CN105693418A - 一种生物修复土壤调理剂及其制备方法 - Google Patents

一种生物修复土壤调理剂及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种生物修复土壤调理剂，由以下原料制成：草碳、菜籽油饼、复合微生物菌剂和海泡石，所述复合微生物菌剂选用固氮芽胞杆菌、有机磷细菌、无机磷细菌、硅酸盐细菌中的一种或多种。本发明还公开了这种生物修复土壤调理剂的制备方法，主要包括磨碎、发酵、干燥处理和检测等步骤。本发明的生物修复土壤调理剂能够吸附及螯合土壤中的重金属，分解土壤中难溶性的磷，并且能固定空气中分子态的氮素，供作物吸收利用，同时能改善土壤的理化性质，增强透气性和保水保肥能力，从而为根系提供良好的土壤微生态环境，使土壤中的多种养分处于有效活化状态，提高养分利用率，减少化学肥料用量。

Description

一种生物修复土壤调理剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及农业生产肥料领域，尤其涉及一种生物修复土壤调理剂及其制备方法。
技术背景
在现有的技术中，农业生产必不可少的使用到土壤调理剂，目前市场上的土壤调理剂大多只有调酸或调碱的功能，不具备提高土壤有效养分的功能，因此对土壤调酸碱性和补充土壤有效养分的步骤是分开的。然而此种调理方法存在一些缺陷尚待改进，如在生产过程中将调酸碱性和补充养分分开，则是增加了生产作业工序，提高了运行成本，另外调酸碱性和补充养分用到多种产品，很可能会因为中和作用或者其他抑制因素使调理效果不佳，削弱产品应有的作用。本发明的目的是为了提供一种可同时调节土壤酸碱性以及补充土壤有效养分的生物修复土壤调理剂，使两种功能达到最佳。
发明内容
为了克服现有技术中的不足，达到上述目的，本发明具体采用如下技术方案：
一种生物修复土壤调理剂，所述生物修复土壤调理剂包括以下重量份数的原料：
草碳700～1100份、菜籽油饼70～90份、复合微生物菌剂0.7～8份和海泡石180～220份；
所述复合微生物菌剂选用固氮芽胞杆菌、有机磷细菌、无机磷细菌、硅酸盐细菌中的一种或多种。
优选地，所述复合微生物菌剂用以下重量组分的菌种：固氮芽胞杆菌1.9～3.5份、有机磷细菌0.7～1.5份、无机磷细菌0.7～1.5份和硅酸盐细菌0.7～1.5份。
优选地，所述生物修复土壤调理剂优选的原料配比为：草碳800～1000份、菜籽油饼75～85份、复合微生物菌剂4～8份和海泡石190～210份。
优选地，所述生物修复土壤调理剂优选的原料配比为：草碳900～1100份、菜籽油饼80～85份、复合微生物菌剂1.4～5份和海泡石200～220份。
优选地，所述生物修复土壤调理剂适用于PH值为4.0~6.0的土壤中。
一种生物修复土壤调理剂的制备方法，包括以下步骤：
（1）磨碎草碳：将富含腐植酸的草碳烘或晒干，经粉碎、球磨、通过250μm标准筛制成草炭粉末；
（2）粉碎菜籽油饼：将成块状的菜籽油饼进行粉碎，使其颗粒大小与米粒大小相近即可；
（3）发酵：将上述步骤得到的草炭粉末、菜籽油饼碎块以及复合微生物菌剂按权利要求1所述的重量组分混合，搅拌均匀，以草碳为载体，以菜籽油饼为有机氮源置入发酵装置中发酵5～7天；
（4）晾干混配：将步骤（3）中得到的发酵物晾干，按权利要求1所述的原料重量组分加入海泡石，充分搅拌均匀后进行检测，检测标准为：腐植酸含量为21%～23%，微生物有效活菌数(cfu)≥0.2亿/g，符合检测标准即可制得粉状成品。
优选地，所述的步骤（4）腐植酸含量优选22%。
