一种抗旱保水微生物菌剂及其制备方法

1.本发明属于农用微生物菌剂技术领域，具体涉及一种抗旱保水微生物菌剂及其制备方法。


背景技术：

2.目前的农业领域中，水资源是一个重要问题，同时农业用水浪费现象非常严重，半数以上的有效灌溉面积还在沿用传统落后的灌溉方法，导致农业的用水效率不高，利用率低。单纯通过增加新水源来缓解农业用水的紧缺状况难以解决根本问题且成本较高，所以科学地规划水资源的利用形式成为有效的解决方式之一。
3.人工施肥是改善土壤结构与功能的重要措施，但传统复合肥肥效较低、有效期短。土壤保水剂作为新兴的聚合物材料，凭借特殊的物理结构和化学组成在土壤侵蚀控制中的作用的研究愈加深入，在保水保肥、农田抗旱保水、农作物增产等方面应用前景广阔。
4.保水剂被应用于旱作农业生产中具有较好保水改土效果的高分子材料，其在保持旱作农田土壤水分、改善土壤质量和促进作物增产上具有较好效果，能够有效提高土壤微生物碳、氮含量，与其施入方式、施入量均有一定关系，同时能促进土壤蔗糖酶、蛋白酶、多酚氧化酶和脲酶等活性改善，有利于氮素和碳素的循环和转化。
5.目前，国际上常用的保水剂为淀粉接枝丙烯酸盐共聚交联物和丙烯酸胺-丙稀酸盐共聚交联物两大类。但这些保水剂存在降解速度慢、失效快和污染土壤等问题。近年来，生物保水剂的开发已成为研究热点，并证明其在改良土壤结构、提高土壤蓄水能力方面具有明显的作用。
6.而目前的生物类保水剂均存在着保水效果不稳定、功能单一的问题，同时需要多次大量的施入土壤，一方面增加了农户的种植成本，而另一方面也一定程度增加了土壤的负担，因此在实际生产中很难得到有效的应用和推广。


技术实现要素：

7.本发明针对现有技术中存在的问题，开发一种高性能生物保水剂，一方面大幅提升保水剂的保水效果，改善土壤结构和生态活性，另一方面提升作物的自身的抗旱能力，从而实现增产增收。
8.为实现上述技术目的，本发明所采用的技术方案为：
9.一种抗旱保水微生物菌剂，包括以下重量份的原料制备而成：载体40-50份、腐植酸40-50份、生物炭10-20份、尿素5-10份、磷酸一铵5-8份、磷酸二氢钾2-3份、保水抗旱微生物菌剂2-6份、保水剂4-8份。
10.进一步的，所述载体为凹凸棒土和/或硅藻土。
11.进一步的，所述生物炭为植物秸秆缺氧高温裂解所得生物炭。
12.进一步的，所述保水抗旱微生物菌剂为保藏编号为cgmcc1.15227的弯曲芽孢杆菌和保藏编号为cgmcc1.14985的枯草芽孢杆菌分别进行发酵后所得菌粉，按照质量比1：1混
合得到。
13.本发明弯曲芽孢杆菌购自中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏编号为cgmcc1.15227；枯草芽孢杆菌购自中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏编号为cgmcc1.14985。
14.进一步的，所述保水抗旱微生物菌剂的制备方法为：分别将弯曲芽孢杆菌和枯草芽孢杆菌解冻，然后涂布于固体培养基上，于28-30℃培养12-24h得到活化弯曲芽孢杆菌菌种和枯草芽孢杆菌菌种；再将活化后的菌种分别接种于液体扩大培养基中，于30℃，200rpm培养24-48h得到弯曲芽孢杆菌菌液和枯草芽孢杆菌菌液，将菌液进行喷雾干燥后得到弯曲芽孢杆菌菌粉和枯草芽孢杆菌菌粉，将两种菌粉按照质量比1:1混合，即得保水抗旱微生物菌剂。
15.更进一步的，所述弯曲芽孢杆菌菌液中活菌数为(1-1.5)
×
10
10
cfu/ml；枯草芽孢杆菌菌液中活菌数为(1-1.5)
×
10
10
cfu/ml。
16.固体培养基的组成为：豆粕1000ml，无机盐溶液300ml,该溶液中含k2hpo4·
3h2o 2.0g/l，mgso4·
7h2o 0.50g/l，ph8.0。
17.液体培养基的组成为：氯化钠15g，酵母提取物10g，胰蛋白胨15g，用1mol/l-1
的naoh调ph至7.0-7.3，加超纯水定容至1l。
18.更进一步的，所述保水剂的制备方法为：将10-15g的羧甲基纤维素分散于100ml质量浓度为10％的氢氧化钠溶液中，以1000-2000r/min的转速快速搅拌溶解，再加入1-5g尿素和1-5g的聚丙烯酰胺，在0-5℃下搅拌混合40-60min，然后滴加5-10ml亚氯酸钠搅拌30min，超声脱泡后于60℃条件下反应3-5h，得到白色粘性糊状凝胶，再用纯净水反复洗涤至中性，后真空干燥后粉碎，得到保水剂。
19.一种抗旱保水微生物菌剂的制备方法，包括以下制备步骤：
