CN114230385A - 盐碱地土壤甜高粱专用微生物菌肥及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了盐碱地土壤甜高粱专用微生物菌肥及其制备方法，主要包括以下质量份原料：复合微生物菌11‑15份，农作物秸秆及废弃枝条35‑42份，食用菌废渣18‑24份，糠醛渣14‑17份，醋渣8‑12份，脱硫磷石膏4‑7份，硫酸铝2‑4份，黄腐酸13‑15份，氨基酸1‑3份，酶解海藻粉5‑8份，鼠李糖脂2‑5份，海藻酸1‑2份，柠檬酸0.5‑1份，水解生物炭6‑10份，中微量元素混合物0.5‑1.5份，木霉菌0.01‑0.1份，长曲霉菌0.05‑0.1份。该微生物菌肥在有效提高甜高粱产量的同时，改善土壤结构，并且减少化肥、农药的使用。

Description

盐碱地土壤甜高粱专用微生物菌肥及其制备方法

技术领域

本发明属于复合微生物菌肥和盐碱地改良剂产品剂制备技术领域，具体涉及盐碱地土壤甜高粱专用微生物菌肥及其制备方法。

背景技术

甜高粱(学名：Sorghum dochna(Forssk.)Snowden)是禾本科一年生植物，为普通高粱的一个变种，除具有普通高粱的一般特征外，其茎秆富含糖分、营养价值高、植株高大、抗旱性强、喜温暖，在全球大多数半干旱地区都可以生长。甜高粱的主要成分是糖类，以葡萄糖和蔗糖为主，是发酵工业的良好碳源，作为碳源可广泛应用于抗生素、有机酸、味精、酒精和酵母的发酵生产中，亦可作为饲草直接用于草畜产业中。由于甜高粱用途较广泛，因此，提高甜高粱产量是目前要解决的关键问题。

由于甜高粱具有抗旱、耐盐碱等特性，对生长的环境条件要求不太严格，因此常种植于盐碱地中，然而，长期在恶劣环境下种植不仅导致甜高粱产量一直得不到提升。而且近几年，随着引黄灌区水资源供应量减少和盐碱地水稻种稻面积的缩减，及盐碱脆弱生态环境草畜产业的发展，对青贮饲草的需求量越来越大，甜高粱作为一种耐盐碱饲草，与饲用玉米混合青贮可作为牛羊等家畜的优质饲草来源。因此，提高盐碱地甜高粱的产量和品质已迫在眉睫。

发明内容

针对上述技术问题，本发明提供一种盐碱地土壤甜高粱专用微生物菌肥及其制备方法，该微生物菌肥在有效提高甜高粱产量的同时，改善土壤结构，并且减少化肥、农药的使用。

为实现上述目的，本发明提出如下技术方案：

一种盐碱地土壤甜高粱专用微生物菌肥，包括以下质量份原料：

复合微生物菌11-15份，农作物秸秆及废弃枝条35-42份，食用菌废渣18-24份，糠醛渣14-17份，醋渣8-12份，脱硫磷石膏4-7份，硫酸铝2-4份，黄腐酸13-15份，氨基酸1-3份，酶解海藻粉5-8份，鼠李糖脂2-5份，海藻酸1-2份，柠檬酸0.5-1份，水解生物炭6-10份，中微量元素混合物0.5-1.5份，木霉菌0.01-0.1份，长曲霉菌0.05-0.1份。

进一步地，所述复合微生物菌包括巨大芽抱杆菌、苏云金芽抱杆菌、荧光假单胞菌、地衣芽孢杆菌、解淀粉芽抱杆菌、胶质芽抱杆菌和圆褐固氮菌，质量比为1:1:1:1:1:1:1。该菌群具有有机氮矿化能力、有机质及纤维素分解能力、固氮解磷解钾及分泌IAA等功能。

