具有防控土傳植物病害功能的生物有機肥及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種具有防控土傳植物病害功能的生物有機肥及其制備方法，屬于農(nóng) 業(yè)生物技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著我國養(yǎng)殖業(yè)與種植業(yè)分離，沒有足夠的農(nóng)田來消納規(guī)模化、集約化養(yǎng)殖業(yè)所 產(chǎn)生大量的養(yǎng)殖業(yè)廢棄物，對生態(tài)環(huán)境造成嚴重影響。而農(nóng)田的化學(xué)肥料施用量逐年遞增， 對作物產(chǎn)量的貢獻瓶頸日益凸顯。
[0003] 我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)施肥特點為偏施化肥，化學(xué)肥料的大量長期施用使得農(nóng)作物品質(zhì)降 低，引起土壤板結(jié)、有機質(zhì)下降、土壤及作物根系微生態(tài)結(jié)構(gòu)被破壞，更是導(dǎo)致了土傳植物 病害泛濫的。常見的土傳植物病害有小麥和水稻的紋枯病、玉米的絲黑穗病和大豆疫病以 及瓜豆的枯萎病和灰霉病等。當(dāng)前的病害防控主要依靠化學(xué)防控，但是長期施用化學(xué)藥劑 亦會造成藥劑殘留和環(huán)境污染等問題；在農(nóng)業(yè)常規(guī)管理中，植物病菌可在土壤中存在數(shù)年 之久，病害爆發(fā)時輪作手段大受局限，嫁接等方式更是大大提高了防控成本。因此，結(jié)合抗 病品種的選育及具備拮抗功能的有益菌的生物防控等防控方法將是未來土傳植物病害的 防控趨勢。
[0004] 生物有機肥的使用能夠改良土壤、提高作物品質(zhì)并能通過增強作物抗病性、利用 微生物多樣性抑制病原菌等防控控制土傳植物病害，而且可以為拮抗菌提供營養(yǎng)，通過拮 抗菌自身及其代謝產(chǎn)物對病原菌的抑制達到很好的防治效果。其中，許多芽孢桿菌產(chǎn)生的 枯草菌素、多粘菌素、制霉菌素、短桿菌肽等活性物質(zhì)對多種致病菌有明顯的抑制作用。生 物有機肥與拮抗菌的綜合利用是植物病害防控的可持續(xù)手段。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的之一，首先在于提供一種具有防控土傳植物病害功能的生物 有機肥的制備方法。所述方法包括堆肥發(fā)酵的步驟，堆肥原料中接種地衣芽孢桿菌 (ABTNL-1, Baclicus Iincheniformis)、枯草芽抱桿菌（ABTNL-2, Bacillus subtilis)、 熱球狀尿素芽抱桿菌（ABTNL-3, Ureibacillus thermosphaericus)和蘇云金芽抱桿菌 (ABTNL-4,Bacillus thuringiensis)四種詰抗菌的混合菌液；堆肥發(fā)酵結(jié)束后，向堆肥發(fā) 酵產(chǎn)物中添加聚γ谷氨酸。
[0006] 本發(fā)明的另一目的，在于提供由上述本發(fā)明的方法所制備的具有防控土傳植物病 害功能的生物有機肥。通過本發(fā)明的上述方法所制備的有機肥其有效活菌數(shù)>5X IO8CFU g1，有機質(zhì)含量>45%，含水率為15~30%。
[0007] 再一方面，本發(fā)明旨在提供一種防控土傳植物病害的方法，所述方法是使用上文 所述的本發(fā)明的具有防控土傳植物病害功能的生物有機肥。