本发明的生物修复土壤调理剂，用草碳、菜籽油饼、复合微生物菌剂发酵后和海泡石经高新科学技术研制而成。本发明的创新点：一是充分利用草碳中所含腐植酸的良好生物活性和多种官能团螯合土壤中的重金属；二是充分利用海泡石比表面大的特点吸附重金属；三是充分利用复合微生物菌剂中自生固氮菌的作用，固定空气中分子态的氮素，供作物吸收利用；利用有机磷细菌分解有机肥中的磷，利用无机磷细菌分解土壤中难溶性的磷；利用硅酸盐细菌分解土壤中难溶性的钾；四是改良土壤，微生物的大量繁殖可促进土壤团粒结构的形成，改善土壤的理化性质，增强透气性和保水保肥能力，从而为根系提供良好的土壤微生态环境，使土壤中的多种养分处于有效活化状态，可提高养分利用率，减少化学肥料用量。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明方案做进一步详细描述，下述说明仅是为了解释本发明，并不对其内容进行限定。
实施例1：
一种生物修复土壤调理剂，所述生物修复土壤调理剂含以下重量组分的原料：
草碳700份、菜籽油饼70份、复合微生物菌剂4份和海泡石180份；
所述复合微生物菌剂用固氮芽胞杆菌1.9份、有机磷细菌0.7份、无机磷细菌0.7份和硅酸盐细菌0.7份。其制备方法包括以下步骤：
（1）磨碎草碳：将富含含腐植酸的草碳烘或晒干，经粉碎、球磨、通过250μm标准筛制成草炭粉末；
（2）粉碎菜籽油饼：将成块状的菜籽油饼进行粉碎，使其颗粒大小与米粒大小相近即可；
（3）发酵：将上述步骤得到的草炭粉末、菜籽油饼碎块以及复合微生物菌剂按所述原料的重量组分混合，搅拌均匀，以草碳为载体，以菜籽油饼为有机氮源置入发酵装置中发酵5天；
（4）晾干混配：将步骤（3）中得到的发酵物晾干，按所述原料的重量组分加入海泡石180份，充分搅拌均匀后以腐植酸含量为21%～23%，微生物有效活菌数(cfu)≥0.2亿/g为标准进行检测，符合检测标准即可制得粉状成品。
实施例2：
一种生物修复土壤调理剂，所述生物修复土壤调理剂含以下重量组分的原料：
草碳900份、菜籽油饼80份、复合微生物菌剂6份和海泡石200份；
所述复合微生物菌剂用固氮芽胞杆菌3份、有机磷细菌1份、无机磷细菌1份和硅酸盐细菌1份。其制备方法包括以下步骤：
（1）磨碎草碳：将富含含腐植酸的草碳烘或晒干，经粉碎、球磨、通过250μm标准筛制成草炭粉末；
（2）粉碎菜籽油饼：将成块状的菜籽油饼进行粉碎，使其颗粒大小与米粒大小相近即可；
（3）发酵：将上述步骤得到的草炭粉末、菜籽油饼碎块以及复合微生物菌剂按所述原料的重量组分混合，搅拌均匀，以草碳为载体，以菜籽油饼为有机氮源置入发酵装置中发酵6天；
（4）晾干混配：将步骤（3）中得到的发酵物晾干，按所述原料的重量组分加入海泡石200份，充分搅拌均匀后以腐植酸含量为21%～22%，微生物有效活菌数(cfu)≥0.2亿/g为标准进行检测，符合检测标准即可制得粉状成品。
实施例3：
一种生物修复土壤调理剂，所述生物修复土壤调理剂含以下重量组分的原料：
草碳1100份、菜籽油饼90份、复合微生物菌剂8份和海泡石220份；
所述复合微生物菌剂用固氮芽胞杆菌3.5份、有机磷细菌1.5份、无机磷细菌1.5份和硅酸盐细菌1.5份。其制备方法包括以下步骤：
（1）磨碎草碳：将富含含腐植酸的草碳烘或晒干，经粉碎、球磨、通过250μm标准筛制成草炭粉末；
（2）粉碎菜籽油饼：将成块状的菜籽油饼进行粉碎，使其颗粒大小与米粒大小相近即可；
（3）发酵：将上述步骤得到的草炭粉末、菜籽油饼碎块以及复合微生物菌剂按所述原料的重量组分混合，搅拌均匀，以草碳为载体，以菜籽油饼为有机氮源置入发酵装置中发酵7天；
