CN107032873A - 缓解温室大棚蔬菜盐胁迫的微生物肥料及制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种缓解温室大棚蔬菜盐胁迫的微生物肥料及其制备方法，以有益微生物及其分泌物为芯材，以变性淀粉、环糊精、腐殖酸和膨润土为壁材，采用喷雾干燥法进行微生物肥料的开发。包括下列制备步骤：步骤一，芯材准备；步骤二，壁材准备；步骤三，微生物肥料的制备。本发明的微生物肥料缓解了次生盐渍化土壤对蔬菜生长的胁迫，增加了土壤中微生物数量，维持土壤的微生态平衡；且微生物培养过程中所产生的分泌物也一同包埋在微生物肥料中，尤其对作物苗期有防病、抗病、缓解盐胁迫、促进植物生长的功效，从而达到提高蔬菜产量与品质的目的，进而大大影响了该微生物肥料产品的推广和应用。

Description

缓解温室大棚蔬菜盐胁迫的微生物肥料及制备方法

技术领域

本发明涉及一种缓解温室大棚蔬菜盐胁迫的微生物肥料及制备方法，属微生物工程与植物营养技术领域。该微生物肥料的开发与应用能够缓解作物盐胁迫，促进作物生长发育，提高蔬菜产量与品质。

背景技术

山东是全国最大的蔬菜供应基地，也是大棚蔬菜技术的发源地。发展大棚蔬菜已成为山东大多数农民家庭农业收入的主要来源，棚菜生产成为农业生产中重要的支柱产业。然而随着棚菜的快速发展，地表长期覆盖栽培及不合理施用肥料使土壤次生盐渍化现象明显，蔬菜的生长发育受到影响，产量和品质下降。

菜农为了追求高产和高利润，加大化肥施用量，但是由于其利用率低，造成大量的盐分离子不能被作物有效吸收而残留在土壤中，导致土壤盐分离子浓度增大，土壤板结、有机质下降、土壤养分比例失调等不良后果，更加剧了土壤次生盐渍化的发展。

温室土壤次生盐渍化是国内外设施栽培中普遍存在的技术难题，是造成温室土壤退化、蔬菜产量及质量下降的重要原因。且随着棚龄的延长，土壤总盐量不断增加并逐步向表层积聚，不同程度的盐害使蔬菜减产幅度逐年增大。因此，面对温室土壤次生盐渍化这一技术难题，亟需一种更好的产品即微生物肥料来辅以化学肥料和有机肥料来缓解盐胁迫，提高蔬菜的产量与质量。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种延缓温室大棚土壤次生盐渍化、缓解盐胁迫、提高蔬菜产量与品质的微生物肥料及制备方法。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

本发明提供的缓解温室大棚蔬菜盐胁迫的微生物肥料，以有益微生物及其分泌物为芯材，以生物可降解型和环境友好型物质为壁材，采用喷雾干燥法对有益微生物及分泌物进行包埋。具体是以从山东温室大棚次生盐渍化土壤中筛选得到的防病、抗病、缓解盐胁迫、溶磷、解钾、促进植物生长的一种或多种有益微生物及其分泌物为芯材，以变性淀粉、环糊精、腐殖酸和膨润土为壁材，喷雾干燥进行缓解温室大棚蔬菜盐胁迫的微生物肥料的开发。

本发明所述的有益微生物选自产酸克雷伯氏菌、枯草芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、胶冻样芽孢杆菌中的一种或多种的组合。这些微生物可以溶解土壤中被固定的磷、钾，促进植物对磷、钾的吸收；降低盐胁迫条件下植株对Na⁺的绝对吸收量，增加对K⁺、Ca²⁺和Fe²⁺的吸收；有效地缓解次生盐渍化土壤对作物生长产生的盐胁迫；对作物苗期病害有很好的预防、抵抗作用，促进植株生长及对营养物质的吸收。

本发明还提供一种制备所述的微生物肥料的方法，包括下列步骤：

步骤一，芯材准备：将有益微生物进行液体培养，在8000rpm的条件下离心，菌泥于-4℃保存，保留上清液，备用。

步骤二，壁材准备：变性淀粉、环糊精、腐殖酸、膨润土按照一定比例混合均匀，与步骤一的菌体上清液配制壁材溶液，在121℃的条件下湿热灭菌，备用。

步骤三，微生物肥料的制备：将步骤一的芯材与步骤二的壁材溶液按照一定比例混合均匀，喷雾干燥即获得缓解温室大棚蔬菜盐胁迫的微生物肥料。

本发明的微生物肥料制备方法，具体实现步骤如下：

步骤一，芯材准备：

(1)LB培养基的配制

NaCl(10.0g)，蛋白胨(10.0g)，酵母粉(5.0g)，H₂O(1000ml)，121℃湿热灭菌20分钟。

(2)有益微生物的液体培养

产酸克雷伯氏菌、枯草芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、胶冻样芽孢杆菌分别接入到LB液体培养基中，在30℃、200rpm的条件下培养至稳定期前期，将发酵液按照(2-5)：(2-5)：(0-4)：(0-4)的体积比混合均匀，在8000rpm的条件下离心，菌泥于-4℃保存，保留上清液，备用。