20.(1)制备保水抗旱微生物菌粉：分别将弯曲芽孢杆菌和枯草芽孢杆菌解冻，然后涂布于固体培养基上，于28-30℃培养12-24h得到活化弯曲芽孢杆菌菌种和枯草芽孢杆菌菌种；再将活化后的菌种分别接种于液体扩大培养基中，于30℃，200rpm培养24-48h得到弯曲芽孢杆菌菌液和枯草芽孢杆菌菌液，将菌液进行喷雾干燥后得到弯曲芽孢杆菌菌粉和枯草芽孢杆菌菌粉，将两种菌粉按照质量比1:1混合，即得保水抗旱微生物菌剂；
21.(2)制备保水剂：将10-15g的羧甲基纤维素分散于100ml质量浓度为10％的氢氧化钠溶液中，以1000-2000r/min的转速快速搅拌溶解，再加入1-5g尿素和1-5g的聚丙烯酰胺，在0-5℃下搅拌混合40-60min，然后滴加5-10ml亚氯酸钠搅拌30min，超声脱泡后于60℃条件下反应3-5h，得到白色粘性糊状凝胶，再用纯净水反复洗涤至中性，后真空干燥后粉碎，得到保水剂；
22.(3)首先将载体置于造粒机中，再依次加入保水抗旱微生物菌粉、保水剂、腐植酸、生物炭、尿素、磷酸一铵、磷酸二氢钾，喷入水或者粘结剂进行混合造粒，造粒完成后得到终产品，充分干燥后包装入库。
23.进一步的，本发明抗旱保水微生物菌剂的用量为5-10kg/亩，随基肥一同施入使用。
24.本发明所用原料均市售可得。
25.本发明制备以无机多孔材料为载体，负载保水剂和生物菌剂，配合适量腐植酸、尿
素等营养物质，在实现保水促生的同时，为作物提供营养物质，一举多得。
26.本发明利用羧甲基纤维素和聚丙烯酰胺制备复合水凝胶保水剂，所得保水剂可以实现高效保水，同时材料可以有效吸附和保护微生物菌剂，在高效保水的同时，保护微生物菌剂，促进其稳定的发挥作用，提升菌剂的存活性和抗逆活性，实现增产增收的最终目的。
27.本发明以保藏编号为cgmcc1.15227的弯曲芽孢杆菌和保藏编号为cgmcc1.14985的枯草芽孢杆菌发酵得微生物菌剂。两者之间协同作用，共同发挥抗旱、促生的功效。首先本发明弯曲芽孢杆菌可以增加脯氨酸(pro)的含量来清除细胞内积累的丙二醛(mda)，增强植物抵御干旱胁迫的能力，从而提升作物对于干旱环境的适应能力。而枯草芽孢杆菌可以分泌生物酶等活性物质，一方面具有抗逆性，另一方面可以降解营养物质，促进弯曲芽孢杆菌发挥作用，两者共同作用，从根本上提升作物的抗旱能力。
28.有益效果
29.本发明生物型保水剂，首先以高分子复合水凝胶作为主体保水剂，一方面实现长效保水，另一方面改善了微生物菌剂在复杂环境下的繁殖条件，起到保护稳定微生物菌剂的作用。同时辅以腐植酸、尿素等物质，为作物生长提供丰富的营养，促进作物生长，实现增产增收的最终目的。本发明保水剂可以应用于多种环境中的水土保持，对降低水土流失、形成稳定的生态环境具有重要的价值，经济价值和社会价值显著。
具体实施方式
30.下面结合具体实施例对本发明的技术方案做进一步说明，但不限于此。
31.实施例1
32.一种抗旱保水微生物菌剂，包括以下重量份的原料制备而成：载体40份、腐植酸40份、生物炭10份、尿素5份、磷酸一铵5份、磷酸二氢钾2份、保水抗旱微生物菌剂2份、保水剂4份。
33.所述载体为凹凸棒土。
34.所述生物炭为植物秸秆缺氧高温裂解所得生物炭。
35.所述保水抗旱微生物菌剂为保藏编号为cgmcc1.15227的弯曲芽孢杆菌和保藏编号为cgmcc1.14985的枯草芽孢杆菌分别进行发酵后所得菌粉，按照质量比1：1混合得到。
36.本实施例弯曲芽孢杆菌购自中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏编号为cgmcc1.15227；枯草芽孢杆菌购自中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏编号为cgmcc1.14985。
37.所述保水抗旱微生物菌剂的制备方法为：分别将弯曲芽孢杆菌和枯草芽孢杆菌解冻，然后涂布于固体培养基上，于28-30℃培养12h得到活化弯曲芽孢杆菌菌种和枯草芽孢杆菌菌种；再将活化后的菌种分别接种于液体扩大培养基中，于30℃，200rpm培养24h得到弯曲芽孢杆菌菌液和枯草芽孢杆菌菌液，将菌液进行喷雾干燥后得到弯曲芽孢杆菌菌粉和枯草芽孢杆菌菌粉，将两种菌粉按照质量比1:1混合，即得保水抗旱微生物菌剂。
38.所述弯曲芽孢杆菌菌液中活菌数为(1-1.5)
×
10
10
cfu/ml；枯草芽孢杆菌菌液中活菌数为(1-1.5)
×
10
10
cfu/ml；
39.固体培养基的组成为：豆粕1000ml，无机盐溶液300ml,该溶液中含k2hpo4·
3h2o2.0g/l，mgso4·
7h2o 0.50g/l，ph8.0。
40.液体培养基的组成为：氯化钠15g，酵母提取物10g，胰蛋白胨15g，用1mol/l-1
的naoh调ph至7.0-7.3，加超纯水定容至1l。
