專利名稱：香蕉廢棄地的土壤化學(xué)與生物聯(lián)合修復(fù)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種香蕉廢棄地的土壤化學(xué)與生物聯(lián)合修復(fù)方法，用于超嚴(yán)重香蕉土傳枯萎病(香蕉廢棄地)的土壤化學(xué)與生物聯(lián)合，屬于農(nóng)業(yè)集約化生產(chǎn)技術(shù)。背景技術(shù)：
連作土傳枯萎病是所有經(jīng)濟(jì)作物生產(chǎn)中最難解決的問題，生產(chǎn)上常常采用輪作、土壤消毒和施用抗土傳病害的生物肥料等方法來降低由于土傳枯萎病造成的經(jīng)濟(jì)損失。然而，就香蕉種植而言，由于需要典型的熱帶和亞熱帶氣候條件，通過輪作來解決已經(jīng)很難了，因為我國具備能種植香蕉的氣候區(qū)域不多，海南省2005年香蕉種植面積100 萬畝，但到了 2008年就銳減到56萬畝，其中的原因就是香蕉連作引起的土傳枯萎病，很多專家預(yù)計，如果不解決香蕉連作枯萎病，10年后我國香蕉就無法生產(chǎn)。通常情況下，香蕉連續(xù)種植4年，就開始發(fā)生土傳枯萎病，當(dāng)當(dāng)年枯萎病發(fā)生率達(dá)到30%，來年蕉農(nóng)就放棄該地， 因為如果田間枯萎病超過30%，蕉農(nóng)就會面臨虧本。由于氣候條件的限制使香蕉輪作成為很困難，很多蕉農(nóng)就轉(zhuǎn)向土壤消毒處理后再種植香蕉，過去蕉農(nóng)普遍采用溴甲烷來消毒土壤，但由于溴甲烷對大氣環(huán)境產(chǎn)生嚴(yán)重污染和農(nóng)產(chǎn)品安全得不到保障，另一方面消毒一次需要投入800元/畝，成本很高，國際上10年前就禁止使用溴甲烷來消毒土壤，我國目前也已經(jīng)全面禁止。在這種背景下，香蕉土傳枯萎病廢棄地越來越多，而在這些地區(qū)往往又具備最充足的光、熱條件，因此如何采取綠色途徑，將香蕉枯萎病引起的廢棄地修復(fù)成能種植香蕉的土壤，不僅對我國香蕉生產(chǎn)產(chǎn)生重大支撐作用，對其他經(jīng)濟(jì)作物土傳枯萎病的防治也具有重要的指導(dǎo)意義。另一方面，水稻、小麥、玉米、油菜等作物秸稈就地焚燒、規(guī)模化養(yǎng)殖后的畜禽糞便隨地棄置等不僅嚴(yán)重污染了環(huán)境，也極大地浪費(fèi)了能作為有機(jī)肥和生物有機(jī)肥產(chǎn)品的原料；大量的養(yǎng)分資源(C、N、P、K、S及微量元素)流失于土壤-植物系統(tǒng)之外，明顯地削弱了我國農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的能力。如何將從土壤中因收獲作物取走的營養(yǎng)元素最大限度地歸還到土壤中去，唯一的途徑就是將這些固體有機(jī)廢棄物制成商品有機(jī)肥，再施入土壤。如果將這些固體有機(jī)廢棄物經(jīng)過高溫發(fā)酵合成高品位的有機(jī)堆肥，再接種能防治香蕉土傳枯萎病的拮抗菌，所制成的微生物有機(jī)肥料功能明確，將會有很好的應(yīng)用前景。三
發(fā)明內(nèi)容
1.技術(shù)問題
本發(fā)明的目的在于研制一種能修復(fù)超嚴(yán)重香蕉土傳枯萎病、且沒有環(huán)境污染的技術(shù)， 修復(fù)率達(dá)到80%以上，使大量香蕉廢棄地土壤得到迅速修復(fù)，確保集約化農(nóng)業(yè)的順利發(fā)展。技術(shù)方案
香蕉廢棄地的土壤化學(xué)與生物聯(lián)合修復(fù)方法，包括
