本发明涉及一种固定化农用微生物菌剂的制备及应用,属于肥料生产技术领域。
背景技术:
众所周知,我国农业生产长期过分依赖于化学肥料,造成大量不可再生能源的浪费,农田土质变坏、肥力下降、农作物品质降低以及食品和环境污染的问题日益严重。微生物肥料有改善根际营养环境、分解土壤中难溶的磷、钾化合物,减少化肥的使用量和提高作物品质等作用。开发高效、稳定、安全的复合徽生物肥料对我国农业未来发展具有重大意义。
延长肥料保质期,增强菌剂对环境适应性是当前微生物肥料研究热点。
专利CN200510013081.X、CN201310549458.8将微生物菌剂、动物粪便、化学肥料、膨润土等混合造粒,制备微生物肥料。专利CN201010504067.0公开一种氨基酸有机颗粒剂生产复合微生物肥料的方法,该方法包括菌剂制备、氨基酸废液造粒,颗粒与菌剂复合等步骤。专利CN201610206222.8利用农业废弃物制备生物质炭吸附微生物,然后再与无机大量元素、有机质等进行混合造粒。造粒法对菌剂保护效果差,但工艺相对简单。
专利CN201010588531.9将糖蜜和麸皮添加到复合微生物肥料中,专利CN201010595308.7利用玉米浓浆提高微生物肥料品质,添加生物速效碳源或氮源有利于微生物活性保持,但对消除土壤微生物拮抗,营造菌剂生长微环境作用不大。
专利CN201610249362.3利用高吸水树脂和表面活性剂固定化微生物,专利CN201010590278.0公布了海藻酸钠和淀粉包埋微生物菌剂的方法。固定化或包埋法有利于微生物局部生长优势的形成,但工艺成本高不利于大规模推广。同时部分高分子化合物在土壤中降解缓慢,易对环境造成污染。
海蛎子壳由矿物质和蛋白多糖组成,其物理结构主要为棱柱层,呈叶片状,含大量2-10μm微孔,具有较强的吸附能力。专利CN201510605685.7将浒苔粉、蛋氨酸、海蛎子壳粉添加到鸡饲料中,增加了肌肉组织内脂肪沉积,提高了鸡肉品质。海带根为褐藻门植物海带的根状器,富含有机碘、褐藻胶、海带多糖、蛋白质、维生素等营养物质。专利CN200710157574.X公开一种利用海带根制备海带多糖的制备方法,包括原料处理、粉碎、乙醇脱脂脱色、超声波破壁、酶处理与真空提取、真空冷冻干燥的工艺步骤。目前还未有报道将海蛎子壳和海带根用于微生物固定化载体的报道。
技术实现要素:
本发明旨在说明一种固定化农用微生物菌剂的制备及应用,其特征在于,包括如下步骤:
1)海蛎子壳加5-10倍体积水,加有机酸调节pH值2.0-5.0,浸泡2h,粉碎处理,通风晾干,控制水分不超过10%,过80目-100目筛得海蛎子壳粉;
2)海带根加入4-8倍碳酸钾或碳酸氢钠溶液,溶液浓度0.5mol/L-1.5mol/L,55℃-75℃浸煮2-3h,粉碎处理,通风干燥,控制水分不超过5%,过80目-100目筛得海带根粉;
3)将海蛎子壳粉和海带根粉按2:1-3:1比例混合均匀;
4)将需要固定化处理的菌剂制成菌悬液,控制有效活菌浓度1000亿-2000亿/ml,步骤3)混合物加入到菌悬液中,水浴控制温度40℃-60℃,搅拌2h;
5)步骤4)溶液10℃-25℃条件下自然沉降0.5h-1.5h,固液分离,固相低于60℃条件下真空干燥或低温烘干,包装得到成品。
进一步,步骤1)中海蛎子壳浸泡液加有机酸调节pH值范围3.0-4.5。
进一步,步骤1)中调节pH值所用有机酸包括但不限于柠檬酸、苹果酸、草酸。
进一步,步骤2)中海带根浸煮温度60℃-68℃。
进一步,步骤4)中菌悬液有效菌浓度范围1200亿-1600亿/ml。
进一步,步骤4)中水浴控制温度50℃-55℃。
进一步,步骤5)中自然沉降温度控制15℃-20℃。
