本發(fā)明公開了一種用蚯蚓水解液制備土壤消毒劑的方法，屬于農用材料制備技術領域。
背景技術：
在農業(yè)耕作領域，細菌、地蟲害和農藥殘留是嚴重制約可持續(xù)生產的問題，往往導致農作物發(fā)生病害，降低產量和質量，令耕作者遭受重大損失。
針對土壤的病蟲害問題，目前主要的解決方法有物理消毒法和化學消毒法兩種。物理消毒法又稱高溫處理，是利用高溫殺死病菌、蟲卵和雜草種子的方法，該方法簡單易行，不易造成環(huán)境污染?，F有的物理消毒法包括日光消毒法、蒸汽消毒法、水煮消毒法和火燒消毒法。化學消毒法又稱藥劑處理，是用藥劑直接作用于土壤，殺滅病菌、蟲卵的方法，效果好，使用普遍?；瘜W消毒法包括使用甲醛、硫磺粉、石灰粉、多菌靈、代森鋅、五氯硝基苯、蘇化911、敵克松、硫酸亞鐵、甲霜靈、代森錳鋅等藥劑摻入在土壤中。此外，還有使用酒精消毒、發(fā)酵消毒、活性炭消毒、木醋液消毒、臭氧消毒、溫水浸漬消毒等方法，但效果欠佳。
現有的土壤消毒方法雖然能夠取得一定效果，但化學消毒法只能對部分病原菌起到殺滅效果，長期施用后還會使病原菌產生抗性，降低消毒效果，且會造成藥物殘留，對環(huán)境造成污染，危害人體健康，而現有的物理消毒法對于大面積、大規(guī)模種植模式較難適用，消毒效果不佳，而且只能作用于地表面幾公分的表層，不能深入幾十公分的地層，消毒不夠徹底。因此，為了滿足我國現代農業(yè)可持續(xù)發(fā)展的需求，需要一種更為高效、綠色環(huán)保的新型土壤消毒方法。
技術實現要素：
本發(fā)明主要解決的技術問題：針對現有的土壤消毒劑作用范圍窄，易產生抗性，會對環(huán)境和人體造成危害，且消毒劑不適合大規(guī)模使用的缺陷，提供一種從植物中提取殺菌成分，與蚯蚓水解液中的酶和抑菌物質配合殺菌抑菌，再以刺糖多胞菌發(fā)酵產生的次級代謝產物做殺蟲成分，配合其他助劑來制備土壤消毒劑的方法，本發(fā)明先將姜黃、桂花和檸檬皮粉碎后與乙酸乙酯混合提取，收集提取液過濾后旋蒸得濃縮液，隨后將蚯蚓搗碎后與水混合酶解，將酶解液離心后收集上層液，得蚯蚓水解液，再將葡萄糖、麥麩混合滅菌后與刺糖多胞菌菌種混合發(fā)酵，將所得發(fā)酵產物滅菌、離心處理，收集上層液干燥后與濃縮液、蚯蚓水解液等混合，即可得到土壤消毒劑，本發(fā)明制得的土壤消毒劑不僅具有很好的消毒殺菌效果，又不會造成藥物殘留，對環(huán)境及人體無危害，且消毒劑防效時間長，不易使病原菌產生抗性，可大規(guī)模推廣使用。
為了解決上述技術問題，本發(fā)明所采用的技術方案是：
（1）稱取40～50g姜黃、15～20g桂花、80～100g檸檬皮，加入到粉碎機中粉碎20～30min后，過80～100目篩，收集過篩物，并加入到燒杯中，再加入400～500mL乙酸乙酯，攪拌混合3～5min后，轉移至超聲波振蕩儀中，在50～60℃、40～50KHz下超聲提取1～2h，提取結束，將提取液過濾，得到濾液，并將濾液置于旋轉蒸發(fā)儀中，旋轉濃縮至原體積的1/5，得到濃縮液，備用；
（2）取新鮮蚯蚓，用無菌水清洗3～5次，將洗凈的蚯蚓置于高速組織搗碎機中，以4000～5000r/min的轉速搗碎25～30min，得到勻漿，將勻漿與水按質量比1:2～1:4加入到燒杯中，攪拌混合3～5min后，將燒杯移入集熱式磁力攪拌器中，調節(jié)攪拌器溫度至40～45℃，攪拌轉速至200～230r/min，酶解反應4～5h，酶解結束，將酶解液放入離心機中，以3500～4500r/min的轉速離心20～25min，取上層液，即蚯蚓水解液，備用；
