一种抑制土传病害的生物炭复合微生物菌肥及其制作方法技术

本发明专利技术公开了一种抑制土传病害的生物炭复合微生物菌肥及其制作方法。它由绿色木霉在一定比例的有机物料中发酵，取获得的产物与经过干燥获得的解淀粉芽孢杆菌干孢子粉、无机物料、生物炭，按一定比例混合制成。该肥料含有无机元素和有机质，能为植物提供均衡的营养，改良土壤的肥力。同时肥料中的绿色木霉和解淀粉芽孢杆菌不仅能杀灭土壤中的病原菌，也能促进植物的生长及提高抗病能力。该肥料中的生物炭具有疏松多孔的结构和较大的表面积，能存储水分和养份，也可作为绿色木霉和解淀粉芽孢杆菌的栖息生活处，提高它们在土壤中的宿存能力。同时生物炭也能改善土壤理化性状。

A Biocharcoal Composite Microbial Fertilizer for Inhibiting Soil-borne Diseases and Its Production Method

The invention discloses a biochar composite microbial fertilizer for inhibiting soil-borne diseases and a preparation method thereof. It is fermented by Trichoderma viride in a certain proportion of organic materials. The product obtained is mixed with dry spore powder of Bacillus amylolytica, inorganic materials and biochar obtained by drying in a certain proportion. The fertilizer contains inorganic elements and organic matter, which can provide balanced nutrition for plants and improve soil fertility. At the same time, Trichoderma viride and Bacillus amylolytica in fertilizers can not only kill pathogens in soil, but also promote plant growth and improve disease resistance. The biochar in the fertilizer has porous structure and large surface area, which can store water and nutrients, and can also be used as habitat for Trichoderma viride and Bacillus amylolytica to improve their persistence in soil. At the same time, biochar can also improve soil physical and chemical properties.

