一种用于渗灌管道的防堵微生物菌剂及生产方法和应用与流程

1.本发明涉及微生物菌剂技术领域，具体领域为一种用于渗灌管道的防堵微生物菌剂、生产方法和应用。


背景技术：

2.在影响作物产量的众多因素中，水和肥适时适宜的施用起着十分关键的作用，因此，制定出合理的水肥管理制度，既能最大限度地保持作物的高产稳产，又最有效的提高肥料和水分的利用率，减少肥料的流失，避免生态环境的破坏和恶化，具有重要的意义。
3.现代节水灌溉的技术措施种类很多，包括滴灌、喷灌、渗灌、膜下灌及涌流灌等。渗灌系统是将管线布于果树根际土壤地表以下25-30cm，沿树干环状布置，可将水肥药气通过渗灌系统均匀、定时、定量、精准直接输送到果树根际土壤，节水、节肥、省工、增效。渗灌作为一种先进的节水灌溉技术，养分随灌溉水直接进入作物根系层，具有减少地表蒸发和深层渗漏、管理简便、节约劳力、能利用盐碱地，适用各种复杂地形等优点，在世界各国得到较快发展。
4.在渗灌中常用到渗灌管，现有的渗灌管最重要的问题就是会存在出水孔堵塞的问题，管道出水孔附近的土壤由于长期被水湿润土质粘润，导致部分出水孔发生堵塞，管内局部淤泥聚集堵塞。也有在管外套上多层过滤层(比如无纺布、海绵等)或安装内嵌式卡扣等方式来过滤泥土，但是其只能对泥土进行过滤，无法在根本上消除负压，过滤层经长期被泥土粘附后，同样会发生堵塞。并且管内的灌溉水本身带有杂质，长期杂质在出水孔处累积同样会堵塞渗灌管的出水孔。
5.由于渗灌管设计是在末端封闭管道，渗灌管堵塞不仅造成水肥不能流出问题，过多滴孔堵塞还会造成管道尤其出水孔附近水压过高，最终造成管道破裂。
6.目前，现有渗灌管道清洗通常采用酸性和有机溶剂，成本较高，而且清洗废液容易污染土壤环境。


