一種育苗基質及其制備方法與用途
【專利摘要】本發明公開了一種育苗基質，該育苗基質由生防菌菌糠與土壤混合而成，生防菌菌糠與土壤的質量比為7～9:1～3；同時還公開了其制備方法，（1）食用菌菌糠的發酵；（2）向（1）步發酵好的食用菌菌糠中添加生防菌孢子，得到生防菌菌糠；（3）生防菌菌糠與土壤混合，得到育苗基質。本發明的優點，能夠同時防治連作障礙和土傳病害，解決了現有技術中對土壤消毒也將有益菌滅殺，從而起不到修復連作障礙的作用，避免了使用化學農藥治療土傳病害會出現環境污染的不良副效果，這是一項非常重要的蔬菜保護地土壤可持續利用技術，具有很高的推廣價值。
【專利說明】一種育苗基質及其制備方法與用途
【技術領域】
[0001]本發明涉及栽培微生物后的廢料再利用、培育蔬菜、以及生物防治的【技術領域】，具體是一種育苗基質及其制備方法與用途。
【背景技術】
[0002]近年來，保護地蔬菜栽培集約化，高密度單一化和重復種植環境為土傳病原菌的積累和蔓延提供了合適的條件，土傳病害的發生日趨嚴重，各種作物細菌病害、真菌病害及根結線蟲大面積流行，導致作物的產量和品質大大降低，嚴重制約著保護地作物的生產與發展，如果不加以控制，會給經濟作物造成嚴重減產甚至絕產。
[0003]為控制土傳病害的發生，目前主要以嫁接、土壤消毒、化學農藥灌根防治方法為主。嫁接雖然能控制枯萎病，但造成黃瓜品質下降，風味不良，而且隨著復種指數增加，出現了對嫁接砧木抗性的病菌小種，近幾年出現了黃瓜嫁接后仍然發生枯萎病的現象，并有急速蔓延的趨勢，導致該策略面臨危機。其次，土壤消毒不均勻，藥劑不能完全發揮作用，短期內雖有一定效果，過后病害依然猖獗，雖對當茬黃瓜土傳病害有效，但在殺滅病原菌的同時容易將有益微生物殺死，土壤中失去了有益菌，土壤生態遭到破壞，導致該技術存在缺憾。第三，化學藥劑灌根防治方面，藥劑灌入根部，僅能夠在土壤IOcm之內發揮作用，且藥水下滲不安全、生態和環境造成壓力，又費工費時，不能有效控制病害。
【發明內容】
[0004]為解決現有防治土傳病害技術存在成本高、防治效果不樂觀、毒性大、環境污染及破壞土壤微生態的問題，本發明開發出了一種育苗基質，同時還公開了其制備方法，該育苗基質實現了既能防治土傳病害、又能避免、修復土壤連作障礙的目的，是一種高效環保、成本低廉的育苗基質。
[0005]為實現上述目的，本發 明所采用的技術方案為，本發明開發出的一種育苗基質，由生防菌菌糠與土壤混合而成，生防菌菌糠與土壤的質量比為7~9:1~3，所述生防菌包括木霉菌、粘帚霉、芽孢桿菌、假單胞桿菌中任意一種、兩種或兩種以上，所述土壤是草炭土或栽培土。本發明生防菌菌糠與土壤混合組成育苗基質，是因為在培養生防菌時，生防菌通過產生抗生素、營養競爭、重寄生、細胞壁分解酵素以及誘導植物產生抗性等機制，對蔬菜枯萎病、紋枯病、菌核病、疫病和白絹病等土傳病害和番茄葉霉病、灰霉病、白粉病、霜霉病等葉病病害具有防治的作用，并且能夠利用有益根際微生物或利用有效微生態調控措施，可調節作物根際微生物的組成，使其向有益于植物生長而不利于病原菌繁殖的方向，所以會避免和修復連作障礙；現有的育苗基質大多就是普通的栽培土，稍好一點的，利用的是草炭土，本發明的育苗基質，使用了菌糠，節省掉了一部分的草炭土，彌補草炭不可再生的缺陷，同時也實現了菌糠的回收再利用，為廢物處理找到了新的出路，節省了成本，更有利于環保。
