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CN1056959C - 高效花生增产剂及其制备方法 - Google Patents

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CN1056959C
CN1056959C CN94102954A CN94102954A CN1056959C CN 1056959 C CN1056959 C CN 1056959C CN 94102954 A CN94102954 A CN 94102954A CN 94102954 A CN94102954 A CN 94102954A CN 1056959 C CN1056959 C CN 1056959C
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bacillus
fermentation
peanut
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yield increasing
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李星洪
彭立娥
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Peking University
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Peking University
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Abstract

本发明涉及一种高效花生增产剂及其制备方法，本增产剂包括：芽孢杆菌、花生根瘤菌分别发酵培养的发酵液、多种植物微量元素、植物细胞分裂素和吸附剂，如腐植酸或其盐等。上述物质按一定重量比，经均匀混合即可制得本增产剂。本发明的花生增产剂具有防治花生线虫病害、促进苗期生长、提高抗逆力和花生增产的综合效果，对线虫的防治率为21.5-44.4%，花生增产率17.1-25.8%，施用简便成本低、经济效益高、无毒、无害、无环境污染。

Description

高效花生增产剂及其制备方法
本发明涉及高效花生增产剂及其制备方法，属于微生物菌剂和植物生长调节剂领域。
农作物的增产是受多种因素影响的综合结果，除选用优良品种，合理施用氮、磷、钾肥之外，还需要供给作物生长所需的常量和微量元素并进行病虫害防治。花生的主要地下虫害是花生线虫，在危害严重的地区，可使花生减产20-30％，甚至完全绝收。现在防治花生线虫的有效方法是施用杀线虫剂，例如施用DD混剂、呋喃丹、铁灭克等。其缺点的是成本高、毒性大，特别是残留于土壤中的上述药物造成土壤环境污染，长期施用会严重地破坏土壤生态平衡，对发展农业极为不利。
本发明的目的是提供一种兼生物防治花生线虫危害，减少花生线虫病的发生率，又能提供花生生长所需的多种微量元素，促进有效结瘤固氮，调节作物新陈代谢，使花生作物健壮生长，提高花生果实质量和产量，并且是无毒、无害、无污染的多功能高效花生增产剂。达到既能防治花生线虫危害又能增产又无环境污染的目的。
本发明的解决方案是：采用花生线虫的天敌进行生物防治，同时接种优良的花生根瘤菌，提高花生根瘤的固氮效率，满足花生自身生长所需的氮肥，施用适量的植物生长调节剂和生长所必需的多种微量元素。
本发明的高效花生增产剂包括：
