CN114804961A - 一种菌肥、含有其的根内孢囊霉胶囊制剂、及其制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种菌肥、含有其的根内孢囊霉胶囊制剂、及其制备方法和应用，其特征在于，包含胶囊制剂。本发明能够有效解决现有技术中的缺陷，直接施用到农田等植物栽培环境，不会影响土壤的团粒结构和耕作，不会造成环境的二次污染，适宜大田等环境应用；本发明胶粘剂的含量稳定，繁殖体在胶囊剂内分布均一，低剂量施用即能达到良好的使用效果；可作为商品批量生产，每批次的胶囊剂的质量可控，易实现标准化生产，提高加工效率和经济效益，而且能够避免现有技术中因为大量粉尘产生所带来的加工环境影响，提高了操作便捷性，具非常可观的生态效益和社会效益。
Description
技术领域
本发明属于农业生物技术领域，具体地，本申请涉及一种菌肥、含有其的根内孢囊霉胶囊制剂、及其制备方法和应用。
背景技术
生物菌根技术中的主要真菌(VesicularArbuscularMycorrhizas(VAM))可以提高磷的吸收和作物产量，对氮(氮)吸收也很重要，以刺激植物的生长和营养，经常促进相对固定的微量元素阳离子的获取，特别是Zn(锌)和Cu(铜)，VAM菌根接种促进了大量农作物、园艺作物、观赏植物、森林植物、茶叶、橡胶等多种植物的生长。
VAM真菌是专性共生菌，不能人工发酵繁殖。利用温室大棚，在可控的温度条件下，VAM真菌可以大规模生产，带有VAM真菌的陶粒可以应用在多种植物的种植，能促进根系快速生长和吸收NPK和微量元素，并具有抗旱、节水、增产的作用。在露地乔灌木、花卉种植前要挖穴或开沟，以及盆栽时，在植物根部及其周围铺设带有VAM真菌的陶粒；在果蔬植物种植时，可把带有VAM真菌的陶粒拌入有机肥或翻耕到土壤中；在果蔬、花卉等育苗时，可把带有VAM真菌的陶粒与基质进行混合，放入穴盘或培养钵中，再放入种子。带有VAM真菌的相关产品已在全球市场投放。
但是，陶粒作为根内孢囊霉的载体，存在很多问题，如，因高温煅烧的陶粒在自然条件下破损、碎裂很难，直接施用到农田会影响土壤的团粒结构和耕作，造成二次污染，不适宜大田应用；单位体积的陶粒所含根内孢囊霉的繁殖体不稳定，繁殖体在陶粒空隙内分布不均一，低剂量施用会影响使用效果；作为商品，每批次含根内孢囊霉的质量不可控，要进行大量的检测和不同含量的陶粒调减混拌，难以实现标准化生产，影响加工效率和经济效益，而且大量的粉尘会影响加工环境。
发明内容
针对现有技术的上述缺陷，本发明的目的是提供菌肥、含有其的根内孢囊霉胶囊制剂、及其制备方法和应用。
本发明采用的技术方案如下：
根据本发明的一个方面，提供一种菌肥，该菌肥包含胶囊制剂。
优选的，所述胶囊制剂包含植物根系(须)。
优选的，所述植物根系(须)包含植物根内孢囊霉繁殖体。
优选的，所述植物根内孢囊霉繁殖体含量为82％-93％；
优选的，所述植物根内孢囊霉繁殖体含量为85％-90％；
优选的，所述植物根内孢囊霉繁殖体含量为88％。
优选的，所述胶囊制剂包含粘结剂。
优选的，所述粘结剂含量为2％-3％。
优选的，所述粘结剂选自由淀粉、活性炭、硅藻土组成的组合物中的任一种或多种；
优选的，所述活性炭为80-325目、所述硅藻土为100-325目；
优选的，所述活性炭为100-300目、所述硅藻土为120-300目；
优选的，所述活性炭为150-280目、所述硅藻土为150-280目；
