一种抑制马铃薯土传病害的肥料及其制备方法、用途

1.本发明属于肥料技术领域，具体公开一种抑制马铃薯土传病害的肥料及其制备方法、用途。


背景技术：

2.马铃薯为茄科一年生草本植物，与小麦、水稻、玉米、高粱并称为世界五大粮食作物。马铃薯块茎含有大量淀粉，能为人体提供丰富的热量，且富含蛋白质、氨基酸及多种维生素、矿物质，其维生素种类是所有粮食作物中最全的，因此在欧美国家，马铃薯早已成为主食之一。
3.马铃薯土传病害是一类影响马铃薯产量的主要病害，马铃薯土传病害现有的抑制方法是通过土壤消毒以清除土壤内部的病菌、有害生物等进行早期防治，但土壤消毒一般采用化学药剂，其易在土壤中残留，改变土壤环境，不利于马铃薯生长。现有的抑制方法中还通过叶面喷施化学药剂进行后期防治，但该方法生产成本较高，也同样存在土壤残留、改变土壤环境的问题。另外，马铃薯土传病害往往与根结线虫侵害同时发生，而根结线虫容易导致马铃薯根系损伤，加重土传病害菌的侵染，但现有的抑制土传病害的药剂通常只针对土传病菌，对马铃薯根结线虫的杀灭效果不佳。


技术实现要素：

4.鉴于以上技术问题，本发明提供以下技术方案：
5.本发明提供一种抑制马铃薯土传病害的肥料，其按重量份数计由以下原料组成：有机肥40-60份、中药提取物30-48份、复合微生物菌剂20-36份、腐殖酸25-35份、磷酸二氢钾20-30份、钼酸盐18-25份、多聚磷酸铵15-20份；
6.其中，所述复合微生物菌剂是由淡紫紫孢菌、穿刺巴氏杆菌及枯草芽孢杆菌按质量比1∶3-5∶2-3混合制成，且淡紫紫孢菌、穿刺巴氏杆菌及枯草芽孢杆菌的有效活菌数均为1-5
×
108cfu/ml；
7.所述中药提取物按重量份数计由以下原料制成：小茴香8-12份、商陆5-10份、黄柏3-8份、半夏8-10份。
8.优选地，其按重量份数计由以下原料组成：有机肥48份、中药提取物35份、复合微生物菌剂32份、腐殖酸28份、磷酸二氢钾28份、钼酸盐20份、多聚磷酸铵18份；
9.其中，所述复合微生物菌剂是由淡紫紫孢菌、穿刺巴氏杆菌、枯草芽孢杆菌按质量比1∶5∶3混合制成，且淡紫紫孢菌、穿刺巴氏杆菌及枯草芽孢杆菌的有效活菌数均为5
×
108cfu/ml；
10.所述中药提取物按重量份数计由以下原料制成：小茴香10份、商陆8份、黄柏8份、半夏10份。
11.优选地，所述有机肥按重量份数计由以下原料组成：绿豆提取物30-50份、蓖麻饼28-40份、em原液15-20份、动物粪便40-65份。
12.优选地，所述有机肥是按照以下方法制备得到：
13.绿豆提取物制备：将绿豆粉碎，加入相当于其总重量8-10倍量的质量分数60-75％乙醇溶液，在45-60℃回流提取2-3次，每次1.0-2.0h，所得提取液依次过滤、浓缩、干燥，即得；
14.发酵：将按重量份数称取的绿豆提取物、蓖麻饼、em原液及风干的动物粪便混合，堆垛发酵15-25天，收集发酵物，即得所述有机肥。
15.优选地，所述中药提取物是按照以下方法制备得到：
16.按重量份数称取小茴香、商陆、黄柏及半夏，混合，加水煎煮，煎煮液依次过滤、浓缩，即可。
17.本发明还提供了上述抑制马铃薯土传病害的肥料的制备方法，包括以下步骤：
18.按重量份数称取有机肥、中药提取物、复合微生物菌剂、腐殖酸、磷酸二氢钾、钼酸盐、多聚磷酸铵；
