CN102816028B - 一种生物防病型设施蔬菜定植肥及其制备方法与应用 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种生物防病型设施蔬菜定植肥及其制备方法与应用。设施蔬菜定植肥由生防包膜尿素、磷酸二铵和颗粒硫酸钾组成；所述的生防包膜尿素是由生防包膜剂包膜颗粒尿素制成，生防包膜剂由含生防剂的风化煤和粘结剂组成，所述的生防剂是木霉菌生防剂和链霉菌生防剂质量比为1∶1的组合；生防包膜剂的量为颗粒尿素质量的4~9.6%。本发明还提供该设施蔬菜定植肥的制备方法与应用。在不改变包膜工艺的情况下形成生物防病型缓释氮肥，并根据蔬菜苗期的养分需求规律配给养分；该设施蔬菜定植肥不仅为定植期的蔬菜提供防病功能，还延长了肥效，避免对根系的伤害。
Description
技术领域
本发明涉及一种生物防病型设施蔬菜定植肥及其制备方法与应用，属于肥料生产和应用技术领域。
背景技术
设施栽培对于解决蔬菜周年供应起到了重要作用，到2008年我国设施蔬菜种植面积已经达到300多万公顷，成为农业和农村经济发展的主导产业之一。但是，由于设施栽培复种指数高、重茬严重，加上设施内特殊的气候条件，使得土传病害经常发生，且随着种植年限的增加日趋严重，极大地影响了设施蔬菜的健康发展。据调查,我国设施栽培条件下由于土传病害的发生,造成蔬菜减产20-40%,严重时60%以上。
目前设施蔬菜通常的防病方法是发病时再用药，但为时已晚,且以化学防治为主的措施不但未能遏制病害上升的趋势,而且还抑制了土壤中的有益微生物,导致病原菌产生抗药性,同时造成有害物质残留。生物防治设施土传病害是安全、有效和具有广阔前景的方法。
所谓病害生物防治是指利用自然界存在的生防微生物,利用其活体或代谢产物使病原微生物的数量和活性均受到抑制,从而减少病害的发生或减缓其发生速率,以及降低病害的严重程度。生物防治是一种极具潜力的非化学环保植物防病方法,是人们从健康与生态保护的角度出发来综合防治病害的全新尝试。目前用于生物防病的产品有生物农药、生物菌剂，前者由于需要提取、纯化等工艺，一般成本较高；生物菌剂多数是活菌及其代谢产物的混合物，由于活菌体的存在，使保存和应用受多种条件的限制。如果用生防菌菌体的内溶物与其培养过程中的分泌物一起作为生物防病物质则更便于保存和应用；若把这种物质与肥料结合则可省去施用过程，节约劳动成本。
设施蔬菜多数品种采用移栽方式种植，在移栽过程中难免会伤及根系，给病菌感染创造机会，且在幼苗定植后的一段时间内也是抗病力最差的时期，容易发生多种土传病害，此时应用防病物质会收到良好效果。
CN101575249（200910117071.9）公开了一种蔬菜定植肥，主要解决了蔬菜移栽时养分供应不足的问题。该发明包括的原料是：硝酸钙、尿素、硫酸铵、磷酸二氢钾、硫酸镁、钼酸铵、硫酸锰、硫酸锌、硼砂、柠檬酸铁、复硝基酚钠、萘乙酸和蔗糖；将硝酸钙、尿素、硫酸铵、磷酸二氢钾、复硝基酚钠、萘乙酸和蔗糖混合均匀组成A组份，将其它原料混合均匀组成B组份，分别单独包装。使用后使蔬菜移栽苗活棵快，很快形成健苗，长势好，蔬菜上市早，产量高，品质好，还能增强蔬菜苗抗逆能力。该发明也存在不足，如不具有生物防病功能，以速效养分为主，肥效时间短。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供一种专用于设施蔬菜、具有生物防病功能、速效、缓效相结合的设施蔬菜定植肥及其制备方法与应用。