优选的，所述活性炭为200-250目、所述硅藻土为150-220目。
优选的，所述胶囊制剂包含保护剂。
优选的，所述保护剂的含量为5％-15％；
优选的，所述保护剂的含量为6％-12％；
优选的，保护剂的含量为8％-10％；
优选的，保护剂的含量为9％。
优选的，所述保护剂选自由山梨酸钾、丙酸钙、聚谷氨酸钠、ε-聚赖氨酸及其组合物组成的组合物中的任一种或多种。
根据本发明的另一个方面，提供了一种菌肥的制备方法，其包括下列步骤：
S01：通过栽培植物和接种根内孢囊霉，提供带有根内孢囊霉繁殖体的植物根系；
S02：将所述含有根内孢囊霉繁殖体的植物根系(须)与粘结剂和保护剂按82-93∶2-3∶5-15比例混合制成混合物；
S03：将步骤S02所述的混合物挤压成胶囊填充颗粒；
S04：将步骤S03所述的胶囊填充颗粒填充到一个胶囊中，即制得所述胶囊制剂。
优选的，所述胶囊填充颗粒为将0.8-1ml填充颗粒填充到一个胶囊中；优选的，所述胶囊填充颗粒为0.8-1.2mm
优选的，所述步骤S01所述植物为人工种植植物；
优选的，所述人工种植植物可以是95％以上人工种植植物；
优选的，所述人工植物包括但不限于粮食、蔬菜、水果作物、沙柳、沙棘、沙漠植物，兰梅竹菊、花卉，黄芪人参金银花、中草药。
根据本发明的另一个方面，提供了一种上述的菌肥或上述制备方法所制备的菌肥的应用，所述菌肥的使用剂量为1-100粒胶囊剂；
优选的，人工播种时，穴施1-2粒胶囊剂；
优选的，机械播种时与种子同时播入胶囊剂；
优选的，为盆栽或多年生植物施入时，在须根处埋入1-100粒胶囊剂。
通过上述技术手段，本发明提供的菌肥含有胶囊剂，能够有效解决现有技术中的缺陷，直接施用到农田，不会影响土壤的团粒结构和耕作，不会造成环境的二次污染，适宜大田应用；本发明胶粘剂的含量稳定，繁殖体在胶囊剂内分布均一，低剂量施用即能达到良好的使用效果；可作为商品批量生产，每批次的胶囊剂的质量可控，易实现标准化生产，提高加工效率和经济效益，而且能够避免现有技术中因为大量粉尘产生所带来的加工环境影响，提高了操作便捷性，具非常可观的生态效益和社会效益。
附图说明
图1是实施例1施用与不施用胶囊剂的试验玉米株高比较图。
图2是实施例1施用与不施用胶囊剂的试验玉米叶片数比较图。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
根据本发明的一种典型的实施方式，提供一种菌肥，该菌肥包含胶囊制剂。
通过上述技术手段，本发明提供的菌肥因含有胶囊剂，能够有效解决现有技术中的缺陷，直接施用到农田等植物栽培环境，不会影响土壤的团粒结构和耕作，不会因原材料残留造成环境的二次污染，适宜大田等环境应用；本能够避免现有技术中因为大量粉尘产生所带来的加工环境影响，可直接施入植物根部及地下，提高了操作便捷性，具非常可观的生态效益和社会效益。
优选的，所述胶囊制剂包含植物根系(须)；
优选的，所述植物根系(须)包含植物根内孢囊霉繁殖体。
优选的，所述植物根内孢囊霉繁殖体包含根内孢囊霉孢子等繁殖体70个/ml及以上。