（3）分別稱取20～25g葡萄糖、8～12g麥麩、0.5～0.8g氯化鈉、0.3～0.5g磷酸氫二鉀、0.1～0.3g硫酸鎂和800～1000mL水，攪拌混合3～5min后，置于滅菌罐中，在85～95℃下滅菌10～15min，得到發(fā)酵底物，并倒入發(fā)酵罐中，再加入發(fā)酵底物質量5%的刺糖多胞菌菌種，控制發(fā)酵罐溫度為35～40℃、攪拌轉速為140～160r/min，好氧發(fā)酵8～10天；
（4）待發(fā)酵結束，將發(fā)酵產物倒入燒杯中，并轉移至滅菌罐中，在95～100℃下滅菌15～20min，將滅菌后的物料放入離心機中，以3500～4000r/min的轉速離心25～30min，收集上層液，并進行噴霧干燥，收集干燥物；
（5）按重量份數計，稱取15～20份步驟（1）備用的濃縮液、50～60份蚯蚓水解液、8～12份上述干燥物、1～3份茶皂素和20～30份水，加入到燒杯中，攪拌混合15～20min，即可得到土壤消毒劑。
本發(fā)明的應用方法是：首先將土壤進行翻耕、除草工序，隨后按質量比1:100～1:120，將本發(fā)明所得土壤消毒劑與水混合均勻后用農用噴壺均勻地噴撒至土壤表面，消毒劑混合液用量按0.8～1.0kg/m2使用，待噴撒完畢，用旋耕機將土壤消毒劑旋耕至土壤中，并控制旋耕機旋地深度為20～30cm，使土壤消毒劑與土壤充分混合，旋耕后再用水澆灌土壤，使土壤中含水量達到55～65%，再用完全不滲透的農用地膜封閉土壤，控制覆蓋地膜后的前3天平均地溫在20℃以上，覆膜時間為10～12天，最后揭開地膜，使消毒后的土壤充分通風5～7天，再進行播種或定植即可。經檢測，本發(fā)明制得的土壤消毒劑具有較好的殺菌消毒作用，對土壤中常見的病原菌殺滅率達99.0%以上，對線蟲、昆蟲和螨類等害蟲的殺菌率達98.0%以上，噴施3～5個月后，對病原菌及害蟲的防治效果仍達到92%以上，防效時間較長，不易使病原菌產生抗性，同時使用本發(fā)明土壤消毒劑后，植物生長良好，植物的死苗率僅為1.6～2.8%，與使用傳統(tǒng)土壤消毒劑相比，死苗率降低了50～60%，產量提高了25～35%，且本發(fā)明土壤消毒劑原料綠色、環(huán)保，使用后不易造成藥物殘留，不會對環(huán)境及人體造成危害。
本發(fā)明的有益效果是：
（1）本發(fā)明制得的土壤消毒劑對土壤中常見的病原菌（如立枯絲核菌、禾谷鐮刀菌、番茄枯萎病病原菌、辣椒根腐病病原菌等）以及害蟲卵等有很好的抑制、觸殺效果，且不會造成藥物殘留以及產生抗性問題，具有較好的使用價值；
（2）本發(fā)明制得的土壤消毒劑具有極佳的消毒效果，可凈化土壤環(huán)境，提升土壤質量，而且土壤消毒劑使用后無藥物殘留情況，不會對環(huán)境及人體造成危害，可以進行大面積廣泛使用。
具體實施方式
