以中药废弃物为基质的抗虫土壤调节剂及其生产方法与流程
本发明涉及一种微生物发酵的土壤调节剂，具体涉及一种以中药废弃物为基质的抗虫土壤调节剂及其生产方法。
背景技术：
我国是中药资源消耗大国，产生大量的中药废弃物主要来源于各类中药生产的过程，其中在中成药的生产过程中所残留的药渣最多，约占中药渣总量的70%。目前我国中药企业约有1636家，占全国医药行业企业的32%，其中中成药企业1283家，医药行业前30强中，以中药产业为支柱的企业约占一半。这些数量众多的中药企业每年要消耗植物类药材数百万吨，产生的含水植物类药渣高达7500万t。这些药渣也就成了中药企业中最严重的污染源之一。传统的作为废弃物集中堆放或掩埋，不仅会占用大量的土地，产生大量的有害腐败气体，而且对地下水也有污染。而将中药渣晒干后焚烧会产生大量的烟尘、二氧化碳等污染物，造成大气环境的污染。中药废弃物中通常还存有多种有机养分及一定量的活性成分，主要包括氨基酸、粗蛋白、粗纤维、粗脂肪以及氮、磷、钾、硅、锰、铝、锌、铬、镁、铁等多种无机元素及少量维生素，因此中药废弃物极具开发利用价值。
金龟子绿僵菌（Metarhizium anisopliae）是一种昆虫专性寄生真菌。金龟子绿僵菌通过菌丝侵染昆虫体壁而感染不同昆虫并在血腔中繁殖，同时可产生破坏素(destuxin）等杀虫毒素，抑制昆虫免疫、加速杀虫。金龟子绿僵菌可在植物根部共生而形成植物根际微生物（plant growth promoting rhizobacteria, PGPR），使土壤具有长期抗虫的特性。金龟子绿僵菌通常采用液-固双相发酵法生产，具有利于菌丝体延伸和成本低廉等优势。但金龟子绿僵菌固相发酵也存在如发酵后产生大量废料、菌丝体存活时间短存活率低等问题。
木醋液是以醋酸为主要成分的pH 3程度的酸性液体，主要成分为醋酸、酚类等。有报道利用稀释木醋液增进作物根部与叶片的活力，减缓老化，降低果实酸度，延长果实贮藏时间，提高风味；防治土壤与叶片上一些病虫害，促进土壤有益微生物的繁殖；增加农药效果；加速堆肥之发酵速度等应用。
固相发酵一般采用天然基质或工农业下脚料，如麸皮、玉米芯粉等，同时也可以包括非营养营养的蛭石、海绵、织物等。中药废弃物因其良好的碳氮比、富含蛋白类和微量元素，中药废弃物分散性好，是生产绿僵菌等丝孢类真菌分生孢子的良好基质，其中含有残留的萜类、酚类等中药材成分能和菌丝体相互配合形成复合抗虫机制，同时固相发酵后的中药废弃物直接施用，可调节土壤容重，增加土壤透水性。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种以中药废弃物为基质的抗虫土壤调节剂及其生产方法，以中药废弃物作为基质固相发酵金龟子绿僵菌，同时利用木醋液提高发酵效率，发酵后形成中药基质-金龟子绿僵菌-木醋液复合的土壤调节剂，在解决中药废弃物精细无害化处理的同时，使土壤调节剂拥有抗病、抗虫、促生等特性。
本发明所采用的技术方案为：
以中药废弃物为基质的抗虫土壤调节剂的生产方法，其特征在于：
由以下步骤实现：
步骤一：将绿僵菌接种到种子培养基，制得发酵种子液；
步骤二：将步骤一中制得的发酵种子液，接种于含有中药废弃物固相培养基，接种量10-15%，于浅盘固态发酵装置中25-30℃静置发酵。
步骤一中，种子培养基的配方为：按培养基重量计，葡萄糖2%，酵母粉0.2%，蛋白胨0.2%，1000ml 含有煮沸30min的200g马铃薯液，pH 6.0-6.3。
步骤二中，固相培养基的配方为：按培养基重量计，中药废弃物50%，蔗糖2-5%，玉米浆粉1-3%，豆粕10-30%，Ca(OH)2 1-3%，由水按1:（60-300）比例稀释的木醋液30%。
如所述的生产方法制得的以中药废弃物为基质的抗虫土壤调节剂。
本发明具有以下优点：
