本发明属于生态制剂技术领域,具体涉及一种促进沙化地植物生长的生态制剂及其制备方法。
背景技术:
土壤沙化泛指良好的土壤或可利用的土地变成含沙很多的土壤或土地甚至变成沙漠的过程。土壤沙化主要过程是风蚀和风力堆积过程。在沙漠周边地区,由于植被破坏或草地过度放牧或开垦为农田,土壤因失水而变得干燥,土粒分散,被风吹蚀,细颗粒含量降低。而在风力过后或减弱的地段,风沙颗粒逐渐堆积于土壤表层而使土壤沙化。因此,土壤沙化包括草地土壤的风蚀过程及在较远地段的风沙堆积过程。土地沙化的大面积蔓延就是荒漠化,是最严重的全球环境问题之一。
目前地球上有20%的陆地正在受到荒漠化的威胁;我国沙漠化不仅面积大,分布范围广,而且危害严重,影响深远。据估算,由于沙漠化每年造成的直接经济损失达540亿元,而间接经济损失是直接经济损失的2~3倍,甚至10倍以上。一方面,沙漠化破坏生态环境,威胁人类生存;同时,沙漠化使生物质量变劣,物种丰度降低,对生物多样性构成严重威胁;另外,沙漠化破坏土地资源,使可利用土地减少、质量下降,造成农牧业生产减产甚至绝收;此外,沙漠化还常常对水利设施造成严重破坏,如泥沙侵入水库、埋压灌渠等,对农业生产带来影响。
土壤沙化严重影响植物种子萌发和发育、生长。一方面土壤沙化会降低植物种子的发芽率;另一方面,沙化土壤中盐离子浓度较高、水分含量低,因此对植物产生水分胁迫,同时还产生离子胁迫,破坏细胞内的离子平衡;导致植物体内活性氧的积累,从而伤害细胞甚至将它杀死;另外,沙化土壤中生长的植物,往往会产生营养胁迫,这样植物的生长发育就会不正常。土壤沙化对植物生长发育的整体表现为抑制组织和器官的生长,加速发育过程,缩短营养生长和生殖期。
所以人们试图从农业、化学、生物等方向对沙化土地进行开发利用;依据改良措施的不同,对于沙化地的开发利用可以取得不同的效果。改良沙化土可以通过种植绿肥、施有机肥或种水稻等农作物对其盐进行改良。这些方法对沙化土的改良虽然有一定的效果,但是效果不稳定,并且在实践应用中,大量的人力、物力以及财力的投入无形中极大增加了该项措施的成本。
技术实现要素:
针对上述问题,本发明旨在解决所述问题之一,提供一种促进沙化地植物生长的生态制剂及其制备方法,具体技术方案如下:
本发明首先提供一种促进沙化地植物生长的生态制剂,包括以下原材料组分和重量份数,淀粉60-70份、腐殖酸10-15份、过磷酸钙2-5份、微生物菌剂8-10份、海藻多糖10-20份;
所述微生物菌剂为源于青藏高原的短杆菌(brevibacteriumsp.ts22)经过低海拔和常温驯化而得,保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心,保藏号为:cgmcc16576;
所述低海拔和常温驯化的方式为:将分离自青藏高原土壤的短杆菌接种到lb培养基中,于室温条件下反复传代培养;lb培养基包括胰蛋白胨10g/l,酵母提取物5g/l,氯化钠5g/l,ph为7.4。
所述微生物菌剂还包括解磷菌,所述解磷菌为巨大芽孢杆菌(bacillusmegaterium)、假单胞菌(pseudomonassp.)或土壤杆菌(agrobacteriumsp.);
所述解磷菌使用之前需要驯化培养;所述驯化培养是将解磷菌株接种到无机磷培养基,于20-25℃;低温环境下进行菌株传代培养;所述无机磷培养基配方为:葡萄糖10g/l,(nh4)2so40.5g/l,nacl3g/l,mgso4·7h2o0.5g/l,kcl0.5g/l,feso4·7h2o0.03g/l,mnso40.03g/l,ca3(po4)25g/l,ph为7.2,115℃灭菌20min。
所述经过低海拔和常温驯化获得的短杆菌以及驯化培养后解磷菌在使用时,需经过与即将使用区主要环境条件相对应条件的再驯化,再驯化的条件分别为:将经过低海拔和常温驯化的短杆菌接种到lb培养基中,于20-25℃下反复传代培养;将经过驯化培养后解磷菌接种到lb培养基中,于10-20℃下反复传代培养;其中lb培养基配方如下:胰蛋白胨10g/l、酵母提取物5g/l、氯化钠10g/l,用naoh调节ph至7.4,121℃高压蒸汽灭菌20min。