发明概述
本发明利用现有微生物发酵技术，将具有防病功能的生防菌木霉菌和链霉菌进行固体发酵，将发酵产物加入到肥料包膜剂中制备成生防包膜剂，在不改变包膜工艺、不增加包膜成本的情况下生产生物防病型缓释氮肥，并根据蔬菜苗期的养分需求规律配合养分，生产设施蔬菜定植肥。该肥料不仅为定植期的蔬菜提供防病功能，还延长了肥效。经过试验,取得了良好的效果。
术语说明：
生防菌：是一类能够在寄主植物内诱发其产生抗性或分泌抑菌物质，影响病原菌的繁殖、生长直至死亡；或通过抗生作用、竞争作用、捕食作用等，降低病原菌的侵染率和致病性的微生物。目前发现的具有生防功能的微生物有木霉菌、放线菌、链霉菌、芽孢杆菌等。
设施蔬菜：是指在设施条件下栽培的蔬菜，设施栽培的主要蔬菜品种包括黄瓜、番茄、辣椒或甜椒、西葫芦等。设施栽培是在一定的设施保护下能使局部范围改善或创造出适宜的气象条件，为蔬菜生长发育提供良好的环境而进行的蔬菜生产。
本发明的技术方案如下：
设施蔬菜定植肥，原料质量份是：生防包膜尿素250～450份，磷酸二铵350～500份，颗粒硫酸钾150～300份；其中，所述的生防包膜尿素是由生防包膜剂包膜颗粒尿素制成；
所述的生防包膜剂由含生防剂的风化煤和粘结剂按3.4~9∶1质量比组成；所述的含生防剂的风化煤由生防剂∶风化煤=2∶8～12质量比组成；所述的粘结剂由环氧树脂与三乙烯四胺按1∶1.0~1.3质量比组成；生防包膜剂的量为颗粒尿素质量的4~9.6wt%；
所述的生防剂是木霉菌生防剂和链霉菌生防剂质量比为1∶1的组合；所述的木霉菌生防剂、链霉菌生防剂分别由木霉菌、链霉菌按现有技术培养、发酵制备的木霉菌固体培养物、链霉菌固体培养物；
所述木霉菌菌种选自绿色木霉（T.viride）或里氏木霉(Trichoderma reesei)，所述的链霉菌菌种选自刺孢吸水链霉菌（Streptomyces hygrospinosus)。
更进一步的，所述木霉菌菌种优选中国农业微生物菌种保藏管理中心(AgriculturalCulture Collection of China英文缩写ACCC)的绿色木霉ACCC31911或里氏木霉ACCC30911。
所述的链霉菌菌种优选中国农业微生物菌种保藏管理中心(Agricultural CultureCollection of China英文缩写ACCC)的刺孢吸水链霉菌ACCC40016，ACCC40017，ACCC40018或ACCC40019。
根据本发明优选的，所述粘结剂为环氧树脂和三乙烯四胺按1∶1.2质量比的组合。
根据本发明优选的，所述的风化煤过100目筛。所述固体木霉菌培养物、固体链霉菌培养物过200目筛。
所述的磷酸二铵、颗粒硫酸钾、颗粒尿素，均为市售产品。优选的，磷酸二铵、颗粒硫酸钾粒径2-4mm。优选的，颗粒尿素粒径2-3mm。
以上所述的木霉菌生防剂、链霉菌生防剂的制备按现有技术即可，本发明优选方案如下：
A、木霉菌生防剂的制备：
采用PDA培养基按现有技术制得木霉菌斜面种子。PDA培养基：土豆200克、葡萄糖20克、琼脂16克、水1000克。
将木霉菌斜面种子用无菌水洗脱，制备成含木霉菌分生孢子1×107个/克～2×107个/克的悬浮液，按质量比3-6wt%将该悬浮液接入灭菌液体培养基中，液体培养基配方为：土豆200克、葡萄糖20克、水1000克；在28°C、180转/分钟条件下培养3-6天，得木霉菌种子液，菌液含分生孢子1×108个/克～2×108个/克。