先耕翻土壤深度0-30cm，將石灰和碳酸氫銨混合物300kg/畝，或400kg/畝濃氨水施入土壤，耙平后，立即用塑料薄膜覆蓋于土壤表層，維持10天，10天后揭掉塑料薄膜，施入含有保藏號為CGMCC NO. 3183的枯草芽孢桿菌屬(Macillus subtil is) NJN-6和保藏號為 CGMCC No. 3308的哈茨木霉oderma harzianum) SQR-T037的香蕉?；臀⑸镉袡C(jī)肥IOOkg/畝，同時保持土壤田間持水量的30-50%，促使外源加入的有益微生物枯草芽孢桿菌NJN-6和哈茨木霉SQR-T037共達(dá)到106_8個/g 土壤，在土壤中形成優(yōu)勢菌群。所述的香蕉?；臀⑸镉袡C(jī)肥為該肥料中含有IX IO8個/g以上的枯草芽孢桿菌NJN-6和哈茨木霉SQR-T037、全氮質(zhì)量比含量為4 5%，全氮中質(zhì)量比90%以上為有機(jī)氮，總氮磷鉀養(yǎng)分質(zhì)量比為6 10%、有機(jī)質(zhì)質(zhì)量比含量為30 35%。所用石灰和碳酸氫銨混合物的質(zhì)量比例為2:1，隨拌隨用，或者氨水中NH3的濃度為80%。所述的塑料薄膜為普通農(nóng)膜，農(nóng)膜厚度越厚越好。有益效果
本發(fā)明一種超嚴(yán)重香蕉土傳枯萎病(香蕉廢棄地)的土壤化學(xué)與生物聯(lián)合修復(fù)技術(shù)，其技術(shù)與目前相關(guān)的其他技術(shù)相比具有如下優(yōu)點(diǎn)
1)該技術(shù)所用的土壤消毒劑沒有環(huán)境污染問題，石灰是常用于增加土壤PH的土壤調(diào)理劑，而碳酸氫銨則是普通化肥，把兩者結(jié)合起來施用，利用釋放出NH3的來消毒土壤，消毒劑一方面增加了土壤PH (使蕉園土壤PH從5. 5左右增加到7以上)，不僅有利于香蕉作物生長，還能在一定程度上抑制尖孢鐮刀菌的活性，另一方面殘留的NH3在土壤中形成NH+4給作物提供氮素營養(yǎng)。2) 土壤消毒后施用的微生物有機(jī)肥中含有大量的枯草芽孢桿菌(NJN-6)和有益木霉真菌(SQR-T037)，這兩株菌不僅對香蕉枯萎病的致病菌(尖孢鐮刀菌亞種4)有強(qiáng)烈拮抗作用，而且還能顯著促進(jìn)香蕉生長，增加香蕉產(chǎn)量。3)所施用的微生物有機(jī)肥中含有豐富的有機(jī)質(zhì)和植物生長需要的各種營養(yǎng)元素， 能協(xié)調(diào)作物養(yǎng)分平衡、提高土壤肥力，從而顯著增加作物產(chǎn)量。具體實施例方式
用于超嚴(yán)重香蕉土傳枯萎病(香蕉廢棄地)的土壤化學(xué)與生物聯(lián)合修復(fù)技術(shù)，包括土壤處理和施用特種微生物有機(jī)肥二個方面，其中，
將香蕉廢棄地翻耕約30cm，用碳酸氫銨(200kg/畝)+石灰(IOOkg/畝)混合后立即撒入土壤，耙平后立即用塑料薄膜覆蓋土壤，每2天檢測土壤尖孢鐮刀菌數(shù)量，十天(當(dāng)尖孢鐮刀菌數(shù)量達(dá)到IO4個/g以下)后揭去塑料薄膜(如果遇到陰雨天氣，則適當(dāng)延遲揭膜時間)， 每畝施用IOOkg含有保藏號為CGMCC NO. 3183的枯草芽孢桿菌UaciB^s subtiIisUU 和保藏號為CGMCC No. 3308 (見專利號ZL200910183361. 3，防除連作香蕉巴拿馬枯萎病的拮抗菌及其微生物有機(jī)肥料)的哈茨木霉(rricA oderma Aarzia/w )SQR-T037 (見專利號 ZL200910233576. 1，連作黃瓜、西瓜枯萎病的生物防治菌株及其微生物有機(jī)肥料)的香蕉?；臀⑸镉袡C(jī)肥，灌入一定水量，使土壤含水量達(dá)到田間持水量的40%左右，促使外源加入的有益微生物(枯草芽孢桿菌和木霉)達(dá)到106—8個/g 土壤，在土壤中形成優(yōu)勢群。通過上述方法處理土壤，使當(dāng)年發(fā)病率30%左右的田塊，來年的發(fā)病率小于10%，從而使超嚴(yán)重香蕉土傳枯萎病的土壤得到有效修復(fù)，再次復(fù)墾種植香蕉。所述的香蕉?；臀⑸镉袡C(jī)肥為該肥料中含有IX IO8個/g以上的枯草芽孢桿菌NJN-6和哈茨木霉SQR-T037、全氮質(zhì)量比含量為4 5%，全氮中質(zhì)量比90%以上為有機(jī)氮，總氮磷鉀養(yǎng)分質(zhì)量比為6 10%、有機(jī)質(zhì)質(zhì)量比含量為30 35%。其制備方法為