通过上述技术手段，本发明提供的菌肥的胶囊剂包含植物根内孢囊霉繁殖体。本发明所涉及的植物根内孢囊霉繁殖体是一种植物根内孢囊霉，是一种能促植物根系快速生长的泡囊丛枝菌，在可控条件下将根内根孢囊霉(Rhizophagusintraradices)真菌侵染作物根系进行快速繁殖，使其寄生于作物根系中，并以陶粒为载体天然生产的非转基因产品。本发明能够适用于95％以上种类的植物种植，通过根内根孢囊霉侵染根系，形成菌丝网状分布，刺激根系快速生长，使植物接触、吸收更多水分和营养；能够分泌有机酸，打破不溶解的氮磷化合物，提高土壤中氮磷钾及微量元素的利用率；能刺激植物体内产生多种抗病蛋白，诱导植物增强抗病虫害能力，能显著减少水、化肥和农药的使用量。
优选的，所述植物根内孢囊霉繁殖体含量为82％-93％；
优选的，所述植物根内孢囊霉繁殖体含量为85％-90％；
优选的，所述植物根内孢囊霉繁殖体含量为88％。
优选的，所述胶囊制剂包含粘结剂。
优选的，所述粘结剂含量为2％-3％。
优选的，所述粘结剂选自由淀粉、活性炭、硅藻土组成的组合物中的任一种或多种；淀粉的化学式C12H22O11。
优选的，所述活性炭为80-325目、所述硅藻土为100-325目；
优选的，所述活性炭为100-300目、所述硅藻土为120-300目；
优选的，所述活性炭为150-280目、所述硅藻土为150-280目；
优选的，所述活性炭为200-250目、所述硅藻土为150-220目。
优选的，所述胶囊制剂包含保护剂。
优选的，所述保护剂的含量为5％-15％；
优选的，所述保护剂的含量为6％-12％；
优选的，保护剂的含量为8％-10％；
优选的，保护剂的含量为8％。
优选的，所述保护剂选自由山梨酸钾、丙酸钙、聚谷氨酸钠、ε-聚赖氨酸及其组合物组成的组合物中的任一种或多种。山梨酸钾的分子式C6H7O2K、丙酸钙的分子式C6H10CaO4、聚谷氨酸钠的分子式C5H7NO3)N.NA、ε-聚赖氨酸的分子式C6H12N2O。
根据本发明的另一个典型实施例，提供了一种菌肥的制备方法，其包括下列步骤：
S01：通过栽培植物和接种根内孢囊霉，提供带有根内孢囊霉繁殖体的植物根系(须)；
S02：将所述含有根内孢囊霉繁殖体的植物根系与粘结剂和保护剂按82-93∶2-3∶5-15比例混合制成混合物；
S03：将步骤S02所述的混合物挤压成胶囊填充颗粒；
S04：将步骤S03所述的胶囊填充颗粒按照0.8-1ml填充颗粒填充到一个胶囊中，即制得所述胶囊制剂。
通过上述技术方案，本发明能够实现胶囊填充颗粒的标准化生产，确保每一批次胶囊制剂含有根内孢囊霉繁殖体数为同一水平，确保产品的质量和用户的施用效果；按照体积进行胶囊制剂填充易于机械化大规模生产加工，效率远高于按照粒计数的加工方式。
优选的，所述胶囊填充颗粒为0.8-1.2mm。
优选的，所述步骤S01所述植物为人工种植植物；优选的，所述人工种植植物可以是95％以上人工种植植物；
优选的，所述人工植物包括但不限于粮食、蔬菜、水果作物、沙柳、沙棘、沙漠植物，兰梅竹菊、花卉，黄芪人参金银花、中草药。
根据本发明的另一个典型实施例，提供了一种上述的菌肥或上述制备方法所制备的菌肥的应用，所述菌肥的使用剂量为1-100胶囊剂；
优选的，人工播种时，穴施1-2粒胶囊剂；
优选的，机械播种时与种子同时播入胶囊剂；
优选的，为盆栽或多年生植物施入时，在须根处埋入1-100粒胶囊剂。
通过上述技术手段，本发明提供的菌肥的胶囊剂含有仅为1mm左右的颗粒，施入大田等植物栽培环境，不破坏土壤的团粒结构，易遇水崩解，与环境相容性好。根内孢囊霉适用于95％的植物，与植物共生促长，提高植物的抗逆性。含有根内孢囊霉繁殖体的胶囊剂施用方式简单，按粒施用易于掌握单位面积每次施入的根内孢囊霉繁殖体的数量，对补施、追施和与其它肥料比较可控性强。