[0006]經試驗驗證，本發明所選擇的的這幾種生防菌，以及生防菌菌糠與土壤的質量配比，能夠顯著提高連作作物葉片葉綠素含量和莖粗，增加須根數和根長，幼苗抗倒伏能力增強；也能夠提高作物連作土壤中蛋白酶、脲酶、轉化酶和蔗糖酶的活性，使土壤細菌比例上升，真菌比例下降，微生物結構呈現合理化；經試驗發現該育苗基質在防治土傳病害上有著比化學農藥更好的效果；本發明代替草炭土用作育苗基質，在使用最少原料的情況下，效果達到最佳，將菌糠與土壤逐個質量配比進行試驗，試驗得到本發明的配比能夠預防土傳病害，作物生長良好。
[0007]本發明還公開了制備育苗基質的方法，包括如下步驟，(I)食用菌菌糠的發酵:將含水量為40~60%、PH值調節至7~8的食用菌菌糠攪碎，再向食用菌菌糠中添加尿素進行建堆發酵；菌糠經發酵再混合才能得到育苗基質，而生防菌發酵生長的環境為酸性的，菌糠發酵的環境為堿性的，所以先把培養食用菌的廢料，即菌糠利用起來，先將菌糠在堿性環境下發酵，栽培食用菌后的菌糠，主要成分是纖維素、半纖維素和木質素，但食用菌在生長過程中，不斷分泌降解木質素的酶，一般可降解木質素20%-80%。菌糠中含粗蛋白質7.83%,相當玉米蛋白質的含量，粗纖維降到27.55%。被降解的物質能被菌絲體充分吸收，并轉化為低分子碳水化合物(如糖、葡萄糖等以及菌體蛋白)，可提高菌糠中蛋白質含量。由于菌糠含大量菌絲，一般生產食用菌后的菌糠比種植前粗蛋白質提高9%-10%，粗纖維降低15%-20%，所以對修復連作障礙、促進植物的生長有很好的作用，栽培過食用菌的菌糠，是很好的有機肥料，日本人早就譽為“超級堆肥”。由于秸桿等農副產品所含難熔性大分子化合物被菌絲體分解變成簡單可溶性物質，因而可以有效地提高被農作物吸收利用的養分。據測定，養菇后的廢棄培養料有機質含量高達30%以上，是秸桿直接還田的3倍，含氮量1.5-1.8%，高于鮮雞糞。利用這些廢棄物，通過微生物發酵技術，加工成一種新型多功能生物有機肥，不僅具有明顯的經濟效應，還具有明顯的生態和環保效應。而且菌糠作為肥料施入土壤后，還可以進一步改善土壤的理化性質，增加土壤有機質含量，促進土壤腐殖質和團粒基團的形成與轉化，提高土壤保水性能和土壤肥力，促進農作物抗腐能力和增產；本步驟中添加尿素的原因是，為使菌糠發酵的時間縮短，添加尿素后發酵，一般發酵時間為19-30d。
[0008](2)向(I)步發酵好的食用菌菌糠中添加生防菌孢子，發酵培養好生防菌后，即為生防菌菌糠；栽培食用菌后的菌糠，主要成分是纖維素、半纖維素和木質素，但食用菌在生長過程中，不斷分泌降解木質素的酶，一般可降解木質20%-80%。被降解的物質能被菌絲體充分吸收，并轉化為低分子碳水化合物(如糖、葡萄糖等以及菌體蛋白)，可提高菌糠中蛋白質含量，菌糠的營養成分相當于飼料中的麩皮；另外，種菇后的廢料中含有較多的鈣離子，也可為生防菌的生長提供了微量元素，所以利用食用菌菌糠培養生防菌孢子，會促進生防菌更快的生長。
[0009](3)經(2)步得到的生防菌菌糠與土壤混合，得到育苗基質。
[0010]步驟⑴向食用菌菌糠中添加尿素的量為，使食用菌菌糠中碳與氮質量比為25~30:1即可，尿素在食用菌菌糠中的質量百分比為I~4%，在食用菌菌糠中添加尿素，勢必會對引來氮元素的增加，只要調節碳氮比在合適的比例即可，這樣不會對發酵速度造成影響，當尿素在食用菌菌糠中的質量百分比為I~4%時，碳氮比得到25~30:1最合適的比例。
