專利名稱：一種土壤改良劑及其制備方法與應用的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種的土壤改良劑及其制備方法與應用，屬于土壤改良劑技術領域。
背景技術：
隨著農業不斷進步，保護地生產已成為當代農業經濟發展的重要支柱產業。由于片面的追求產量，盲目加大水、肥、農藥的投入，使保護地出現了一系列制約可持續生產的嚴重問題，如不適當的水肥管理引起土壤理化性質惡化、土壤中營養成分失衡，加上長期的連作導致的土傳病害蔓延，已成為保護地蔬菜生產的主要障礙因素之一，很多蔬菜保護地因土傳病害嚴重而不得不改作露地栽培，這個問題已經嚴重地制約了保護地蔬菜生產的發展。有關連作障礙原因的調查結果表明主要有以下幾個因素(I) 土壤理化性質的惡化。連作時由于某些作物對肥料的選擇性吸收，容易導致一些元素特別是微量元素的缺乏，引起蔬菜的發育障礙。(2) 土傳病蟲害。隨著保護地蔬菜的連年栽培，土傳病害越來越突出，其發病率高，危害性大，連作使得土壤中的病原菌數量不斷增加，特別是近年來由于過多的使用化肥所帶來土壤中病原拮抗菌的減少，更加重了土傳病蟲害的發生。如青枯病、早疫病、炭疽病、枯萎病、軟腐病、根結線蟲病以及土壤害蟲種群繁衍增加,如螻蛄、韭蛆等。(3)植物的自毒作用。目前對土傳病害的控制主要采用化學防治方法，不僅防治效果逐年減弱，而且會造成嚴重的環境污染和農藥殘留，降低農產品的品質，嚴重威脅著人們的健康。土壤改良劑能夠改良土壤的物理、化學和生物性質，使其更適宜于植物生長，目前已廣泛應用于農業生產。根據土壤改良劑的性質可分為酸性、堿性、營養型、有機物、無機物、防治土傳病害的、微生物、豆科綠肥、生物制劑等土壤改良劑。雖然土壤改良劑品種繁多，但存在效果單一、不穩定、長期使用副作用大等問題。因此，進一步研究能夠改善土壤環境，有效抑制土壤病害的土壤改良劑，成為改善蔬菜保護地環境和實現可持續發展的主要方法與措施。土壤是農作物生長的基質，只有健康的土壤才能生產出健康的農產品。長期施用化肥和連茬耕作，導致土壤微生物區系發生改變，病原微生物增加，土傳病害發病嚴重，甚至絕收。各種植物都受到土傳病害的危害，尤以棉花黃、枯萎病，瓜類作物枯萎病，小麥青枯病、立枯病等危害嚴重，往往帶來毀滅性后果，因此又被稱為植物癌癥。目前，對土傳病害的防治措施包括施用有機物、清除病殘體、生物防治、調節土壤理化化性質、化學防治、換土、土壤消毒等措施來控制土傳病病害的發生，但都不能有效防治毀滅性土傳病害的發生，反而產生新的問題。化學防治效果不理想，病原抗藥性增加，還污染土壤和水體；生物防治效果不穩定；換土和土壤消毒，工程量大，破壞土壤環境。土傳病害雖然被稱為植物的癌癥，但其發病機制和人類的癌癥有本質的差別，防治的根本在于改善土壤結構的前提下，土壤中植入大量的(20L/660m2)有益微生物,可以競爭、抑制病原物,減輕病原壓力，輔以種子消毒，完全可以將土傳病害控制在不減少種植收益之下。有效穩定的有益微生物(生防菌)的獲得，是防治土傳病害的關鍵因素之一
發明內容
本發明針對現有技術的不足，提供一種土壤改良劑及其制備方法與應用。本發明通過以下技術方案實現一種土壤改良劑，組分如下,均為重量份數生化黃腐酸(BFA) 10 15份，聚丙烯酰胺10 20份，牛蒡低聚果糖5 10份，殼聚糖5 10份,硫酸鋅I 5份,硼酸I 2份,擬康氏木霉發酵液50 70份。根據本發明優選的，所述殼聚糖脫乙酰度> 90. 0%。根據本發明優選的，所述生化黃腐酸含量彡50wt%，有機質彡80wt%，pH值彡8. O。根據本發明優選的，所述聚丙烯酰胺分子量為1000萬 1200萬,含量彡90. 0wt%,pH值6 7。根據本發明優選的，所述牛蒡低聚果糖分子量為2000 3000，均一度> 85. 0%。根據本發明優選的，所述硫酸鋅含量> 98. 0wt%。根據本發明優選的，所述硼酸含量> 99. 0wt%。