步骤二，壁材准备

变性淀粉、环糊精、腐殖酸、膨润土按照(8-10)：(2-4)：1：1的质量比混合均匀；将混合均匀的壁材物质与步骤一的菌体培养上清液配制浓度(W/V)为40-65％的壁材溶液；在121℃的条件下湿热灭菌，备用。

步骤三，微生物肥料的制备

将芯材与壁材溶液按照(V/V)1-3：1的比例混合均匀，在进风温度为120-140℃、进样速度为15-20ml/min、出风温度为60-70℃的条件下喷雾干燥获得缓解温室大棚蔬菜盐胁迫的微生物肥料。

所得微生物肥料的产率为72-90％，菌体存活率为85-93％，活菌数达10¹²CFU/g，在室温下储存两个月后，有效含菌量仍可达10¹²CFU/g。

本发明的有益效果：

本发明将一种或多种有益微生物及其分泌物包裹在生物可降解型和环境友好型物质中，制备成微生物肥料。该缓解温室大棚蔬菜盐胁迫的微生物肥料缓解了次生盐渍化土壤对蔬菜生长的胁迫，增加了土壤中微生物数量，维持土壤的微生态平衡；且微生物培养过程中所产生的分泌物也一同包埋在微生物肥料中，尤其对作物苗期有防病、抗病、缓解盐胁迫、促进植物生长的功效，从而达到提高蔬菜产量与品质的目的，进而大大影响了该微生物肥料产品的推广和应用。

在棚菜生产过程中施用本发明研制开发的缓解温室大棚蔬菜盐胁迫的微生物肥料，根据蔬菜的需肥特性及土壤养分含量状况配方施肥，尽量施用不带SO₄ ^2-、Cl^-等副成分的肥料，多施用半腐熟的有机肥料，增加土壤中微生物数量，维持土壤中的微生态平衡，从而达到降低土壤溶液盐浓度、延缓土壤次生盐渍化、缓解盐胁迫、提高蔬菜产量与品质的最终目的。

具体实施方式

实施例1：

本实施例提供的微生物肥料如下：

将产酸克雷伯氏菌、枯草芽孢杆菌分别进行液体培养，发酵液按照1:1的体积比混合均匀，在8000rpm的条件下离心，保存菌泥，并保留上清液。将变性淀粉、环糊精、腐殖酸、膨润土按照8：2：1：1的质量比混合均匀，与菌体上清液配制浓度(W/V)为40％的壁材溶液，121℃湿热灭菌。将微生物芯材与灭菌后的壁材溶液按照1：1的体积比混合均匀，在进风温度为120℃、进样速度为15ml/min的条件下喷雾干燥，获得缓解温室大棚蔬菜盐胁迫的微生物肥料。

实施例2：

本实施例提供的微生物肥料如下：

将产酸克雷伯氏菌、枯草芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌分别进行液体培养，发酵液按照3：3：4的体积比混合均匀，在8000rpm的条件下离心，保存菌泥，并保留上清液。将变性淀粉、环糊精、腐殖酸、膨润土按照10：2：1：1的质量比混合均匀，与菌体上清液配制浓度(W/V)为60％的壁材溶液，121℃湿热灭菌。将微生物芯材与灭菌后的壁材溶液按照1:1的体积比混合均匀，在进风温度为140℃、进样速度为15ml/min的条件下喷雾干燥，获得缓解温室大棚蔬菜盐胁迫的微生物肥料。

实施例3：

本实施例提供的微生物肥料如下：

将产酸克雷伯氏菌、枯草芽孢杆菌、胶冻样芽孢杆菌分别进行液体培养，发酵液按照3：3：4的体积比混合均匀，在8000rpm的条件下离心，保存菌泥，并保留上清液。将变性淀粉、环糊精、腐殖酸、膨润土按照8：4：1：1的质量比混合均匀，与菌体上清液配制浓度(W/V)为50％的壁材溶液，121℃湿热灭菌。将微生物芯材与灭菌后的壁材溶液按照3：1的体积比混合均匀，在进风温度为120℃、进样速度为20ml/min的条件下喷雾干燥，获得缓解温室大棚蔬菜盐胁迫的微生物肥料。

