一种生防辣椒疫病育苗基质及其制备方法与应用与流程

文档序号:16312198发布日期:2018-12-19 05:19阅读:287来源:国知局

本发明属于生物防治技术领域,具体涉及一种生防辣椒疫病育苗基质,及其制作方法,特别涉及一种利用固体废弃物制作生防辣椒疫病育苗基质的方法。

背景技术

辣椒疫病是由辣椒疫霉(phytophthoracapsici)引起的一种土传毁灭性病害。其病原菌可以在土壤中休眠长期存活,如条件(温度、水分等)适宜,辣椒疫病则大面积暴发,从而给辣椒生产带来巨大损失,一般认为,辣椒根际土壤微生态环境的失衡,辣椒疫霉菌的存在及其对辣椒根系的侵染是导致辣椒疫病发生的根源。

为防治辣椒疫病,当前国内外在辣椒抗病育种、化学防治等方面做了大量工作,但效果不理想。利用微生物防治农作物土传病害已成为一个非常活跃的研究领域,生物防治是具有发展潜力的重要防治途径之一。据报道,细菌、真菌和放线菌在辣椒疫病生物防治中均有应用。其中细菌主要有芽孢杆菌(bacillus)、假单胞菌(psedomonas)等,真菌主要有木霉菌(trichodermaharzianum)、曲霉菌(aleffusustiraboschi)、青霉菌(penicillimu)等,放线菌主要有链霉菌(streptomyces)等。木霉菌在生长速度快、能迅速占领营养空间,在生物防治领域占有着重要地位,已成为国际外最有学术和应用价值的功能微生物之一。但木霉菌作为拮抗微生物防治辣椒疫病的作用效果往往受到立地环境,使用方式等方面的影响,防治效果不一,稳定性一直得不到保障。



技术实现要素:

本发明的目的在于提供一种生防辣椒疫病育苗基质及其制备方法与应用,以便从源头上有效控制辣椒疫病对辣椒生产的影响,为辣椒栽培提供理想的育苗基质和栽培基质。

为实现本发明的上述目的,本发明的技术方案如下:

1.一种利用有机固体废弃物制作生防辣椒疫病育苗基质的方法,包括下述步骤:

(1)调整好有机固体废弃物的c/n比值为30~35:1,且水分含量为55~60%质量分数,所述有机固体废弃物为两种以上的不同植物废弃物的混合物或一种以上植物废弃物与一种以上牲畜固体粪便的混合物;

(2)按照调整好c/n比值为30~35:1,且水分含量为55~60%质量分数的有机固体废弃物干重的10~15%,添加磷石膏;

(3)添加磷石膏后,采用高温堆肥发酵的方式进行快速发酵,当发酵完成升温-高温的过程后,在降温阶段温度小于45℃,发酵产物的水分≤45%质量分数时,即完成第一次发酵得第一次发酵产物;

(4)完成第一次发酵以后,按照每1公斤第一次发酵产物接种1~2g木霉菌后,进行第二次发酵,第二次发酵过程中,伴随着翻堆进行持续发酵,第二次发酵的整个过程中发酵温度控制在45℃以下;

(5)当第二次发酵过程中的发酵产物的水分含量≤30%质量分数时,检测发酵产物的种子发芽指数和木霉菌的有效活菌数,检测的种子发芽指数≥100%,且木霉菌的有效活菌数为0.2×108~0.5×108cfu/g时,停止发酵得第二次发酵产物,所得的第二次发酵产物为生防辣椒疫病育苗基质,所述生防辣椒疫病育苗基质具有如下特性:粪大肠菌群数、蛔虫卵死亡率和重金属含量指标符合ny525-2012有机肥料标准的要求,ph值为6.5~7.5,容重为0.6~0.8g/cm3之间,总孔隙度为75~85%,通气孔隙度为53%~56%,持水孔隙度为28%~33%,种子发芽指数≥100%,木霉菌的有效活菌数为0.2×108~0.5×108cfu/g。