本发明的有益效果是:
1)工艺简洁,操作简单,海蛎子壳和海带根浸提及粉碎处理工艺简单,生产设备要求低,生产周期短,且原料供应充足,价格极低,大大降低了固定化的生产成本,适合大规模生产;
2)固定化效率高,海蛎子壳天然微孔结构有利于营造菌株生长微环境,海带根富含多种缓控释营养物质,满足菌剂生长繁殖需求,菌剂使用寿命及应用效果大大加强。
3)固定化载体绿色环保。海蛎子壳及海带根为天然产物,储备丰富,对土壤、环境无污染,满足当前农业对新型肥料的要求。
具体实施方式
以下结合实例对本发明的原理和特征进行描述,所举实例只用于解释本发明,并非用于限定本发明的范围。
实施例1
一种固定化农用微生物菌剂的制备及应用,包括如下步骤:
1)海蛎子壳加5倍体积水,加柠檬酸调节pH值3.5,浸泡2h,粉碎处理,通风晾干,控制水分不超过10%,过80目-100目筛得海蛎子壳粉;
2)海带根加入4倍碳酸钾溶液,溶液浓度1.0mol/L,60℃浸煮3h,粉碎处理,通风干燥,控制水分不超过5%,过80目-100目筛得海带根粉;
3)将海蛎子壳粉和海带根粉按2:1比例混合均匀;
4)将枯草芽孢杆菌和地衣芽孢杆菌按1:1比例混合,制成菌悬液,控制有效活菌浓度1200亿/ml,步骤3)混合物加入到菌悬液中,水浴控制温度50℃,搅拌2h;
5)步骤4)溶液15℃条件下自然沉降1h,固液分离,固相50℃条件下低温烘干,包装得到成品;
6)将固定化农用微生物菌剂以4kg每亩的量加水冲施于果树整个生长周期,4周一次,果树病害明显减少,长势好,果实品质提升,产量增加。
实施例2
一种固定化农用微生物菌剂的制备及应用,包括如下步骤:
1)海蛎子壳加8倍体积水,加苹果酸调节pH值4.0,浸泡2h,粉碎处理,通风晾干,控制水分不超过10%,过80目-100目筛得海蛎子壳粉;
2)海带根加入5倍碳酸氢钠溶液,溶液浓度1.2mol/L,65℃浸煮3h,粉碎处理,通风干燥,控制水分不超过5%,过80目-100目筛得海带根粉;
3)将海蛎子壳粉和海带根粉按3:1比例混合均匀;
4)将枯草芽孢杆菌与巨大芽孢杆菌按5:1比例制成菌悬液,控制有效活菌浓度1500亿/ml,步骤3)混合物加入到菌悬液中,水浴控制温度50℃,搅拌2h;
5)步骤4)溶液15℃条件下自然沉降1h,固液分离,固相40℃条件下真空干燥,包装得到成品;
6)将固定化农用微生物菌剂以2kg每亩的量与有机肥混合,于白菜种植前2周施肥,白菜长势好,土壤有益菌增多,产量增加。
实施例3
一种固定化农用微生物菌剂的制备及应用,包括如下步骤:
1)海蛎子壳加10倍体积水,加草酸调节pH值4.0,浸泡2h,粉碎处理,通风晾干,控制水分不超过10%,过80目-100目筛得海蛎子壳粉;
2)海带根加入8倍碳酸钾溶液,溶液浓度1.0mol/L,65℃浸煮3h,粉碎处理,通风干燥,控制水分不超过5%,过80目-100目筛得海带根粉;
3)将海蛎子壳粉和海带根粉按2:1比例混合均匀;
4)将侧孢芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、胶冻样芽孢杆菌按1:2:1比例制成菌悬液,控制有效活菌浓度1600亿/ml,步骤3)混合物加入到菌悬液中,水浴控制温度55℃,搅拌2h;
5)步骤4)溶液20℃条件下自然沉降1h,固液分离,固相45℃条件下真空干燥,包装得到成品;
6)将固定化农用微生物菌剂以3kg每亩的量加水冲施于葡萄地,4周一次,葡萄果实饱满、糖度高,葡萄枝变粗壮,整体树势佳,产量明显提升。
以上所述仅为本发明的较佳实施例,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。