41.所述保水剂的制备方法为：将10g的羧甲基纤维素分散于100ml质量浓度为10％的氢氧化钠溶液中，以1000r/min的转速快速搅拌溶解，再加入1g尿素和1g的聚丙烯酰胺，在0-5℃下搅拌混合40min，然后滴加5ml亚氯酸钠搅拌30min，超声脱泡后于60℃条件下反应3h，得到白色粘性糊状凝胶，再用纯净水反复洗涤至中性，后真空干燥后粉碎，得到保水剂。
42.一种抗旱保水微生物菌剂的制备方法，包括以下制备步骤：
43.(1)制备保水抗旱微生物菌粉：分别将弯曲芽孢杆菌和枯草芽孢杆菌解冻，然后涂布于固体培养基上，于28-30℃培养12h得到活化弯曲芽孢杆菌菌种和枯草芽孢杆菌菌种；再将活化后的菌种分别接种于液体扩大培养基中，于30℃，200rpm培养24h得到弯曲芽孢杆菌菌液和枯草芽孢杆菌菌液，将菌液进行喷雾干燥后得到弯曲芽孢杆菌菌粉和枯草芽孢杆菌菌粉，将两种菌粉按照质量比1:1混合，即得保水抗旱微生物菌剂；
44.(2)制备保水剂：将10g的羧甲基纤维素分散于100ml质量浓度为10％的氢氧化钠溶液中，以1000r/min的转速快速搅拌溶解，再加入1g尿素和1g的聚丙烯酰胺，在0-5℃下搅拌混合40min，然后滴加5ml亚氯酸钠搅拌30min，超声脱泡后于60℃条件下反应3h，得到白色粘性糊状凝胶，再用纯净水反复洗涤至中性，后真空干燥后粉碎，得到保水剂；
45.(3)首先将载体置于造粒机中，再依次加入保水抗旱微生物菌粉、保水剂、腐植酸、生物炭、尿素、磷酸一铵、磷酸二氢钾，喷入水或者粘结剂进行混合造粒，造粒完成后得到终产品，充分干燥后包装入库。
46.实施例2
47.一种抗旱保水微生物菌剂，包括以下重量份的原料制备而成：载体45份、腐植酸43份、生物炭12份、尿素6份、磷酸一铵6份、磷酸二氢钾2份、保水抗旱微生物菌剂3份、保水剂5份。
48.所述载体为硅藻土。
49.所述生物炭为植物秸秆缺氧高温裂解所得生物炭。
50.所述保水抗旱微生物菌剂为保藏编号为cgmcc1.15227的弯曲芽孢杆菌和保藏编号为cgmcc1.14985的枯草芽孢杆菌分别进行发酵后所得菌粉，按照质量比1：1混合得到。
51.本实施例弯曲芽孢杆菌购自中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏编号为cgmcc1.15227；枯草芽孢杆菌购自中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏编号为cgmcc1.14985。
52.所述保水抗旱微生物菌剂的制备方法为：分别将弯曲芽孢杆菌和枯草芽孢杆菌解冻，然后涂布于固体培养基上，于28-30℃培养20h得到活化弯曲芽孢杆菌菌种和枯草芽孢杆菌菌种；再将活化后的菌种分别接种于液体扩大培养基中，于30℃，200rpm培养36h得到弯曲芽孢杆菌菌液和枯草芽孢杆菌菌液，将菌液进行喷雾干燥后得到弯曲芽孢杆菌菌粉和枯草芽孢杆菌菌粉，将两种菌粉按照质量比1:1混合，即得保水抗旱微生物菌剂。
53.所述弯曲芽孢杆菌菌液中活菌数为(1-1.5)
×
10
10
cfu/ml；枯草芽孢杆菌菌液中活菌数为(1-1.5)
×
10
10
cfu/ml；
54.固体培养基的组成为：豆粕1000ml，无机盐溶液300ml,该溶液中含k2hpo4·
3h2o 2.0g/l，mgso4·
7h2o 0.50g/l，ph8.0。
55.液体培养基的组成为：氯化钠15g，酵母提取物10g，胰蛋白胨15g，用1mol/l-1
的naoh调ph至7.0-7.3，加超纯水定容至1l。
56.所述保水剂的制备方法为：将12g的羧甲基纤维素分散于100ml质量浓度为10％的氢氧化钠溶液中，以2000r/min的转速快速搅拌溶解，再加入2g尿素和2g的聚丙烯酰胺，在0-5℃下搅拌混合40min，然后滴加6ml亚氯酸钠搅拌30min，超声脱泡后于60℃条件下反应3h，得到白色粘性糊状凝胶，再用纯净水反复洗涤至中性，后真空干燥后粉碎，得到保水剂。
57.一种抗旱保水微生物菌剂的制备方法，包括以下制备步骤：
58.(1)制备保水抗旱微生物菌粉：分别将弯曲芽孢杆菌和枯草芽孢杆菌解冻，然后涂布于固体培养基上，于28-30℃培养20h得到活化弯曲芽孢杆菌菌种和枯草芽孢杆菌菌种；再将活化后的菌种分别接种于液体扩大培养基中，于30℃，200rpm培养36h得到弯曲芽孢杆菌菌液和枯草芽孢杆菌菌液，将菌液进行喷雾干燥后得到弯曲芽孢杆菌菌粉和枯草芽孢杆菌菌粉，将两种菌粉按照质量比1:1混合，即得保水抗旱微生物菌剂；
59.(2)制备保水剂：将12g的羧甲基纤维素分散于100ml质量浓度为10％的氢氧化钠溶液中，以2000r/min的转速快速搅拌溶解，再加入2g尿素和2g的聚丙烯酰胺，在0-5℃下搅拌混合40min，然后滴加6ml亚氯酸钠搅拌30min，超声脱泡后于60℃条件下反应3h，得到白色粘性糊状凝胶，再用纯净水反复洗涤至中性，后真空干燥后粉碎，得到保水剂；