所述解磷菌的重量为微生物菌剂的0-20%。
本发明还提供一种促进沙化地植物生长的生态制剂的制备方法,具体步骤如下:
将生态制剂的原材料组分按照重量份数投入到搅拌机中,设置搅拌机的转速在室温条进行反应,得到促进沙化地植物生长的生态制剂。
所述搅拌机的转速设定为100-300r/min;反应时间为10-30min
所述的生态制剂还可以与农林有机肥混合使用。
本发明的有益效果:
(1)本发明制备的生态制剂可有效促进石漠化地植物生长;添加生态制剂处理后,植物的出苗率可以提高50%以上,植物的生物量提高47%以上;另外,本发明制备的生态制剂还可以与农林有机肥结合使用,能够更好的提高植物的生长。
(2)本发明操作简便,生产成本低,具有十分重要的理论和实践意义。
具体实施方式
本发明中,巨大芽孢杆菌的编号为cicc20665,购自中国工业微生物菌种保藏管理中心;假单胞菌的编号为cgmcc10242,购自中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心;土壤杆菌的编号为cicc10214,购自中国工业微生物菌种保藏管理中心;
短杆菌brevibacteriumsp.ts22,保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心,地址:北京市朝阳区北辰西路1号院3号;保藏号为:cgmcc16576;保藏日期:2018年10月12日。
brevibacteriumsp.ts22序列信息:
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实施例1:
一种促进沙化地植物生长的生态制剂,包括以下原材料组分和重量份数,淀粉68份、腐殖酸10份、过磷酸钙2份、微生物菌剂10份、海藻多糖20份,微生物菌剂还包括驯化培养后的巨大芽孢杆菌,重量为微生物菌剂的10%;
微生物菌剂为源于青藏高原的短杆菌(brevibacteriumsp.ts22)经过低海拔和常温驯化而得,保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心,保藏号为:cgmcc16576;低海拔和常温驯化的方式为:将分离自青藏高原土壤的短杆菌接种到lb培养基中,于室温条件下反复传代培养,得到适应低海拔和常温条件的短杆菌;
巨大芽孢杆菌的驯化培养是接种到无机磷培养基,于20环境下进行菌株传代培养;所述无机磷培养基配方为:葡萄糖10g/l,(nh4)2so40.5g/l,nacl3g/l,mgso4·7h2o0.5g/l,kcl0.5g/l,feso4·7h2o0.03g/l,mnso40.03g/l,ca3(po4)25g/l,ph为7.2,115℃灭菌20min。
所述经过低海拔和常温驯化获得的短杆菌以及驯化培养后巨大芽孢杆菌在使用时,需经过与即将使用区主要环境条件相对应条件的再驯化,再驯化的条件为:将经过低海拔和常温驯化的短杆菌和经过驯化培养后巨大芽孢杆菌,分别接种到lb培养基中,于20-25℃下反复传代培养;其中lb培养基配方如下:胰蛋白胨10g/l、酵母提取物5g/l、氯化钠10g/l,用naoh调节ph至7.4,121℃高压蒸汽灭菌20min。
一种促进沙化地植物生长的生态制剂的制备方法,具体步骤如下:
将物料投入到搅拌机进行混匀,搅拌机的转速设定为180r/min,温度为室温,反应时间为22min,制得促进沙化地植物生长的生态制剂。施用时生态制剂与农林有机肥按重量比为1:99均匀混合。
实施例2:
一种促进沙化地植物生长的生态制剂,包括以下原材料组分和重量份数,淀粉60份、腐殖酸10份、过磷酸钙2份、微生物菌剂8份、海藻多糖20份,微生物菌剂还包括土壤杆菌,重量为微生物菌剂的20%。;所述微生物菌剂为源于青藏高原的短杆菌(brevibacteriumsp.ts22)经过低海拔和常温驯化而得,保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心,保藏号为:cgmcc16576;低海拔和常温驯化的方式为:将分离自青藏高原土壤的短杆菌接种到lb培养基中,于室温条件下反复传代培养,得到适应低海拔和常温条件的短杆菌;