[0008] 本發(fā)明所述的生物有機肥的制備方法選配四種拮抗菌參與堆肥發(fā)酵過程，這些菌 能夠?qū)ν羵髦参锊≡懈偁帬I養(yǎng)拮抗作用、并且在發(fā)酵過程中能產(chǎn)生多種對土傳植物病 原菌有明顯的抑制作用的代謝產(chǎn)物，所制備的生物有機肥對小麥紋枯病、甜瓜灰霉病、玉米 絲黑穗病、大豆疫病、黃瓜枯萎病等多種土傳植物病原菌有明顯的抑制作用，可用于防控植 物病害，減少農(nóng)藥施用，促進生物原料的可持續(xù)利用。同時，本發(fā)明利所制備的生物有機肥 可提高土壤肥力，有利于土壤形成團粒結(jié)構(gòu)從而改良土壤性狀，促進植物種子萌發(fā)及生長， 增強植物抗逆能力，改善產(chǎn)品品質(zhì)，使產(chǎn)品達到綠色或有機標準。
【具體實施方式】
[0009] 如無特殊說明，本發(fā)明中所涉及的生物材料樣品包括：
[0010] ABTNL-I :地衣芽孢桿菌（Bacillus licheniformis)，CGMCC NO. 10037。
[0011] ABTNL-2 :枯草芽孢桿菌（Bacillus subtilis)，CGMCC NO. 10038。
[0012] ABTNL-3 :熱球狀尿素芽抱桿菌（Ureibacillus thermosphaericus)，CGMCC NO. 10039。
[0013] ABTNL-4 :蘇云金芽抱桿菌（Bacillus thuringiensis)，CGMCC NO. 10036。
[0014] 本發(fā)明首先提供一種具有防控土傳植物病害功能的生物有機肥的制備方法。所述 方法包括堆肥發(fā)酵的步驟，堆肥原料中接種四種拮抗菌的混合菌液；堆肥發(fā)酵結(jié)束后，向堆 肥發(fā)酵產(chǎn)物中添加聚γ谷氨酸。
[0015] 所述的四種拮抗菌分別是：地衣芽孢桿菌（ABTNL-l，Baclicus Iincheniformis)、枯草芽抱桿菌（ABTNL-2, Bacillus subtilis)、熱球狀尿素芽抱桿 菌（ABTNL-3, Ureibacillus thermosphaericus)和蘇云金芽抱桿菌（ABTNL-4, Bacillus thuringiensis)〇
【具體實施方式】 [0016] 中，所述的混合菌液通過以下方法制備：以預(yù)培養(yǎng)基分別活化培養(yǎng) 四種拮抗菌，獲得菌體濃度均為IO 8~10 9CFU · ml 1的預(yù)培養(yǎng)物；然后按等體積比例混合所 得的四種拮抗菌的預(yù)培養(yǎng)物；所述的預(yù)培養(yǎng)基以蒸餾水配制，含氯化鈉10.0 g · L \胰蛋白 胨10.0 g · L 1和酵母粉5. Og · L \經(jīng)121°C滅菌20分鐘所得。
[0017] 上述生物有機肥的制備方法中，所述堆肥原料中混合菌液的接種比例為0. 01~ 0. 05L · kg 1 (每公斤堆肥原料中所接種的混合菌液的體積）。其中，尤其優(yōu)選0. 03L · kg 1C3
[0018] 優(yōu)選的【具體實施方式】中，所述的生物有機肥的制備方法中還包括向堆肥發(fā)酵產(chǎn)物 中按照0. 08~0. 12L · kg 1的比例添加混合菌液的步驟。
[0019] 上述生物有機肥的制備方法中，所述的聚γ谷氨酸優(yōu)選以蒸餾水預(yù)配為 200mg · L 1的聚γ谷氨酸溶液，添加量為0. 03~0. 05L · kg 1 (每公斤發(fā)酵產(chǎn)物中所添加 的聚Y谷氨酸-蒸餾水溶液的體積）。