60.(3)首先将载体置于造粒机中，再依次加入保水抗旱微生物菌粉、保水剂、腐植酸、生物炭、尿素、磷酸一铵、磷酸二氢钾，喷入水或者粘结剂进行混合造粒，造粒完成后得到终产品，充分干燥后包装入库。
61.实施例3
62.一种抗旱保水微生物菌剂，包括以下重量份的原料制备而成：载体45份、腐植酸45份、生物炭15份、尿素7份、磷酸一铵6份、磷酸二氢钾2份、保水抗旱微生物菌剂4份、保水剂5份。
63.所述载体为凹凸棒土和硅藻土按照质量比1:1混合。
64.所述生物炭为植物秸秆缺氧高温裂解所得生物炭。
65.所述保水抗旱微生物菌剂为保藏编号为cgmcc1.15227的弯曲芽孢杆菌和保藏编号为cgmcc1.14985的枯草芽孢杆菌分别进行发酵后所得菌粉，按照质量比1：1混合得到。
66.本实施例弯曲芽孢杆菌购自中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏编号为cgmcc1.15227；枯草芽孢杆菌购自中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏编号为cgmcc1.14985。
67.所述保水抗旱微生物菌剂的制备方法为：分别将弯曲芽孢杆菌和枯草芽孢杆菌解冻，然后涂布于固体培养基上，于28-30℃培养24h得到活化弯曲芽孢杆菌菌种和枯草芽孢杆菌菌种；再将活化后的菌种分别接种于液体扩大培养基中，于30℃，200rpm培养48h得到弯曲芽孢杆菌菌液和枯草芽孢杆菌菌液，将菌液进行喷雾干燥后得到弯曲芽孢杆菌菌粉和枯草芽孢杆菌菌粉，将两种菌粉按照质量比1:1混合，即得保水抗旱微生物菌剂。
68.所述弯曲芽孢杆菌菌液中活菌数为(1-1.5)
×
10
10
cfu/ml；枯草芽孢杆菌菌液中活菌数为(1-1.5)
×
10
10
cfu/ml；
69.固体培养基的组成为：豆粕1000ml，无机盐溶液300ml,该溶液中含k2hpo4·
3h2o 2.0g/l，mgso4·
7h2o 0.50g/l，ph8.0。
70.液体培养基的组成为：氯化钠15g，酵母提取物10g，胰蛋白胨15g，用1mol/l-1
的naoh调ph至7.0-7.3，加超纯水定容至1l。
71.所述保水剂的制备方法为：将13g的羧甲基纤维素分散于100ml质量浓度为10％的氢氧化钠溶液中，以2000r/min的转速快速搅拌溶解，再加入3g尿素和3g的聚丙烯酰胺，在0-5℃下搅拌混合60min，然后滴加7ml亚氯酸钠搅拌30min，超声脱泡后于60℃条件下反应5h，得到白色粘性糊状凝胶，再用纯净水反复洗涤至中性，后真空干燥后粉碎，得到保水剂。
72.一种抗旱保水微生物菌剂的制备方法，包括以下制备步骤：
73.(1)制备保水抗旱微生物菌粉：分别将弯曲芽孢杆菌和枯草芽孢杆菌解冻，然后涂布于固体培养基上，于28-30℃培养24h得到活化弯曲芽孢杆菌菌种和枯草芽孢杆菌菌种；再将活化后的菌种分别接种于液体扩大培养基中，于30℃，200rpm培养48h得到弯曲芽孢杆菌菌液和枯草芽孢杆菌菌液，将菌液进行喷雾干燥后得到弯曲芽孢杆菌菌粉和枯草芽孢杆菌菌粉，将两种菌粉按照质量比1:1混合，即得保水抗旱微生物菌剂；
74.(2)制备保水剂：将13g的羧甲基纤维素分散于100ml质量浓度为10％的氢氧化钠溶液中，以2000r/min的转速快速搅拌溶解，再加入3g尿素和3g的聚丙烯酰胺，在0-5℃下搅拌混合60min，然后滴加7ml亚氯酸钠搅拌30min，超声脱泡后于60℃条件下反应5h，得到白色粘性糊状凝胶，再用纯净水反复洗涤至中性，后真空干燥后粉碎，得到保水剂；
75.(3)首先将载体置于造粒机中，再依次加入保水抗旱微生物菌粉、保水剂、腐植酸、生物炭、尿素、磷酸一铵、磷酸二氢钾，喷入水或者粘结剂进行混合造粒，造粒完成后得到终产品，充分干燥后包装入库。
76.实施例4
77.一种抗旱保水微生物菌剂，包括以下重量份的原料制备而成：载体48份、腐植酸45份、生物炭18份、尿素8份、磷酸一铵7份、磷酸二氢钾3份、保水抗旱微生物菌剂5份、保水剂7份。
78.所述载体为或硅藻土。
79.所述生物炭为植物秸秆缺氧高温裂解所得生物炭。
80.所述保水抗旱微生物菌剂为保藏编号为cgmcc1.15227的弯曲芽孢杆菌和保藏编号为cgmcc1.14985的枯草芽孢杆菌分别进行发酵后所得菌粉，按照质量比1：1混合得到。
81.本实施例弯曲芽孢杆菌购自中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏编号为cgmcc1.15227；枯草芽孢杆菌购自中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏编号为cgmcc1.14985。