19.取中药提取物制备过程中的中药药渣在500-800℃下炭化2.0-3.0h，得到炭化物；
20.取配方量30-50％的腐殖酸与中药提取物混合，灭菌，加入枯草芽孢杆菌及灭菌水，在100-200rpm、35-40℃下培养30-45h，得到发酵液；
21.将有机肥、磷酸二氢钾、钼酸盐、多聚磷酸铵、制备量50-75％炭化物及剩余腐殖酸混合，磁力搅拌15-20h，加入所述发酵液、剩余炭化物、淡紫紫孢菌、穿刺巴氏杆菌混合，继续搅拌8-12h，干燥、制粒，即得。
22.优选地，所述枯草芽孢杆菌、所述淡紫紫孢菌及所述穿刺巴氏杆菌均为经活化和扩培处理后的种子液。
23.本发明还提供了上述肥料在抑制马铃薯土传病害、提高马铃薯品质中的用途。
24.对比现有技术，本发明的有益效果为：
25.本发明提供的抑制马铃薯土传病的肥料，将中药药渣经高温炭化形成带有微孔结构的生物炭，有效利用了中药药渣，炭化形成的生物炭可以作为载体负载其他原料，使制备的肥料具有缓释作用。
26.发酵液中的糖等为淡紫紫孢菌、穿刺巴氏杆菌提供营养成分，并与炭化物协同提高菌株在土壤中的定殖能力，杀灭土壤中的马铃薯根结线虫幼虫，抑制线虫的生长繁殖，避免线虫对马铃薯的根系造成损伤而加重土传病菌的侵染，从根本上杜绝土传病害；发酵液中含有马铃薯生长所需的多种氨基酸、酶类、矿物质元素等，在促进马铃薯生长的同时，还能改善土壤结构，增强土壤的透气性，增强抗病力；且小茴香、黄柏等中药与腐殖酸混合发酵，能够减少发酵过程中有机酸等酸类物质的产生，避免施用后使马铃薯根际土壤酸化，抑制病原菌的生长繁殖，促进土壤有益菌的定殖和生长，维持土壤微生态环境的平衡；另外，将小茴香等中药提取物与腐殖酸混合发酵能够产生多种抑菌物质，对马铃薯根际土壤存在的土传病菌具有抑制作用，能够更有效地杀灭土壤中的病菌。
27.将有机肥、磷酸二氢钾、钼酸盐、多聚磷酸铵、部分炭化物及腐殖酸，在磁力搅拌的作用下，有机肥、腐殖酸及磷酸二氢钾等负载于炭化物的微孔结构中，形成肥料的内层结构；继续加入发酵液、剩余炭化物及淡紫紫孢菌、穿刺巴氏杆菌，使发酵液、淡紫紫孢菌、穿刺巴氏杆菌负载于炭化物的微孔结构中，形成肥料的外层结构；当肥料外层释放完后，内层负载的有机肥、腐殖酸等逐渐释放，促进土壤团粒结构的形成，调节土壤ph值，提高土壤保
水保肥能力；同时有机肥由绿豆提取物、蓖麻饼、em原液及动物粪便发酵而成，一方面为土壤提供营养元素，并平衡土壤的酸碱度，另一方面抑制土壤中的土传病菌，为马铃薯提供有益的生长环境。
28.分别将绿豆提取物及发酵液负载于生物炭材料内，并以内外层的方式包裹，能够利用生物炭将绿豆提取物、发酵液中的杀菌成分与淡紫紫孢菌、穿刺巴氏杆菌分隔开来，避免杀菌成分对菌株的抑制杀灭作用，保证其发挥抑制杀灭根结线虫的效果，提高肥料对马铃薯土传病菌的抑制效果。
29.多聚磷酸铵一方面为马铃薯提供生长所需的氮源，另一方面可与马铃薯根际分泌的有机酸发生分子内环化反应，有效减少马铃薯根际分泌的有机酸含量，与腐殖酸协同作用平衡土壤的酸碱度，为有益菌的生长繁殖提供良好的微生态环境。
30.钾能够保证各种植物代谢过程的顺利进行，并促进植物生长、增强植物抗病虫害及抗倒伏的能力，磷酸二氢钾作为钾肥促进马铃薯的生长发育。钼元素是固氮酶和硝酸还原酶的重要组成部分，主要参与生物固氮过程，并促进植物体内氮、磷的营养代谢；且钼元素可以促进蛋白质合成和氮、磷的吸收，促进植物发育。