【技术实现步骤摘要】
一种抑制土传病害的生物炭复合微生物菌肥及其制作方法
本专利技术涉及一种抑制土传病害的生物炭复合微生物菌肥及其制备方法，属于复合微生物肥料

技术介绍
造成土传病害的病原菌从寄主根部侵入，引起根部坏死和维管束褐变造成系统侵染，导致植株整株枯死或营养吸收障碍。由于土传病害发生日益严重，迫使农户在生产过程中长期过量使用化学农药，但化学农药防治土传病害效果并不理想且易造成环境污染。植物病害生物防治是生态友好型防治手段，能为农业的可持续发展提供保障。芽孢杆菌(Bacillusspp.)和木霉菌(Trichodermaspp.)是目前广泛应用的生防菌，具有优良的拮抗植物病原菌和诱导植物产生抗病性的能力，已经成功的用于防治多种植物的细菌和真菌病害(Beneduzietal.2012；Castilloetal.2013；Vinaleetal.2008；López-Bucioetal.2015Wangetal.2016；ThangaveluandGopi2015)。生物炭(Biochar)是由植物或者其它有机物在缺氧的条件下热解产生的固体物质，原料便宜且多样，被广泛应用于土壤改良和作物增产。生物炭能快速增加土壤有机质含量和改善土壤理化性质(Lehmann2007；Chanetal.2008；O'Neilletal.2009；Cuietal.2011；Koideetal.2011)。许多研究也表明，生物炭施入土壤后能固定重金属，降低重金属对土壤和植物的污染(Beesley&Marmiroli,2011；Cuietal.,2012；Mondal,M.K.,2009)，生物炭具有疏松多孔的结构和巨大的表面积，能存储水分和养份，其孔隙和表面可以作为微生物栖息生活的微环境(Andersonetal.2011；Sunetal.2016)，有助于提高生防菌株对外界极端环境的抵抗能力和在土壤中的宿存能力。微生物肥料对环境无污染，具有大量有机质，能改善土壤结构，增强土壤保水保肥能力，有效缓解土壤生态环境的恶化。同时，微生物肥料中的有益微生物通过代谢活动能直接参与土壤物质和能量的转化，分解无机肥料和腐殖质增加土壤中的氮素、有效磷、钾及其它养份的含量，为作物提供所需营养。微生物肥料中的具有拮抗病原菌的有益微生物能抑制或者杀灭土壤中存在的病原菌，也能诱导植物产生抗病性，从而解决土传病害难于防治的难题。但众多微生物菌肥使用效果并不太理想，也未见良好的抑制病害发生的能力。主要原因可能是，微生物肥的菌种单一，具有的功能少；或者是不同菌株的简单组合，没有考虑到菌种间的相互拮抗，不能达到菌株间的协同增效效果，也会导致微生物的功能效果降低甚至菌株失活。并且由于田间生态环境复杂，温度和湿度等因素均能引起微生物宿存能力降低(Cawoyetal.2011；Crayetal.2016；黄曦等2010；叶晶晶等2014)，导致微生物菌肥效果偏低，严重制约了微生物菌肥的应用。为了弥补上述不足，本专利技术使用具有不同拮抗病原菌机制且对病原菌拮抗能力协同增效的绿色木霉与解淀粉芽孢杆菌作为生防菌株，并利用生物炭的表面结构作为生防菌的栖息场所，制备含有有机营养和无机元素的生物炭复合微生物菌肥。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术的不足，利用对镰刀菌和茄科劳尔氏菌等病原菌拮抗能力协同增效的绿色木霉和解淀粉芽孢杆菌作为生防菌株，配以生物炭、有机物料和无机元素，提供一种具有拮抗土传病害病原菌、促进植物生长且能延长生防菌存活能力的生物炭复合微生物肥料，同时该肥料还具有改良土壤肥力和提高植物抗病性的能力。本专利技术的技术方案为：一种抑制土传病害的生物炭复合微生物菌肥，包括以下原料：有机物料、无机物料、绿色木霉、解淀粉芽孢杆菌和生物炭。优选的，所述有机物料按重量份包括以下原料：稻糠15份、腐殖酸8份、草炭土9份、玉米粉8份、豆粕7份、氨基酸5份、花生渣4～5份和酵母粉3～4份。优选的，所述无机物料按重量份包括以下原料：尿素22份、磷酸二氢钾25份、硫酸锌3份、硫酸镁3份、硝酸钙2份、硫酸亚铁3份、硼砂4份和煤矸石2份。优选的，所述绿色木霉(Trichodermaviride)由中国热带农业科学院环境与植物保护研究所提供，保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心(简称CGMCC，北京市朝阳区北辰西路1号院3号)，保藏编号为CGMCCNo.6229，菌株号H06，其具体性状参见专利CN102839131A；优选的，所述解淀粉芽孢杆菌(Bacillusamyloliquefaciens)由中国热带农业科学院环境与植物保护研究所提供，保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏编号为CGMCCNo.10273，菌株号HW05，其具体性状参见专利CN108690821A。优选的，所述生物炭以甘蔗渣、秸秆、玉米棒芯、发酵蘑菇渣和椰糠中的一种或者多种作为原料，经粉碎后，在450～550℃缺氧炭化2～4小时，停止加热，并自然冷却后，再次粉碎，获得孔径在15～50nm范围内，比表面积在500～650m2/g范围内的生物炭材料。本专利技术还提供了所述防控土传病害的生物炭复合微生物菌肥的制备方法：(1)将绿色木霉在培养基上活化，并刮取孢子制成孢子悬浮液；(2)将培养基质加入发酵罐，搅拌20～30分钟，经高压蒸汽灭菌，在温度降至28℃以下后，加入步骤(1)中获得的绿色木霉孢子悬浮液，通气培养，使木霉孢子含量达到≥1×109个/g，即获得发酵产物；(3)将权利要求1所述的有机物料和水加入发酵罐内，搅拌20～30分钟；经高压蒸汽灭菌，在温度降至28℃以下后，加入步骤(2)中获得的发酵产物，通气培养，当孢子浓度达到2×109个/g～3×109个/g后停止发酵，取出发酵物干燥，使含水量降低至20％～25％；(4)将解淀粉芽孢杆菌接入培养基中，进行培养，生产种子液；(5)在发酵罐中加入酵母粉、硫酸镁、氯化钠、磷酸二氢钾、玉米粉、豆粕、氨基酸和水，搅拌均匀后经高压蒸汽灭菌，在温度降至37℃以下后，加入步骤(4)的种子液，通气培养，当孢子浓度达到1.5×1010个/mL～2×1010个/mL后停止发酵；将发酵液在进风口温度190～200℃，出风口85～95℃条件下，进行瞬间干燥，获得解淀粉芽孢杆菌干孢子粉；(6)将权利要求1所述的无机物料、步骤(3)所得物料、步骤(5)所得物料、权利要求1所述的生物炭搅拌均匀，干燥，使含水量在15％～20％之间，粉碎过筛，即制成生物炭复合微生物菌肥。优选的，步骤(2)中通气培养的过程为：通入空气，通气量11L/min，保压0.035Mpa，恒温28℃，转速150rpm，滚动培养2天，再转速50rpm滚动培养3天，再转速130rpm滚动培养2天，再转速70rpm滚动培养3天；优选的，步骤(3)中通气培养的过程为：通入空气，通气量20L/min，保压0.035Mpa，恒温28℃，转速135rpm，滚动培养2天，再转速50rpm滚动培养2天，静止培养2天，再转速60rpm滚动培养3天；优选的，步骤(5)中通气培养的过程为：通入空气，通气量18L/min，保压0.03Mpa，恒温37℃，转速180rpm，培养2～3天。优选的，步骤(3)中，将权利要求1所述的有机物料和水按本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种抑制土传病害的生物炭复合微生物菌肥，其特征在于，包括以下原料：有机物料、无机物料、绿色木霉、解淀粉芽孢杆菌和生物炭。