按玉米粉∶稻壳∶小麦麸皮=2∶3∶1的质量比混合，得固体料，按固体料∶水质量比为1∶1.1制备固体培养基。以质量比2-4wt%的接种量将种子液接入灭菌固体培养基。26°C-28°C条件下培养6-10天，达到固体培养物含木霉菌分生孢子6×1010个/克～9×1010个/克。
将木霉菌固体培养物在40°C-60°C条件下烘干，磨细过200目筛。得木霉菌生防剂。
B、链霉菌生防剂的制备：
采用PDA培养基按现有技术制得链霉菌斜面种子。PDA培养基：土豆200克、葡萄糖20克、琼脂16克、水1000克。
将链霉菌斜面种子用无菌水洗脱，制备成含链霉菌分生孢子1×107个/克～3×107个/克的悬浮液，以质量比2-5wt%将该悬浮液接入灭菌液体培养基中，液体培养基配方为：可溶性淀粉20克，硝酸钾1克，磷酸二氢钾0.5克，七水硫酸镁0.5克，氯化钠0.5克，七水硫酸亚铁0.01克，pH=7.4-7.6；在28°C、200转/分钟条件下培养2-4天，得链霉菌种子液，菌液含分生孢子1×108个/克～4×108个/克。
按大米粉∶高粱粉∶稻壳=2∶2∶3的质量比混合，得固体料，按固体料∶水质量比为1∶1.2制备固体培养基。以质量比1-3wt%的接种量将种子液接入灭菌固体培养基。28°C-30°C条件下培养8-12天，达到固体培养物含链霉菌分生孢子2×109个/克～4×109个/克。
将链霉菌固体培养物在40°C-60°C条件下烘干，磨细过200目筛。得链霉菌生防剂。
根据本发明，一种设施蔬菜定植肥制备方法，步骤如下：
（1）生防包膜剂的制备：
木霉菌生防剂：按现有技术或上述的优选方案A、木霉菌生防剂的制备；
链霉菌生防剂：按现有技术或上述的优选方案B、链霉菌生防剂的制备；
按配比，取木霉菌生防剂、链霉菌生防剂、风化煤，混合，得含生防剂的风化煤。
按配比，取环氧树脂、三乙烯四胺，混合均匀，得粘结剂。
按配比取含生防剂的风化煤、粘结剂备用。
（2）取粒径2～3毫米的颗粒尿素为核心肥料，在转鼓中预热至60°C-70°C，把步骤（1）制备的粘结剂喷淋到转动的尿素颗粒上，粘结剂的量占颗粒尿素的质量比是0.3-0.5wt%,再喷撒一层步骤（1）制备的含生防剂的风化煤，含生防剂风化煤的量占颗粒尿素的质量比是1.7-2.7wt%,固化后重复上述过程1-2次，得生防包膜尿素。
（3）按配比，取磷酸二铵、颗粒硫酸钾，与步骤（2）制备的生防包膜尿素混合均匀,即得本发明设施蔬菜定植肥。
本发明设施蔬菜定植肥的应用方法：在设施条件下蔬菜定植时一次性施在定植穴或沟内，与土混合后栽植幼苗。
本发明设施蔬菜定植肥的用量：折合成纯氮、五氧化二磷、氧化钾的总量每亩30-50公斤。
本发明的优良效果：
1.便于储存，延长防病效果
目前生物防病菌剂多数是活菌及其代谢产物的混合物。由于活菌体的存在，其保存和应用受多种条件的限制，防病效果不稳定。本发明以生防菌的代谢产物和细胞内溶物为植物防病物质，不存在活体，便于保存，生防效果稳定、时间长。
2.节约生产成本
普通尿素通过风化煤包膜，可以减缓尿素的溶解速度，形成缓释氮肥，延长氮肥效果。本发明将生物防病与缓释氮肥生产相结合，不用改变缓释氮肥的生产工艺和设备，在增加防病功能情况下不增加生产成本。
3.不伤害根系
本发明肥料中的氮肥经过包膜，使尿素不直接与蔬菜根系接触，避免了对根系的危害。
4．减少用药过程