2.一种生防辣椒疫病育苗基质的制备方法,将稻壳粉和油枯按照c/n比值为30:1进行配料得有机物料,且有机物料的水分含量为55%质量分数,在有机物料中添加磷石膏后作为发酵堆体,添加的磷石膏量为有机物料干重的10%,然后按照高温堆肥发酵的方式进行第一次发酵,当发酵堆体完成升温-高温的过程后,在降温阶段温度小于45℃时,即完成第一次发酵得第一次发酵物料;完成第一次发酵以后,按照每公斤第一次发酵物料添加1g木霉菌的比例添加木霉菌,然后进行第二次发酵,第二次发酵过程中伴随着翻堆进行持续发酵,第二次发酵的整个过程中发酵温度控制在45℃以下,当第二次发酵过程中的发酵产物的水分含量≤30%质量分数时,检测其发酵产物的种子发芽指数和木霉菌的有效活菌数,当检测的种子发芽指数>100%,且木霉菌的有效活菌数为0.2×108~0.5×108cfu/g时,停止发酵得第二次发酵产物,所得的第二次发酵产物即为生防辣椒疫病育苗基质,所述的生防辣椒疫病育苗基质具有以下特性:粪大肠菌群数10个/g,蛔虫卵死亡率100%,重金属指标符合ny525-2012有机肥料标准的要求,容重0.76g/cm3,总孔隙度82%,通气孔隙度53%,持水孔隙度29%,ph值为7.2,木霉菌的有效活菌数为0.35×108cfu/g,种子发芽指数为117%。

3.一种生防辣椒疫病育苗基质的制备方法,将锯末和鸡粪按照c/n比值为35:1进行配料得有机物料,且有机物料的水分含量为55%质量分数,在有机物料中添加磷石膏作为发酵堆体,添加的磷石膏量为有机物料干重的15%,按照高温堆肥发酵的方式进行第一次发酵,当发酵堆体完成升温-高温的过程后,在降温阶段温度小于45℃时,即完成第一次发酵得第一次发酵物料;完成第一次发酵以后,按照每公斤第一次发酵物料添加2g木霉菌的比例添加木霉菌,然后进行第二次发酵,第二次发酵过程中伴随着翻堆进行持续发酵,第二次发酵的整个过程中发酵温度控制在45℃以下,当第二次发酵过程中的发酵产物的水分含量≤30%质量分数时,检测其发酵产物的种子发芽指数和木霉菌的有效活菌数,检测到种子发芽指数>100%,且木霉菌的有效活菌数为0.2×108~0.5×108cfu/g时,停止发酵得第二次发酵产物,所得的第二次发酵产物即为生防辣椒疫病育苗基质,所述的生防辣椒疫病育苗基质具有以下特性:粪大肠菌群数24个/g,蛔虫卵死亡率100%,重金属指标符合ny525-2012有机肥料标准的要求,容重0.80g/cm3,总孔隙度85%,通气孔隙度54%,持水孔隙度31%,ph值为7.1,木霉菌的有效活菌数为0.50×108cfu/g,种子发芽指数为109%。

4.一种生防辣椒疫病育苗基质,用c/n比值为30~35:1且水分含量为55~60%质量分数的有机固体废弃物发酵制作成生防辣椒疫病育苗基质,所述生防辣椒疫病育苗基质的粪大肠菌群数、蛔虫卵死亡率和重金属含量指标符合ny525-2012有机肥料标准的要求,ph值为6.5~7.5,容重为0.6~0.8g/cm3,总孔隙度为75~85%,通气孔隙度为53%~55%,持水孔隙度为28%~33%,种子发芽指数≥100%,木霉菌的有效活菌数为0.2×108~0.5×108cfu/g;所述c/n比值为30~35:1且水分含量为55~60%质量分数的有机固体废弃物为两种以上的不同植物废弃物的混合物或一种以上植物废弃物与一种以上牲畜固体粪便的混合物。

5.一种生防辣椒疫病育苗基质,由技术方案1所述的方法制备而得。

6.一种生防辣椒疫病育苗基质,由技术方案2所述的制备方法制备而得。

7.一种生防辣椒疫病育苗基质,由技术方案3所述的制备方法制备而得。

8.技术方案4或5或6或7所述的一种生防辣椒疫病育苗基质在辣椒育苗中的应用。

9.技术方案4或5或6或7所述的一种生防辣椒疫病育苗基质在辣椒种植过程中疫病防治的应用,所述应用在辣椒苗移栽时,带所述生防辣椒疫病育苗基质移栽,移栽后辣椒的整个生长阶段不施用杀菌剂。

所述的ny525-2012有机肥料标准即中华人民共和国农业行业标准ny525-2012有机肥料。

与现有技术相比,本发明的有益效果在于:

