害及根结线虫大面积流行，导致作物的产量和品质大大降低，严重制约着保护地作物的生产与发展，如果不加以控制，会给经济作物造成严重减产甚至绝产。
[0003]为控制土传病害的发生，目前主要以嫁接、土壤消毒、化学农药灌根防治方法为主。嫁接虽然能控制枯萎病，但造成黄瓜品质下降，风味不良，而且随着复种指数增加，出现了对嫁接砧木抗性的病菌小种，近几年出现了黄瓜嫁接后仍然发生枯萎病的现象，并有急速蔓延的趋势，导致该策略面临危机。其次，土壤消毒不均匀，药剂不能完全发挥作用，短期内虽有一定效果，过后病害依然猖獗，虽对当茬黄瓜土传病害有效，但在杀灭病原菌的同时容易将有益微生物杀死，土壤中失去了有益菌，土壤生态遭到破坏，导致该技术存在缺憾。第三，化学药剂灌根防治方面，药剂灌入根部，仅能够在土壤IOcm之内发挥作用，且药水下渗不安全、生态和环境造成压力，又费工费时，不能有效控制病害。
【发明内容】
[0004]为解决现有防治土传病害技术存在成本高、防治效果不乐观、毒性大、环境污染及破坏土壤微生态的问题，本发明开发出了一种育苗基质，同时还公开了其制备方法，该育苗基质实现了既能防治土传病害、又能避免、修复土壤连作障碍的目的，是一种高效环保、成本低廉的育苗基质。
[0005]为实现上述目的，本发 明所采用的技术方案为，本发明开发出的一种育苗基质，由生防菌菌糠与土壤混合而成，生防菌菌糠与土壤的质量比为7~9:1~3，所述生防菌包括木霉菌、粘帚霉、芽孢杆菌、假单胞杆菌中任意一种、两种或两种以上，所述土壤是草炭土或栽培土。本发明生防菌菌糠与土壤混合组成育苗基质，是因为在培养生防菌时，生防菌通过产生抗生素、营养竞争、重寄生、细胞壁分解酵素以及诱导植物产生抗性等机制，对蔬菜枯萎病、纹枯病、菌核病、疫病和白絹病等土传病害和番茄叶霉病、灰霉病、白粉病、霜霉病等叶病病害具有防治的作用，并且能够利用有益根际微生物或利用有效微生态调控措施，可调节作物根际微生物的组成，使其向有益于植物生长而不利于病原菌繁殖的方向，所以会避免和修复连作障碍；现有的育苗基质大多就是普通的栽培土，稍好一点的，利用的是草炭土，本发明的育苗基质，使用了菌糠，节省掉了一部分的草炭土，弥补草炭不可再生的缺陷，同时也实现了菌糠的回收再利用，为废物处理找到了新的出路，节省了成本，更有利于环保。
[0006]经试验验证，本发明所选择的的这几种生防菌，以及生防菌菌糠与土壤的质量配比，能够显著提高连作作物叶片叶绿素含量和茎粗，增加须根数和根长，幼苗抗倒伏能力增强；也能够提高作物连作土壤中蛋白酶、脲酶、转化酶和蔗糖酶的活性，使土壤细菌比例上升，真菌比例下降，微生物结构呈现合理化；经试验发现该育苗基质在防治土传病害上有着比化学农药更好的效果；本发明代替草炭土用作育苗基质，在使用最少原料的情况下，效果达到最佳，将菌糠与土壤逐个质量配比进行试验，试验得到本发明的配比能够预防土传病害，作物生长良好。
[0007]本发明还公开了制备育苗基质的方法，包括如下步骤，(I)食用菌菌糠的发酵:将含水量为40~60%、PH值调节至7~8的食用菌菌糠搅碎，再向食用菌菌糠中添加尿素进行建堆发酵；菌糠经发酵再混合才能得到育苗基质，而生防菌发酵生长的环境为酸性的，菌糠发酵的环境为碱性的，所以先把培养食用菌的废料，即菌糠利用起来，先将菌糠在碱性环境下发酵，栽培食用菌后的菌糠，主要成分是纤维素、半纤维素和木质素，但食用菌在生长过程中，不断分泌降解木质素的酶，一般可降解木质素20%-80%。菌糠中含粗蛋白质7.83%,相当玉米蛋白质的含量，粗纤维降到27.55%。被降解的物质能被菌丝体充分吸收，并转化为低分子碳水化合物(如糖、葡萄糖等以及菌体蛋白)，可提高菌糠中蛋白质含量。由于菌糠含大量菌丝，一般生产食用菌后的菌糠比种植前粗蛋白质提高9%-10%，粗纤维降低15%-20%，所以对修复连作障碍、促进植物的生长有很好的作用，栽培过食用菌的菌糠，是很好的有机肥料，日本人早就誉为“超级堆肥”。