土壤杆菌的驯化培养是接种到无机磷培养基,于25℃环境下进行菌株传代培养;所述无机磷培养基配方为:葡萄糖10g/l,(nh4)2so40.5g/l,nacl3g/l,mgso4·7h2o0.5g/l,kcl0.5g/l,feso4·7h2o0.03g/l,mnso40.03g/l,ca3(po4)25g/l,ph为7.2,115℃灭菌20min;
所述经过低海拔和常温驯化获得的短杆菌以及驯化培养后的土壤杆菌在使用时,需经过与即将使用区主要环境条件相对应条件的再驯化,再驯化的条件分别为:将经过低海拔和常温驯化的短杆菌接种到lb培养基中,于20-25℃下反复传代培养;将经过驯化培养后土壤杆菌接种到lb培养基中,于10-20℃下反复传代培养;其中lb培养基配方如下:胰蛋白胨10g/l、酵母提取物5g/l、氯化钠10g/l,用naoh调节ph至7.4,121℃高压蒸汽灭菌20min。
一种促进沙化地植物生长的生态制剂的制备方法,具体步骤如下:
将物料投入到搅拌机进行混匀,搅拌机的转速设定为200r/min,温度为室温,反应时间为20min,制得促进沙化地植物生长的生态制剂。施用时生态制剂与农林有机肥按重量比为2:98均匀混合。
实施例3:
一种促进沙化地植物生长的生态制剂,包括以下原材料组分和重量份数,淀粉65份、腐殖酸15份、过磷酸钙2份、微生物菌剂8份、海藻多糖10份,微生物菌剂还包括巨大芽孢杆菌,重量为微生物菌剂的20%;所述微生物菌剂为源于青藏高原的短杆菌(brevibacteriumsp.ts22)经过低海拔和常温驯化而得,保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心,保藏号为:cgmcc16576;低海拔和常温驯化的方式为:将分离自青藏高原土壤的短杆菌接种到lb培养基中,于室温条件下反复传代培养,得到适应低海拔和常温条件的短杆菌;
巨大芽孢杆菌的驯化培养是接种到无机磷培养基,于20环境下进行菌株传代培养;所述无机磷培养基配方为:葡萄糖10g/l,(nh4)2so40.5g/l,nacl3g/l,mgso4·7h2o0.5g/l,kcl0.5g/l,feso4·7h2o0.03g/l,mnso40.03g/l,ca3(po4)25g/l,ph为7.2,115℃灭菌20min。
所述经过低海拔和常温驯化获得的短杆菌以及驯化培养后巨大芽孢杆菌在使用时,需经过与即将使用区主要环境条件相对应条件的再驯化,再驯化的条件为:将经过低海拔和常温驯化的短杆菌和经过驯化培养后巨大芽孢杆菌,分别接种到lb培养基中,于20-25℃下反复传代培养;其中lb培养基配方如下:胰蛋白胨10g/l、酵母提取物5g/l、氯化钠10g/l,用naoh调节ph至7.4,121℃高压蒸汽灭菌20min。
一种促进沙化地植物生长的生态制剂的制备方法,具体步骤如下:
将物料投入到搅拌机进行混匀,搅拌机的转速设定为100r/min,温度为室温,反应时间为30min,制得促进沙化地植物生长的生态制剂。
实施例4:
一种促进沙化地植物生长的生态制剂,包括以下原材料组分和重量份数,淀粉63份、腐殖酸10份、过磷酸钙2份、微生物菌剂5份、海藻多糖20份,微生物菌剂还包括假单胞菌,重量为微生物菌剂的10%;所述微生物菌剂为源于青藏高原的短杆菌(brevibacteriumsp.ts22)经过低海拔和常温驯化而得,保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心,保藏号为:cgmcc16576;低海拔和常温驯化的方式为:将分离自青藏高原土壤的短杆菌接种到lb培养基中,于室温条件下反复传代培养,得到适应低海拔和常温条件的短杆菌;
