一种圆叶决明腐解菌剂及其制备方法和应用与流程

1.本发明涉及微生物腐解技术领域，具体涉及一种圆叶决明腐解菌剂及其制备方法和应用。


背景技术：

2.圆叶决明(chamaecristarotundifolia)是一种原产于北美洲、中美洲和南美洲北部的豆科绿肥，20世纪80年代引进中国后，在我国南方地区具有很强的适应性。研究表明，圆叶决明具有耐酸、耐贫瘠、抗性强、生长迅速及能自发萌发生长等特性。
3.果树是一种重要的经济作物，近年来果园面积不断扩大，为了追求更高的经济效益，果农在种植果树过程中长期采取清耕模式和施用大量化学肥料，耕作模式的改变和化肥的大量施用改变了土壤的养分状况、微生物群落结构和活性等，这对果树生长及土壤环境造成不良影响。
4.圆叶决明作为一种绿肥翻压后会给土壤带来新的有机物质，这些有机物为土壤细菌的繁殖和活动提供了有机养料，但是圆叶决明翻压后自然腐解率低导致不能及时为果树的生长提供营养，影响果树的产量和品质。目前市场上也没有一种圆叶决明腐解菌剂出现。


技术实现要素：

5.为了解决圆叶决明作为绿肥翻压后腐解率低的技术问题，本发明公开了一种圆叶决明腐解菌剂及制备方法和应用。
6.一种圆叶决明腐解菌剂，所述腐解菌剂包含黑曲霉、粉红单端孢霉、长枝木霉、枯草芽孢杆菌、白腐菌、塔宾曲霉、假单胞菌和活化剂；所述黑曲霉(aspergillus niger van tieghem)保藏号为gdmcc no.3.250；所述粉红单端孢霉(trichotheciumroseum)保藏号为gdmcc no.3.500；所述长枝木霉(trichoderma longibrachiatum)保藏号为gdmcc no.3.140；所述枯草芽孢杆菌(bacillus subtilis)保藏号为gdmcc no.1.1665；所述白腐菌(phanerochaetcchrysosporium)保藏号为gdmcc no.3.383；所述塔宾曲霉aspergillus tubingensis)保藏号为gdmcc no.3.577；所述假单胞菌(pseudomonas)保藏号为gdmcc no.1.462；以上所述微生物菌种均可在广东省微生物菌种中心购得。
7.优选地，一种圆叶决明腐解菌剂，所述腐解菌剂中微生物含量分别为：黑曲霉0.5
‑
0.7
×
109cfu/g、粉红单端孢霉0.6
‑
0.8
×
109cfu/g、长枝木霉1.2
‑
1.5
×
109cfu/g、枯草芽孢杆菌1.0
‑
1.3
×
109cfu/g、白腐菌1.2
‑
1.4
×
109cfu/g、塔宾曲霉0.9
‑
1.2
×
109cfu/g、假单胞菌1.1
‑
1.3
×
109cfu/g；所述活化剂包含以下重量份计的原料：磷灰石粉40
‑
60份、葡萄糖15
‑
20份、矿物质5
‑
10份、柠檬酸5
‑
10份。
8.优选地，所述微生物与活化剂质量比为20
‑
35:1
‑
3。
9.优选地，所述磷灰石粉为羟基磷灰石粉，粒径为50
‑
100μm。
10.所述的一种圆叶决明腐解菌剂的制备方法，由如下步骤制备得到：
11.(1)制备活化剂：按重量份称取柠檬酸、矿物质和葡萄糖后加入其质量5
‑
15倍的
水，溶解完全后加入羟基磷灰石粉，然后加入反应釜中，搅拌，反应釜中温度为40