技术实现要素：

7.针对现有技术中的上述问题，本发明的目的在于提供一种用于渗灌管道的防堵微生物菌剂及生产方法和应用。
8.根据渗灌管道堵塞后出水孔水压增大及堵塞管道的大部分是有机杂质和局部沉积板结的泥土这两个特点，本发明针对现有已知的水产有益微生物，验证其特性符合性，这些微生物在正常环境能够在土壤中繁殖，改善土壤微生态环境，促进植物生长，在特定水压胁迫下能够附着在这些堵塞物上，形成生物膜，分解有机杂质，分泌糖类物质软化板结泥土，从而达到疏通管道的目的。
9.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
10.一种用于渗灌管道的防堵微生物菌剂的生产方法，包括以下步骤：
11.(1)筛选获得目标菌株
12.①
制备菌悬液：购买可在鱼鳃中共生的有益微生物菌株，进行扩繁，根据其表明的活菌数，制成2
×
104个/ml活菌数的菌悬液；
13.②
筛选可在高压胁迫下产胶的微生物菌株：将0.01ml菌悬液的样品涂布于pda培养基的平板上，在高压培养箱中，以40kpa大气压下25℃环境培养2-3d，有明显分泌粘液或胶质，即为可在高压胁迫下产胶的微生物菌株。
14.③
筛选高压胁迫附着微生物菌株：将涂有pda培养基的玻璃板至于营养肉汤250ml培养液中，加入1ml菌悬液，以40kpa大气压下25℃环境培养2-3d，取出玻璃板，有目标菌株明显附着在玻璃板上的，即为高压胁迫下附着微生物菌株。
15.④
筛选防堵菌株：将菌悬液涂布与pda平板中，在常压下25℃环境培养2-3d，没有明显分泌粘液或胶质的菌株，即为防堵菌株。
16.⑤
筛选功能性防堵菌株：将菌悬液与农田土壤按照中量1：250-500倍混合，保持土壤微润，静置20-30d，将此土壤制成菌悬液，经pda平板涂布，在常压下25℃环境培养2-3d，能够存活定殖的菌株，即为功能性防堵菌株。
17.同时满足步骤
②
～
⑤
筛选条件的菌株即为目标菌株。
18.(2)将目标菌株进行发酵；
19.(3)将步骤(2)制得的发酵液与可溶性液体载体混匀后得到液体菌剂；将所述液体菌剂干燥后，得到固体菌剂。
20.其中，所述可在鱼鳃中共生的有益微生物菌株包括假单孢菌属、无色菌属、气单孢、弧菌属、黄杆菌属、酵母菌及微球菌等，市场常见的有沼泽红假单胞菌、荚膜红细菌、深红酵母等。
21.其中，所述步骤(2)中，将目的菌株根据其发酵条件进行液体发酵，得到发酵液。
22.其中，所述步骤(3)中，可溶性液体载体为水溶性有机或无机肥料或其原料中的一种或几种。
23.采用本发明生产方法制得的防堵微生物菌剂可以用于处理渗灌管堵塞。
24.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
25.(1)采用本发明生产方法制得的防堵微生物菌剂处理渗灌管堵塞，安全环保，既能防止长期施用化学疏通剂对管道造成伤害，还能防止化学物质进入农田造成危害。
26.(2)本发明生产方法制得的防堵微生物菌剂具有多种功能，处理渗灌管堵塞不需额外成本。由于本发明在生产防堵微生物菌剂时筛选得到的菌株为压力诱导型，产粘液或胶质，在渗灌管不发生堵塞的情况下，可以直接随水进入土壤起到微生物菌剂的作用，在渗灌管发生堵塞时，受管孔附近压力胁迫，能附着于堵塞点繁殖并产生粘液或胶质疏通管道。
具体实施方式
27.下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
28.实施例1
29.(1)选择沼泽红假单胞菌制成2
×
104个/ml活菌数的菌悬液；
30.(2)高压胁迫下产胶的微生物菌株的验证：将的菌悬液涂布于pda培养基的平板上，在高压培养箱中，以40kpa大气压下25℃环境培养2d，有明显分泌粘液分泌；
31.(3)高压胁迫附着微生物菌株的验证：将涂有pda培养基的玻璃板至于营养肉汤250ml培养液中，加入1ml菌悬液，以40kpa大气压下25℃环境培养2d，取出玻璃板，有目标沼泽红假单胞菌明显附着其上；
32.(4)防堵菌株的验证：将的菌悬液涂布于pda平板中，在常压下25℃环境培养2d，没有明显分泌粘液或胶质；
33.(5)功能性防堵菌株的验证：将菌悬液，与农田土壤按照中量1：250倍混合，保持土壤微润，静置20d，将土壤制成菌悬液，经pda平板涂布，在常压下25℃环境培养2d，有目标沼泽红假单胞菌存活定殖，即为功能性防堵菌株；
34.(6)菌株发酵
35.根据文献查阅沼泽红假单胞菌的发酵条件为：最优培养基组合为：尿素0.036％，mgso4·
7h2o 0.04％，naac 0.21％，nahco
3 0.3％，kh2po
4 0.05％，nacl 0.2％，酵母膏0.5％，蛋白胨0.82％，微量元素溶液10ml/l，微量元素和nahco3溶液过滤除菌，nahco3配成5％溶液按培养基6％加入，最佳发酵条件为：发酵周期64小时、先通氧发酵32h后。按照次发酵条件进行液体发酵，得到功能性防堵微生物菌液dsq1，有效活菌数56.3*108cfu/ml；