根據本發明優選的，所述擬康氏木霉發酵液中菌絲含量> O. 2g/ml ;進一步優選的，所述擬康氏木霉的菌種保藏號為CGMCC No. 3. 3002。上述土壤改良劑的制備方法，步驟如下(I)取牛蒡根干粉，用8 12倍體積的70 80°C水水提3 4次，合并提取液，60 65°C真空濃縮為原體積的三分之一到四分之一后，再加3 4倍體積95 97%的乙醇沉淀，取沉淀溶于水后，凍干，制得牛蒡低聚果糖；(2)取菌株保藏編號為CGMCC No. 3. 3002的擬康氏木霉，接入PDA液體培養基后，在28 30°C、120 130rpm的條件下，振蕩培養10 12天，制得擬康氏木霉發酵液；(3)取菌株保藏編號為CGMCC No. 3. 3002的擬康氏木霉，接種于PDA液體培養基后,在28 30°C、100 IlOrpm的條件下,振蕩培養8 9天后,過濾得到菌絲體。加入菌絲體重量8 10倍體積的10 12%Na0H (W/V)攪拌后浸泡24 32h，離心洗滌直至濾液為中性，加入40 50%Na0H (W/V)溶液120 126°C處理2 3h，離心洗滌后，用10 12%乙酸(V/V)，100°C孵育2 3h，抽提合并濾液，用O. 8 I. 2mol/LNa0H調pH值7. O 9. 0，靜置過夜，離心洗滌至中性，再用70 75%乙醇洗滌，烘干，獲得殼聚糖。(4)取生化黃腐酸、聚丙烯酰胺、步驟(I)制得的牛蒡低聚果糖、步驟(3)制備的殼聚糖、硫酸鋅、硼酸及步驟(2)制得的擬康氏木霉發酵液按比例混合均勻即得。所述步驟(2 )和(3 )中的PDA液體培養基每升組分如下 馬鈴薯200g,葡萄糖20g,蒸懼水定容至IOOOml。上述土壤改良劑在改良土壤中的應用。有益效果I、本發明選取了擬康氏木霉(菌種保藏號為CGMCC No. 3. 3002)作為拮抗植物病原菌的菌株，研究發現擬康氏木霉孢子能夠有效改善土壤環境，抑制包括枯萎病、軟腐病在內的多種土傳病害病的發生，同時該菌具有纖維素酶活性能夠有效增加秸桿的降解速率。2、本發明選取聚丙烯酰胺作為改善土壤構造的有效成分，它可以增加土壤團粒結構，降低土壤容重，使土壤總孔隙率和毛管孔隙度增加，明顯增加滲透率，促進土壤的保水能力。經研究發現，聚丙烯酰胺的吸水與保水能力均非常適合土壤改良劑的要求。3、牛蒡低聚果糖能夠有效地誘導植物產生抗性，從而增強植物對病原的抗性，降
4低病害的發生。從植物中提取到一種廉價的誘導子，能夠有效地誘導植物產生抗性，從而提高植物對病原的抗性，并能夠促進植物生長。4、本發明以堿法利用擬康氏木霉菌絲(菌種保藏號為CGMCC No. 3. 3002)制備了高均一度和高脫乙酰度的殼聚糖，有效抑制土壤病原菌的繁殖，增強植物抗性，促進植物生長，改善作物品質。5、本發明以生化黃腐酸為基質，載入植物必須且土壤缺乏的微量元素、抗病誘導子和生防微生物，制備為一種具有改善土壤理化性質、抑制土傳病害、促進植物生長、誘導植物系統抗性的綠色土壤改良劑。6、本發明結合生化黃腐酸和聚丙烯酰胺，載入植物必須且土壤缺乏的微量元素鋅和硼、抗病誘導子牛蒡低聚果糖、殼聚糖和生防真菌擬康氏木霉，制備的具有改善土壤理化性質、抑制土傳病害、促進植物生長、誘導植物系統抗性的環境友好的土壤改良劑。
具體實施例方式下面結合實施例對本發明所述技術方案做進一步說明，但發明所保護范圍不限于此。材料說明生化黃腐酸購自鄭州神農化工有限公司，含量彡40wt%，有機質彡50wt%, pH值