82.所述保水抗旱微生物菌剂的制备方法为：分别将弯曲芽孢杆菌和枯草芽孢杆菌解冻，然后涂布于固体培养基上，于28-30℃培养12h得到活化弯曲芽孢杆菌菌种和枯草芽孢杆菌菌种；再将活化后的菌种分别接种于液体扩大培养基中，于30℃，200rpm培养24h得到弯曲芽孢杆菌菌液和枯草芽孢杆菌菌液，将菌液进行喷雾干燥后得到弯曲芽孢杆菌菌粉和枯草芽孢杆菌菌粉，将两种菌粉按照质量比1:1混合，即得保水抗旱微生物菌剂。
83.所述弯曲芽孢杆菌菌液中活菌数为(1-1.5)
×
10
10
cfu/ml；枯草芽孢杆菌菌液中活菌数为(1-1.5)
×
10
10
cfu/ml；
84.固体培养基的组成为：豆粕1000ml，无机盐溶液300ml,该溶液中含k2hpo4·
3h2o 2.0g/l，mgso4·
7h2o 0.50g/l，ph8.0。
85.液体培养基的组成为：氯化钠15g，酵母提取物10g，胰蛋白胨15g，用1mol/l-1
的naoh调ph至7.0-7.3，加超纯水定容至1l。
86.所述保水剂的制备方法为：将12g的羧甲基纤维素分散于100ml质量浓度为10％的氢氧化钠溶液中，以2000r/min的转速快速搅拌溶解，再加入1g尿素和3g的聚丙烯酰胺，在0-5℃下搅拌混合40min，然后滴加8ml亚氯酸钠搅拌30min，超声脱泡后于60℃条件下反应3h，得到白色粘性糊状凝胶，再用纯净水反复洗涤至中性，后真空干燥后粉碎，得到保水剂。
87.一种抗旱保水微生物菌剂的制备方法，包括以下制备步骤：
88.(1)制备保水抗旱微生物菌粉：分别将弯曲芽孢杆菌和枯草芽孢杆菌解冻，然后涂布于固体培养基上，于28-30℃培养12h得到活化弯曲芽孢杆菌菌种和枯草芽孢杆菌菌种；再将活化后的菌种分别接种于液体扩大培养基中，于30℃，200rpm培养24h得到弯曲芽孢杆菌菌液和枯草芽孢杆菌菌液，将菌液进行喷雾干燥后得到弯曲芽孢杆菌菌粉和枯草芽孢杆菌菌粉，将两种菌粉按照质量比1:1混合，即得保水抗旱微生物菌剂；
89.(2)制备保水剂：将12g的羧甲基纤维素分散于100ml质量浓度为10％的氢氧化钠溶液中，以2000r/min的转速快速搅拌溶解，再加入1g尿素和3g的聚丙烯酰胺，在0-5℃下搅拌混合40min，然后滴加8ml亚氯酸钠搅拌30min，超声脱泡后于60℃条件下反应3h，得到白色粘性糊状凝胶，再用纯净水反复洗涤至中性，后真空干燥后粉碎，得到保水剂；
90.(3)首先将载体置于造粒机中，再依次加入保水抗旱微生物菌粉、保水剂、腐植酸、生物炭、尿素、磷酸一铵、磷酸二氢钾，喷入水或者粘结剂进行混合造粒，造粒完成后得到终产品，充分干燥后包装入库。
91.实施例5
92.一种抗旱保水微生物菌剂，包括以下重量份的原料制备而成：载体50份、腐植酸50份、生物炭20份、尿素10份、磷酸一铵8份、磷酸二氢钾3份、保水抗旱微生物菌剂6份、保水剂8份。
93.所述载体为硅藻土。
94.所述生物炭为植物秸秆缺氧高温裂解所得生物炭。
95.所述保水抗旱微生物菌剂为保藏编号为cgmcc1.15227的弯曲芽孢杆菌和保藏编号为cgmcc1.14985的枯草芽孢杆菌分别进行发酵后所得菌粉，按照质量比1：1混合得到。
96.本实施例弯曲芽孢杆菌购自中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏编号为cgmcc1.15227；枯草芽孢杆菌购自中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏编号为cgmcc1.14985。
97.所述保水抗旱微生物菌剂的制备方法为：分别将弯曲芽孢杆菌和枯草芽孢杆菌解冻，然后涂布于固体培养基上，于28-30℃培养24h得到活化弯曲芽孢杆菌菌种和枯草芽孢杆菌菌种；再将活化后的菌种分别接种于液体扩大培养基中，于30℃，200rpm培养48h得到弯曲芽孢杆菌菌液和枯草芽孢杆菌菌液，将菌液进行喷雾干燥后得到弯曲芽孢杆菌菌粉和枯草芽孢杆菌菌粉，将两种菌粉按照质量比1:1混合，即得保水抗旱微生物菌剂。
98.所述弯曲芽孢杆菌菌液中活菌数为(1-1.5)
×
10
10
cfu/ml；枯草芽孢杆菌菌液中活菌数为(1-1.5)
×
10
10
cfu/ml；
99.固体培养基的组成为：豆粕1000ml，无机盐溶液300ml,该溶液中含k2hpo4·
3h2o 2.0g/l，mgso4·
7h2o 0.50g/l，ph8.0。
100.液体培养基的组成为：氯化钠15g，酵母提取物10g，胰蛋白胨15g，用1mol/l-1
的naoh调ph至7.0-7.3，加超纯水定容至1l。