（4）晾干混配：将步骤（3）中得到的发酵物晾干，按所述原料的重量组分加入海泡石220份，充分搅拌均匀后以腐植酸含量为22%～23%，微生物有效活菌数(cfu)≥0.2亿/g为标准进行检测，符合检测标准即可制得粉状成品。
实施例4
一种生物修复土壤调理剂，所述生物修复土壤调理剂含以下重量组分的原料：
草碳800份、菜籽油饼75份、复合微生物菌剂1.4份和海泡石190份；
所述复合微生物菌剂用有机磷细菌0.7份、无机磷细菌0.7份。其制备方法包括以下步骤：
（1）磨碎草碳：将富含含腐植酸的草碳烘或晒干，经粉碎、球磨、通过250μm标准筛制成草炭粉末；
（2）粉碎菜籽油饼：将成块状的菜籽油饼进行粉碎，使其颗粒大小与米粒大小相近即可；
（3）发酵：将上述步骤得到的草炭粉末、菜籽油饼碎块以及复合微生物菌剂按所述原料的重量组分混合，搅拌均匀，以草碳为载体，以菜籽油饼为有机氮源置入发酵装置中发酵5天；
（4）晾干混配：将步骤（3）中得到的发酵物晾干，按所述原料的重量组分加入海泡石180份，充分搅拌均匀后以腐植酸含量为21%～23%，微生物有效活菌数(cfu)≥0.2亿/g为标准进行检测，符合检测标准即可制得粉状成品。
实施例5
一种生物修复土壤调理剂，所述生物修复土壤调理剂含以下重量组分的原料：
草碳1000份、菜籽油饼80份、固氮芽胞杆菌1.9份和海泡石210份；其制备方法包括以下步骤：
（1）磨碎草碳：将富含含腐植酸的草碳烘或晒干，经粉碎、球磨、通过250μm标准筛制成草炭粉末；
（2）粉碎菜籽油饼：将成块状的菜籽油饼进行粉碎，使其颗粒大小与米粒大小相近即可；
（3）发酵：将上述步骤得到的草炭粉末、菜籽油饼碎块以及复合微生物菌剂按所述原料的重量组分混合，搅拌均匀，以草碳为载体，以菜籽油饼为有机氮源置入发酵装置中发酵5天；
（4）晾干混配：将步骤（3）中得到的发酵物晾干，按所述原料的重量组分加入海泡石180份，充分搅拌均匀后以腐植酸含量为21%～23%，微生物有效活菌数(cfu)≥0.2亿/g为标准进行检测，符合检测标准即可制得粉状成品。
实施例6
一种生物修复土壤调理剂，所述生物修复土壤调理剂含以下重量组分的原料：
草碳900份、菜籽油饼85份、复合微生物菌剂5份和海泡石200份；所述复合微生物菌剂用固氮芽胞杆菌3.5份和硅酸盐细菌1.5份。其制备方法包括以下步骤：
（1）磨碎草碳：将富含含腐植酸的草碳烘或晒干，经粉碎、球磨、通过250μm标准筛制成草炭粉末；
（2）粉碎菜籽油饼：将成块状的菜籽油饼进行粉碎，使其颗粒大小与米粒大小相近即可；
（3）发酵：将上述步骤得到的草炭粉末、菜籽油饼碎块以及复合微生物菌剂按所述原料的重量组分混合，搅拌均匀，以草碳为载体，以菜籽油饼为有机氮源置入发酵装置中发酵5天；
（4）晾干混配：将步骤（3）中得到的发酵物晾干，按所述原料的重量组分加入海泡石180份，充分搅拌均匀后以腐植酸含量为21%～23%，微生物有效活菌数(cfu)≥0.2亿/g为标准进行检测，符合检测标准即可制得粉状成品。
应用实施例1：
以下所述的处理①、处理②和处理③分别指：
处理①：常规施肥+“生物修复土壤调理剂50kg/667㎡”。（常规施肥：N：10kg/667m2，P2O50.2kg/667m2，K2O4.5kg/667m2（其中N60%、P2O5100%、K2O60%+作基肥）；N30%、K2O30%在移栽返青后作分蘖肥；N10%、K2O10%在拔节期作壮籽肥）。“生物修复土壤调理剂50kg/667㎡”在晚稻插秧前基施；