(1)將拮抗菌NJN - 6接種到PDA培養(yǎng)液，進(jìn)行液體發(fā)酵生產(chǎn)，其發(fā)酵生產(chǎn)的條件為pH6. 0 7. 0，發(fā)酵溫度范圍30 35°C，攪拌速度為180 300轉(zhuǎn)/分鐘，發(fā)酵時間為48hr.，發(fā)酵液的含菌或芽孢量彡1 X 101°個/ml ；
將菌株SQR-T037接種到PDA培養(yǎng)液，進(jìn)行液體發(fā)酵生產(chǎn)，其發(fā)酵生產(chǎn)的條件為初始 PH范圍為6. 5-7. 2，培養(yǎng)溫度25-30°C，溶氧通氣量體積比范圍為30 100%，170轉(zhuǎn)/分鐘，發(fā)酵時間為48小時，發(fā)酵后期將菌絲球全部打碎成該菌株的菌落形成單位，發(fā)酵液中該菌株的菌落形成單位彡lX109f/mL;
(2)分別將NJN - 6和SQR-T037發(fā)酵液按50 L/噸的量接種到腐熟的豬糞堆肥和菜粕的微生物分解混合物中進(jìn)行固體發(fā)酵，發(fā)酵過程中每天翻堆1次，溫度不超過50°C，發(fā)酵 5天，發(fā)酵結(jié)束后拮抗菌NJN - 6和SQR-T037含量均達(dá)到1 X IO8個/g以上，獲得拮抗菌 NJN - 6的豬糞堆肥固體菌劑、菜粕的微生物分解混合物固體菌劑和SQR-T037的兩種固體菌劑。(3)按豬糞堆肥、菜粕的微生物分解混合物兩類分別將拮抗菌NJN - 6固體菌劑和 SQR-T037固體菌劑以體積比1 :1混合，獲得豬糞堆肥的固體混合菌劑和菜粕微生物分解混合物的固體混合菌劑；
(4)再將豬糞堆肥的固體混合菌劑與菜粕微生物酶解混合物的固體混合菌劑按體積比 50-70% 30-50%的比例充分混合，并后熟2-3天，后熟過程中翻堆2次，最后在溫度不超過 60°C的條件下將微生物有機(jī)肥的含水量蒸發(fā)至30%以下，包裝出廠即為含有枯草芽孢桿菌 NJN-6和哈茨木霉SQR-T037的香蕉專化型微生物有機(jī)肥。所用PDA培養(yǎng)液配制方法為用200 g 土豆削皮后切成小塊放到水里煮，沸騰后煮30 min，接著用四層醫(yī)用紗布過濾，濾液加20 g普通蔗糖，定容至1000 ml，pH值調(diào)至 7.2-7.4，121°C滅菌20 min。步驟(2)所用腐熟的豬糞堆肥發(fā)芽指數(shù)為98%以上，有機(jī)質(zhì)質(zhì)量比含量> 35%，有機(jī)氮質(zhì)量比含量為1. 2-2%，含水量質(zhì)量比25-30%。其中菜粕的微生物酶解混合物制備方法(見發(fā)明專利ZL200610086U6. 0，一種農(nóng)用氨基酸的生物制取方法及其肥料產(chǎn)品)為，將保藏號為CGMCC NO. 1543的嗜麥芽寡養(yǎng)單胞菌(Stez70iroMo^was maltophiIia )菌株37_1發(fā)酵液加入到菜粕原料中，調(diào)節(jié)含水量55-65%和pH 6. 0-7. 5，進(jìn)行開放式固體發(fā)酵，待發(fā)酵溫度上升至50°C時立即開始翻堆，以后每天翻堆，使堆溫始終維持在35-50°C共5天，固體發(fā)酵開始后，堆物的pH會不斷上升，每次翻堆時用含酸液體調(diào)節(jié)含水量和pH，使它們分別維持在55-65%和6. 0-7. 0，發(fā)酵終止時再用含酸液體進(jìn)行噴灑，直至堆物PH調(diào)整為5. 0左右，再進(jìn)行低溫干燥或自然涼干，即為菜粕的微生物酶解混合物?；蛘哂脻獍彼?含NH380%) (400kg/畝)取代碳酸氫銨+石灰處理土壤，雖然濃氨水效果比碳酸氫銨+石灰更顯著，但由于濃氨水田間操作比較困難，大面積施用還是碳酸氫銨+石灰更可行。上述土壤消毒劑的原理是利用消毒劑中大量釋放出的NH3來殺死土壤微生物，其中土壤尖孢鐮刀菌比土壤中其他微生物對NH3更敏感，死亡率更高，土壤處理后，施入的香蕉?；臀⑸镉袡C(jī)肥中含有大量拮抗香蕉枯萎病的枯草芽孢桿菌(NJN-6)和有益木霉真菌(SQR-T037)，這兩株菌在合適的土壤條件下迅速生長、繁殖，成為土壤中的優(yōu)勢微生物群落，進(jìn)一步抑制土壤中還存在的尖孢鐮刀菌的活性，從而有效控制香蕉土傳枯萎病的發(fā)生。 上述技術(shù)稱為土壤化學(xué)與生物聯(lián)合修復(fù)技術(shù)。、溫室盆栽效果