‑
50℃，压力为1.2
‑
1.5mpa，搅拌30
‑
60min后，减压干燥，得活化剂；
12.(2)活化剂和微生物混合：将黑曲霉、粉红单端孢霉、长枝木霉、枯草芽孢杆菌、白腐菌、塔宾曲霉、假单胞菌和活化剂加入反应釜中，反应釜中温度为20
‑
35℃，压力为1.3
‑
1.7mpa，搅拌时间为1
‑
1.5h，搅拌均匀，减压干燥，即得圆叶决明腐解菌剂。
13.所述腐解菌剂在红壤旱地果园土中腐解圆叶决明的应用，具体应用方法为：
14.(1)预处理：洗去粘附在圆叶决明表面杂物，晾干后备用；
15.(2)浸泡：将圆叶决明放入中含有腐解菌剂的菌水中浸泡5
‑
8min；
16.(3)腐解：将浸泡后圆叶决明翻压入土。
17.优选地，在所述步骤(2)腐解菌剂中添加固氮菌，所述腐解菌剂与固氮菌质量比为45
‑
60:1
‑
4。
18.优选地，在所述步骤(3)添加高碳基土壤修复有机肥。
19.优选地，在所述步骤(3)添加高碳基土壤修复有机肥，高碳基土壤修复有机肥与圆叶决明干重质量比1
‑
3:3
‑
5。
20.本发明公开一种圆叶决明腐解菌剂及制备方法及其应用，用包含黑曲霉、粉红单端孢霉、长枝木霉、枯草芽孢杆菌、白腐菌、塔宾曲霉、假单胞菌和活化剂制成的腐解菌剂来处理圆叶决明，能显著提高植株生物量、总碳、总氮、总磷的腐解率；此外高碳基土壤修复有机肥和腐解菌剂联用会比单独使用腐解菌剂效果更好；而固氮菌和腐解菌剂联用效果介于高碳基土壤修复有机肥+腐解菌剂和单独使用腐解菌剂效果之间。高碳基土壤修复有机肥里含有天然矿物质、腐殖酸、微量元素成分增强腐解菌剂中微生物活性，促进腐解圆叶决明；固氮菌作为豆科植物的共生菌，加入腐解菌剂中也能促进腐解圆叶决明。
附图说明
21.图1为圆叶决明植株生物量变化图。
22.图2为圆叶决明生物量累积腐解率图。
23.图3为圆叶决明碳总量变化图。
24.图4为圆叶决明碳累积腐解率图。
25.图5为圆叶决明总氮变化图。
26.图6为圆叶决明氮累积腐解率图。
27.图7为圆叶决明总磷变化图。
28.图8为圆叶决明磷累积腐解率图。
29.图9为圆叶决明总钾变化图。
30.图10为圆叶决明钾累积腐解率图。
具体实施方式
31.为使本发明的目的、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.实施例1
33.一种圆叶决明腐解菌剂，所述腐解菌剂中微生物含量分别为：黑曲霉0.5
×
109cfu/g、粉红单端孢霉0.6
‑×
109cfu/g、长枝木霉1.2
×
109cfu/g、枯草芽孢杆菌1.0
×
109cfu/g、白腐菌1.2
×
109cfu/g、塔宾曲霉0.9
×
109cfu/g、假单胞菌1.1
×
109cfu/g；所述活化剂包含以下重量份计的原料：磷灰石粉40份、葡萄糖15份、矿物质5份、柠檬酸5份；所述羟基磷石粉粒径为50μm；所述微生物与活化剂质量比为20:1。
34.一种制备圆叶决明腐解菌剂的方法，具体步骤如下：
35.(1)制备活化剂：按重量份称取柠檬酸、矿物质和葡萄糖后加入其质量5倍的水，溶解完全后加入羟基磷灰石粉，然后加入反应釜中，搅拌，反应釜中温度为40℃，压力为1.2mpa，搅拌30min后，减压干燥，得活化剂；