具体实施例：
现通过具体实施例对本发明做出进一步的说明。
实施例1
(1)植物培植根内孢囊霉
所用菌株：根内根孢囊霉(Rhizophagusintraradices)，由德国BioMyc菌根实验室引进；
所选植物：玉米；
接种量：施用胶囊填充颗粒作为处理，根内孢囊霉繁殖体≥100个，接种量为基质的2％；同时，以不施用胶囊填充颗粒作为对照；
培养条件：玻璃温室，洁净化生产，25-45℃；
田间管理：定期浇水、施肥、病虫害防治
(2)植株生产监测
玉米齐苗后第15天进行生产监测，测量地上部分植株的高度和记录叶片数，以确定接种是否成功。
(3)收获玉米根系
玉米生长90-100天，铲除地上部分。
玉米齐苗后第30天进行生产监测，测量地上部分植株的高度和记录叶片数，30天后挖出玉米根系(须)，去除根系(须)周围的基质。
晾干，粉碎。
(4)制备胶囊剂
按照配方，在玉米根系(须)中添加粘结剂、保护剂，搅拌、挤压成胶囊填充颗粒，制备胶囊制剂。
(5)繁殖体检测
随机选取胶囊制剂，取出内含填充颗粒，放置在培养皿中，利用高倍电子显微镜观察制剂中的孢子含量，计算每ml填充颗粒含有根内孢囊霉繁殖体数，以确定胶囊制剂是否合格。
(6)2022年生产监测结果
5月6日分别测量处理与对照各20株的玉米植株株高(图1)和记录叶片数(图2)，并取平均值进行比较。由图1可知，处理的玉米平均株高为91.3cm，对照为27.0cm，处理比对照高238.15％，差异极显著(P＜0.01)；由图2可知，处理的玉米平均叶片数为10片，对照为5.5片，处理比对照多81.82％，差异显著(P＜0.05)。由玉米株高和叶片数的比较可知，处理的玉米已成功接种根内孢囊霉。
实施例2
(1)供试菌肥：实施例1制备的胶囊剂。
(2)供试作物：甜瓜，品种：新青玉。
(3)试验方案和方法：
本试验设4个处理，4次重复，采用完全随机区组设计。小区面积5.00米×6.00米＝30.00平方米。
(4)试验处理：
处理1：常规施肥；
处理2：常规施肥减量10％+每株2粒胶囊剂；
处理3：空白对照。
(5)施用方法：基施常规肥，移栽时穴施胶囊剂。
(6)实施时间：2021年6月5日-8月13日。
(7)其它田间管理措施相同。
表1 小区产量统计表(产量单位：千克)
(8)结果分析：
试验田不同处理对甜瓜产量的影响见表1。由表可知，处理2比处理1亩增产510.48千克，增产率23.8％，处理2比处理3亩增产1006.73千克，增产率61.09％。经计算，F值＞F0.01，处理2与处理1、3相比产量差异达到极显著水平，说明处理间产量差异极显著。
实施例3
(1)供试菌肥：实施例1制备的胶囊剂。
(2)供试植物：兰花，品种：君子兰。
(3)试验方案和方法：
选取叶片数量相同，株龄相近的10盆君子兰，在覆有遮阴网的塑料管棚中间一字排开。常规栽培，每盆按10粒施用胶囊剂到幼根部，以不施用胶囊剂为对照。
(1)采用常规管理。
表2 兰花新芽数据统计表(单位：个)
(6)结果分析：
5月24日进行试验，生长35日开始统计新芽数量和测量最高的新芽高度，每隔5-7天记录一次，结果见表2。由表可知，施用胶囊剂15天后，处理所发出的新芽明显多于对照，平均为对照的近6倍。连续观察15天，发现处理2、处理3、对照2、处理5、处理7都有新芽发出，可见对照和处理能够正常生长；只有对照3的1个新芽枯死，整株出现衰老现象。