本发明肥料含有生物防病物质，与肥料结合施用，省去施药程序，节约劳动成本。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步说明，但不限于此。实施例中的原料用量份数均为质量份，所有的百分比均为质量百分比。其中，
木霉菌菌种是:绿色木霉ACCC31911和里氏木霉ACCC30911，其中实施例1-2用ACCC31911，实施例3-4用ACCC30911，中国农业微生物菌种保藏管理中心购得。
链霉菌菌种是:刺孢吸水链霉菌ACCC40016和ACCC40018，其中实施例1-2用ACCC40016，实施例3-4用ACCC40018，中国农业微生物菌种保藏管理中心购得。
风化煤：新疆腾盛科技发展有限公司生产，有机质含量70.2wt%。
磷酸二铵、颗粒硫酸钾、颗粒尿素，均为市售产品，磷酸二铵、颗粒硫酸钾粒径2-4mm，颗粒尿素粒径2-3mm。磷酸二铵，含氮18wt%、五氧化二磷46wt%；颗粒硫酸钾，含氧化钾50wt%。颗粒尿素含氮量46wt%。
实施例1：
设施蔬菜定植肥原料组成是：生防包膜尿素400公斤，磷酸二铵400公斤，颗粒硫酸钾200公斤。
制备方法：
（1）生防剂的制备：
A、木霉菌生防剂：
取土豆200克、葡萄糖20克、琼脂16克、水1000克,按现有技术制备试管斜面培养基,接入木霉菌菌种，27°C条件下恒温培养7天，得木霉菌斜面种子。
将木霉菌斜面种子用无菌水洗脱，制备成含木霉菌分生孢子1.56×107个/克的悬浮液，取土豆200克、葡萄糖20克、水1000克,按现有技术制备液体培养基；以质量比5wt%将悬浮液接入灭菌液体培养基中，在28°C、180转/分钟条件下培养4天。得木霉菌种子液。菌液含分生孢子1.31×108个/克。
取玉米粉2公斤、稻壳3公斤、小麦麸皮1公斤混合均匀，加水6.6公斤，高压灭菌，得固体培养基。以质量比3wt%的接种量将种子液接入灭菌固体培养基。28°C条件下培养8天，得固体培养物，该固体物含木霉菌分生孢子7.15×1010个/克。
将木霉菌固体培养物在50°C条件下烘干，磨细过200目筛。得木霉菌生防剂。
B、链霉菌生防剂：
取土豆200克、葡萄糖20克、琼脂16克、水1000克,按现有技术制备试管斜面培养基,接入链霉菌菌种，28°C条件下恒温培养4天，得链霉菌斜面种子。
将链霉菌斜面种子用无菌水洗脱，制备成含链霉菌分生孢子2.13×107个/克的悬浮液；取可溶性淀粉20克，硝酸钾1克，磷酸二氢钾0.5克，七水硫酸镁0.5克，氯化钠0.5克，七水硫酸亚铁0.01克，水1000克，调节pH至7.4-7.6，按现有技术灭菌，得液体培养基；以质量比3wt%的接种量将悬浮液接入液体培养基，在28°C、200转/分钟条件下培养3天。得链霉菌种子液。菌液含分生孢子2.82×108个/克。
取大米粉2公斤、高粱粉2公斤、稻壳3公斤，混合均匀，加水8.4公斤，灭菌，得固体培养基。以质量比2wt%的接种量将种子液接入固体培养基。30°C条件下培养10天，得固体培养物，该固体培养物含链霉菌分生孢子3.16×109个/克。
将链霉菌固体培养物在50°C条件下烘干，磨细过200目筛。得链霉菌生防剂。
C、取步骤A的木霉菌生防菌剂2.5公斤、步骤B的链霉菌生防菌剂2.5公斤，与25公斤过100目筛的风化煤混合，得含生防剂的风化煤。
D、取环氧树脂6公斤，三乙烯四胺7.2公斤，混合均匀，得粘结剂。