8.O。聚丙烯酰胺購自成都科龍化工試劑廠，聚丙烯酰胺分子量為1000萬 1200萬，含量彡 90. 0wt%, pH 值 6 7。擬康氏木霉購自中國菌種保藏管理委員會普通微生物中心，保藏編號CGMCCNo. 3. 3002。硫酸鋅和硼酸購自國藥集團化學試劑有限公司，含量> 98. 0wt%o培養基PDA液體培養基每升組分如下馬鈴薯200g,葡萄糖20g,蒸懼水定容至IOOOml。實施例I一種土壤改良劑，組分如下,均為重量份數生化黃腐酸(BFA) 15份，聚丙烯酰胺10份，牛蒡低聚果糖10份，殼聚糖10份，硫酸鋅5份，硼酸2份，擬康氏木霉發酵液70份。上述土壤改良劑通過如下方法制備，步驟如下(I)取牛蒡根干粉，用10倍體積的70°C水水提3次，合并提取液，60°C真空濃縮為原體積的四分之一后，再加3倍體積95%的乙醇沉淀，取沉淀溶于水后，凍干，制得牛蒡低聚果糖；經檢測，分子量為2310，均一度85. 0%。(2)取菌株保藏編號為CGMCC No. 3. 3002的擬康氏木霉，接入PDA液體培養基后，在28°C、130rpm的條件下，振蕩培養10天，制得擬康氏木霉發酵液；經檢測，擬康氏木霉發酵液中菌絲含量O. 3g/ml。(3)取菌株保藏編號為CGMCC No. 3. 3002的擬康氏木霉，接種于PDA液體培養基后，在28°C、100rpm的條件下，振蕩培養8天后，過濾得到菌絲體。加入菌絲體重量10倍體積的10%Na0H (W/V)攪拌后浸泡24h，離心洗滌直至濾液為中性，加入45%Na0H (W/V)溶液126°C處理2h，離心洗滌后，用10%乙酸(V/V)，100。。孵育2h，抽提合并濾液，用I. Omol/L NaOH調pH值8. 0，靜置過夜，離心洗滌至中性，再用75%乙醇洗滌，烘干，獲得均一度80%，脫乙酰度90%的殼聚糖。(4)取生化黃腐酸、聚丙烯酰胺、步驟(I)制得的牛蒡低聚果糖、步驟(3)制的殼聚糖、硫酸鋅、硼酸及步驟(2)制得的擬康氏木霉發酵液按比例混合均勻即得。實施例2一種土壤改良劑，組分如下,均為重量份數生化黃腐酸(BFA) 10份，聚丙烯酰胺15份，牛蒡低聚果糖8份，殼聚糖8份，硫酸鋅3份，硼酸I份，擬康氏木霉發酵液50份。上述土壤改良劑通過如下方法制備，步驟如下(I)取牛蒡根干粉，用10倍體積的70°C水水提3次，合并提取液，60°C真空濃縮為原體積的四分之一后，再加3倍體積95%的乙醇沉淀，取沉淀溶于水后，凍干，制得牛蒡低聚果糖；經檢測，分子量為2310，均一度85. 0%。(2)取菌株保藏編號為CGMCC No. 3. 3002的擬康氏木霉，接入PDA液體培養基后，在28°C、130rpm的條件下，振蕩培養10天，制得擬康氏木霉發酵液；經檢測，擬康氏木霉發酵液中菌絲含量O. 3g/ml。(3)取菌株保藏編號為CGMCC No. 3. 3002的擬康氏木霉，接種于PDA液體培養基后，在28°C UlOrpm的條件下，振蕩培養9天后，過濾得到菌絲體。加入10倍體積的10%Na0H(W/V)攪拌后浸泡24h，離心，洗滌直至濾液為中性，加入45%Na0H溶液126°C處理2h，離心洗滌后，用10%乙酸(V/V)，100°C處理2h，抽提合并濾液，用Imol/LNaOH調pH值為8.0，靜置過夜，離心洗滌至中性，再用75%乙醇洗滌，烘干，獲得殼聚糖。經檢測，純度大于80. 0%，脫乙酰度大于90. 0%。(4)取殼聚糖、生化黃腐酸、聚丙烯酰胺、步驟(I)制得的牛蒡低聚果糖、步驟(3)制得的殼聚糖、硫酸鋅、硼酸及步驟(2)制得的擬康氏木霉發酵液按比例混合均勻即得。應用例I土壤改良劑對土壤理化性質的影響試驗于平度市南村無公害蔬菜示范園番茄棚內進行。番茄品種為好韋斯特(美國產)，試驗小區土質的基本情況為棚齡6年，棚面積480m2，番茄于9月I日定植，種植方式為畦栽。該試驗分為4個處理，每個處理3個重復小區隨機排列。4個處理分別為空白對照組定植前施用底肥，后期不追肥，處理時噴施500L/hm2的清水；正常對照組定植前施用底肥，生長中期追肥一次；改良劑處理組I :定植前施用底肥的同時用實施例I所述土壤改良劑處理(表面噴施，噴施前加水稀釋600倍，處理量為15L/hm2)后，生長中期進行追肥一次；改良劑處理組2 :定植前施用底肥的同時用實施例2所述土壤改良劑處理(表面均勻噴施，噴施前加水稀釋500倍，處理量為15L/hm2)，后期不追肥。田間日常管理按照習慣進行。收獲期結束后，收集各個處理土壤，測定其基礎理化性質。土壤容重應用環刀法、PH值應用電位法、有機質應用重鉻酸鉀容量法、速效磷應用鑰藍比色法、速效鉀應用四苯硼鈉比濁法。其結果如表I所示，土壤改良劑的施用使土壤容重顯著下降，土壤孔隙度明顯增加，有效改良了土壤的酸度，增加土壤中有機質的含量，提高了有效磷鉀的量。