101.所述保水剂的制备方法为：将15g的羧甲基纤维素分散于100ml质量浓度为10％的氢氧化钠溶液中，以2000r/min的转速快速搅拌溶解，再加入5g尿素和5g的聚丙烯酰胺，在0-5℃下搅拌混合60min，然后滴加10ml亚氯酸钠搅拌30min，超声脱泡后于60℃条件下反应5h，得到白色粘性糊状凝胶，再用纯净水反复洗涤至中性，后真空干燥后粉碎，得到保水剂。
102.一种抗旱保水微生物菌剂的制备方法，包括以下制备步骤：
103.(1)制备保水抗旱微生物菌粉：分别将弯曲芽孢杆菌和枯草芽孢杆菌解冻，然后涂布于固体培养基上，于28-30℃培养24h得到活化弯曲芽孢杆菌菌种和枯草芽孢杆菌菌种；再将活化后的菌种分别接种于液体扩大培养基中，于30℃，200rpm培养48h得到弯曲芽孢杆菌菌液和枯草芽孢杆菌菌液，将菌液进行喷雾干燥后得到弯曲芽孢杆菌菌粉和枯草芽孢杆菌菌粉，将两种菌粉按照质量比1:1混合，即得保水抗旱微生物菌剂；
104.(2)制备保水剂：将15g的羧甲基纤维素分散于100ml质量浓度为10％的氢氧化钠溶液中，以2000r/min的转速快速搅拌溶解，再加入5g尿素和5g的聚丙烯酰胺，在0-5℃下搅拌混合60min，然后滴加10ml亚氯酸钠搅拌30min，超声脱泡后于60℃条件下反应5h，得到白色粘性糊状凝胶，再用纯净水反复洗涤至中性，后真空干燥后粉碎，得到保水剂；
105.(3)首先将载体置于造粒机中，再依次加入保水抗旱微生物菌粉、保水剂、腐植酸、生物炭、尿素、磷酸一铵、磷酸二氢钾，喷入水或者粘结剂进行混合造粒，造粒完成后得到终产品，充分干燥后包装入库。
106.对比例1
107.一种抗旱保水微生物菌剂，包括以下重量份的原料制备而成：载体50份、腐植酸50份、生物炭20份、尿素10份、磷酸一铵8份、磷酸二氢钾3份、微生物菌剂6份、保水剂8份。
108.所述载体为硅藻土。
109.所述生物炭为植物秸秆缺氧高温裂解所得生物炭。
110.所述保水抗旱微生物菌剂为保藏编号为cgmcc1.15227的弯曲芽孢杆菌进行发酵后所得菌粉。
111.本对比例弯曲芽孢杆菌购自中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏编号为cgmcc1.15227。
112.所述微生物菌剂的制备方法为：将弯曲芽孢杆菌解冻，然后涂布于固体培养基上，于28-30℃培养24h得到活化弯曲芽孢杆菌菌种；再将活化后的菌种接种于液体扩大培养基中，于30℃，200rpm培养48h得到弯曲芽孢杆菌菌液，将菌液进行喷雾干燥后得到弯曲芽孢杆菌菌粉，即得微生物菌剂。
113.所述弯曲芽孢杆菌菌液中活菌数为(1-1.5)
×
10
10
cfu/ml；
114.固体培养基的组成为：豆粕1000ml，无机盐溶液300ml,该溶液中含k2hpo4·
3h2o 2.0g/l，mgso4·
7h2o 0.50g/l，ph8.0。
115.液体培养基的组成为：氯化钠15g，酵母提取物10g，胰蛋白胨15g，用1mol/l-1
的naoh调ph至7.0-7.3，加超纯水定容至1l。
116.所述保水剂的制备方法为：将15g的羧甲基纤维素分散于100ml质量浓度为10％的氢氧化钠溶液中，以2000r/min的转速快速搅拌溶解，再加入5g尿素和5g的聚丙烯酰胺，在
0-5℃下搅拌混合60min，然后滴加10ml亚氯酸钠搅拌30min，超声脱泡后于60℃条件下反应5h，得到白色粘性糊状凝胶，再用纯净水反复洗涤至中性，后真空干燥后粉碎，得到保水剂。
117.一种抗旱保水微生物菌剂的制备方法，包括以下制备步骤：
118.(1)制备微生物菌粉：将弯曲芽孢杆菌解冻，然后涂布于固体培养基上，于28-30℃培养24h得到活化弯曲芽孢杆菌菌种；再将活化后的菌种接种于液体扩大培养基中，于30℃，200rpm培养48h得到弯曲芽孢杆菌菌液，将菌液进行喷雾干燥后得到弯曲芽孢杆菌菌粉，即得微生物菌剂；
119.(2)制备保水剂：将15g的羧甲基纤维素分散于100ml质量浓度为10％的氢氧化钠溶液中，以2000r/min的转速快速搅拌溶解，再加入5g尿素和5g的聚丙烯酰胺，在0-5℃下搅拌混合60min，然后滴加10ml亚氯酸钠搅拌30min，超声脱泡后于60℃条件下反应5h，得到白色粘性糊状凝胶，再用纯净水反复洗涤至中性，后真空干燥后粉碎，得到保水剂；
120.(3)首先将载体置于造粒机中，再依次加入保水抗旱微生物菌粉、保水剂、腐植酸、生物炭、尿素、磷酸一铵、磷酸二氢钾，喷入水或者粘结剂进行混合造粒，造粒完成后得到终产品，充分干燥后包装入库。
121.本对比例除微生物菌剂中仅仅使用弯曲芽孢杆菌一种菌种外，其余原料和制备方法均同实施例5。
122.对比例2
123.一种抗旱保水微生物菌剂，包括以下重量份的原料制备而成：载体50份、腐植酸50份、生物炭20份、尿素10份、磷酸一铵8份、磷酸二氢钾3份、微生物菌剂6份、保水剂8份。
124.所述载体为硅藻土。