1、本发明在育苗基质中添加木霉菌,同时基质的主要材料为有机物料载体,通过二次发酵的方式先让木霉菌在有机物料载体中生长、繁殖得很好,起到强化木霉菌的作用。本发明充分利用磷石膏的酸性和比重较大等特性,在发酵过程中通过合适的有机物料的c/n配比比例以及有机物料和磷石膏的配比比例,进行发酵让发酵产物一次性就达到了具有本发明所述的ph、优良物理特性(容重、孔隙度、持水孔隙度、通气孔隙度)的基质,利用本发明制作的生防辣椒疫病育苗基质进行育苗和移栽,能够有效地降低辣椒根区土壤辣椒疫霉(phytophthoracapsici)的数量,有效地控制辣椒疫病发病率,辣椒疫病防病率达到82.5~85%,可有效地促进辣椒的生长,增加辣椒的产量,产量增加23.4%~43.4%,为辣椒产业的稳步、健康发展提供了重要的技术支撑。

2、采用本发明生防辣椒疫病育苗基质育辣椒苗,出苗率为92.2%以上,与对照相比,出苗率提高8%以上,壮苗指数2.65以上,与对照相比,壮苗指数提高22.5%以上。

3、可有效地促进有机固体废弃物资源化和磷酸工业废弃物资源化利用,丰富有机固体废弃物和磷石膏资源化利用的方向。

具体实施方式

以下用本发明的实施例来进一步说明本发明的实质性内容,各实施例中无特殊说明的为常规方法。

本发明的方法可概述如下:

一种利用有机固体废弃物制作生防辣椒疫病育苗基质的方法,包括下述步骤:

(1)调配好有机固体废弃物的c/n比值为30~35:1,且水分含量为55~60%质量分数,所述有机固体废弃物为两种以上的不同植物废弃物的混合物或一种以上植物废弃物与一种以上牲畜固体粪便的混合物;

(2)按照调整好c/n比值为30~35:1,且水分含量为55~60%质量分数的有机固体废弃物干重的10~15%,添加磷石膏;

有机固体废弃物干重=有机固体废弃重量×(1—有机固体废弃物的水分含量%w/w)

(3)添加磷石膏后,采用高温堆肥发酵的方式进行快速发酵,当发酵完成升温-高温的过程后,在降温阶段温度小于45℃,发酵产物的水分≤45%质量分数时,即完成第一次发酵得第一次发酵产物;

(4)完成第一次发酵以后,按照每1公斤第一次发酵产物接种1~2g木霉菌后,进行第二次发酵,第二次发酵过程中,伴随着翻堆进行持续发酵,第二次发酵的整个过程中发酵温度控制在45℃以下;

(5)当第二次发酵过程中的发酵产物的水分含量≤30%质量分数时,检测发酵产物的种子发芽指数和木霉菌的有效活菌数,检测的种子发芽指数≥100%,且木霉菌的有效活菌数为0.2×108~0.5×108cfu/g时,停止发酵得第二次发酵产物,所得的第二次发酵产物为生防辣椒疫病育苗基质,所述生防辣椒疫病育苗基质具有如下特性:粪大肠菌群数、蛔虫卵死亡率和重金属含量指标符合ny525-2012有机肥料标准的要求,ph值为6.5~7.5,容重为0.6~0.8g/cm3之间,总孔隙度为75~85%,通气孔隙度为53%~55%,持水孔隙度为29%~33%,种子发芽指数≥100%,木霉菌的有效活菌数为0.2×108~0.5×108cfu/g。

通常在第二次发酵过程中的发酵产物的水分含量≤30%质量分数时,检测发酵产物的种子发芽指数和木霉菌的有效活菌数两项参数均可达到种子发芽指数≥100%,木霉菌的有效活菌数为0.2×108~0.5×108cfu/g,如果检测到发酵产物的种子发芽指数和木霉菌的的有效活菌数两项参数中任何一项参数达不到其要求,需在其发酵产物中加水继续发酵(加水量加至发酵产物的含水率为35%),待发酵产物的水分含量≤30%质量分数时,再检测发酵产物的种子发芽指数和木霉菌的有效活菌数两项参数,当达到种子发芽指数≥100%,且木霉菌的有效活菌数为0.2×108~0.5×108cfu/g时,则停止发酵得第二次发酵产物即为生防辣椒疫病育苗基质。