權(quán)利要求
1.香蕉廢棄地的土壤化學(xué)與生物聯(lián)合修復(fù)方法，包括先耕翻土壤深度0-30cm，將石灰和碳酸氫銨混合物300kg/畝，或400kg/畝濃氨水施入土壤，耙平后，立即用塑料薄膜覆蓋于土壤表層，維持10天，10天后揭掉塑料薄膜，施入含有保藏號為CGMCC NO. 3183的枯草芽孢桿菌UaciBm subtil is) NJN-6和保藏號為 CGMCC No. 3308的哈茨木霉oderma harzianum) SQR-T037的香蕉?；臀⑸镉袡C(jī)肥IOOkg/畝，同時保持土壤田間持水量的30-50%，促使外源加入的有益微生物枯草芽孢桿菌NJN-6和哈茨木霉SQR-T037共達(dá)到106_8個/g 土壤，在土壤中形成優(yōu)勢菌群。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，所述的香蕉?；臀⑸镉袡C(jī)肥為該肥料中含有 1 X IO8個/g以上的枯草芽孢桿菌NJN-6和哈茨木霉SQR-T037、全氮質(zhì)量比含量為4 5% ，全氮中質(zhì)量比90%以上為有機(jī)氮，總氮磷鉀養(yǎng)分質(zhì)量比為6 10%、有機(jī)質(zhì)質(zhì)量比含量為 30 35%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，所用石灰和碳酸氫銨混合物的質(zhì)量比例為2:1，或者氨水中NH3的濃度為80%。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，所述的塑料薄膜為普通農(nóng)膜。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，所述的農(nóng)膜厚度越厚越好。
6.權(quán)利要求2所述的香蕉?；臀⑸镉袡C(jī)肥。
7.權(quán)利要求6所述香蕉?；臀⑸镉袡C(jī)肥的應(yīng)用。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種香蕉廢棄地的土壤化學(xué)與生物聯(lián)合修復(fù)方法，屬于農(nóng)業(yè)集約化生產(chǎn)技術(shù)。本發(fā)明針對香蕉土傳枯萎病當(dāng)年發(fā)病率大于30%、來年發(fā)病率將大于40%的超嚴(yán)重香蕉土傳枯萎病的土壤(只能廢棄)，先用碳酸氫銨+石灰、或用濃氨水處理土壤，殺死一定量的土壤微生物，使土壤尖孢鐮刀菌(香蕉枯萎病病原菌)控制在<104個/g土壤，然后施用香蕉?；臀⑸镉袡C(jī)肥(100kg/畝)，調(diào)節(jié)土壤濕度，使外源加入的有益微生物分別達(dá)到106-8個/g土壤，在土壤中形成優(yōu)勢群。通過上述方法處理土壤，使當(dāng)年發(fā)病率30%左右的田塊，來年的發(fā)病率小于10%，從而使超嚴(yán)重香蕉土傳枯萎病的土壤得到有效修復(fù)，再次復(fù)墾種植香蕉。
文檔編號A01G1/00GK102224784SQ20111008168
公開日2011年10月26日 申請日期2011年4月1日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月1日
發(fā)明者李 榮, 沈其榮, 沈宗專, 阮云澤, 黃維富 申請人:樂東黎族自治縣香蕉枯萎病及熱帶經(jīng)濟(jì)作物土傳病防控研究所