125.所述生物炭为植物秸秆缺氧高温裂解所得生物炭。
126.所述微生物菌剂为保藏编号为cgmcc1.14985的枯草芽孢杆菌进行发酵后所得菌粉。
127.本对比例枯草芽孢杆菌购自中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏编号为cgmcc1.14985。
128.所述微生物菌剂的制备方法为：将枯草芽孢杆菌解冻，然后涂布于固体培养基上，于28-30℃培养24h得到活化枯草芽孢杆菌菌种；再将活化后的菌种接种于液体扩大培养基中，于30℃，200rpm培养48h得到枯草芽孢杆菌菌液，将菌液进行喷雾干燥后得到枯草芽孢杆菌菌粉，即得微生物菌剂。
129.所述枯草芽孢杆菌菌液中活菌数为(1-1.5)
×
10
10
cfu/ml；
130.固体培养基的组成为：豆粕1000ml，无机盐溶液300ml,该溶液中含k2hpo4·
3h2o 2.0g/l，mgso4·
7h2o 0.50g/l，ph8.0。
131.液体培养基的组成为：氯化钠15g，酵母提取物10g，胰蛋白胨15g，用1mol/l-1
的naoh调ph至7.0-7.3，加超纯水定容至1l。
132.所述保水剂的制备方法为：将15g的羧甲基纤维素分散于100ml质量浓度为10％的氢氧化钠溶液中，以2000r/min的转速快速搅拌溶解，再加入5g尿素和5g的聚丙烯酰胺，在0-5℃下搅拌混合60min，然后滴加10ml亚氯酸钠搅拌30min，超声脱泡后于60℃条件下反应5h，得到白色粘性糊状凝胶，再用纯净水反复洗涤至中性，后真空干燥后粉碎，得到保水剂。
133.一种抗旱保水微生物菌剂的制备方法，包括以下制备步骤：
134.(1)制备微生物菌粉：将枯草芽孢杆菌解冻，然后涂布于固体培养基上，于28-30℃培养24h得到活化枯草芽孢杆菌菌种；再将活化后的菌种接种于液体扩大培养基中，于30℃，200rpm培养48h得到枯草芽孢杆菌菌液，将菌液进行喷雾干燥后得到枯草芽孢杆菌菌粉，即得微生物菌剂；
135.(2)制备保水剂：将15g的羧甲基纤维素分散于100ml质量浓度为10％的氢氧化钠溶液中，以2000r/min的转速快速搅拌溶解，再加入5g尿素和5g的聚丙烯酰胺，在0-5℃下搅拌混合60min，然后滴加10ml亚氯酸钠搅拌30min，超声脱泡后于60℃条件下反应5h，得到白色粘性糊状凝胶，再用纯净水反复洗涤至中性，后真空干燥后粉碎，得到保水剂；
136.(3)首先将载体置于造粒机中，再依次加入保水抗旱微生物菌粉、保水剂、腐植酸、生物炭、尿素、磷酸一铵、磷酸二氢钾，喷入水或者粘结剂进行混合造粒，造粒完成后得到终产品，充分干燥后包装入库。
137.本对比例除微生物菌剂中仅仅使用枯草芽孢杆菌一种菌种外，其余原料和制备方法均同实施例5。
138.对比例3
139.一种抗旱保水微生物菌剂，包括以下重量份的原料制备而成：载体50份、腐植酸50份、生物炭20份、尿素10份、磷酸一铵8份、磷酸二氢钾3份、保水抗旱微生物菌剂6份、保水剂8份。
140.所述载体为硅藻土。
141.所述生物炭为植物秸秆缺氧高温裂解所得生物炭。
142.所述保水抗旱微生物菌剂为保藏编号为cgmcc1.15227的弯曲芽孢杆菌和保藏编号为cgmcc1.14985的枯草芽孢杆菌分别进行发酵后所得菌粉，按照质量比1：1混合得到。
143.本对比例弯曲芽孢杆菌购自中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏编号为cgmcc1.15227；枯草芽孢杆菌购自中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏编号为cgmcc1.14985。
144.所述保水抗旱微生物菌剂的制备方法为：分别将弯曲芽孢杆菌和枯草芽孢杆菌解冻，然后涂布于固体培养基上，于28-30℃培养24h得到活化弯曲芽孢杆菌菌种和枯草芽孢杆菌菌种；再将活化后的菌种分别接种于液体扩大培养基中，于30℃，200rpm培养48h得到弯曲芽孢杆菌菌液和枯草芽孢杆菌菌液，将菌液进行喷雾干燥后得到弯曲芽孢杆菌菌粉和枯草芽孢杆菌菌粉，将两种菌粉按照质量比1:1混合，即得保水抗旱微生物菌剂。
145.所述弯曲芽孢杆菌菌液中活菌数为(1-1.5)
×
10
10
cfu/ml；枯草芽孢杆菌菌液中活菌数为(1-1.5)
×
10
10
cfu/ml；
146.固体培养基的组成为：豆粕1000ml，无机盐溶液300ml,该溶液中含k2hpo4·
3h2o 2.0g/l，mgso4·
7h2o 0.50g/l，ph8.0。
147.液体培养基的组成为：氯化钠15g，酵母提取物10g，胰蛋白胨15g，用1mol/l-1
的naoh调ph至7.0-7.3，加超纯水定容至1l。
148.所述保水剂聚丙烯酰胺。