实施例4：

本实施例提供的微生物肥料如下：

将产酸克雷伯氏菌、枯草芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、胶冻样芽孢杆菌分别进行液体培养，发酵液按照2：2：3：3的体积比混合均匀，在8000rpm的条件下离心，保存菌泥，并保留上清液。将变性淀粉、环糊精、腐殖酸、膨润土按照10：4：1：1的质量比混合均匀，与菌体上清液配制浓度(W/V)为50％的壁材溶液，121℃湿热灭菌。将微生物芯材与灭菌后的壁材溶液按照3：1的体积比混合均匀，在进风温度为140℃、进样速度为20ml/min的条件下喷雾干燥，获得缓解温室大棚蔬菜盐胁迫的微生物肥料。

实施例5：

将本技术方案实施例1-4制备的缓解温室大棚蔬菜盐胁迫的微生物肥料，以次生盐渍化土壤中种植的黄瓜为供试作物，常规施肥配合试验肥料的方法测试产品的增产效果。本发明的缓解温室大棚蔬菜盐胁迫的微生物肥料通过灌根的方式随水浇到黄瓜根部，整个生长期施用该微生物肥料三次。各组试验增产效果见表1。

表1缓解温室大棚蔬菜盐胁迫的微生物肥料对黄瓜的增产效果表

以上结果表明本发明的缓解温室大棚蔬菜盐胁迫的微生物肥料对次生盐渍化土壤中种植的黄瓜有明显的增产作用。

实施例6：

将本技术方案实施例1-4制备的缓解温室大棚蔬菜盐胁迫的微生物肥料，以次生盐渍化土壤中种植的番茄为供试作物，常规施肥配合试验肥料的方法测试产品的增产效果。本发明的缓解温室大棚蔬菜盐胁迫的微生物肥料通过灌根的方式随水浇到番茄根部，整个生长期施用该微生物肥料三次。各组试验增产效果见表2。

表2缓解温室大棚蔬菜盐胁迫的微生物肥料对番茄的增产效果表

以上结果表明本发明的缓解温室大棚蔬菜盐胁迫的微生物肥料对次生盐渍化土壤中种植的番茄有明显的增产作用。

实施例7：

将本技术方案实施例1-4制备的缓解温室大棚蔬菜盐胁迫的微生物肥料，以次生盐渍化土壤中种植的茄子为供试作物，常规施肥配合试验肥料的方法测试产品的增产效果。本发明的缓解温室大棚蔬菜盐胁迫的微生物肥料通过灌根的方式随水浇到茄子根部，整个生长期施用该微生物肥料三次。各组试验增产效果见表3。

表3缓解温室大棚蔬菜盐胁迫的微生物肥料对茄子的增产效果表

以上结果表明本发明的缓解温室大棚蔬菜盐胁迫的微生物肥料对次生盐渍化土壤中种植的茄子有明显的增产作用。

实施例8：

将本技术方案实施例1-4制备的缓解温室大棚蔬菜盐胁迫的微生物肥料，以次生盐渍化土壤中种植的青椒为供试作物，常规施肥配合试验肥料的方法测试产品的增产效果。本发明的缓解温室大棚蔬菜盐胁迫的微生物肥料通过灌根的方式随水浇到青椒根部，整个生长期施用该微生物肥料三次。各组试验增产效果见表4。

表4缓解温室大棚蔬菜盐胁迫的微生物肥料对青椒的增产效果表

以上结果表明本发明的缓解温室大棚蔬菜盐胁迫的微生物肥料对次生盐渍化土壤中种植的青椒有明显的增产作用。

当然，上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不限于上述举例，本技术领域的普通技术人员，在本发明的实质范围内，做出的变化、改型、添加或替换，都应属于本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种缓解温室大棚蔬菜盐胁迫的微生物肥料，其特征在于，以有益微生物及其分泌物为芯材，以变性淀粉、环糊精、腐殖酸和膨润土为壁材。

2.根据权利要求1所述的微生物肥料，其特征在于，有益微生物选自产酸克雷伯氏菌、枯草芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、胶冻样芽孢杆菌中的一种或多种的组合。

3.制备上述任一项权利要求所述的微生物肥料的方法，其特征在于，包括下列步骤：

步骤一，芯材准备：将有益微生物进行液体培养，在8000rpm的条件下离心，菌泥于-4℃保存，保留上清液，备用；

步骤二，壁材准备：变性淀粉、环糊精、腐殖酸、膨润土按照一定比例混合均匀，与步骤一的菌体上清液配制壁材溶液，在121℃的条件下湿热灭菌，备用；

步骤三，微生物肥料的制备：将步骤一的芯材与步骤二的壁材溶液按照一定比例混合均匀，喷雾干燥即获得缓解温室大棚蔬菜盐胁迫的微生物肥料。