1.芽孢杆菌、花生根瘤菌分别发酵培养的发酵液的混合物，其中所述的芽孢杆菌包括：短小芽孢杆菌(Bacillus pumilus)、枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)、巨大芽孢杆菌(Bacillus megatherium)、球状芽孢杆菌(Bacillussphaericus)、地衣芽孢杆菌(Bacillus Licheniformis)，可只使用其中一种，也可以两种或多种组合使用。所选用的上述芽孢杆菌皆具有防治花生线虫的作用，是土壤中花生线虫的天敌。两种发酵液的体积比依次为：2∶1。用于芽孢杆菌的发酵培养基是至少含有大豆粉、玉米粉、饲料母粉、磷酸氢二钾和硫酸锰的水溶液；花生根瘤菌(Rhizobiumarachis)的发酵培养基是至少含有蔗糖、饲料酵母粉、大豆粉或豆饼粉、玉米粉、磷酸二氢钾、磷酸氢二甲、硫酸镁、氯化钠、碳酸钙、硫酸亚铁、钼酸钠、硼酸和硫酸锰的水溶液。于27-33℃，pH6.4-7.2发酵。
2.植物微量元素，包括：锌、硼、锰、钼、铁、钴、钾和氯的化合物，旨在提高花生的有效结瘤率和根瘤菌的固氮活性，其中锌、钾和氯与植物细胞分裂素产生协同效应，能数倍地加速叶绿素的形成，增强植物的光合作用。可选用硫酸锌1-6％、四硼酸钠1-4％、氯化钴0.01-0.06％、氯化钾2-5％、钼酸钠0.03-0.2％、硫酸铁0.05-0.3％、硫酸锰0.3-2％，其中百分数皆为重量百分数。
3.植物细胞分裂素，可选用的包括：次黄嘌呤，N6-异戊烯基腺嘌呤、N6-异戊烯基腺苷、玉米素、二氢玉米素或玉米素核糖，可只选用其中一种，也可选用其中两种或多种混合使用，含量为5-60ppm。所选用的上述植物细胞分裂素具有加速植物细胞分裂，促进作物生长和叶绿素的形成，调节作物新陈代谢，提高作物抗逆力的功能。
4.吸附剂用于吸附混合发酵液，可选用的包括：腐植酸或其碱金属盐或腐植酸土、草炭粉、褐煤粉、高岭土、轻质碳酸钙粉或蛭石粉，可只选用其中一种或选用其中两种或多种混合使用。上述各种物质的粒度为100-120目，并在120℃-160℃灭菌后使用。
上述1-4中的物质在本发明的高效花生增产剂中的重量比依次为混合发酵液∶植物微量元素∶植物细胞分裂素∶吸附剂＝(25-35％)∶(4-10％)∶(5-60ppm)∶(65-72％)，经混合均匀制成产品，密封包装。
本发明的高效花生增产剂含芽孢杆菌总数为(1-1.5)×109个/克，花生根瘤菌(5-8)×108个/克。施用时，既可配水浇灌，也可拌种或拌种加叶面喷施。
本发明的高效花生增产剂的制备方法包括：
一、微生物发酵培养：
  (一)三角瓶培养：
    按常规方法配制营养肉汁培养基和YMA培养基各2-4
升：调节pH7.0-7.2，分装于500亳升的三角瓶中。每个
三角瓶装150亳升，15磅/英寸2灭菌20分种。
    将前述的芽孢杆菌和花生根瘤菌种，在超净工作台上
分别接种在装有营养肉汁培养基和YMA培养基的三角瓶中，
控制温度28-30℃，置于摇床上振荡培养3-5天。
  (二)种子罐发酵培养
    1.发酵培养基配制
        在A、B、C三个种子发酵罐中，按如下配方(I)
    配制一定量的培养基，并将其平均分装于A、B发酵罐
    中，用于芽孢杆菌的发酵。按配方(II)于C发酵罐中，
    配制与A或B罐等量的培养基，用于花生根瘤菌发酵。
        配方(I)(重量百分比)：大豆粉0.5-3.0％，玉
    米粉0.5-2.0％，饲料酵母粉0.5-1.5％，磷酸氢二钾
    0.2-0.4％，氯化钠0.025-0.05％，硫酸锰0.001-
    0.005％，其他为水。pH7.0-7.2，15磅/英寸2灭菌
    20钟。
        配方(II)(重量百分比)：蔗糖0.5-2.5％，饲料酵
    母粉0.5-1.5％，大豆粉1.0-2.8％，玉米粉0.25-0.7％，
    磷酸氢二钾0.05-0.2％，硫酸镁0.05-0.1％，氯化钠
    0.05-0.1％，碳酸钙0.15-0.3％，硫酸亚铁0.002％，
    钼酸钠0.001％，硼酸0.001％，硫酸锰0.001％，其余