本发明的发酵方法发酵周期短，条件温和，易于控制与放大，提供的固相发酵基质发酵速率快，发酵后土壤调节剂具有抗虫效果。木醋液（pyroligneous acid），也称为木醋酸，主要成分为醋酸、酚类、水，其中有机质成分醋酸占10%以上，是发酵腐熟菌良好的养分来源和微量元素来源。低浓度下能抑制杂菌生长；同时可抑制昆虫繁殖；同时能消除发酵过程中产生的臭味。固相半开放发酵过程中木醋液作为添加剂，具有营养、防虫、抑杂菌、除臭等多种功效。同时发酵完成后功能性物质木醋液可提供促生、抗病等特性。
采用本发明优化后的培养基菌龄10d，发酵周期240h，发酵产生绿僵菌孢子数达1~9×1010以上。
附图说明
图1为玉米干重对比。
图2为玉米株高对比。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明进行详细的说明。
本发明涉及的以中药废弃物为基质的抗虫土壤调节剂的生产方法，由以下步骤实现：
步骤一：将绿僵菌接种到种子培养基，制得发酵种子液；
采用的绿僵菌为金龟子绿僵菌（Metarhizium anisopliae）；
种子培养基的配方为：按培养基重量计，葡萄糖2%，酵母粉0.2%，蛋白胨0.2%，1000ml 含有煮沸30min的200g马铃薯液，pH 6.0-6.3。
步骤二：将步骤一中制得的发酵种子液，接种于固相培养基，接种量10-15%，于浅盘固态发酵装置（专利号ZL 201621105844.3）中25-30℃静置发酵；
固相培养基的配方为：按培养基重量计，中药废弃物50%，蔗糖2-5%，玉米浆粉1-3%，豆粕10-30%，Ca(OH)2 1-3%，由水按1:（60-300）比例稀释的木醋液30%。
采用发明优化后的培养基菌龄10d，发酵周期240h，发酵产生绿僵菌孢子数达1~9×1010以上。
中药废弃物来源于周边中药厂，以补中益气汤和人参养荣汤等中药汤剂生产为主，中药废弃物的理化性质如下：
中药废弃物碳氮比：
中药废弃物有高的碳氮比（30以上），同时含有较高的磷、钾含量，补充合适比例的氮素后完全可作为功能性微生物的发酵底物。
实施例1：
步骤一：将绿僵菌接种到种子培养基，制得发酵种子液；
种子培养基的配方为：按培养基重量计，葡萄糖2%，酵母粉0.2%，蛋白胨0.2%，1000ml 含有煮沸30min的200g马铃薯液，pH 6.0。
步骤二：将步骤一中制得的发酵种子液，接种于固相培养基，接种量15%，于浅盘固态发酵装置中25℃静置发酵；
固相培养基的配方为：按培养基重量计，中药废弃物50%，蔗糖5%，玉米浆粉1%，豆粕30%，Ca(OH)2 1%，由水按1:300比例稀释的木醋液30%。
实施例2：
步骤一：将绿僵菌接种到种子培养基，制得发酵种子液；
种子培养基的配方为：按培养基重量计，葡萄糖2%，酵母粉0.2%，蛋白胨0.2%，1000ml 含有煮沸30min的200g马铃薯液，pH 6.1。
步骤二：将步骤一中制得的发酵种子液，接种于固相培养基，接种量12%，于浅盘固态发酵装置中27℃静置发酵；
固相培养基的配方为：按培养基重量计，中药废弃物50%，蔗糖3%，玉米浆粉2%，豆粕20%，Ca(OH)2 2%，由水按1:180比例稀释的木醋液30%。
实施例3：
步骤一：将绿僵菌接种到种子培养基，制得发酵种子液；
种子培养基的配方为：按培养基重量计，葡萄糖2%，酵母粉0.2%，蛋白胨0.2%，1000ml 含有煮沸30min的200g马铃薯液，pH 6.3。
步骤二：将步骤一中制得的发酵种子液，接种于固相培养基，接种量10%，于浅盘固态发酵装置中30℃静置发酵；
固相培养基的配方为：按培养基重量计，中药废弃物50%，蔗糖2%，玉米浆粉3%，豆粕10%，Ca(OH)2 3%，由水按1:60比例稀释的木醋液30%。
本产品在延安安塞区南沟村施用示范，每亩添加量1t，作为底肥施加种植玉米，与对照组（CK）相比玉米螟、黏虫、棉铃虫等鳞翅目虫害发病有所下降。说明土壤在底肥施加时期土壤中绿僵菌已成功定植并正常扩繁，使土壤获得了抗虫免疫。同时玉米株高、干重都有所增加。
本发明的内容不限于实施例所列举，本领域普通技术人员通过阅读本发明说明书而对本发明技术方案采取的任何等效的变换，均为本发明的权利要求所涵盖。