处理②：常规施肥+“生物修复土壤调理剂25kg/667㎡”。（常规施肥：N：10kg/667m2，P2O50.2kg/667m2，K2O4.5kg/667m2（其中N60%、P2O5100%、K2O60%+作基肥）；N30%、K2O30%在移栽返青后作分蘖肥；N10%、K2O10%在拔节期作壮籽肥）。“生物修复土壤调理剂25kg/667㎡”在晚稻插秧前基施；；
处理③对照：常规施肥（不施用“生物修复土壤调理剂”。（常规施肥：N：10kg/667m2，P2O50.2kg/667m2，K2O4.5kg/667m2（其中N60%、P2O5100%、K2O60%+作基肥）；N30%、K2O30%在移栽返青后作分蘖肥；N10%、K2O10%在拔节期作壮籽肥）；
（1）施用生物修复土壤调理剂对改良土壤理化性状的效果：
①施用生物修复土壤调理剂对改良土壤化学性状的效果。试验结果表明，在pH值5.3的酸性稻田，晚稻插秧前基施生物修复土壤调理剂50kg/667㎡+当地晚稻习惯施肥的处理①与处理③对照(CK)比较，土壤pH值提高0.4，土壤有机质含量提高1.0g/kg，碱解氮提高2.0mg/kg，有效磷提高0.9mg/kg，速效钾含量3.2mg/kg，，土壤中活性镉含量下降29.2%,稻米中镉含量下降20.2%；基施生物修复土壤调理剂25kg/667㎡+当地晚稻习惯施肥的处理②与处理③对照(CK)比较，土壤pH值提高0.2，土壤有机质提高0.3g/kg，碱解氮提高1.0mg/kg，有效磷提高0.3mg/kg，速效钾提高2.0mg/kg，土壤中活性镉含量下降20.1%,稻米中镉含量下降15.8%（见表1）。
表1不同处理对土壤化学性状的影响
②施用生物修复土壤调理剂对改良土壤物理性状的效果：试验结果表明，晚稻插秧前基施生物修复土壤调理剂50kg/667㎡+当地晚稻习惯施肥的处理①与处理③对照(CK)比较，土壤容重下降0.5/cm3；土壤中1-0.05粗微团聚体提高9.2g/kg，土壤中0.05-0.001mm粘粒下降16.8g/kg；施用生物修复土壤调理剂25kg/667㎡作基肥+当地晚稻习惯施肥的处理②与处理③对照(CK)比较，土壤容重下降0.03g/cm3，土壤中1-0.05粗微团聚体比对照提高6.8g/kg，土壤中0.05-0.001mm粘粒下降10.2g/kg（见表2）。
表2不同处理对土壤物理性状的影响。
（2）施用生物修复土壤调理剂对改善晚稻经济性状的效果。试验结果表明，晚稻插秧前基施生物修复土壤调理剂50kg/667m2的处理①与处理③空白（CK）比较，平均株高增加3.3cm，有效穗增加1.1万穗/667m2，每穗实粒数增加7.7粒，结实率提高3.9个百分点，千粒重增加0.3g；晚稻插秧前基施生物修复土壤调理剂25kg/667m2的处理②与处理③（CK）比较，平均株高增加2.1cm，有效穗增加0.4万穗/667m2，每穗实粒数增加4.4粒，结实率提高2.0个百分点，千粒重增加0.1g（见表3）。
表3：不同处理对晚稻经济性状的影响
（3）施用生物修复土壤调理剂对晚稻的增产效果：试验结果表明，晚稻插秧前基施生物修复土壤调理剂50kg/667m2的处理①稻谷平均产量为456.0kg/667m2，比处理③空白（CK）平均增产稻谷54.0kg/667m2，增产率为13.4%；处理②比处理③空白（CK）平均增产稻谷28.0kg/667m2，增产率为7.0%。经F检验，增产效果均达极显著水平（见表4）。
表4：不同处理对晚稻产量的影响
F检验表
变异来源 自由度 平方和 均方 F值 F0.05 F0.01
处理间 2 10.940 5.470 39.542 6.944 18.000