149.一种抗旱保水微生物菌剂的制备方法，包括以下制备步骤：
150.(1)制备保水抗旱微生物菌粉：分别将弯曲芽孢杆菌和枯草芽孢杆菌解冻，然后涂布于固体培养基上，于28-30℃培养24h得到活化弯曲芽孢杆菌菌种和枯草芽孢杆菌菌种；
再将活化后的菌种分别接种于液体扩大培养基中，于30℃，200rpm培养48h得到弯曲芽孢杆菌菌液和枯草芽孢杆菌菌液，将菌液进行喷雾干燥后得到弯曲芽孢杆菌菌粉和枯草芽孢杆菌菌粉，将两种菌粉按照质量比1:1混合，即得保水抗旱微生物菌剂；
151.(2)首先将载体置于造粒机中，再依次加入保水抗旱微生物菌粉、保水剂、腐植酸、生物炭、尿素、磷酸一铵、磷酸二氢钾，喷入水或者粘结剂进行混合造粒，造粒完成后得到终产品，充分干燥后包装入库。
152.本对比例除保水剂直接采用聚丙烯酰胺外，其余原料和制备方法均同实施例5。
153.种植试验
154.试验作物：辣椒、冬小麦
155.实验地点：山东省临沂市兰产区清春农民专业合作社生产基地
156.生理指标丙二醛及脯氨酸含量的测定
157.采用盆栽种植方法进行试验
158.栽培基质为试验基地田园土、草炭土和蛭石混合物，比例为3:1:1，每盆基质7kg 复合肥2g 保水剂1g。每盆种植5株辣椒幼苗，每个试验组3盆，3次重复。并设置空白对照，即不使用保水剂。
159.将移栽后的辣椒放至于遮雨棚中，定量浇水，其他同常规田间管理。定植后30d，对辣椒连续中度干旱(土壤相对含水量40-50％)处理7d。第8d取鲜样带回实验室，进行性能测试。
160.脯氨酸含量的测定采用酸性印三酮法，丙二醛含量的测定采用硫代巴比妥酸法。
161.试验结果如表1所示：
162.表1保水剂对植物生理指标丙二醛及脯氨酸含量的影响
[0163][0164]
从表中数据可以看出，本发明保水剂可以有效降低作物丙二醛含量，增加脯氨酸含量，
[0165]
可有效的提升作物的抗旱能力。
[0166]
小麦种植试验
[0167]
大田实验设计：在田间采取随机区组设计，小区长6m、宽6m，小区间隔0.5m，每个处理重复3次，实验结果取平均值。2021年10月18日种植，播量为150kg/hm2，小麦行间距20cm。
[0168]
施肥量为：180kgn
·
hm-2
、90kgp
·
hm-2
、90kgk
·
hm-2
，在整地时一次性施入作底肥。所有处理均采用地面滴灌方式灌越冬水、拔节水、灌浆水,每次50mm。
[0169]
试验组：施用实施例1-5保水剂和对比例1-3保水剂，按照5kg/亩的施用量随基肥一同施入。并同时设置空白对照ck，即不使用保水剂。
[0170]
测定指标及方法
[0171]
试验地降雨量：试验地降雨量数据来源于试验地农田气候监测系统。数据由当地农业气象部门提供。
[0172]
考虑试验区内实际情况,地下水上移补给量、深层渗漏、地面径流均忽略不计。作物耗水量(eta，mm)的计算公式为:
[0173]
eta＝p i
△w[0174]
式中：p为降水量(mm)；i为灌水量(mm)；
△
w为试验前后土壤贮水量的变化量(mm).
[0175]
作物水分利用效率(wue,kg`hm-2
`mm-1
)的计算公式为:
[0176]
wue＝y/eta
[0177]
式中:y为单位面积的作物产量(kg
·
hm-2
)。
[0178]
收获后取试验区土壤进行土壤酶活性测定：
[0179]
磷酸酶活性的测定采用硝基苯磷酸二钠(p-npp)法测定，以1g
±
1h后产生的pnp量表示磷酸酶活性；脲酶活性采用苯酚钠－次氯酸钠比色法测定，以1g
±
24h后产生的nh3－n量表示；蔗糖酶活性采用3，5－二硝基水杨酸比色法测定，以1g土在24h和72h后产生的葡萄糖量表示；过氧化氢酶活性采用高锰酸钾滴定法测定。
[0180]
种植试验结果和土壤性能实验结果如表2-3所示：
[0181]
表2大田实验结果
[0182][0183]
表3土壤酶活性能测试结果
[0184][0185]
从表中数据2-3可以看出，施用本发明保水剂的实施例1-5组，小麦产量、耗水量以及水分利用率、作物土壤中酶活性均优于对比例，相对于对比例组，对比例1-2减少了微生物菌种的加入，菌种间的协同作用消失，而对比例3没有了对微生物的保护作用，无论是种植效果还是土壤生物活性均呈现了不同程度的下降。可见本发明两种菌种的选择，加之保水凝胶对微生物菌种的保护作用，共同实现了作物产量的提升和土壤生态活性的提高，各原料间相互配合，缺一则效弱。
[0186]
需要说明的是，上述实施例仅仅是实现本发明的优选方式的部分实施例，而非全部实施例。显然，基于本发明的上述实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的其他所有实施例，都应当属于本发明保护的范围。