（2）取颗粒尿素400公斤，在转鼓中预热至65°C，把步骤（D）制备的粘结剂喷淋到转动的尿素颗粒上，粘结剂的量占尿素的质量比是0.3wt%,再喷撒一层步骤（C）制备的含生防剂的风化煤，风化煤的量占尿素的质量比是1.8wt%,固化后重复上述过程2次，得生防包膜尿素。
（3）按配比，取步骤（2）制备的生防包膜尿素400公斤，磷酸二铵400公斤，颗粒硫酸钾200公斤，混合均匀,即得本发明设施蔬菜定植肥。
实施例2：
设施蔬菜定植肥原料组成是：生防包膜尿素300公斤，磷酸二铵450公斤，颗粒硫酸钾250公斤。
制备方法：
（1）含生防剂的风化煤和粘结剂的制备同实施例1。
（2）取颗粒尿素300公斤，在转鼓中预热至60°C，把步骤（1）制备的粘结剂喷淋到转动的尿素颗粒上，粘结剂的量占尿素的质量比是0.5wt%,再喷撒一层步骤（1）制备的含生防剂的风化煤，风化煤的量占尿素的质量比是2.5wt%,固化后重复上述过程1次，得生防包膜尿素。
（3）按配比，取步骤（2）制备的生防包膜尿素300公斤，磷酸二铵450公斤，颗粒硫酸钾250公斤，混合均匀,即得本发明设施蔬菜定植肥。
实施例3：
设施蔬菜定植肥原料组成是：生防包膜尿素350公斤，磷酸二铵500公斤，颗粒硫酸钾150公斤。
制备方法：
（1）含生防剂的风化煤和粘结剂的制备同实施例1，所不同的是木霉菌种采用ACCC30911，木霉菌固体培养物含木霉菌分生孢子8.23×1010个/克；链霉菌菌种采用ACCC40018，链霉菌固体培养物含链霉菌分生孢子2.78×109个/克。
（2）取颗粒尿素400公斤，在转鼓中预热至70°C，把步骤（1）制备的粘结剂喷淋到转动的尿素颗粒上，粘结剂的量占尿素的质量比是0.4wt%,再喷撒一层步骤（1）制备的含生防剂的风化煤，风化煤的量占尿素的质量比是2.0wt%,固化后重复上述过程2次，得生防包膜尿素。
（3）按配比，取步骤（2）制备的生防包膜尿素300公斤，磷酸二铵500公斤，颗粒硫酸钾150公斤，混合均匀,即得本发明设施蔬菜定植肥。
实施例4：
设施蔬菜定植肥原料组成是：生防包膜尿素250公斤，磷酸二铵450公斤，颗粒硫酸钾300公斤。
制备方法：
（1）含生防剂的风化煤和粘结剂的制备同实施例1，所不同的是木霉菌种采用ACCC30911，固体培养物含木霉菌分生孢子8.23×1010个/克；链霉菌菌种采用ACCC40018，固体培养物含链霉菌分生孢子2.78×109个/克。
（2）取颗粒尿素300公斤，在转鼓中预热至68°C，把步骤（1）制备的粘结剂喷淋到转动的尿素颗粒上，粘结剂的量占尿素的质量比是0.5wt%,再喷撒一层步骤（1）制备的含生防剂的风化煤，风化煤的量占尿素的质量比是2.5wt%,固化后重复上述过程2次，得生防包膜尿素。
（3）按配比，取步骤（2）制备的生防包膜尿素250公斤，磷酸二铵450公斤，颗粒硫酸钾300公斤，混合均匀,即得本发明设施蔬菜定植肥。
对比例：
普通尿素，含氮量46wt%；磷酸二铵，含氮18wt%、五氧化二磷46wt%；颗粒硫酸钾，含氧化钾50wt%。
以上实施例1～4和对比例的应用效果如下：
试验地点：山东省寿光市。
试验时间：2011年10月至2012年5月。
设实施例1－4和对比例共5个处理，每个处理小区面积12平方米，重复三次。实施例1－4和对比例肥料用量相同，折合成纯氮、五氧化二磷、氧化钾三者总量每亩40公斤。实施例1－4肥料施用方法是：在辣椒、黄瓜定植时一次性施在定植穴内。对比例中磷酸二铵和硫酸钾施肥方法与实施例相同，尿素是在返苗后作追肥。其它管理措施相同。
1、辣椒应用效果见表1，供试品种：寿光羊角椒。