由于秸杆等农副产品所含难熔性大分子化合物被菌丝体分解变成简单可溶性物质，因而可以有效地提高被农作物吸收利用的养分。据测定，养菇后的废弃培养料有机质含量高达30%以上，是秸杆直接还田的3倍，含氮量1.5-1.8%，高于鲜鸡粪。利用这些废弃物，通过微生物发酵技术，加工成一种新型多功能生物有机肥，不仅具有明显的经济效应，还具有明显的生态和环保效应。而且菌糠作为肥料施入土壤后，还可以进一步改善土壤的理化性质，增加土壤有机质含量，促进土壤腐殖质和团粒基团的形成与转化，提高土壤保水性能和土壤肥力，促进农作物抗腐能力和增产；本步骤中添加尿素的原因是，为使菌糠发酵的时间缩短，添加尿素后发酵，一般发酵时间为19-30d。
[0008](2)向(I)步发酵好的食用菌菌糠中添加生防菌孢子，发酵培养好生防菌后，即为生防菌菌糠；栽培食用菌后的菌糠，主要成分是纤维素、半纤维素和木质素，但食用菌在生长过程中，不断分泌降解木质素的酶，一般可降解木质20%-80%。被降解的物质能被菌丝体充分吸收，并转化为低分子碳水化合物(如糖、葡萄糖等以及菌体蛋白)，可提高菌糠中蛋白质含量，菌糠的营养成分相当于饲料中的麸皮；另外，种菇后的废料中含有较多的钙离子，也可为生防菌的生长提供了微量元素，所以利用食用菌菌糠培养生防菌孢子，会促进生防菌更快的生长。
[0009](3)经(2)步得到的生防菌菌糠与土壤混合，得到育苗基质。
[0010]步骤⑴向食用菌菌糠中添加尿素的量为，使食用菌菌糠中碳与氮质量比为25~30:1即可，尿素在食用菌菌糠中的质量百分比为I~4%，在食用菌菌糠中添加尿素，势必会对引来氮元素的增加，只要调节碳氮比在合适的比例即可，这样不会对发酵速度造成影响，当尿素在食用菌菌糠中的质量百分比为I~4%时，碳氮比得到25~30:1最合适的比例。
[0011]步骤(1)食用菌菌糠发酵过程中初始温度为25~30°C，然后升温至50~65°C，最后降温至40~50°C时发酵结束，发酵的时间在18~30d，食用菌菌糠发酵过程中，分为三个阶段，初期阶段是一些毛霉、青霉和木霉出现，中期主要是一些耐热的芽孢杆菌、黄单胞杆菌、放线菌出现，此时它们加速物质分解，经过高温阶段后可以杀死一些病原菌。菌糠颜色这里发生变化，堆中间出现褐色，但边缘还是原来的颜色。并放出大量的氨味。后期第三个阶段以适温菌为主如放线菌和假单胞杆菌，这时通过翻堆，内外颜色一致，氨味也大大降低。完全腐熟，给予这样的温度保持，是为了加快发酵进程，在18~30d，食用菌菌糠可以完全腐熟。
[0012]步骤(2)中在生防菌孢子置入食用菌菌糠之前，对生防菌孢子的处理方法为，取出有生防菌孢子的斜面培养基，将其放在PDA平板上活化，生防菌孢子在斜面培养基上扩增后，向PDA平板上加无菌水，用灭菌刷子将生防菌孢子洗刷到无菌的三角瓶中，吸取5ml孢子悬浮液置于小麦粒中，搅拌均匀后，置于25°C阴凉地方培养，每隔一天摇动一次，待5-7d后生防菌孢子扩增后，便可加入将生防菌孢子及其载体小麦粒加入到食用菌菌糠中。将生防菌孢子置入小麦粒中，一是为了生防菌孢子提供营养，二是对孢子是一种保护，而且小麦粒很细小，最后与土壤混合时也很好混合，形成整体的育苗基质时整个土壤不会因为小麦粒的加入而粒度不均匀，苗可以很好的拆在育苗基质中。
[0013]步骤(2)中发酵培养出生防菌的方法是，①先将食用菌菌糠含水量调节至50~60%，然后添加生防菌孢子，添加生防菌孢子的量为食用菌菌糠重量的5~20% 建堆发酵培养生防菌，选择阴凉干燥背阴地方建堆，整个发酵期间的温度不能超过30°C，含水量在50~60%，发酵的时间为7~14d，待整堆长好生防菌后，整堆的发酵产物为生防菌菌糠。添加生防菌孢子的量，保证了菌糠与土壤混合时的合适配比，即达到了效果，又是最节省的使用量，从而也克服了，菌糠量过多的话会引起烧苗的现象。
[0014]步骤(2)和步骤(3)中的生防菌包括包括木霉菌、粘帚霉、芽孢杆菌、假单胞杆菌中任意一种、两种或两种以上。