[0011]步驟(1)食用菌菌糠發酵過程中初始溫度為25~30°C，然后升溫至50~65°C，最后降溫至40~50°C時發酵結束，發酵的時間在18~30d，食用菌菌糠發酵過程中，分為三個階段，初期階段是一些毛霉、青霉和木霉出現，中期主要是一些耐熱的芽孢桿菌、黃單胞桿菌、放線菌出現，此時它們加速物質分解，經過高溫階段后可以殺死一些病原菌。菌糠顏色這里發生變化，堆中間出現褐色，但邊緣還是原來的顏色。并放出大量的氨味。后期第三個階段以適溫菌為主如放線菌和假單胞桿菌，這時通過翻堆，內外顏色一致，氨味也大大降低。完全腐熟，給予這樣的溫度保持，是為了加快發酵進程，在18~30d，食用菌菌糠可以完全腐熟。
[0012]步驟(2)中在生防菌孢子置入食用菌菌糠之前，對生防菌孢子的處理方法為，取出有生防菌孢子的斜面培養基，將其放在PDA平板上活化，生防菌孢子在斜面培養基上擴增后，向PDA平板上加無菌水，用滅菌刷子將生防菌孢子洗刷到無菌的三角瓶中，吸取5ml孢子懸浮液置于小麥粒中，攪拌均勻后，置于25°C陰涼地方培養，每隔一天搖動一次，待5-7d后生防菌孢子擴增后，便可加入將生防菌孢子及其載體小麥粒加入到食用菌菌糠中。將生防菌孢子置入小麥粒中，一是為了生防菌孢子提供營養，二是對孢子是一種保護，而且小麥粒很細小，最后與土壤混合時也很好混合，形成整體的育苗基質時整個土壤不會因為小麥粒的加入而粒度不均勻，苗可以很好的拆在育苗基質中。
[0013]步驟(2)中發酵培養出生防菌的方法是，①先將食用菌菌糠含水量調節至50~60%，然后添加生防菌孢子，添加生防菌孢子的量為食用菌菌糠重量的5~20% 建堆發酵培養生防菌，選擇陰涼干燥背陰地方建堆，整個發酵期間的溫度不能超過30°C，含水量在50~60%，發酵的時間為7~14d，待整堆長好生防菌后，整堆的發酵產物為生防菌菌糠。添加生防菌孢子的量，保證了菌糠與土壤混合時的合適配比，即達到了效果，又是最節省的使用量，從而也克服了，菌糠量過多的話會引起燒苗的現象。
[0014]步驟(2)和步驟(3)中的生防菌包括包括木霉菌、粘帚霉、芽孢桿菌、假單胞桿菌中任意一種、兩種或兩種以上。
[0015]步驟(3)中生防菌菌糠與土壤的質量比為7~9:1~3，所述土壤是草炭土或栽培土。
[0016]本發明制備出的育苗基質，可以作為防治連作障礙和土傳病害的育苗基質。
[0017]本發明采用兩步法，即先將食用菌菌糠發酵再將生防菌菌糠發酵，是因為如果直接用食用菌菌糠添加生防菌可以為生防菌提供營養基質，但菌糠不腐熟的話，很容易燒苗。食用菌菌糠可以為木霉菌提供營養，到土壤里后仍能繼續繁殖擴增，才能起到很好的防治病害的作用。另一個就是菌糠中有很多營養物質也可以為苗提供營養，這樣二者結合后，可以為幼苗提供一個很好的小環境。菌糠可以為作物和生防菌提供營養物質，而且它還可以在作物根系周圍形成一個小的生態環境，防止病原菌進入作物根系而侵染作物，造成土傳病害的發生。另外它還可以在幼苗期時將根系保護在它的范圍內，不與連作土壤接觸或少接觸，等成株期時作物的抗性強了，即使有些根系伸出它的保護范圍，受到的影響也非常小了。