    的为水。pH6.8-7.0，15磅/英寸2灭菌20分钟。
    2、接种发酵：
        待发酵罐中发酵培养基的温度下降至28-32℃时，
    将三角瓶中的芽孢杆菌接种在A和B发酵罐中，花生根
    瘤菌接种在C发酵罐中，接种量为(0.6-2)×108个/亳
    升发酵液，控制pH6.4-7.0，温度28-32℃，通气量1∶
    0.25-0.7)发酵，直至显微镜检A、B发酵罐中菌数为
    (1-1.5)×1010个/亳升，C发酵罐菌数为(8-10)×109
    个/亳升，停止发酵。
        在大量生产时，可在A、B、C发酵罐的菌数达到
    (1-5)×108个/毫升时，按同样的接种方法，把此发酵
    液接种到装有大量相应培养基的生产发酵罐中，并以
    同样的条件进行发酵，当其菌数达到上述要求时止。
二、混合制成产品
    将A、B、C发酵罐中的发酵液在配料糟中按体积比
1∶1∶1混合，加入5-60ppm的前述的植物细胞分裂素搅均匀。
按重量比25-35份的混合发酵液，65-72份120-160℃烘干
灭菌的，粒度为100-120目的前述吸附剂粉，4-10份前述的
植物微量元素混合均匀成产品，密封包装。按照本发明生
产的高效花生增产剂，每克含有所述的芽孢杆菌(1-1.5)
×109个，花生根瘤菌(5-8)×108个。
本发明的高效花生增产剂与已有技术比较的突出优点是，采用线虫的天敌控制线虫对花生的危害，不需要再使用农药从而避免了其对土壤和花生果实的污染，又能调节作物的新陈代谢，增强作物的抗逆力，使作物健壮生长，促进结瘤固氮，提高花生产量，同时降低花生生产成本。
为了更清楚地说明本发明，例举以下实施例，但其对本发明无任何限制。
实施例1
本发明的一种高效花生增产剂，其组成包括：
经120-150℃烘干灭菌，粒度为100-110目的腐植酸钾粉1400公斤，硫酸锌50公斤、四硼酸钠41公斤、氯化钾42公斤、钼酸钠1.25公斤、硫酸铁1.42公斤、氯化钴0.8公斤、硫酸锰4.20公斤和短小芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、花生根瘤菌1∶1∶1的发酵液混合物525公斤并于其中加入45ppm玉米素、次黄嘌呤和N6-异戊烯基腺嘌呤三者等量混合的混合物。上述各种物质经均匀混合后分装在密封袋中保存。
以上所述的芽孢杆菌也可只用其中的短小芽孢杆菌或枯草芽孢杆菌，但其发酵液与花生根瘤杆菌发酵液的体积混合比为2∶1。
实施例2
上例中高效花生增产剂的制备方法：
  1.三角瓶培养：按照前述的微生物发酵培养中所述的三
    角瓶种子培养基配制方法，配制培养基。然后，将短
    小芽孢杆菌和枯草孢子杆菌分别接种在装有营养肉汁
    培养基的三角瓶中。将花生根瘤菌接种在装有YMA培
    养基的三角瓶中，塞上棉花塞，于28-32℃，摇床上
    振荡培养4天。
  2.在300升A、B发酵罐中各配制175升水溶液培养基，其
    中含大豆粉2％、玉米粉1.5％、饲料酵母粉1％、磷
    酸氢二钾0.25％、氯化钠0.03％、硫酸锰0.002％，
    pH7.0.0-7.2，15磅/英寸2灭菌20分钟。
        在300升C发酵罐中配制花生根瘤菌水溶液培养基
    175升，其中含蔗糖1.5％、饲料酵母粉1.0％、大豆
    粉2.0％、玉米粉0.5％、磷酸二氢钾0.07％、磷酸氢
    二钾0.067％、氯化钠0.08％、碳酸钙0.2％、硫酸亚
    铁0.002％、钼酸钠0.001％、硼酸0.001％、硫酸锰
    0.001％和硫酸镁0.09％。pH6.8-7.0，于15磅/英寸2
    灭菌20分钟。
        于28-32℃，将三角瓶中培养的短小芽孢杆菌和
    枯草芽杆菌分别接种在A和B发酵罐中；将花生根瘤菌