(6)结论：
根据试验处理与对照的数据比较，可以发现对照和处理都能正常生长。同时能够确定处理的新芽明显多于对照，呈显著差异，提高兰花的价值。
实施例4
一种菌肥，包含含有植物根内孢囊霉繁殖体植物根系(须)，含量为93％。
实施例5
一种菌肥，包含含有植物根内孢囊霉繁殖体植物根系(须)，含量为85％。
实施例6
一种菌肥，包含含有植物根内孢囊霉繁殖体植物根系(须)，含量为82％，
所述胶囊制剂包含活性炭、硅藻土组合物组成的粘结剂，含量为3％。
实施例7
一种菌肥，包含合有植物根内孢囊霉繁殖体植物根系(须)，含量为93％，所述胶囊制剂包含活性炭、硅藻土组合物组成的粘结剂，含量为2％，活性炭为325目、硅藻土为325目；保护剂的含量为5％。
实施例8
一种菌肥，包含含有植物根内孢囊霉繁殖体植物根系(须)，含量为85.5％，所述胶囊制剂包含活性炭、硅藻土组合物组成的粘结剂，含量为2.5％，活性炭为80目、硅藻土为100目；保护剂的含量为12％。
实施例9
一种菌肥，包含含有植物根内孢囊霉繁殖体植物根系(须)，含量为82.5％，所述胶囊制剂包含活性炭、硅藻土组合物组成的粘结剂，含量为2.5％，活性炭为150目、硅藻土为250目；保护剂的含量为15％，保护剂为自由山梨酸钾、丙酸钙、聚谷氨酸钠、ε-聚赖氨酸组成的组合物。
实施例10
一种菌肥的制备方法，其特征在于，包括下列步骤：
S01：通过栽培黄芪和接种根内孢囊霉，提供带有根内孢囊霉繁殖体的植物根系；
S02：将所述含有根内孢囊霉繁殖体的植物根系与粘结剂和保护剂按85∶2∶12比例混合制成混合物；
S03：将步骤S02所述的混合物挤压成胶囊填充颗粒，胶囊填充颗粒为1mm，按1ml填充胶囊，即制得所述胶囊制剂。
实施例11
一种菌肥的制备方法，其特征在于，包括下列步骤：
S01：通过栽培沙棘和接种根内孢囊霉，提供带有根内孢囊霉繁殖体的植物根系；
S02：将所述含有根内孢囊霉繁殖体的植物根系与粘结剂和保护剂按92∶3∶15比例混合制成混合物；
S03：将步骤S02所述的混合物挤压成胶囊填充颗粒，胶囊填充颗粒为0.8mm，按1ml填充胶囊，即制得所述胶囊制剂。
实施例12
一种菌肥的制备方法，其特征在于，包括下列步骤：
S01：通过栽培蔬菜和接种根内孢囊霉，提供带有根内孢囊霉繁殖体的植物根系；
S02：将所述含有根内孢囊霉繁殖体的植物根系与粘结剂和保护剂按90∶2.5∶7.5比例混合制成混合物；
S03：将步骤S02所述的混合物挤压成胶囊填充颗粒，胶囊填充颗粒为1.2mm，按0.8ml填充胶囊，即制得所述胶囊制剂。
实施例13
一种菌肥的制备方法，其特征在于，包括下列步骤：
S01：通过栽培沙棘和接种根内孢囊霉，提供带有根内孢囊霉繁殖体的植物根系；
S02：将所述含有根内孢囊霉繁殖体的植物根系与粘结剂和保护剂按85∶2.2∶10比例混合制成混合物；
S03：将步骤S02所述的混合物挤压成胶囊填充颗粒，胶囊填充颗粒为0.8mm，按1ml填充胶囊，即制得所述胶囊制剂。
实施例14
一种菌肥的制备方法，其特征在于，包括下列步骤：
S01：通过栽培沙棘和接种根内孢囊霉，提供带有根内孢囊霉繁殖体的植物根系；
S02：将所述含有根内孢囊霉繁殖体的植物根系与粘结剂和保护剂按82∶2.8∶5比例混合制成混合物；