假单胞菌的驯化培养是接种到无机磷培养基,于20环境下进行菌株传代培养;所述无机磷培养基配方为:葡萄糖10g/l,(nh4)2so40.5g/l,nacl3g/l,mgso4·7h2o0.5g/l,kcl0.5g/l,feso4·7h2o0.03g/l,mnso40.03g/l,ca3(po4)25g/l,ph为7.2,115℃灭菌20min;
所述经过低海拔和常温驯化获得的短杆菌以及驯化培养后的假单胞菌在使用时,需经过与即将使用区主要环境条件相对应条件的再驯化,再驯化的条件分别为:将经过低海拔和常温驯化的短杆菌接种到lb培养基中,于10-20℃下反复传代培养;将经过驯化培养后的假单胞菌接种到lb培养基中,于10-20℃下反复传代培养;其中lb培养基配方如下:胰蛋白胨10g/l、酵母提取物5g/l、氯化钠10g/l,用naoh调节ph至7.4,121℃高压蒸汽灭菌20min。
一种促进沙化地植物生长的生态制剂的制备方法,具体步骤如下:
将物料投入到搅拌机进行混匀,搅拌机的转速设定为250r/min,温度为室温,反应时间为15min,制得促进沙化地植物生长的生态制剂。
实施例5:
一种促进沙化地植物生长的生态制剂,包括以下原材料组分和重量份数,淀粉60份、腐殖酸12份、过磷酸钙4份、微生物菌剂9份、海藻多糖15份,所述微生物菌剂为源于青藏高原的短杆菌(brevibacteriumsp.ts22)经过低海拔和常温驯化而得,保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心,保藏号为:cgmcc16576;低海拔和常温驯化的方式为:将分离自青藏高原土壤的短杆菌接种到lb培养基中,于室温条件下反复传代培养,得到适应低海拔和常温条件的短杆菌;
所述经过低海拔和常温驯化获得的短杆菌在使用时,需经过与即将使用区主要环境条件相对应条件的再驯化,再驯化的条件为:将经过低海拔和常温驯化的短杆菌接种到lb培养基中,于10-20℃下反复传代培养;其中lb培养基配方如下:胰蛋白胨10g/l、酵母提取物5g/l、氯化钠10g/l,用naoh调节ph至7.4,121℃高压蒸汽灭菌20min。
一种促进沙化地植物生长的生态制剂的制备方法,具体步骤如下:
将物料投入到搅拌机进行混匀,搅拌机的转速设定为280r/min,温度为室温,反应时间为12min,制得促进沙化地植物生长的生态制剂。
实施例效果:
田间试验对肥料功能验证:
夏季于在甘肃兰州选取条件比较一致的试沙化地验田,分割成18个1米×1米地块,按上述5个实施例和空白对照各三个重复设计,取实施例1~5制备得到的制剂100克,均匀混入土中,播种青菜种子各100粒,正常浇水灌溉,10天后统计出苗率,再10天后间苗,各留50株;再30天后收获随机选择各20株称总重。对照组不添加生态制剂和农林有机肥处理,其余步骤相同。统计结果如下表1所述。
表1实施例效果统计表
从上述表1中可以看出,实施例1-5的效果明显优于对照组的效果;添加生态制剂处理后,植物的出苗率可以提高50%以上,植物的生物量提高47%以上,这说明在本发明的配方下能够达到促进沙化地植物的生长。另外,从表1结果也可以发现适当添加农林有机肥能够更好的提高植物的促生效果;植物的出苗率可以提高66%左右,植物的生物量提高73%左右。
说明:以上实施例仅用以说明本发明而并非限制本发明所描述的技术方案;因此,尽管本说明书参照上述的各个实施例对本发明已进行了详细的说明,但是本领域的普通技术人员应当理解,仍然可以对本发明进行修改或等同替换;而一切不脱离本发明的精神和范围的技术方案及其改进,其均应涵盖在本发明的权利要求范围内。
序列表
<110>江苏大学
<120>一种促进沙化地植物生长的生态制剂及其制备方法
<160>1
<170>siposequencelisting1.0
<210>2
<211>1384
<212>dna
<213>短杆菌(brevibacteriumsp.)
<400>2
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