[0015]步骤(3)中生防菌菌糠与土壤的质量比为7~9:1~3，所述土壤是草炭土或栽培土。
[0016]本发明制备出的育苗基质，可以作为防治连作障碍和土传病害的育苗基质。
[0017]本发明采用两步法，即先将食用菌菌糠发酵再将生防菌菌糠发酵，是因为如果直接用食用菌菌糠添加生防菌可以为生防菌提供营养基质，但菌糠不腐熟的话，很容易烧苗。食用菌菌糠可以为木霉菌提供营养，到土壤里后仍能继续繁殖扩增，才能起到很好的防治病害的作用。另一个就是菌糠中有很多营养物质也可以为苗提供营养，这样二者结合后，可以为幼苗提供一个很好的小环境。菌糠可以为作物和生防菌提供营养物质，而且它还可以在作物根系周围形成一个小的生态环境，防止病原菌进入作物根系而侵染作物，造成土传病害的发生。另外它还可以在幼苗期时将根系保护在它的范围内，不与连作土壤接触或少接触，等成株期时作物的抗性强了，即使有些根系伸出它的保护范围，受到的影响也非常小了。
[0018]综上，本发明的有益效果是，利用生防菌菌糠作育苗基质，经试验可以防治连作障碍和土传病害，菌糠代替了节省一部分草炭土的用量，弥补了草炭土不可再生的缺陷，制备的成本也很低，解决了现有技术中对土壤消毒也将有益菌灭杀，从而起不到修复连作障碍的作用，避免了使用化学农药治疗土传病害会出现环境污染的不良副效果，这是一项非常重要的蔬菜保护地土壤可持续利用技术，具有很高的推广价值。【具体实施方式】
[0019]以下结合具体实施例进一步说明本
【发明内容】
。
[0020]实施例一:本发明的育苗基质，其成份为由生防菌菌糠与土壤混合而成，生防菌菌糠与土壤的质量比为7:3，所述生防菌包括木霉菌、粘帚霉、芽孢杆菌、假单胞杆菌中任意一种、两种或两种以上，所述土壤是草炭土或栽培土。
[0021]制备该育苗基质的方法，包括如下步骤，(I)食用菌菌糠的发酵:将含水量为40~60%、PH值调节至7~8的食用菌菌糠搅碎，再向食用菌菌糠中添加尿素进行建堆发酵；
[0022]食用菌菌糠即为培养金针菇、香菇、木耳等后剩下的废料，搅碎为l-3cm碎块即可，在测定菌糠PH值，一般是用菌糠与纯水按照质量比1:10混合，振荡20mim后，取上清液用PH酸度计测定pH值。如果食用菌菌糠的pH小于7，用生石灰调节pH到7 — 8 ;如果原料菌糠PH大于7，则用硫酸钾调节pH到7 — 8 ;在测定含水量时，按照根据中华人民共和国农业行业标准，NY/T302-1995方法测定食用菌菌糠的初始含水量，方法如下:先计算单位重量菌糠应补水量，将塑料布铺在地上，称好重量的菌糠原料平摊在地上，用喷雾器喷清水，边喷边搅拌，调节含水量到40-60%。
[0023]食用菌菌糠建堆发酵:将尿素加入到菌糠中，用少量水搅拌均匀，再加水使菌糠料含水量达到50-60%，然后将混合均匀的菌糠建堆，每个堆的大小基部堆体长度2米，宽度1.5米，高0.8米，顶部堆成龟壳状(参照现行条垛型有机肥生产堆体)。当堆料温度达到50°C以上时维持7d，然后将料堆内外、上下的菌糠翻转互换，堆温达到65°C以上时再次倒堆，直至温度降下来到40°C左右时，发酵结束。采用添加尿素发酵，可将发酵时间缩短至19-30d。
[0024](2)向(I)步发酵好的食用菌菌糠中添加生防菌孢子，发酵培养好生防菌后，即得到生防菌菌糠；
[0025](3)经(2)步得到的生防菌菌糠与土壤混合，得到育苗基质。
[0026]步骤⑴向食用菌菌糠中添加尿素的量为，使食用菌菌糠中碳与氮质量比为25~30:1即可，尿素在食用菌菌糠中的质量百分比为I~4%，菌糠碳氮比采用采用重铬酸钾容量法测定有机碳，采用凯氏定氮仪测定总氮含量，水溶性C/N=水溶性碳TOC/水溶性凯氏氮，食用菌菌糠基本不用调节C/N比，但加入2%尿素能加快菌糠的发酵，特别是在气温低于20°C以下时，加入尿素就会引入氮元素的增加，所以要一直保持25~30:1碳氮比，不会影响发酵的速度。