实施例1

实施地点:云南省昆明市云南农业大学

将稻壳粉和油枯按照c/n比值为30:1进行配料得有机物料,且有机物料的水分含量为55%质量分数,在有机物料中添加磷石膏后作为发酵堆体,添加的磷石膏量为有机物料干重的10%[有机物料干重=(1—有机物料的水分含量55%质量分数)×有机物料重量],然后按照高温堆肥发酵的方式进行第一次发酵,当发酵堆体完成升温-高温的过程后,在降温阶段温度小于45℃时,即完成第一次发酵得第一次发酵物料;完成第一次发酵以后,按照每公斤第一次发酵物料添加1g木霉菌的比例添加木霉菌,然后进行第二次发酵,第二次发酵过程中伴随着翻堆进行持续发酵,第二次发酵的整个过程中发酵温度控制在45℃以下,当第二次发酵过程中的发酵产物的水分含量≤30%质量分数时,检测其发酵产物的种子发芽指数和木霉菌的有效活菌数,当检测的种子发芽指数>100%,且木霉菌的有效活菌数为0.2×108~0.5×108cfu/g时,停止发酵得第二次发酵产物,所得的第二次发酵产物即为生防辣椒疫病育苗基质,所述的生防辣椒疫病育苗基质具有以下特性:粪大肠菌群数10个/g,蛔虫卵死亡率100%,重金属指标符合ny525-2012有机肥料标准的要求,容重0.76g/cm3,总孔隙度82%,通气孔隙度53%,持水孔隙度29%,ph值为7.2,木霉菌的有效活菌数为0.35×108cfu/g,种子发芽指数为117%。

种子发芽指数(gi)计算公式:种子发芽指数(%)=(堆体浸提液种子发芽率×种子根长)/(对照种子发芽率×种子根长)×100。对照种子发芽率中所述的对照是蒸馏水。

实施例2

实施地点:云南省昆明市云南农业大学

将锯末和鸡粪按照c/n比值为35:1进行配料得有机物料,且有机物料的水分含量为55%质量分数,在有机物料中添加磷石膏作为发酵堆体,添加的磷石膏量为有机物料干重的15%[有机物料干重=(1—有机物料的水分含量55%质量分数)×有机物料重量],按照高温堆肥发酵的方式进行第一次发酵,当发酵堆体完成升温-高温的过程后,在降温阶段温度小于45℃时,即完成第一次发酵得第一次发酵物料;完成第一次发酵以后,按照每公斤第一次发酵物料添加2g木霉菌的比例添加木霉菌,然后进行第二次发酵,第二次发酵过程中伴随着翻堆进行持续发酵,第二次发酵的整个过程中发酵温度控制在45℃以下,当第二次发酵过程中的发酵产物的水分含量≤30%质量分数时,检测其发酵产物的种子发芽指数和木霉菌的有效活菌数,检测到种子发芽指数>100%,且木霉菌的有效活菌数为0.2×108~0.5×108cfu/g时,停止发酵得第二次发酵产物,所得的第二次发酵产物即为生防辣椒疫病育苗基质,所述的生防辣椒疫病育苗基质具有以下特性:粪大肠菌群数24个/g,蛔虫卵死亡率100%,重金属指标符合ny525-2012有机肥料标准的要求,容重0.80g/cm3,总孔隙度85%,通气孔隙度54%,持水孔隙度31%,ph值为7.1,木霉菌的有效活菌菌数为0.50×108cfu/g,种子发芽指数为109%。

将稻壳粉和油枯按照c/n比为30:1进行配料,或将锯末和鸡粪按照c/n比为35:1进行配料,其调节成c/n是本领域的常规方法,具体操作如下:

有机固体废弃物的c/n比是指的有机固体废弃物的全碳(toc)含量和全氮(tn)含量的比例。

首先准确的测定各种有机固体废弃物原料的全碳(toc)和全氮(tn)的含量,然后根据各种原料全碳(toc)和全氮(tn)的含量,以及所需调配的c/n比的要求,计算各种原料的物料添加比例。

全碳(toc)的测定法方法:重铬酸钾氧化法。(参照中华人民共和国农业行业标准ny525-2012有机肥料的标准测定)