【技术特征摘要】
1.一种抑制土传病害的生物炭复合微生物菌肥，其特征在于，包括以下原料：有机物料、无机物料、绿色木霉、解淀粉芽孢杆菌和生物炭。2.根据权利要求1所述的抑制土传病害的生物炭复合微生物菌肥，其特征在于，所述有机物料按重量份包括以下原料：稻糠15份、腐殖酸8份、草炭土9份、玉米粉8份、豆粕7份、氨基酸5份、花生渣4～5份和酵母粉3～4份。3.根据权利要求1所述的抑制土传病害的生物炭复合微生物菌肥，其特征在于，所述无机物料按重量份包括以下原料：尿素22份、磷酸二氢钾25份、硫酸锌3份、硫酸镁3份、硝酸钙2份、硫酸亚铁3份、硼砂4份和煤矸石2份。4.根据权利要求1所述的抑制土传病害的生物炭复合微生物菌肥，其特征在于，所述绿色木霉由中国热带农业科学院环境与植物保护研究所提供，保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏编号为CGMCCNo.6229；所述解淀粉芽孢杆菌由中国热带农业科学院环境与植物保护研究所提供，保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏编号为CGMCCNo.10273。5.根据权利要求1所述的防控土传病害的生物炭复合微生物菌肥，其特征在于，所述生物炭以甘蔗渣、秸秆、玉米棒芯、发酵蘑菇渣和椰糠中的一种或者多种作为原料，经粉碎后，在450～550℃缺氧炭化2～4小时，停止加热，并自然冷却后，再次粉碎，获得孔径在15～50nm范围内，比表面积在500～650m2/g范围内的生物炭材料。6.根据权利要求1所述的防控土传病害的生物炭复合微生物菌肥，其特征在于，包括以下制备步骤：(1)将绿色木霉在培养基上活化，并刮取孢子制成孢子悬浮液；(2)将培养基质加入发酵罐，搅拌20～30分钟，经高压蒸汽灭菌，在温度降至28℃以下后，加入步骤(1)中获得的绿色木霉孢子悬浮液，通气培养，使绿色木霉孢子含量达到≥1×109个/g，即获得发酵产物；(3)将权利要求1所述的有机物料和水加入发酵罐内，搅拌20～30分钟；经高压蒸汽灭菌，在温度降至28℃以下后，加入步骤(2)中获得的发酵产物，通气培养，当孢子浓度达到2×109个/g～3×109个/g后停止发酵，取出发酵物干燥，使含水量降低至20％～25％；(4)将解淀粉芽孢杆菌接入培养基中，进行培养，生产种子液；(5)在发酵罐中加入酵母粉...

【专利技术属性】
技术研发人员：周游，汪军，黄俊生，梁昌聪，杨腊英，郭立佳，刘磊，
申请(专利权)人：中国热带农业科学院环境与植物保护研究所，
类型：发明
国别省市：海南,46