S03：将步骤S02所述的混合物挤压成胶囊填充颗粒，胶囊填充颗粒为0.8mm，按1ml填充胶囊，即制得所述胶囊制剂。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (15)
1.一种菌肥，其特征在于，包含胶囊制剂。
2.根据权利要求1所述的菌肥，其特征在于，所述胶囊制剂包含植物根系(须)。
3.根据权利要求2所述的菌肥，其特征在于，植物根系(须)包含植物根内孢囊霉繁殖体。
4.根据权利要求2-3任一项所述的菌肥，其特征在于，所述植物根内孢囊霉繁殖体包含根内孢囊霉孢子等繁殖体70个/ml及以上。
5.根据权利要求3所述的菌肥，其特征在于，所述植物根内孢囊霉繁殖体含量为82％-93％；
优选的，所述植物根内孢囊霉繁殖体含量为85％-90％；
优选的，所述植物根内孢囊霉繁殖体含量为88％。
6.根据权利要求1-2任一项所述的菌肥，其特征在于，所述胶囊制剂包含粘结剂。
7.根据权利要求6所述的菌肥，其特征在于，所述粘结剂含量为2％-3％。
8.根据权利要求6所述的菌肥，其特征在于，所述粘结剂选自淀粉、活性炭、硅藻土组成的组合物中的任一种或多种；
优选的，所述活性炭为80-325目、所述硅藻土为100-325目；
优选的，所述活性炭为100-300目、所述硅藻土为120-300目；
优选的，所述活性炭为150-280目、所述硅藻土为150-280目；
优选的，所述活性炭为200-250目、所述硅藻土为150-220目。
9.根据权利要求1-2任一项所述的菌肥，其特征在于，所述胶囊制剂包含保护剂。
10.根据权利要求9所述的菌肥，其特征在于，所述保护剂选自由山梨酸钾、丙酸钙、聚谷氨酸钠、ε-聚赖氨酸及其组合物组成的组合物中的任一种或多种。
11.根据权利要求9所述的菌肥，其特征在于，所述保护剂的含量为5％-15％；
优选的，所述保护剂的含量为6％-12％；
优选的，保护剂的含量为8％-10％；
优选的，保护剂的含量为9％。
12.一种如权利要求1-11所述的菌肥的制备方法，其特征在于，包括下列步骤：
S01：通过栽培植物和接种根内孢囊霉，提供带有根内孢囊霉繁殖体的植物根系(须)；
S02：将所述含有根内孢囊霉繁殖体的植物根系(须)与粘结剂和保护剂按82-93：2-3：5-15比例混合制成混合物；
S03：将步骤S02所述的混合物挤压成胶囊填充颗粒；
S04：将步骤S03所述的胶囊填充颗粒填充到胶囊中，即制得所述胶囊制剂。
13.根据权利要求12所述制备方法，其特征在于，所述胶囊填充颗粒为将0.8-1ml填充颗粒填充到一个胶囊中；
优选的，所述胶囊填充颗粒为0.8-1.2mm。
14.根据权利要求12所述制备方法，其特征在于，所述步骤S01所述植物为人工种植植物；
优选的，所述人工种植植物可以是95％以上人工种植植物；
优选的，所述人工植物包括粮食、蔬菜、水果作物、沙柳、沙棘、沙漠植物，兰梅竹菊、花卉，黄芪人参金银花、中草药。
15.一种如权利要求1-11所述的菌肥及如权利要求12-14所制备的菌肥的应用，其特征在于，所述菌肥的使用剂量为1-100粒胶囊剂；
优选的，人工播种时，穴施1-2粒胶囊剂；
优选的，机械播种时与种子同时播入胶囊剂；
优选的，为盆栽或多年生植物施入时，在须根处埋入1-100粒胶囊剂。
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