进一步地，所述废弃枝条包括枸杞枝条、葡萄枝条、柠条枝条或枣树枝条；所述农作物秸秆包括玉米秸秆、甜高粱秸秆或大豆秸秆。

进一步地，所述中微量元素混合物包括钙、镁、锌、硼、钼和铁。各元素等质量混合。

本发明所述的生物炭为官能团化水热解生物炭粉末，该生水解物炭有高度发达的孔隙结构及稳定的芳香结构，酸性，自然条件下氧化速率缓慢，将其作为肥料使用，可对土壤理化特性进行一定的调节，从而改良盐碱地特性。

本发明还提供一种盐碱地土壤甜高粱专用微生物菌肥的制备方法，包括以下步骤：

(1)将农作物秸秆及废弃枝条、食用菌废渣、糠醛渣、醋渣分别粉碎烘干后混合，然后加入木霉菌和长曲霉菌，调节水分，进行好氧固态发酵，收集发酵料；

(2)在发酵结束时加入复合微生物菌、脱硫磷石膏、硫酸铝、黄腐酸、氨基酸、酶解海藻粉、鼠李糖脂、海藻酸、柠檬酸、水解生物炭以及中微量元素混合物，混匀，继续进行二次好氧固态发酵，再次收集发酵料，烘干，造粒，即得盐碱地土壤甜高粱专用微生物菌肥。

鼠李糖脂在土壤结构中，起着土壤胶体的作用，带有负电荷，具有阳离子交换能力，当盐碱地中离子浓度过高，鼠李糖脂会通过螯合作用减缓盐分的危害，从而提高对盐碱地的改良情况。而且在碱性条件下，可以电离出Rh^-与H⁺，H⁺与碱性土壤中OH^-中和，使土壤的pH降低，从而改变土壤板结环境条件。且鼠李糖脂作为有机质，无毒无污染，作为土壤微生物的营养物质使有益菌群数增加，活力增强，使有害菌群数减少，提高土壤肥力。

进一步地，所述粉碎为至粒径为80-120目。

进一步地，步骤(1)所述好氧固态发酵前期发酵温度为50℃，发酵24h，中期发酵温度60℃，发酵48h，后期发酵温度70℃，发酵24h；步骤(2)所述好氧固态发酵温度为60-65℃，发酵48h。

进一步地，步骤(1)所述好氧固态发酵过程中，C/N为28:1；调节水分至混合体系含水率为50-60％。

本发明还提供一种盐碱地土壤甜高粱专用微生物菌肥在盐碱地土壤修复中的应用。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

本发明制备的盐碱地土壤甜高粱专用微生物菌肥将农作物秸秆及废弃枝条、废渣等有机废弃物资源化利用，经过木霉菌和长曲霉菌进行好氧固态发酵，然后在复合微生物菌条件下结合矿源硫酸铝、矿源黄腐酸、海藻酸、柠檬酸、官能团化水热解生物炭等盐碱土改良物质继续进行二次好氧固态发酵，同时复配甜高粱生长需要的中微量元素混合物，兼顾了盐碱地土壤盐碱胁迫的降低、土壤理化特性的调控，土壤结构的改善，有利于甜高粱种植过程中的生长营养需求，同时克服了盐碱地大量化肥、农药施用带来的环境污染，有效缓解了化肥大量施用对环境造成的压力，同时弥补了盐碱地甜高粱单施有机肥料难以满足对中微量元素的有效供给，在盐碱地土壤改良的同时能够极大地提高盐碱地甜高粱的产量和品质。

具体实施方式

现详细说明本发明的多种示例性实施方式，该详细说明不应认为是对本发明的限制，而应理解为是对本发明的某些方面、特性和实施方案的更详细的描述。

应理解本发明中所述的术语仅仅是为描述特别的实施方式，并非用于限制本发明。另外，对于本发明中的数值范围，应理解为还具体公开了该范围的上限和下限之间的每个中间值。在任何陈述值或陈述范围内的中间值以及任何其他陈述值或在所述范围内的中间值之间的每个较小的范围也包括在本发明内。这些较小范围的上限和下限可独立地包括或排除在范围内。