首先稱取40～50g姜黃、15～20g桂花、80～100g檸檬皮，加入到粉碎機中粉碎20～30min后，過80～100目篩，收集過篩物，并加入到燒杯中，再加入400～500mL乙酸乙酯，攪拌混合3～5min后，轉移至超聲波振蕩儀中，在50～60℃、40～50KHz下超聲提取1～2h，提取結束，將提取液過濾，得到濾液，并將濾液置于旋轉蒸發(fā)儀中，旋轉濃縮至原體積的1/5，得到濃縮液，備用；隨后取新鮮蚯蚓，用無菌水清洗3～5次，將洗凈的蚯蚓置于高速組織搗碎機中，以4000～5000r/min的轉速搗碎25～30min，得到勻漿，將勻漿與水按質量比1:2～1:4加入到燒杯中，攪拌混合3～5min后，將燒杯移入集熱式磁力攪拌器中，調節(jié)攪拌器溫度至40～45℃，攪拌轉速至200～230r/min，酶解反應4～5h，酶解結束，將酶解液放入離心機中，以3500～4500r/min的轉速離心20～25min，取上層液，即蚯蚓水解液，備用；分別稱取20～25g葡萄糖、8～12g麥麩、0.5～0.8g氯化鈉、0.3～0.5g磷酸氫二鉀、0.1～0.3g硫酸鎂和800～1000mL水，攪拌混合3～5min后，置于滅菌罐中，在85～95℃下滅菌10～15min，得到發(fā)酵底物，并倒入發(fā)酵罐中，再加入發(fā)酵底物質量5%的刺糖多胞菌菌種，控制發(fā)酵罐溫度為35～40℃、攪拌轉速為140～160r/min，好氧發(fā)酵8～10天；待發(fā)酵結束，將發(fā)酵產物倒入燒杯中，并轉移至滅菌罐中，在95～100℃下滅菌15～20min，將滅菌后的物料放入離心機中，以3500～4000r/min的轉速離心25～30min，收集上層液，并進行噴霧干燥，收集干燥物；最后按重量份數計，稱取15～20份上述備用的濃縮液、50～60份蚯蚓水解液、8～12份上述干燥物、1～3份茶皂素和20～30份水，加入到燒杯中，攪拌混合15～20min，即可得到土壤消毒劑。
實例1
首先稱取40g姜黃、15g桂花、80g檸檬皮，加入到粉碎機中粉碎20min后，過80目篩，收集過篩物，并加入到燒杯中，再加入400mL乙酸乙酯，攪拌混合3min后，轉移至超聲波振蕩儀中，在50℃、40KHz下超聲提取1h，提取結束，將提取液過濾，得到濾液，并將濾液置于旋轉蒸發(fā)儀中，旋轉濃縮至原體積的1/5，得到濃縮液，備用；隨后取新鮮蚯蚓，用無菌水清洗3次，將洗凈的蚯蚓置于高速組織搗碎機中，以4000r/min的轉速搗碎25min，得到勻漿，將勻漿與水按質量比1:2加入到燒杯中，攪拌混合3min后，將燒杯移入集熱式磁力攪拌器中，調節(jié)攪拌器溫度至40℃，攪拌轉速至200r/min，酶解反應4h，酶解結束，將酶解液放入離心機中，以3500r/min的轉速離心20min，取上層液，即蚯蚓水解液，備用；分別稱取20g葡萄糖、8g麥麩、0.5g氯化鈉、0.3g磷酸氫二鉀、0.1g硫酸鎂和800mL水，攪拌混合3min后，置于滅菌罐中，在85℃下滅菌10min，得到發(fā)酵底物，并倒入發(fā)酵罐中，再加入發(fā)酵底物質量5%的刺糖多胞菌菌種，控制發(fā)酵罐溫度為35℃、攪拌轉速為140r/min，好氧發(fā)酵8天；待發(fā)酵結束，將發(fā)酵產物倒入燒杯中，并轉移至滅菌罐中，在95℃下滅菌15min，將滅菌后的物料放入離心機中，以3500r/min的轉速離心25min，收集上層液，并進行噴霧干燥，收集干燥物；最后按重量份數計，稱取15份上述備用的濃縮液、50份蚯蚓水解液、8份上述干燥物、1份茶皂素和20份水，加入到燒杯中，攪拌混合15min，即可得到土壤消毒劑。