表1 与对比例相比实施例1-4的应用辣椒试验结果
| 本发明肥料 | 增产效率wt% | 根腐病减少% |
| 实施例1 | 11.6 | 36.7 |
| 实施例2 | 8.1 | 25.4 |
| 实施例3 | 9.3 | 28.9 |
| 实施例4 | 6.5 | 31.2 |
2、黄瓜应用效果见表2,供试品种：津优30号。
表2 与对比例相比实施例1-4的应用黄瓜试验结果
| 本发明肥料 | 增产效率wt% | 枯萎病减少% |
| 实施例1 | 14.1 | 21.5 |
| 实施例2 | 12.9 | 26.7 |
| 实施例3 | 10.4 | 18.8 |
| 实施例4 | 8.3 | 23,5 |
Claims (1)
1.一种设施蔬菜定植肥，其特征在于原料质量份是：生防包膜尿素 250～450份，磷酸二铵 350～500份，颗粒硫酸钾150～300份；其中，所述的生防包膜尿素是由生防包膜剂包膜颗粒尿素制成；
所述的生防包膜剂由含生防剂的风化煤和粘结剂按3.4~9∶1质量比组成；所述的含生防剂的风化煤由生防剂∶风化煤=2∶8～12质量比组成；所述的粘结剂由环氧树脂与三乙烯四胺按1∶1.0~1.3质量比组成；生防包膜剂的量为颗粒尿素质量的4~9.6wt%；
所述的生防剂是木霉菌生防剂和链霉菌生防剂质量比为1∶1的组合；所述的木霉菌生防剂、链霉菌生防剂是分别由木霉菌、链霉菌按现有技术培养、发酵制备的木霉菌固体培养物、链霉菌固体培养物；
所述木霉菌菌种选自绿色木霉（T.viride）或里氏木霉（Trichoderma reesei），所述的链霉菌菌种选自刺孢吸水链霉菌（Streptomyces hygrospinosus）。
2.如权利要求1所述的设施蔬菜定植肥，其特征在于所述木霉菌菌种选自中国农业微生物菌种保藏管理中心的绿色木霉ACCC31911或里氏木霉ACCC30911。
3.如权利要求1所述的设施蔬菜定植肥，其特征在于所述的链霉菌菌种选自中国农业微生物菌种保藏管理中心的刺孢吸水链霉菌ACCC40016，ACCC40017，ACCC40018或ACCC40019。
4.如权利要求1所述的设施蔬菜定植肥，其特征在于所述粘结剂为环氧树脂和三乙烯四胺按1∶1.2质量比的组合。
5.权利要求1～4任一项所述的设施蔬菜定植肥的制备方法，步骤如下：
（1）生防包膜剂的制备
木霉菌生防剂，按现有技术制备；
链霉菌生防剂，按现有技术制备；
按配比，取木霉菌生防剂、链霉菌生防剂、风化煤，混合，得含生防剂的风化煤；
按配比，取环氧树脂、三乙烯四胺，混合均匀，得粘结剂；
按配比取含生防剂的风化煤、粘结剂备用；
（2） 取粒径2～3毫米的颗粒尿素为核心肥料，在转鼓中预热至60℃—70℃，把步骤（1）制备的粘结剂喷淋到转动的尿素颗粒上，粘结剂的量占颗粒尿素的质量比是0.3-0.5wt%,再喷撒一层步骤（1）制备的含生防剂的风化煤，含生防剂风化煤的量占颗粒尿素的质量比是1.7-2.7wt%,固化后重复上述过程1-2次，得生防包膜尿素；
（3）按配比，取磷酸二铵、颗粒硫酸钾，与步骤（2）制备的生防包膜尿素混合均匀,即得设施蔬菜定植肥。
6.权利要求1～4任一项所述的设施蔬菜定植肥的应用，其特征在于应用方法为：在设施内蔬菜定植时一次性施在定植穴或沟内，与土混合后栽植幼苗。
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