36.(2)活化剂和微生物混合：将黑曲霉、粉红单端孢霉、长枝木霉、枯草芽孢杆菌、白腐菌、塔宾曲霉、假单胞菌和活化剂加入反应釜中，反应釜中温度为35℃，压力为1.7mpa，搅拌时间为1.5h，搅拌均匀，减压干燥，即得圆叶决明腐解菌剂。
37.实施例2
38.一种圆叶决明腐解菌剂，所述腐解菌剂中微生物含量分别为：黑曲霉0.7
×
109cfu/g、粉红单端孢霉0.8
×
109cfu/g、长枝木霉1.5
×
109cfu/g、枯草芽孢杆菌1.3
×
109cfu/g、白腐菌1.4
×
109cfu/g、塔宾曲霉1.2
×
109cfu/g、假单胞菌1.3
×
109cfu/g；所述活化剂包含以下重量份计的原料：磷灰石粉60份、葡萄糖20份、矿物质10份、柠檬酸10份；所述羟基磷石粉粒径为100μm；所述微生物与活化剂质量比为35:3。
39.一种制备圆叶决明腐解菌剂的方法，具体步骤如下：
40.(1)制备活化剂：按重量份称取柠檬酸、矿物质和葡萄糖后加入其质量15倍的水，溶解完全后加入羟基磷灰石粉，然后加入反应釜中，搅拌，反应釜中温度为50℃，压力为1.5mpa，搅拌60min后，减压干燥，得活化剂；
41.(2)活化剂和微生物混合：将黑曲霉、粉红单端孢霉、长枝木霉、枯草芽孢杆菌、白腐菌、塔宾曲霉、假单胞菌和活化剂加入反应釜中，反应釜中温度为35℃，压力为1.7mpa，搅拌时间为1.5h，搅拌均匀，减压干燥，即得圆叶决明腐解菌剂。
42.实施例3
43.一种圆叶决明腐解菌剂，所述腐解菌剂中微生物含量分别为：黑曲霉0.5
‑
0.7
×
109cfu/g、粉红单端孢霉0.7
×
109cfu/g、长枝木霉1.4
×
109cfu/g、枯草芽孢杆菌1.2
×
109cfu/g、白腐菌1.3
×
109cfu/g、塔宾曲霉1.0
×
109cfu/g、假单胞菌1.2
×
109cfu/g；所述活化剂包含以下重量份计的原料：磷灰石粉50份、葡萄糖18份、矿物质8份、柠檬酸8份；所述羟基磷石粉粒径为60μm；所述微生物与活化剂质量比为25:2。
44.一种制备圆叶决明腐解菌剂的方法，具体步骤如下：
45.(1)制备活化剂：按重量份称取柠檬酸、矿物质和葡萄糖后加入其质量10倍的水，溶解完全后加入羟基磷灰石粉，然后加入反应釜中，搅拌，反应釜中温度为45℃，压力为1.3mpa，搅拌50min后，减压干燥，得活化剂；
46.(2)活化剂和微生物混合：将黑曲霉、粉红单端孢霉、长枝木霉、枯草芽孢杆菌、白腐菌、塔宾曲霉、假单胞菌和活化剂加入反应釜中，反应釜中温度为28℃，压力为1.5mpa，搅拌时间为1.2h，搅拌均匀，减压干燥，即得圆叶决明腐解菌剂。
47.实验例
48.1.材料与方法
49.1.1试验材料：
50.供试土壤：红壤旱地果园土
51.供试肥料：高碳基土壤修复有机肥(市场购得)
52.供试绿肥：新鲜圆叶决明植株
53.腐解菌剂：由实施例1制备而成
54.固氮菌：市场购得
55.1.2试验方法
56.试验小区面积为20m2，3次重复，随机区排列，7次取样。选地块方正，面积较大、排灌方便，土壤肥力中等均匀、附近无障碍设施和其他人为影响(前几季作物未做过肥料试验)进行旱土试验。用84个定做的专用尼龙网袋装新鲜圆叶决明鲜重500
‑