具体实施方式
31.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
32.需要说明的是，以下实施例1中所用淡紫紫孢菌购买于山东长泰生物科技有限公司，使用时将淡紫紫孢菌种的接种到pda培养基平板上活化，将活化好的菌转接到pda平板上，并置于27℃恒温培养箱内，培养3-4d，得到种子液。
33.使用时将穿刺巴氏杆菌pasteuria penetrans(美国pasteuria bioscience公司)接种到牛肉膏蛋白胨固体培养基平板上，30-34℃培养2-3天，然后转接到牛肉膏蛋白胨肉汤培养基上，并置于30-34℃、200r/min的摇床中培养2-3d，得到种子液。
34.使用时将枯草芽孢杆菌菌株rc-1(购买于中国普通微生物保藏中心)转移至lb培养基中，置于培养箱25-28℃下培养2-3d，得到的枯草芽孢杆菌菌株rc-1的孢子移植到lb液体培养基中，在25-28℃、100r/min的摇床中振荡培养24h得到种子液。
35.实施例1
36.一种抑制马铃薯土传病害的肥料，其按重量份数计由以下原料组成：有机肥40份、中药提取物30份、复合微生物菌剂20份、腐殖酸25份、磷酸二氢钾20份、钼酸盐18份、多聚磷酸铵15份；
37.其中，复合微生物菌剂是由淡紫紫孢菌、穿刺巴氏杆菌及枯草芽孢杆菌按质量比1∶3∶2混合制成，淡紫紫孢菌、穿刺巴氏杆菌及枯草芽孢杆菌均为经常规方法活化和扩培处理后的种子液，且所述种子液的浓度均为108cfu/ml；
38.中药提取物按重量份数计由以下原料制成：小茴香8份、商陆5份、黄柏3份、半夏8份，该中药提取物是按照以下方法制备得到：
39.按重量份数称取小茴香、商陆、蓖麻及半夏，混合，加入相当于药材总重量12倍量
的水，煎煮2次，每次1.5h，合并两次煎煮液，过滤，浓缩成常温下相对密度为1.15g/ml，即可。
40.有机肥的制备方法如下：
41.按重量份数称取绿豆提取物30份、蓖麻饼28份、em原液15份、动物粪便40份；
42.绿豆提取物制备：将绿豆粉碎，加入相当于其总重量8倍量的质量分数60％乙醇溶液，在45℃回流提取2次，每次1.0h，所得提取液依次过滤、浓缩、干燥，即得；
43.发酵：将称取的绿豆提取物、蓖麻饼、em原液及风干的动物粪便混合，堆垛发酵15天，发酵过程中采取翻垛的方式控制堆垛中心的温度保持在45℃左右，发酵完成后收集发酵物，即得。
44.该抑制马铃薯土传病的肥料时按照以下方法进行制备：
45.按重量份数称取有机肥、中药提取物、复合微生物菌剂、腐殖酸、磷酸二氢钾、钼酸盐、多聚磷酸铵；
46.取中药提取物制备过程中的中药药渣在500℃下炭化3.0h，得到炭化物；
47.取配方量30％的腐殖酸与中药提取物混合，灭菌，加入枯草芽孢杆菌及灭菌水，在100rpm、35℃下培养45h，得到发酵液；
48.将有机肥、磷酸二氢钾、钼酸盐、多聚磷酸铵、制备量50％炭化物及剩余腐殖酸混合，磁力搅拌15h，加入所述发酵液、剩余炭化物、淡紫紫孢菌、穿刺巴氏杆菌混合，继续搅拌8h，干燥，制成粒径3-5mm的颗粒，即得。
49.使用方法：施在种子或种苗根系附近15-25cm处，穴施，每个生长周期施用1-2次，每次1-2kg/亩。