權利要求
1.一種土壤改良劑，其特征在于，組分如下，均為重量份數生化黃腐酸10 15份，聚丙烯酰胺10 20份，牛蒡低聚果糖5 10份，殼聚糖5 10份，硫酸鋅I 5份，硼酸I 2份，擬康氏木霉發酵液50 70份。
2.如權利要求I所述的土壤改良劑，其特征在于，所述殼聚糖脫乙酰度>90. 0%。
3.如權利要求I所述的土壤改良劑，其特征在于，所述生化黃腐酸含量>50wt%，有機質彡80wt%, pH值彡8. O。
4.如權利要求I所述的土壤改良劑，其特征在于，所述聚丙烯酰胺分子量為1000萬 1200萬，含量彡90. 0wt%, pH值6 7。
5.如權利要求I所述的土壤改良劑，其特征在于，所述牛蒡低聚果糖分子量為2000 3000，均一度彡 85. 0%。
6.如權利要求I所述的土壤改良劑，其特征在于，所述硫酸鋅含量>98. 0wt%。
7.如權利要求I所述的土壤改良劑，其特征在于，所述硼酸含量>99. 0wt%。
8.如權利要求I所述的土壤改良劑，其特征在于，所述擬康氏木霉發酵液中菌絲含量^ O. 2g/mlο
9.如權利要求8所述的土壤改良劑，其特征在于，所述擬康氏木霉的菌種保藏號為CGMCC No. 3. 3002。
10.權利要求I所述土壤改良劑的制備方法，其特征在于，步驟如下(1)取牛蒡根干粉，用8 12倍體積的70 80°C水水提3 4次，合并提取液，60 65°C真空濃縮為原體積的三分之一到四分之一后，再加3 4倍體積95 97%的乙醇沉淀，取沉淀溶于水后，凍干，制得牛蒡低聚果糖；(2)取菌株保藏編號為CGMCCNo. 3. 3002的擬康氏木霉，接入PDA液體培養基后，在28 30°C、120 130rpm的條件下，振蕩培養10 12天，制得擬康氏木霉發酵液；(3)取菌株保藏編號為CGMCCNo. 3. 3002的擬康氏木霉，接種于PDA液體培養基后，在28 30°C、100 IlOrpm的條件下,振蕩培養8 9天后,過濾得到菌絲體；加入菌絲體重量8 10倍體積的10 12%Na0H (W/V)溶液攪拌后浸泡24 32h，離心洗滌直至濾液為中性，加入40 50%Na0H (W/V)溶液120 126°C處理2 3h，離心洗滌后，用10 12%乙酸(V/V)，100°C孵育2 3h，抽提合并濾液，用O. 8 I. 2mol/LNa0H調pH值7. O 9. 0，靜置過夜，離心洗滌至中性，再用70 75%乙醇洗滌，烘干，獲得殼聚糖。(4)取生化黃腐酸、聚丙烯酰胺、步驟(I)制得的牛蒡低聚果糖、步驟(3)制備的殼聚糖、硫酸鋅、硼酸及步驟(2)制得的擬康氏木霉發酵液按比例混合均勻即得。
全文摘要
本發明涉及一種的土壤改良劑及其制備方法與應用。土壤改良劑的組分如下，均為重量份數生化黃腐酸10～15份，聚丙烯酰胺10～20份，牛蒡低聚果糖5～10份，殼聚糖5～10份，硫酸鋅1～5份，硼酸1～2份，擬康氏木霉發酵液50～70份。本發明還提供上述土壤改良劑的其制備方法與應用。本發明結合生化黃腐酸和聚丙烯酰胺，載入植物必須且土壤缺乏的微量元素鋅和硼、抗病誘導子牛蒡低聚果糖、殼聚糖和生防真菌擬康氏木霉，制備的具有改善土壤理化性質、抑制土傳病害、促進植物生長、誘導植物系統抗性的環境友好的土壤改良劑。
文檔編號C12R1/885GK102911670SQ201210451799
公開日2013年2月6日 申請日期2012年11月12日 優先權日2012年11月12日
發明者張鵬英, 陳靠山, 郭默然, 樊恒達 申請人:山東大學