本實例操作簡便，使用時，首先將土壤進行翻耕、除草工序，隨后按質量比1:100，將本發(fā)明所得土壤消毒劑與水混合均勻后用農用噴壺均勻地噴撒至土壤表面，消毒劑混合液用量按0.8kg/m2使用，待噴撒完畢，用旋耕機將土壤消毒劑旋耕至土壤中，并控制旋耕機旋地深度為20cm，使土壤消毒劑與土壤充分混合，旋耕后再用水澆灌土壤，使土壤中含水量達到55%，再用完全不滲透的農用地膜封閉土壤，控制覆蓋地膜后的前3天平均地溫在21℃，覆膜時間為10天，最后揭開地膜，使消毒后的土壤充分通風5天，再進行播種或定植即可。經檢測，本發(fā)明制得的土壤消毒劑具有較好的殺菌消毒作用，對土壤中常見的病原菌殺滅率達99.3%，對線蟲、昆蟲和螨類等害蟲的殺菌率達98.5%，噴施3個月后，對病原菌及害蟲的防治效果仍達到93%，防效時間較長，不易使病原菌產生抗性，同時使用本發(fā)明土壤消毒劑后，植物生長良好，植物的死苗率僅為1.6%，與使用傳統(tǒng)土壤消毒劑相比，死苗率降低了50%，產量提高了25%，且本發(fā)明土壤消毒劑原料綠色、環(huán)保，使用后不易造成藥物殘留，不會對環(huán)境及人體造成危害。
實例2
首先稱取45g姜黃、18g桂花、90g檸檬皮，加入到粉碎機中粉碎25min后，過90目篩，收集過篩物，并加入到燒杯中，再加入450mL乙酸乙酯，攪拌混合4min后，轉移至超聲波振蕩儀中，在55℃、45KHz下超聲提取1h，提取結束，將提取液過濾，得到濾液，并將濾液置于旋轉蒸發(fā)儀中，旋轉濃縮至原體積的1/5，得到濃縮液，備用；隨后取新鮮蚯蚓，用無菌水清洗4次，將洗凈的蚯蚓置于高速組織搗碎機中，以4500r/min的轉速搗碎28min，得到勻漿，將勻漿與水按質量比1:3加入到燒杯中，攪拌混合4min后，將燒杯移入集熱式磁力攪拌器中，調節(jié)攪拌器溫度至43℃，攪拌轉速至215r/min，酶解反應4h，酶解結束，將酶解液放入離心機中，以4000r/min的轉速離心23min，取上層液，即蚯蚓水解液，備用；分別稱取23g葡萄糖、10g麥麩、0.6g氯化鈉、0.4g磷酸氫二鉀、0.2g硫酸鎂和900mL水，攪拌混合4min后，置于滅菌罐中，在90℃下滅菌13min，得到發(fā)酵底物，并倒入發(fā)酵罐中，再加入發(fā)酵底物質量5%的刺糖多胞菌菌種，控制發(fā)酵罐溫度為38℃、攪拌轉速為150r/min，好氧發(fā)酵9天；待發(fā)酵結束，將發(fā)酵產物倒入燒杯中，并轉移至滅菌罐中，在98℃下滅菌18min，將滅菌后的物料放入離心機中，以3750r/min的轉速離心28min，收集上層液，并進行噴霧干燥，收集干燥物；最后按重量份數計，稱取18份上述備用的濃縮液、55份蚯蚓水解液、10份上述干燥物、2份茶皂素和25份水，加入到燒杯中，攪拌混合18min，即可得到土壤消毒劑。
本實例操作簡便，使用時，首先將土壤進行翻耕、除草工序，隨后按質量比1:110，將本發(fā)明所得土壤消毒劑與水混合均勻后用農用噴壺均勻地噴撒至土壤表面，消毒劑混合液用量按0.9kg/m2使用，待噴撒完畢，用旋耕機將土壤消毒劑旋耕至土壤中，并控制旋耕機旋地深度為25cm，使土壤消毒劑與土壤充分混合，旋耕后再用水澆灌土壤，使土壤中含水量達到60%，再用完全不滲透的農用地膜封閉土壤，控制覆蓋地膜后的前3天平均地溫在22℃，覆膜時間為11天，最后揭開地膜，使消毒后的土壤充分通風6天，再進行播種或定植即可。