全氮(tn)的测定法方法:凯氏定氮法。(参照中华人民共和国农业行业标准ny525-2012有机肥料的标准测定)

c/n=有机固体废弃物全碳总量/有机固体废弃物全氮总量

例如设经过测定:

油枯:含碳量为cx%,含氮量为nx%,水分为ax%。

稻壳粉:含碳量为cy%,含氮量为ny%,水分为ay%。

假设油枯添加量为x,稻壳粉的添加量为y,这两种物料混合以后的重量是1。

如果要调节c/n比为30:1,可以通过解以下方程得到x、y的量:

x+y=1

[cx%*(1-ax%)*x+cy%*(1-ay%)*y]/[nx%*(1-ax%)*x+ny%*(1-ay%)*y]=30/1

解上述两个方程可得:x,y的量,并满足c/n比为30/1。因此,按本领域的上述常规方法,可实现将稻壳粉和油枯按照c/n比为30进行配料或将锯末和鸡粪按照c/n为35进行配料。

实施例3

实施地点:云南省昆明市寻甸县云南农业大学大河桥农场。

实施材料与方法:采用辣椒种子利用实施例1本发明生防辣椒疫病育苗基质育得辣椒苗,对照育苗方式为采用辣椒种子的常规辣椒营养液漂浮育苗,所述常规辣椒营养液漂浮育苗的基质:草炭与蛭石的体积比为8:2混合而成,漂浮育苗所用的营养液为含n15%、p2o515%和k2o15%的溶液。

辣椒苗移栽时,带实施例1本发明生防辣椒疫病育苗基质移栽,对照带所述常规辣椒营养液漂浮育苗的基质移栽,整个试验实施阶段不施用杀菌剂,两种辣椒苗移栽后的其他管理按常规且相同。

育苗效果:

对照平均出苗率为85.4%,用实施例1本发明生防辣椒疫病育苗基质育的辣椒苗,平均出苗率为92.2%;与对照相比,出苗率平均提高8.0%。对照壮苗指数平均为2.13,用本发明生防辣椒疫病育苗基质育的辣椒苗,壮苗指数平均为2.65,与对照相比,壮苗指数平均提高24.4%。

[壮苗指数=(茎粗/株高)/单株干重]。

控病效果:

与对照处理相比,在旺长期,用实施例1本发明生防辣椒疫病育苗基质育的辣椒苗根际木霉菌的基因拷贝数增加104.6%,辣椒疫病防病率达到82.5%。

产量、产值:

用实施例1本发明生防辣椒疫病育苗基质育的辣椒苗移栽时带其基质移栽,辣椒平均产量为1867kg/亩,与对照处理相比,辣椒产量平均增加23.4%,产值平均增加26.2%。

实施例4

实施地点:云南省昆明市晋宁区晋城镇蔬菜种植基地

实施材料与方法:采用辣椒种子利用实施例2本发明生防辣椒疫病育苗基质育得辣椒苗,对照育苗方式为采用辣椒种子的常规辣椒营养液漂浮育苗,所述常规辣椒营养液漂浮育苗的基质:草炭与蛭石的体积比为8:2混合而成,漂浮育苗所用的营养液为含n15%、p2o515%和k2o15%的溶液。

辣椒苗移栽时,带实施例2本发明生防辣椒疫病育苗基质移栽,对照带所述常规辣椒营养液漂浮育苗的基质移栽,整个试验实施阶段不施用杀菌剂,两种辣椒苗移栽后的其他管理按常规且相同。

育苗效果:

对照平均出苗率为84.6%,用实施例2本发明生防辣椒疫病育苗基质育的辣椒苗,平均出苗率为93.5%;与对照相比,出苗率平均提高10.5%。对照壮苗指数平均为2.18,用本发明生防辣椒疫病育苗基质育的辣椒苗,壮苗指数平均为2.67,与对照相比,壮苗指数平均提高22.5%。

控病效果:

与对照相比,在旺长期,用实施例2本发明生防辣椒疫病育苗基质育的辣椒苗根际木霉菌的基因拷贝数增加163.2%,辣椒疫病防病率达到85%。

产量、产值:

用实施例2本发明生防辣椒疫病育苗基质育的辣椒苗移栽时带其基质移栽,辣椒平均产量为1958kg/亩,与对照相比,辣椒产量平均增加43.4%,产值平均增加45.2%。

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