1000g(干重约100
‑
200g)，称重并标记，每袋拴上具有防水编号的塑料标签。每袋用标杆连线标记地标牌，便于取样。将绿肥网分置于深1
‑
30cm左右的旱土内，长度约30cm，宽度30cm。
57.处理1为实施例1制备的腐解菌剂处理圆叶决明。
58.处理2为实施例1制备的腐解菌剂浸泡圆叶决明后再加高碳基土壤修复有机肥处理圆叶决明，高碳基土壤修复有机肥与圆叶决明干重质量比可为1
‑
3:3
‑
5，本处理中高碳基土壤修复有机肥与圆叶决明干重等重。
59.处理3为实施例1制备的腐解菌剂中加入固氮菌浸泡处理圆叶决明，腐解菌剂与固氮菌质量比可为45
‑
60:1
‑
4，本处理中腐解菌剂与固氮菌质量比为20:1。
60.处理4为未经腐解菌剂处理的圆叶决明。
61.取新鲜圆叶决明样品，进行烘干，测定水分系数，测定全氮、全磷、全钾、和全碳含量。分别在第10、20、30、40、50、60、70天对上述处理1
‑
4的圆叶决明取样，所取样品分别标记取样时间、处理名称和取样人等信息，每次取样后，洗净测定其剩余残渣干重和对应时刻土壤中养分(碳、氮、磷、钾)含量。求出圆叶决明的腐解程度，圆叶决明的腐解程度％＝(圆叶决明损失干重/圆叶决明原干重)
×
100％。
62.2.结果与分析
63.2.1圆叶决明生物量变化
64.图1和图2分别表示圆叶决明植株腐解过程中生物量变化和生物量累积腐解率。由图1可知，不同处理下第1
‑
10天圆叶决明植株的腐解速率最快，生物量下降幅度最大，随后逐步趋于平缓；整个腐解过程中，高碳基土壤修复有机肥+腐解菌剂处理的圆叶决明生物量降幅最大，其次依次是腐解菌剂+固氮菌、腐解菌剂、不施腐解剂处理。由图2可知，高碳基土壤修复有机肥+腐解菌剂处理的植株生物量累积腐解率最高，其次依次是腐解菌剂+固氮菌、腐解菌剂、不施腐解剂处理；不同处理下第1
‑
10天腐解速率最大，高碳基土壤修复有机肥+腐解菌剂、腐解菌剂+固氮菌、腐解菌剂、不施腐解剂处理分别为52.6％、52.1％、50.8％、48.4％，随后逐步趋于平缓；与不施腐解剂处理相比较，高碳基土壤修复有机肥+腐解菌剂、腐解菌剂+固氮菌、腐解菌剂处理的腐解率分别提高17.3％、12.8％、8.5％。
65.2.2圆叶决明植株总碳变化
66.图3和图4分别表示圆叶决明植株腐解过程中植株变化和总碳累积腐解率。由图3
可知，不同处理下第1
‑
10天圆叶决明植株的腐解速率最快，植株总碳下降幅度最大，随后逐步趋于平缓；整个腐解过程中，高碳基土壤修复有机肥+腐解菌剂处理的圆叶决明植株总碳降幅最大，其次依次是腐解菌剂+固氮菌、腐解菌剂、不施腐解剂处理。由图4可知，高碳基土壤修复有机肥+腐解菌剂处理的植株总碳累积腐解率最高，其次依次是腐解菌剂+固氮菌、腐解菌剂、不施腐解剂处理；不同处理下第1
‑
10天腐解速率最大，高碳基土壤修复有机肥+腐解菌剂、腐解菌剂+固氮菌、腐解菌剂、不施腐解剂处理分别为65.1％、54.4％、53.1％、51.7％，随后逐步趋于平缓；与不施腐解剂处理相比较，高碳基土壤修复有机肥+腐解菌剂、腐解菌剂+固氮菌、腐解菌剂处理的腐解率分别提高21.4％、10.9％、9.7％。
67.2.3圆叶决明植株总氮变化
68.图5和图6分别表示圆叶决明植株腐解过程中植株总氮变化和总氮累积腐解率。由图5可知，不同处理下第1