    接种在C发酵罐中，接种量为(1-2)×108个/亳升发酵
    液，控制pH6.4-7.0，保持温度28-32℃，通气量1∶
    (0.25-0.5)，发酵至A、B罐菌数为(1-1.5)×1010个/
    亳升，C罐菌数为(8-10)×109个/亳升停止。
  3.将A、B、C发酵罐中的发酵液按体积比1∶1∶1混合，加
    入45ppm玉米素、次黄嘌呤和N6-异戊烯基腺嘌呤等量
    混合的混合物。按重量比将25.42％的上述混合发酵
    液，67.77％于120-150℃烘干灭菌的腐植酸土和
    6.81％植物微量元素混合在一起，混合均匀、用塑
    料袋密封包装。其中芽孢杆菌也可只用短小芽孢杆菌
    或枯草芽孢杆菌，但其发酵液与花生根瘤发酵液的体
    积混合比为2∶1。
本发明的高效花生增产剂的施用实例：
例一、每亩分别用本发明的上述高效花生增产剂1000克，配成1/200浓度水溶液，浇灌于播种穴内。对线虫危害的病情指数防治效果列于表一。
表一
            试验区     1     2     3     4    平均
病情指数(％) 1/200溶液浇灌 50.95 48.00 37.50 36.65 43.28
      清水    64.90    75.00    67.50    50.75    64.53
          防治效果(％)    21.50    36.00    44.40    27.70    34.68
经病情指数成对数统计分析，t值为5.023＞t0.05＝3.182，5％显著水平。
例二、在土质贫瘠的砂石岭地，每亩用1000克本发明的高效花生增产剂拌种，花期用1/100浓度的溶液喷施一次，供试花生品种为白沙1016。试验结果列于表二。
表二
处理               小区产量(公斤)    平均(公斤)    折亩产(公斤)     增产(％)
    I     II     III
 1.拌种+喷施     8.87     9.20     9.06     9.04   151.00   25.83
 2.拌     种     8.92     8.76     8.59     8.76   145.00   21.58
 3.对照(喷清水)     7.06     7.35     7.19     7.20   120.00
经方差分析，处理间F值113.58＞F0.01＝18.0，1％极显著水平。
例三、在平坦的壤土，每穴用2％浓度的本发明的高效花生增产剂20亳升浇灌，花期用1/100浓度溶液喷施一次，供试花生品种为79-266大花生，试验结果列于表三。
表三
处理         小区产量(公斤)   平均(公斤)   折亩产(公斤)     增产(％)
    I     II     III
 1.浇     灌 8.748  9.831  10.933  9.831  328.36     17.08
 2.浇灌+喷施 9.749  9.918  10.092  9.918  331.26     18.11
 3.对照(喷清水) 8.434  8.397  5.360  8.397  280.46
经方差分析，处理间F值6.83＞F0.05＝4.76，5％显著水平。
从表一、表二、表三可以看出，施用本发明的高效花生增产剂，对花生线虫的防治效果为21.5-44.4％，平均为34.68％，为5％显著水平。在贫瘠的沙石地增产21.58-25.83％，在平坦的壤土地增产17.08-18.11％，每亩净增花生47.9-50.8公斤，折每公顷增产花生718.5-762公斤。说明施用本发明的高效花生增产剂，能有效地控制花生线虫病的发生率并显著增加花生产量，施用量少，施用成本低，无环境污染，是一种发展优质生态农业的高效花生增产剂。

Claims (6)