[0027]步骤(2)中发酵培养出生防菌的方法是，①先将食用菌菌糠含水量调节至50~60%，然后添加生防菌孢子，添加生防菌孢子的量为食用菌菌糠重量的5~20% ;②建堆发酵培养生防菌，选择阴凉干燥背阴地方建堆，堆成宽50cm，高约30-50cm的堆，整个发酵期间的温度不能超过30°C，含水量在50~60%，发酵的时间为7~14d，待整堆长好生防菌后，整堆的发酵产物为生防菌菌糠。
[0028]步骤(2)和步骤(3)中的生防菌包括包括木霉菌、粘帚霉、芽孢杆菌、假单胞杆菌中任意一种、两种或两种以上。采用两种或两种以上的生防菌混合时，按照任意比例混合即可，都使育苗基质质具有防治土传病害的作用。
[0029]步骤(3)中生防菌菌糠与土壤的质量比为7:3，所述土壤是草炭土或栽培土。[0030]以下是试验数据部分:一、在选用尿素添加进食用菌菌糠中，能够缩短发酵时间过程中，是进行了如下试验才筛选得到的，现仅列举出部分试验的数据来说这一点，试验结果见下表:
【权利要求】
1.一种育苗基质，其特征在于，该育苗基质由生防菌菌糠与土壤混合而成，生防菌菌糠与土壤的质量比为7~9:1~3，所述生防菌包括木霉菌、粘帚霉、芽孢杆菌、假单胞杆菌中任意一种、两种或两种以上，所述土壤是草炭土或栽培土。
2.一种制备权利要求1所述育苗基质的方法，其特征在于，该方法包括如下步骤，(I)食用菌菌糠的发酵:将含水量为40~60%、PH值调节至7~8的食用菌菌糠搅碎，再向食用菌菌糠中添加尿素进行建堆发酵； (2)向(I)步发酵好的食用菌菌糠中添加生防菌孢子，发酵培养出生防菌后，即得到生防菌菌糠； (3)经(2)步得到的生防菌菌糠与土壤混合，得到育苗基质。
3.根据权利要求2所述制备育苗基质的方法，其特征在于，步骤(1)向食用菌菌糠中添加尿素的量为，使食用菌菌糠中碳与氮质量比为25~30:1即可，尿素在食用菌菌糠中的质量百分比为I~4%。
4.根据权利要求2所述制备育苗基质的方法，其特征在于，步骤(1)食用菌菌糠发酵过程中初始温度为25~30°C，然后升温至50~65°C，最后降温至40~50°C时发酵结束，发酵的时间在18~30d。
5.根据权利要求2所述制备育苗基质的方法，其特征在于，步骤(2)中在生防菌孢子置入食用菌菌糠之前，对生防菌孢子的处理方法为，取出有生防菌孢子的斜面培养基，将其放在PDA平板上活化，生防菌孢子在斜面培养基上扩增后，向PDA平板上加无菌水，用灭菌刷子将生防菌孢子洗刷到无菌的三角瓶中，吸取5ml孢子悬浮液置于小麦粒中，搅拌均匀后，置于25°C阴凉地方培养，每隔一天摇动一次，待5-7d后生防菌孢子扩增后，便可将生防菌孢子及其载体小麦粒加入到食用菌菌糠中。
6.根据权利要求2所述`制备育苗基质的方法，其特征在于，步骤(2)中发酵培养出生防菌的方法是，①先将食用菌菌糠含水量调节至50~60%，然后添加生防菌孢子，添加生防菌孢子的量为食用菌菌糠重量的5~20% 建堆发酵培养生防菌，选择阴凉干燥背阴地方建堆，整个发酵期间的温度不能超过30°C，含水量在50~60%，发酵的时间为7~14d，待整堆长好生防菌后，整堆的发酵产物为生防菌菌糠。
7.根据权利要求2所述制备育苗基质的方法，其特征在于，步骤(2)和步骤(3)中的生防菌包括包括木霉菌、粘帚霉、芽孢杆菌、假单胞杆菌中任意一种、两种或两种以上。
8.根据权利要求2所述制备育苗基质的方法，其特征在于，步骤(3)中生防菌菌糠与土壤的质量比为7~9:1~3，所述土壤是草炭土或栽培土。
9.权利要求1所述育苗基质的用途，其特征在于，将该育苗基质作为防治连作障碍和土传病害的育苗基质。
【文档编号】C05G3/00GK103524253SQ201310531775
【公开日】2014年1月22日 申请日期:2013年10月31日 优先权日:2013年10月31日
【发明者】贺字典 申请人:河北科技师范学院