經檢測，本發(fā)明制得的土壤消毒劑具有較好的殺菌消毒作用，對土壤中常見的病原菌殺滅率達99.5%，對線蟲、昆蟲和螨類等害蟲的殺菌率達99.0%，噴施4個月后，對病原菌及害蟲的防治效果仍達到94%，防效時間較長，不易使病原菌產生抗性，同時使用本發(fā)明土壤消毒劑后，植物生長良好，植物的死苗率僅為2.2%，與使用傳統(tǒng)土壤消毒劑相比，死苗率降低了55%，產量提高了30%，且本發(fā)明土壤消毒劑原料綠色、環(huán)保，使用后不易造成藥物殘留，不會對環(huán)境及人體造成危害。
實例3
首先稱取50g姜黃、20g桂花、100g檸檬皮，加入到粉碎機中粉碎30min后，過100目篩，收集過篩物，并加入到燒杯中，再加入500mL乙酸乙酯，攪拌混合5min后，轉移至超聲波振蕩儀中，在60℃、50KHz下超聲提取2h，提取結束，將提取液過濾，得到濾液，并將濾液置于旋轉蒸發(fā)儀中，旋轉濃縮至原體積的1/5，得到濃縮液，備用；隨后取新鮮蚯蚓，用無菌水清洗5次，將洗凈的蚯蚓置于高速組織搗碎機中，以5000r/min的轉速搗碎30min，得到勻漿，將勻漿與水按質量比1:4加入到燒杯中，攪拌混合5min后，將燒杯移入集熱式磁力攪拌器中，調節(jié)攪拌器溫度至45℃，攪拌轉速至230r/min，酶解反應5h，酶解結束，將酶解液放入離心機中，以4500r/min的轉速離心25min，取上層液，即蚯蚓水解液，備用；分別稱取25g葡萄糖、12g麥麩、0.8g氯化鈉、0.5g磷酸氫二鉀、0.3g硫酸鎂和1000mL水，攪拌混合5min后，置于滅菌罐中，在95℃下滅菌15min，得到發(fā)酵底物，并倒入發(fā)酵罐中，再加入發(fā)酵底物質量5%的刺糖多胞菌菌種，控制發(fā)酵罐溫度為40℃、攪拌轉速為160r/min，好氧發(fā)酵10天；待發(fā)酵結束，將發(fā)酵產物倒入燒杯中，并轉移至滅菌罐中，在100℃下滅菌20min，將滅菌后的物料放入離心機中，以4000r/min的轉速離心30min，收集上層液，并進行噴霧干燥，收集干燥物；最后按重量份數計，稱取20份上述備用的濃縮液、60份蚯蚓水解液、12份上述干燥物、3份茶皂素和30份水，加入到燒杯中，攪拌混合20min，即可得到土壤消毒劑。
本實例操作簡便，使用時，首先將土壤進行翻耕、除草工序，隨后按質量比1:120，將本發(fā)明所得土壤消毒劑與水混合均勻后用農用噴壺均勻地噴撒至土壤表面，消毒劑混合液用量按1.0kg/m2使用，待噴撒完畢，用旋耕機將土壤消毒劑旋耕至土壤中，并控制旋耕機旋地深度為30cm，使土壤消毒劑與土壤充分混合，旋耕后再用水澆灌土壤，使土壤中含水量達到65%，再用完全不滲透的農用地膜封閉土壤，控制覆蓋地膜后的前3天平均地溫在23℃，覆膜時間為12天，最后揭開地膜，使消毒后的土壤充分通風7天，再進行播種或定植即可。經檢測，本發(fā)明制得的土壤消毒劑具有較好的殺菌消毒作用，對土壤中常見的病原菌殺滅率達99.9%，對線蟲、昆蟲和螨類等害蟲的殺菌率達99.5%，噴施5個月后，對病原菌及害蟲的防治效果仍達到95%，防效時間較長，不易使病原菌產生抗性，同時使用本發(fā)明土壤消毒劑后，植物生長良好，植物的死苗率僅為2.8%，與使用傳統(tǒng)土壤消毒劑相比，死苗率降低了60%，產量提高了35%，且本發(fā)明土壤消毒劑原料綠色、環(huán)保，使用后不易造成藥物殘留，不會對環(huán)境及人體造成危害。