‑
10天圆叶决明植株的腐解速率最快，植株总氮下降幅度最大，随后逐步趋于平缓；整个腐解过程中，高碳基土壤修复有机肥+腐解菌剂处理的圆叶决明植株总氮降幅最大，其次依次是腐解菌剂+固氮菌、腐解菌剂、不施腐解剂处理。由图6可知，高碳基土壤修复有机肥+腐解菌剂处理的植株总氮累积腐解率最高，其次依次是腐解菌剂+固氮菌、腐解菌剂、不施腐解剂处理；不同处理下第1
‑
10天腐解速率最大，高碳基土壤修复有机肥+腐解菌剂、腐解菌剂+固氮菌、腐解菌剂、不施腐解剂处理分别为65.5％、61.5％、60.3％、54.5％，随后逐步趋于平缓；与不施腐解剂处理相比较，高碳基土壤修复有机肥+腐解菌剂、腐解菌剂+固氮菌、腐解菌剂处理的腐解率分别提高9.4％、7.5％、5.4％。
69.2.4圆叶决明植株总磷变化
70.图7和图8分别表示圆叶决明植株腐解过程中植株总磷变化和总磷累积腐解率。由图7可知，不同处理下第1
‑
10天圆叶决明植株的腐解速率最快，植株总磷下降幅度最大，随后逐步趋于平缓；整个腐解过程中，高碳基土壤修复有机肥+腐解菌剂处理的圆叶决明植株总磷降幅最大，其次依次是腐解菌剂+固氮菌、腐解菌剂、不施腐解剂处理。由图8可知，高碳基土壤修复有机肥+腐解菌剂处理的植株总磷累积腐解率最高，其次依次是腐解菌剂+固氮菌、腐解菌剂、不施腐解剂处理；不同处理下第1
‑
10天腐解速率最大，高碳基土壤修复有机肥+腐解菌剂、腐解菌剂+固氮菌、腐解菌剂、不施腐解剂处理分别为49.9％、47.3％、45.4％、34.9％，随后逐步趋于平缓；与不施腐解剂处理相比较，高碳基土壤修复有机肥+腐解菌剂、腐解菌剂+固氮菌、腐解菌剂处理的腐解率分别提高12.9％、4.7％、4.4％。
71.2.5圆叶决明植株总钾变化
72.图9和图10分别表示圆叶决明植株腐解过程中植株总钾变化和总钾累积腐解率。由图9可知，不同处理下第1
‑
10天圆叶决明植株的腐解速率最快，植株总钾下降幅度最大，随后逐步趋于平缓；整个腐解过程中，高碳基土壤修复有机肥+腐解菌剂处理的圆叶决明植株总钾降幅最大，其次依次是腐解菌剂+固氮菌、腐解菌剂、不施腐解剂处理。由图10可知，高碳基土壤修复有机肥+腐解菌剂处理的植株总钾累积腐解率最高，其次依次是腐解菌剂+固氮菌、腐解菌剂、不施腐解剂处理；不同处理下第1
‑
10天腐解速率最大，高碳基土壤修复有机肥+腐解菌剂、腐解菌剂+固氮菌、腐解菌剂、不施腐解剂处理分别为74.1％、71.3％、71.0％、61.4％，随后逐步趋于平缓；与不施腐解剂处理相比较，高碳基土壤修复有机肥+腐解菌剂、腐解菌剂+固氮菌、腐解菌剂处理的腐解率分别提高0.9％、0.8％、0.8％。不同处理对植株钾素的释放影响不大。
73.综上所述，用本发明技术方案制备的腐解菌剂能提高圆叶决明生物量、总碳、总氮和总磷的腐解率；虽然腐解菌剂对圆叶决明总钾的总累积腐解率影响不大，但是在腐解菌剂处理圆叶决明后的第1
‑
10天，腐解菌剂处理组比不用腐解菌剂处理组的植株的总钾的腐解速率大；结合生物量、总碳、总氮、总磷和总钾的累积腐解率综合评价，本发明公开的腐解菌剂腐解圆叶决明效果好，优选地，在腐解菌剂腐解圆叶决明中加入高碳基修复有机肥或固氮菌，效果比单独使用腐解菌剂更好。