1、一种高效花生增产剂，其特征在于，所述的高效花生增产剂包括：
(1).芽孢杆菌、花生根瘤菌分别发酵培养的发酵液，其中可选
  用的芽孢杆菌包括：短小芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、巨大芽
  孢杆菌、球状芽孢杆菌或地衣芽孢杆菌，可只用其中一种，
  也可选其中两种或多种组合使用，芽孢杆菌发酵液与花生根
  瘤菌发酵液的体积比依次为：2∶1；
(2).植物微量元素，包括：锌、硼、锰、钼、铁、钴、钾和氯
  的化合物，可选用硫酸锌1-6％、四硼酸钠1-4％、氯化钴
  0.01-0.06％、氯化钾2-5％、钼酸钠0.03-0.2％、硫酸铁
  0.05-0.3％、硫酸锰0.2-2％，其中百分数皆为重量百分数；
(3).植物细胞分裂素，可选用的包括：次黄嘌呤，N6-异戊烯
  基腺嘌呤、N6-异戊烯基腺苷、玉米素、二氢玉米素或玉米
  素核糖，可只选用其中一种，也可选用其中两种或多种混合
  使用，含量为5-60ppm；
(4).吸附剂，可选用的包括：腐植酸或其碱金属盐或腐植酸土、
  草炭粉、褐煤粉、高岭土、轻质碳酸钙粉和蛭石粉，可只选
  用其中一种或选用其中两种或多种混合使用，所述各种物质
  的粒度为100-120目；
上述(1)-(4)中的物质在所述高效花生增产剂中的重量比依次为混合发酵液∶植物微量元素∶植物细胞分裂素∶吸附剂＝(25-35％)∶(4-10％)∶(5-60ppm)∶(65-72％)。
2、按照权利要求1所述高效花生增产剂，其特征在于，所述高效花生增产剂，包括：
(1′).短小芽孢村菌、枯草芽孢杆菌和花生根瘤菌分别发酵培
  养的发酵液，三种发酵液的混合比为1∶1∶1；
(2′).植物微量元素，包括硫酸锌2-3％、四硼酸钠1.5-2.5％、
  氯化钾2-3.5％、钼酸钠0.05-0.1％、硫酸铁0.05-0.15％、
  氯化钴0.03-0.05％、硫酸锰0.20-1％；
(3′).植物细胞分裂素，包括：40-50ppm玉米素、次黄嘌呤和
  N6-异戊烯基腺嘌呤等量的混合物；
(4′).吸附剂，经120-150℃烘干灭菌的腐植酸钾粉，其粒度为
  100-110目；
其中(1′)，(2′)，(3′)，(4′)的重量混合比依次为(25-30)∶(6-7.5)∶(40-50ppm)∶(6.5-70.7)。
3、按照权利要求1所述的高效花生增产剂，其特征在于，所述的高效花生增产剂中的芽孢杆菌发酵液为短小芽孢杆菌或枯草芽孢杆菌的发酵液。
4、一种高效花生增产剂的制备方法，其特征在于，所述的高效花生增产剂的制备方法包括：
甲、微生物发酵培养：
(a)三角瓶培养：
       按照常规方法配制营养肉汁培养基和YMA培养基各2-4
   升调节pH7.0-7.2，分装于500亳升的三角瓶中；每个三
   角瓶装150亳升，15磅/英寸2灭菌20分种；
       将芽孢杆菌，其中可选用的包括：短小芽孢杆菌、枯草
   芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、球状芽孢杆菌或地衣芽孢杆菌，
   可只选用其中一种，也可以选其中两种或多种组合使用，
   接种在上述装有营养肉汁培养基的三角瓶中；将花生根瘤
   菌接种在上述装有YMA培养基的三角瓶中，在摇床上保持
   温度28-32℃，振荡培养3-5天；
(b)种子罐发酵培养：
   (b1).配制发酵培养基：
        按以下配方(I)，在A、B种子发酵罐中各配等量
    的培养基，于C种子发酵罐中按配方(II)配制与A或B
    罐等量的培养基：
        配方(I)：大豆粉0.5-3.0％，玉米粉0.5-2.0％，饲
    料酵母粉0.5-1.5％，磷酸氢二钾0.2-0.4％，氯化钠
    0.025-0.05％，硫酸锰0.001-0.005％，其他为水，