[0018]綜上，本發明的有益效果是，利用生防菌菌糠作育苗基質，經試驗可以防治連作障礙和土傳病害，菌糠代替了節省一部分草炭土的用量，彌補了草炭土不可再生的缺陷，制備的成本也很低，解決了現有技術中對土壤消毒也將有益菌滅殺，從而起不到修復連作障礙的作用，避免了使用化學農藥治療土傳病害會出現環境污染的不良副效果，這是一項非常重要的蔬菜保護地土壤可持續利用技術，具有很高的推廣價值。【具體實施方式】
[0019]以下結合具體實施例進一步說明本
【發明內容】
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[0020]實施例一:本發明的育苗基質，其成份為由生防菌菌糠與土壤混合而成，生防菌菌糠與土壤的質量比為7:3，所述生防菌包括木霉菌、粘帚霉、芽孢桿菌、假單胞桿菌中任意一種、兩種或兩種以上，所述土壤是草炭土或栽培土。
[0021]制備該育苗基質的方法，包括如下步驟，(I)食用菌菌糠的發酵:將含水量為40~60%、PH值調節至7~8的食用菌菌糠攪碎，再向食用菌菌糠中添加尿素進行建堆發酵；
[0022]食用菌菌糠即為培養金針菇、香菇、木耳等后剩下的廢料，攪碎為l-3cm碎塊即可，在測定菌糠PH值，一般是用菌糠與純水按照質量比1:10混合，振蕩20mim后，取上清液用PH酸度計測定pH值。如果食用菌菌糠的pH小于7，用生石灰調節pH到7 — 8 ;如果原料菌糠PH大于7，則用硫酸鉀調節pH到7 — 8 ;在測定含水量時，按照根據中華人民共和國農業行業標準，NY/T302-1995方法測定食用菌菌糠的初始含水量，方法如下:先計算單位重量菌糠應補水量，將塑料布鋪在地上，稱好重量的菌糠原料平攤在地上，用噴霧器噴清水，邊噴邊攪拌，調節含水量到40-60%。
[0023]食用菌菌糠建堆發酵:將尿素加入到菌糠中，用少量水攪拌均勻，再加水使菌糠料含水量達到50-60%，然后將混合均勻的菌糠建堆，每個堆的大小基部堆體長度2米，寬度1.5米，高0.8米，頂部堆成龜殼狀(參照現行條垛型有機肥生產堆體)。當堆料溫度達到50°C以上時維持7d，然后將料堆內外、上下的菌糠翻轉互換，堆溫達到65°C以上時再次倒堆，直至溫度降下來到40°C左右時，發酵結束。采用添加尿素發酵，可將發酵時間縮短至19-30d。
[0024](2)向(I)步發酵好的食用菌菌糠中添加生防菌孢子，發酵培養好生防菌后，即得到生防菌菌糠；
[0025](3)經(2)步得到的生防菌菌糠與土壤混合，得到育苗基質。
[0026]步驟⑴向食用菌菌糠中添加尿素的量為，使食用菌菌糠中碳與氮質量比為25~30:1即可，尿素在食用菌菌糠中的質量百分比為I~4%，菌糠碳氮比采用采用重鉻酸鉀容量法測定有機碳，采用凱氏定氮儀測定總氮含量，水溶性C/N=水溶性碳TOC/水溶性凱氏氮，食用菌菌糠基本不用調節C/N比，但加入2%尿素能加快菌糠的發酵，特別是在氣溫低于20°C以下時，加入尿素就會引入氮元素的增加，所以要一直保持25~30:1碳氮比，不會影響發酵的速度。
[0027]步驟(2)中發酵培養出生防菌的方法是，①先將食用菌菌糠含水量調節至50~60%，然后添加生防菌孢子，添加生防菌孢子的量為食用菌菌糠重量的5~20% ;②建堆發酵培養生防菌，選擇陰涼干燥背陰地方建堆，堆成寬50cm，高約30-50cm的堆，整個發酵期間的溫度不能超過30°C，含水量在50~60%，發酵的時間為7~14d，待整堆長好生防菌后，整堆的發酵產物為生防菌菌糠。