36.(7)微生物菌剂的生产：
37.将沼泽红假单胞菌发酵液10％、黄腐酸钾30％、水54％、尿素6％混匀后得到液体菌剂，技术指标为有效活菌数5.63*108cfu/ml，有机质15％，总养分6％；
38.(8)利用自动灌装机灌装与25kg pe桶内，进行包装，封口成品。
39.实施例2
40.步骤(1)-(7)与实施例1相同，然后按照以下步骤进行：
41.(8)利用喷雾干燥技术，制得干粉剂dsq1微生物菌剂，技术指标为有效活菌数5*108cfu/ml，有机质50％，总养分15％；
42.(9)待肥料恢复室温后，进行包装，封口成品。
43.实施例3
44.(1)选择荚膜红细菌制成2
×
104个/ml活菌数的菌悬液；
45.(2)高压胁迫下产胶的微生物菌株的验证：将菌悬液涂布于pda培养基的平板上，在高压培养箱中，以40kpa大气压下25℃环境培养2d，有明显分泌粘液分泌；
46.(3)高压胁迫附着微生物菌株的验证：将涂有pda培养基的玻璃板至于营养肉汤250ml培养液中，加入1ml菌悬液，以40kpa大气压下25℃环境培养3d，取出玻璃板，有目标沼泽红假单胞菌明显附着其上；
47.(4)防堵菌株的验证：将菌悬液涂布于pda平板中，在常压下25℃环境培养2d，没有明显分泌粘液或胶质；
48.(5)功能性防堵菌株的验证：将菌悬液，与农田土壤按照中量1：300倍混合，保持土壤微润，静置20d，将土壤制成菌悬液，经pda平板涂布，在常压下25℃环境培养2d，有目标荚膜红细菌存活定殖，即为功能性防堵菌株；
49.(6)菌株发酵
50.根据文献查阅荚膜红细菌的发酵条件为：最优培养基组合为：ch3ch2coona 5g/l、
(nh4)2so
4 2.0g/l、mgso4·
7h2o 0.2g/l、nah2po4·
h2o 0.5g/l、k2hpo
4 0.66g/l、cacl2·
2h2o0.1g/l，最佳发酵条件为：温度控制在25-30℃，通气流速为2-4l/min，光照强度为1000-3000lux，发酵24-36h。按照次发酵条件进行液体发酵，得到功能性防堵微生物菌液dsm7，有效活菌数40.3*108cfu/ml；
51.7)微生物菌剂的生产：
52.将荚膜红细菌发酵液15％、葡萄糖25％、水60％、混匀后得到液体菌剂，技术指标为有效活菌数6.0*108cfu/ml，有机质15％；
53.8)利用自动灌装机灌装与25kg pe桶内，进行包装，封口成品。
54.试验例1
55.处理1：普通液体水溶性微生物菌剂，上海诺同农业科技有限公司自产，菌株为枯草芽孢杆菌和胶冻样类芽孢杆菌，有效活菌数5.0*108cfu/ml，20l/亩
56.处理2：普通粉剂水溶性微生物菌剂，上海诺同农业科技有限公司自产，菌株为枯草芽孢杆菌和胶冻样类芽孢杆菌，有效活菌数5.0*108cfu/ml，20kg/亩
57.处理3：实施例1的微生物菌剂，20l/亩
58.处理4：实施例3的微生物菌剂，20l/亩
59.处理5：实施例2的微生物菌剂，20kg/亩
60.试验在上海桃咏农园梨树渗灌区，在同地块内选取两个明显有堵塞现象的罐区，各挖120个滴水孔记录堵塞情况，并回填，应用微生物菌剂30d后，挖开观察滴水孔堵塞情况。
61.表1不同处理对渗灌管堵塞的影响
62.处理处理前堵孔处理后堵孔疏通率17580-6.67％27784-9.09％380593.75％487396.55％598792.86％
63.根据表1可以看出，普通微生物菌剂对疏通管道没有效果，而本发明制得的微生物菌剂效果明显，进过30d的微生物定殖，疏通率达90％以上。
64.试验例2
65.ck：习惯施肥：种植至开花期间，使用高氮型大量元素水溶肥料(30-10-10)5kg/亩/次，共三次；开花至拔苗后，使用高钾型滴大量元素水溶肥料(15-10-30)5kg/亩/次，共五次。
66.处理1：普通液体水溶性微生物菌剂，有效活菌数5.0*108cfu/ml，20l/亩
67.处理2：普通粉剂水溶性微生物菌剂，有效活菌数5.0*108cfu/ml，20kg/亩
68.处理3：实施例1的微生物菌剂，20l/亩
69.处理4：实施例3的微生物菌剂，20l/亩
70.处理5：实施例2的微生物菌剂，20kg/亩
71.试验在上海桃咏农园蔬菜渗灌区，在同一连栋大棚内，分别进行5个处理的试验，其他肥料和农艺措施与习惯施肥相同。种植作物为番茄。
72.表2不同处理对番茄产量的影响
[0073][0074]
由表2可以看出，5种菌剂添加的效果持平，都能使得番茄达到10％左右的增产。
[0075]
以上试验结果说明，本发明生产微生物菌剂能在正常环境能够起到微生物菌剂的肥料作用，还能通过压力诱导产生代谢物质，附着在堵塞位置，分解软化渗灌管道出水孔的堵塞，解决渗灌管道易堵塞、化学疏通有危害的问题。
[0076]
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。