[0020] 另一【具體實施方式】中，本發(fā)明優(yōu)選堆肥原料是動物糞便與植物殘體按質(zhì)量比3~ 4. 5:1~1. 5的混合物，含水率為55~65%。尤為優(yōu)選地，所述動物糞便選自豬糞、雞糞、 牛糞或其混合物，含水率為70~80% (質(zhì)量比率）；植物殘體選自枯草、樹枝、秸桿或其混 合物，含水率為5~10% (質(zhì)量比率）。
[0021] 再一具體的實施方式中，所述的堆肥發(fā)酵的條件控制包括：
[0022] 在堆肥容器中分層放置堆肥原料，并均勻潑灑混合菌液后充分混合后進行好氧發(fā) 酵；隨發(fā)酵進行，堆體溫度上升，當(dāng)堆體溫度達到45°C時即進入高溫期，每五天翻堆一次并 補充水分；堆體溫度達到60°C以上并維持5-7天；隨后溫度開始緩慢下降，當(dāng)堆料溫度接近 室溫時結(jié)束發(fā)酵。
[0023] 更為具體的實施方式中，本發(fā)明所述的生物有機肥的制備方法包括如下步驟：
[0024] (1)制備堆肥原料：將動物糞便與植物殘體粉碎后，按質(zhì)量比3~4. 5:1~1. 5的 混合，控制混合物含水率為55~65%，得堆肥原料；
[0025] 其中動物糞便優(yōu)選含水率為70~80%的豬糞、雞糞、牛糞或其混合物；植物殘體 優(yōu)選含水率為5~10%的枯草、樹枝、秸桿或其混合物；兩類原料粉碎后優(yōu)選過1目網(wǎng)篩。
[0026] (2)制備混合菌液：以預(yù)培養(yǎng)基對地衣芽孢桿菌（ABTNL-1，Baclicus Iincheniformis)、枯草芽抱桿菌（ABTNL-2，Bacillus subtilis)、熱球狀尿素芽抱桿菌 (ABTNL-3，Ureibacillus thermosphaericus)和蘇云金芽抱桿菌（ABTNL-4，Bacillus thuringiensis)進行活化培養(yǎng)，分別獲得菌體濃度均為10 s~IO9CFU^ml 1的預(yù)培養(yǎng)物；然 后按等體積比例混合所得的四種拮抗菌的預(yù)培養(yǎng)物；
[0027] 所述的預(yù)培養(yǎng)基以蒸餾水配制，含氯化鈉10.0 g · L \胰蛋白胨10.0 g · L 1和酵母 粉5. Og · L \經(jīng)121°C滅菌20分鐘所得；
[0028] (3)堆肥發(fā)酵：在堆肥容器中分層放置步驟（1)制備的堆肥原料，并均勻潑灑步驟 (2)制備的混合菌液，充分混合后進行好氧發(fā)酵；發(fā)酵開始，每天早晚測一次溫度，堆體溫 度隨時間推移而上升，當(dāng)堆體溫度達到45°C時即進入高溫期，堆體每五天翻一次堆并補充 水分。溫度達到60°C以上并維持5-7天，隨后溫度開始緩慢下降。當(dāng)堆料溫度接近室溫時 停止翻堆，得到腐熟的堆肥發(fā)酵產(chǎn)物；
[0029] (4)向步驟⑶所得的堆肥發(fā)酵產(chǎn)物中按照0. 03~0. 05L · kg 1的比例加入濃度 為200mg · L 1的聚γ谷氨酸水溶液，充分混勻后陰干至含水量為15~30%，得具有防控 土傳植物病害功能的生物有機肥。
[0030] 本發(fā)明另一方面提供防控土傳植物病害的方法，該方法是使用上述任一方法所制 備的具有防控土傳植物病害功能的生物有機肥。
[0031] 上述防控土傳植物病害的方法的優(yōu)選實施方式中，所述的生物有機肥施用量為 8 ~12t · hm 2〇
[0032] 另一方面，作為優(yōu)選的，上述的土傳植物病害尤其是真菌性病原菌所引起的病害。 更為優(yōu)選的是針對小麥紋枯病真菌、玉米絲黑穗病菌、大豆疫病菌、黃瓜枯萎病菌等真菌性 病原菌所引起的病害。
[0033] 本發(fā)明進一步提供如下實施例，對本發(fā)明的生物有機肥料、其制備