50.实施例2
51.一种抑制马铃薯土传病害的肥料，与实施例1的不同在于组成原料的重量份数不同，具体组成为：有机肥60份、中药提取物48份、复合微生物菌剂36份、腐殖酸35份、磷酸二氢钾30份、钼酸盐25份、多聚磷酸铵20份。
52.实施例3
53.一种抑制马铃薯土传病害的肥料，与实施例1的不同在于组成原料的重量份数不同，具体组成为：有机肥48份、中药提取物35份、复合微生物菌剂32份、腐殖酸28份、磷酸二氢钾28份、钼酸盐20份、多聚磷酸铵18份。
54.实施例4
55.一种抑制马铃薯土传病害的肥料，与实施例1的不同在于复合微生物菌剂是由淡紫紫孢菌、穿刺巴氏杆菌及枯草芽孢杆菌按质量比1∶5∶3混合制成，且淡紫紫孢菌、穿刺巴氏杆菌及枯草芽孢杆菌的种子液的有效活菌数均为5
×
108cfu/ml。
56.实施例5
57.一种抑制马铃薯土传病害的肥料，与实施例1的不同在于中药提取物按重量份数计由以下原料制成：小茴香12份、商陆10份、黄柏8份、半夏10份。
58.实施例6
59.一种抑制马铃薯土传病害的肥料，与实施例1的不同在于中药提取物按重量份数计由以下原料制成：小茴香10份、商陆8份、黄柏8份、半夏10份。
60.实施例7
61.一种抑制马铃薯土传病害的肥料，与实施例1的不同在于有机肥是按照以下方法进行制备：
62.按重量份数称取绿豆提取物50份、蓖麻饼40份、em原液20份、动物粪便65份；
63.绿豆提取物制备：将绿豆粉碎，加入相当于其总重量10倍量的质量分数75％乙醇溶液，在60℃回流提取3次，每次2.0h，所得提取液依次过滤、浓缩、干燥，即得；
64.发酵：将称取的绿豆提取物、蓖麻饼、em原液及风干的动物粪便混合，堆垛发酵25天，发酵过程中采取翻垛的方式控制堆垛中心的温度保持在45℃左右，发酵完成后收集发酵物，即得。
65.实施例8
66.一种抑制马铃薯土传病害的肥料，与实施例1的不同在于肥料的制备过程不同，具体为：
67.按重量份数称取有机肥、中药提取物、复合微生物菌剂、腐殖酸、磷酸二氢钾、钼酸盐、多聚磷酸铵；
68.取中药提取物制备过程中的中药药渣在800℃下炭化2.0h，得到炭化物；
69.取配方量50％的腐殖酸与中药提取物混合，灭菌，加入枯草芽孢杆菌及灭菌水，在200rpm、40℃下培养30h，得到发酵液；
70.将有机肥、磷酸二氢钾、钼酸盐、多聚磷酸铵、制备量75％炭化物及剩余腐殖酸混合，磁力搅拌20h，加入所述发酵液、剩余炭化物、淡紫紫孢菌、穿刺巴氏杆菌混合，继续搅拌12h，干燥，制成粒径3-5mm的颗粒，即得。
71.对比例1
72.一种抑制马铃薯土传病害的肥料，与实施例1的不同在于不包括淡紫紫孢菌及穿刺巴氏杆菌。
73.对比例2
74.一种抑制马铃薯土传病害的肥料，与实施例1的不同在于不包括中药提取物。
75.对比例3
76.一种抑制马铃薯土传病害的肥料，与实施例1的不同在于不包括多聚磷酸铵。
77.对比例4
78.一种抑制马铃薯土传病害的肥料，与实施例1的不同在于在肥料制备过程中将腐殖酸与中药提取物不进行发酵处理，直接与剩余炭化物、淡紫紫孢菌、穿刺巴氏杆菌混合搅拌，其余制备过程均与实施例1相同。
79.对比例5