    pH7.0-7.2，15磅/英寸2灭菌20钟，用于芽孢杆菌发
    酵；
        配方(II)：蔗糖0.5-2.5％，饲料酵母粉0.5-1.5％，
    大豆粉1.0-2.8％，玉米粉0.25-0.7％，磷酸二氢钾0.05
    0.1％，磷酸氢二钾0.05-0.2％，硫酸镁0.05-0.1％，
    氯化钠0.05-0.1％，碳酸钙0.15-0.3％，硫酸亚铁0.002％，
    钼酸钠0.001％，硼酸0.001％，硫酸锰0.001％，其余
    为水；pH6.8-7.0，15磅/英寸2灭菌20分钟，用于花
    生根瘤菌发酵；
   (b2).接种发酵：
        于28-32℃时，将芽孢杆菌接种在A、B发酵罐中，
    花生根瘤菌接种在C发酵罐中，接种量为(0.6-2)×108
    个菌/亳升发酵液，控制pH6.4-6.8，温度28-32℃，通气
    量为1∶(0.25-0.75)发酵，直至显微镜检A、B发酵罐芽
    孢杆菌菌数为(1-15)×1010个/亳升，C发酵罐花生根
    菌菌数为(8-10)×109个/亳升，停止发酵；乙、混合制成产品
  (乙1).将A、B、C发酵罐中的发酵液在配料糟中按体积比
    1∶1∶1混合，与其中加入5-60ppm植物细胞分裂素，可选
    用的包括：玉米素、二氢玉米素、次黄嘌呤、N6-异戊
    烯基腺嘌呤、N6-异戊烯基腺苷或玉米素核糖，可只选
    用其中一种，也可以选两种或多种混合使用；
  (乙2).将(乙1)的发酵混合液与植物微量元素和吸附剂按
    (25-35％)∶(4-10％)∶(65-72％)的比例混合，其中植
    物微量元素，包括：锌、硼、锰、钼、铁、钴、钾和氯
    的化合物，可选用硫酸锌1-6％、四硼酸钠1-4％、氯
    化钴0.01-0.06％、氯化钾2-5％、钼酸钠0.03-0.2％、
    硫酸铁0.05-0.3％、硫酸锰0.3-2％，其中百分数皆为
    重量百分比；所述吸附剂可选用的包括：腐植酸或其碱
    金属盐或腐植酸土、草炭粉、褐煤粉、高岭土、轻质
    碳酸钙粉或蛭石粉，可只选用其中一种或选用其中两种
    或多种混合使用；所述各种物质的粒度为100-120目，
  (乙3).包装，将上述各种物质混合搅匀后，分装于密封袋
    中。
5、按照权利要求4所述的高效花生增产剂的制备方法，其特征在于，所述的方法中使用的芽孢杆菌为短小芽孢杆菌和枯草芽孢杆菌，
该两种芽孢杆菌在发酵罐中的培养基为含大豆粉2％、玉米粉1.5％、饲料酵母粉1％、磷酸氢二钾0.25％、氯化钠0.03％、硫酸锰0.002％的水溶液；花生根瘤菌在发酵罐中的培养基为含蔗糖1.5％、饲料酵母粉1.0％、大豆粉2.0％、玉米粉0.5％、磷酸二氢钾0.07％、磷酸氢二钾0.067％、氯化钠0.08％、碳酸钙0.2％、硫酸亚铁0.002％、钼酸钠0.001％、硼酸0.001％、硫酸锰0.001％和硫酸镁0.09％的水溶液，
发酵终止后将三种发酵液按体积比1∶1∶1混合并于其中加入40-50ppm玉米素、次黄嘌呤和N6-异戊烯基腺嘌呤等量混合的混合物，再将该混合液按如下重量比混合：发酵混合液∶植物微量元素∶吸附剂等于(25-30)∶(6-7.5)∶(65-70)；
其中植物微量元素包括：硫酸锌2-3％、四硼酸钠1.5-2.5％、氯化钾2-3.5％、钼酸钠0.06％、硫酸铁0.5-0.15％、氯化钴0.03-0.05％、硫酸锰0.2-1％；吸附剂为经120-150℃烘干、灭菌的腐植酸土粉，粒度为100-110目。
6、按照权利要求4所述的方法，其特征在于，所述方法中的芽孢杆菌为短小芽孢杆菌或枯草芽孢杆菌。
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