[0028]步驟(2)和步驟(3)中的生防菌包括包括木霉菌、粘帚霉、芽孢桿菌、假單胞桿菌中任意一種、兩種或兩種以上。采用兩種或兩種以上的生防菌混合時，按照任意比例混合即可，都使育苗基質質具有防治土傳病害的作用。
[0029]步驟(3)中生防菌菌糠與土壤的質量比為7:3，所述土壤是草炭土或栽培土。[0030]以下是試驗數據部分:一、在選用尿素添加進食用菌菌糠中，能夠縮短發酵時間過程中，是進行了如下試驗才篩選得到的，現僅列舉出部分試驗的數據來說這一點，試驗結果見下表:
【權利要求】
1.一種育苗基質，其特征在于，該育苗基質由生防菌菌糠與土壤混合而成，生防菌菌糠與土壤的質量比為7~9:1~3，所述生防菌包括木霉菌、粘帚霉、芽孢桿菌、假單胞桿菌中任意一種、兩種或兩種以上，所述土壤是草炭土或栽培土。
2.一種制備權利要求1所述育苗基質的方法，其特征在于，該方法包括如下步驟，(I)食用菌菌糠的發酵:將含水量為40~60%、PH值調節至7~8的食用菌菌糠攪碎，再向食用菌菌糠中添加尿素進行建堆發酵； (2)向(I)步發酵好的食用菌菌糠中添加生防菌孢子，發酵培養出生防菌后，即得到生防菌菌糠； (3)經(2)步得到的生防菌菌糠與土壤混合，得到育苗基質。
3.根據權利要求2所述制備育苗基質的方法，其特征在于，步驟(1)向食用菌菌糠中添加尿素的量為，使食用菌菌糠中碳與氮質量比為25~30:1即可，尿素在食用菌菌糠中的質量百分比為I~4%。
4.根據權利要求2所述制備育苗基質的方法，其特征在于，步驟(1)食用菌菌糠發酵過程中初始溫度為25~30°C，然后升溫至50~65°C，最后降溫至40~50°C時發酵結束，發酵的時間在18~30d。
5.根據權利要求2所述制備育苗基質的方法，其特征在于，步驟(2)中在生防菌孢子置入食用菌菌糠之前，對生防菌孢子的處理方法為，取出有生防菌孢子的斜面培養基，將其放在PDA平板上活化，生防菌孢子在斜面培養基上擴增后，向PDA平板上加無菌水，用滅菌刷子將生防菌孢子洗刷到無菌的三角瓶中，吸取5ml孢子懸浮液置于小麥粒中，攪拌均勻后，置于25°C陰涼地方培養，每隔一天搖動一次，待5-7d后生防菌孢子擴增后，便可將生防菌孢子及其載體小麥粒加入到食用菌菌糠中。
6.根據權利要求2所述`制備育苗基質的方法，其特征在于，步驟(2)中發酵培養出生防菌的方法是，①先將食用菌菌糠含水量調節至50~60%，然后添加生防菌孢子，添加生防菌孢子的量為食用菌菌糠重量的5~20% 建堆發酵培養生防菌，選擇陰涼干燥背陰地方建堆，整個發酵期間的溫度不能超過30°C，含水量在50~60%，發酵的時間為7~14d，待整堆長好生防菌后，整堆的發酵產物為生防菌菌糠。
7.根據權利要求2所述制備育苗基質的方法，其特征在于，步驟(2)和步驟(3)中的生防菌包括包括木霉菌、粘帚霉、芽孢桿菌、假單胞桿菌中任意一種、兩種或兩種以上。
8.根據權利要求2所述制備育苗基質的方法，其特征在于，步驟(3)中生防菌菌糠與土壤的質量比為7~9:1~3，所述土壤是草炭土或栽培土。
9.權利要求1所述育苗基質的用途，其特征在于，將該育苗基質作為防治連作障礙和土傳病害的育苗基質。
【文檔編號】C05G3/00GK103524253SQ201310531775
【公開日】2014年1月22日 申請日期:2013年10月31日 優先權日:2013年10月31日
【發明者】賀字典 申請人:河北科技師范學院