技术特征：
1.一种用于渗灌管道的防堵微生物菌剂的生产方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)筛选获得目标菌株
①
制备菌悬液：购买可在鱼鳃中共生的有益微生物菌株，进行扩繁，根据其标明的活菌数，制成2
×
104个/ml活菌数的菌悬液；
②
筛选可在高压胁迫下产胶的微生物菌株；
③
筛选高压胁迫附着微生物菌株；
④
筛选防堵菌株；
⑤
筛选功能性防堵菌株；同时满足步骤
②
～
⑤
筛选条件的菌株即为目标菌株；(2)将目标菌株进行发酵；(3)将步骤(2)制得的发酵液与可溶性液体载体混匀后得到液体菌剂；将所述液体菌剂干燥后，得到固体菌剂。2.根据权利要求1所述的用于渗灌管道的防堵微生物菌剂的生产方法，其特征在于：所述可在鱼鳃中共生的有益微生物菌株包括假单孢菌属、无色菌属、气单孢、弧菌属、黄杆菌属、酵母菌及微球菌。3.根据权利要求1所述的用于渗灌管道的防堵微生物菌剂的生产方法，其特征在于：所述步骤
②
具体为，将0.01ml菌悬液的样品涂布于pda培养基的平板上，在高压培养箱中，以40kpa大气压下25℃环境培养2-3d，有明显分泌粘液或胶质，即为可在高压胁迫下产胶的微生物菌株。4.根据权利要求1所述的用于渗灌管道的防堵微生物菌剂的生产方法，其特征在于：所述步骤
③
具体为，将涂有pda培养基的玻璃板至于营养肉汤250ml培养液中，加入1ml菌悬液，以40kpa大气压下25℃环境培养2-3d，取出玻璃板，有目标菌株明显附着在玻璃板上的，即为高压胁迫下附着微生物菌株。5.根据权利要求1所述的用于渗灌管道的防堵微生物菌剂的生产方法，其特征在于：所述步骤
④
具体为，将菌悬液涂布与pda平板中，在常压下25℃环境培养2-3d，没有明显分泌粘液或胶质的菌株，即为防堵菌株。6.根据权利要求1所述的用于渗灌管道的防堵微生物菌剂的生产方法，其特征在于：所述步骤
⑤
具体为，将菌悬液与农田土壤按照中量1：250-500倍混合，保持土壤微润，静置20-30d，将此土壤制成菌悬液，经pda平板涂布，在常压下25℃环境培养2-3d，能够存活定殖的菌株，即为功能性防堵菌株。7.根据权利要求1所述的用于渗灌管道的防堵微生物菌剂的生产方法，其特征在于：所述步骤(2)中，将目的菌株根据其发酵条件进行液体发酵，得到发酵液。8.根据权利要求1所述的用于渗灌管道的防堵微生物菌剂的生产方法，其特征在于：所述步骤(3)中，可溶性液体载体为水溶性有机或无机肥料或其原料中的一种或几种。9.权利要求1-8任一所述生产方法制得的防堵微生物菌剂。10.权利要求9所述防堵微生物菌剂在处理渗灌管堵塞中的应用。

技术总结
本发明涉及微生物菌剂技术领域，尤其是一种用于渗灌管道的防堵微生物菌剂及生产方法和应用，其生成方法包括以下步骤：1)筛选获得目标菌株：


技术研发人员：周俊科 郭世乾 魏佳峰 阚雨晨 闫雅博 孙燕霞 陈露 张跃
受保护的技术使用者：上海诺同农业科技有限公司
技术研发日：2023.07.07
技术公布日：2023/9/20