80.一种抑制马铃薯土传病害的肥料，与实施例1的不同在于在肥料制备过程中将有机肥、磷酸二氢钾、钼酸盐、多聚磷酸铵、炭化物、发酵液、剩余腐殖酸及淡紫紫孢菌、穿刺巴氏杆菌混合，磁力搅拌15-20h，干燥，制成粒径为3-5mm的颗粒。其余制备过程均与实施例1相同。
81.实验例1
82.马铃薯根结线虫抑制效果
83.选取根结线虫侵害严重的田块作为试验田，按30棵马铃薯/区随机分为14个区，13个区分别作为实施例1-8及对比例1-5的处理组，剩余一个区作为空白对照组，每个组随机
分为3个重复小组。
84.采收完成后调查各株马铃薯病害严重度，计算每个组根结线虫平均发病率。
85.发病率＝(发病株数/调查株数)
×
100％
86.结果见表1。
87.表1各组发病率(％)
88.分组发病率(％)实施例14.87实施例25.13实施例35.06实施例44.92实施例55.47实施例65.36实施例75.14实施例85.27对比例155.35对比例213.52对比例37.51对比例422.73对比例535.21空白对照组68.46
89.由表1可知，本发明实施例各组提供的肥料能够明显抑制马铃薯根结线虫的发病率。对比各实施例组及对比例1-4组，淡紫紫孢菌及穿刺巴氏杆菌对马铃薯根结线虫具有较佳的杀灭作用，且能够与中药提取物协同发挥杀灭作用；对比实施例组及对比例5组，将淡紫紫孢菌、穿刺巴氏杆菌、中药提取物等与生物炭等分层包裹后能够提高肥料对马铃薯根结线虫的杀灭作用，这是由于分层包覆可以防止中药提取物等对淡紫紫孢菌、穿刺巴氏杆菌产生抑制作用，影响其杀灭效果。
90.实验例2
91.对马铃薯土传病害的抑制效果
92.1、方法
93.将试验区随机划分为14个区，每个区种植30株马铃薯，株距25cm。其中13个区分别施用本发明实施例1-8及对比例1-5提供的肥料，剩余一个区作为空白对照组，分别在幼苗期、发棵期及结薯期挖穴施于距马铃薯植株约20cm处，每次施用量为25g/株。
94.马铃薯成熟后，调查黑痣病、疮痂病、枯萎病、黄萎病的发病情况，计算平均病情指数，并统计马铃薯的产量。
95.黑痣病、疮痂病2种病害采用相同的评价等级：0级—无病，马铃薯无病痂；1级—1-2％的病痂覆盖率；2级—2.1-5％的病痂覆盖率；3级—5.1-10％的病痂覆盖率；4级—10.1-25％的病痂覆盖率；5级—25％以上的病痂覆盖率。
96.枯萎病、黄萎病2种病害采用相同的评价等级：0级—无病；1级—病斑面积占叶面积的5％以下；2级—病斑面积占叶面积的5％-25％；3级—病斑面积占叶面积的26-50％；4
级—病斑面积占叶面积的51-75％；5级—病斑面积占叶面积的76％以上。
[0097][0098]
结果如表2和表3所示。
[0099]
表2各组病情指数
[0100][0101][0102]
表3各组马铃薯产量(kg/亩)
[0103]
分组马铃薯产量(kg/亩)实施例13756实施例23742实施例33814实施例43698实施例53773实施例63791实施例73685实施例83802对比例12567对比例23497对比例33571对比例43249对比例52734空白对照组2206
[0104]
综合表2及表3可知，使用本发明实施例提供的肥料，马铃薯生长过程中的主要土传病害发生情况明显减少，且马铃薯产量有所提高。
[0105]
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。