重复间 2 0.047 0.023 0.169 6.944 18.000
误 差 4 0.553 0.138 － － －
总变异 8 11.540 － － － －
新复极差多重比较表
本产品适用于我国南方酸性土壤的粮食作物、经济作物和蔬菜作物基施，施用量50Kg/667M2。产品无毒无害、无激素、无残留。
试验结果表明，在pH值5.3的酸性稻田，晚稻插秧前基施生物修复土壤调理剂25-50kg/667㎡，土壤pH值提高0.2-0.4，土壤中活性镉含量下降20.1%-29.2%,稻米中镉含量下降15.8%-20.2%。平均增产稻谷28-54.0kg/667m2，增产率为7.0%-13.4%。
同理，将实施例1的土壤调理剂应用在pH为4.0或4.5或5.0或6.0的稻田中，水稻中的重金属含量下降、稻穗和水稻产量都获得不同程度的提高。
以上所述的仅是本发明的实施方式。显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的非实质性改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其他场合的，均在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种生物修复土壤调理剂，其特征在于，所述生物修复土壤调理剂包括以下重量份数的原料：
草碳700～1100份、菜籽油饼70～90份、复合微生物菌剂0.7～8份和海泡石180～220份；
所述复合微生物菌剂选用固氮芽胞杆菌、有机磷细菌、无机磷细菌、硅酸盐细菌中的一种或多种。
2.根据权利要求1所述的生物修复土壤调理剂，其特征在于，所述复合微生物菌剂用以下重量组分的菌种：固氮芽胞杆菌1.9～3.5份、有机磷细菌0.7～1.5份、无机磷细菌0.7～1.5份和硅酸盐细菌0.7～1.5份。
3.根据权利要求1所述的生物修复土壤调理剂，其特征在于，所述生物修复土壤调理剂优选的原料配比为：草碳800～1000份、菜籽油饼75～85份、复合微生物菌剂4～8份和海泡石190～210份。
4.根据权利要求1所述的生物修复土壤调理剂，其特征在于，所述生物修复土壤调理剂优选的原料配比为：草碳900～1100份、菜籽油饼80～85份、复合微生物菌剂1.4～5份和海泡石200～220份。
5.根据权利要求1所述的生物修复土壤调理剂，其特征在于，所述生物修复土壤调理剂适用于PH值为4.0~6.0的土壤中。
6.根据权利要求1所述的生物修复土壤调理剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）磨碎草碳：将富含腐植酸的草碳烘或晒干，经粉碎、球磨、通过250μm标准筛制成草炭粉末；
（2）粉碎菜籽油饼：将成块状的菜籽油饼进行粉碎，使其颗粒大小与米粒大小相近即可；
（3）发酵：将上述步骤得到的草炭粉末、菜籽油饼碎块以及复合微生物菌剂按权利要求1所述的重量组分混合，搅拌均匀，以草碳为载体，以菜籽油饼为有机氮源置入发酵装置中发酵5～7天；
（4）晾干混配：将步骤（3）中得到的发酵物晾干，按权利要求1所述的原料重量组分加入海泡石，充分搅拌均匀后进行检测，检测标准为：腐植酸含量为21%～23%，微生物有效活菌数(cfu)≥0.2亿/g，符合检测标准即可制得粉状成品。
7.根据权利要求6所述的生物修复土壤调理剂的制备方法，其特征在于，所述的步骤（4）腐植酸含量优选22%。
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