除非另有说明，否则本文使用的所有技术和科学术语具有本发明所述领域的常规技术人员通常理解的相同含义。虽然本发明仅描述了优选的方法和材料，但是在本发明的实施或测试中也可以使用与本文所述相似或等同的任何方法和材料。本说明书中提到的所有文献通过引用并入，用以公开和描述与所述文献相关的方法和/或材料。在与任何并入的文献冲突时，以本说明书的内容为准。

在不背离本发明的范围或精神的情况下，可对本发明说明书的具体实施方式做多种改进和变化，这对本领域技术人员而言是显而易见的。由本发明的说明书得到的其他实施方式对技术人员而言是显而易见的。本申请说明书和实施例仅是示例性的。

关于本文中所使用的“包含”、“包括”、“具有”、“含有”等等，均为开放性的用语，即意指包含但不限于。

本发明中所述的“份”如无特别说明，均按质量份计。

以下实施例中所使用的巨大芽抱杆菌、苏云金芽抱杆菌、荧光假单胞菌、地衣芽孢杆菌、解淀粉芽抱杆菌、胶质芽抱杆菌、圆褐固氮菌、木霉菌、长曲霉菌均为市场上购买。

巨大芽抱杆菌、苏云金芽抱杆菌、荧光假单胞菌、地衣芽孢杆菌、解淀粉芽抱杆菌、胶质芽抱杆菌、圆褐固氮菌质量比为1:1:1:1:1:1:1。

以下实施例所使用的木霉菌孢子数为2×10⁸个/g,长曲霉菌孢子数为1.5×10⁷个/g。

以下实施例中微量元素混合物中钙、镁、锌、硼、钼和铁等质量混合。

以下实施例使用的水解生物炭为废弃物低温(300℃)热解后得到的水解生物炭。

实施例1

一种盐碱地土壤甜高粱专用微生物菌肥，包括以下质量份原料：

复合微生物菌13份，枸杞枝条20份，甜高粱秸秆18份，食用菌废渣20份，糠醛渣15份，醋渣10份，脱硫磷石膏5.5份，硫酸铝3份，黄腐酸14份，氨基酸2份，酶解海藻粉6份，鼠李糖脂4份，海藻酸1.5份，柠檬酸0.7份，水解生物炭8份，中微量元素混合物1份，木霉菌0.05份，长曲霉菌0.07份。

制备方法：

(1)将枸杞枝条、甜高粱秸秆、食用菌废渣、糠醛渣、醋渣分别粉碎至粒径为100目，烘干，混合，然后在混合物中加入木霉菌和长曲霉菌，调节水分至混合体系含水率为55％，在C/N为28:1的条件下进行好氧固态发酵，前期发酵温度为50℃，发酵24h，中期发酵温度60℃，发酵48h，后期发酵温度70℃，发酵24h，收集发酵料；

(2)在步骤(1)发酵结束时加入复合微生物菌、脱硫磷石膏、硫酸铝、黄腐酸、氨基酸、酶解海藻粉、鼠李糖脂、海藻酸、柠檬酸、生物炭以及中微量元素混合物，混匀，继续进行二次好氧固态发酵，发酵温度为63℃，发酵48h，再次收集发酵料，烘干，造粒，即得盐碱地土壤甜高粱专用微生物菌肥。

实施例2

一种盐碱地土壤甜高粱专用微生物菌肥，包括以下质量份原料：

复合微生物菌15份，葡萄枝条15份，玉米秸秆20份，食用菌废渣18份，糠醛渣14份，醋渣12份，脱硫磷石膏7份，硫酸铝2份，黄腐酸13份，氨基酸3份，酶解海藻粉8份，鼠李糖脂2份，海藻酸1份，柠檬酸1份，生物炭10份，中微量元素混合物0.5份，木霉菌0.01份，长曲霉菌0.1份。

制备方法同实施例1。

实施例3

一种盐碱地土壤甜高粱专用微生物菌肥，包括以下质量份原料：

复合微生物菌11份，柠条枝条12份，大豆秸秆30份，食用菌废渣24份，糠醛渣17份，醋渣8份，脱硫磷石膏4份，硫酸铝4份，黄腐酸15份，氨基酸1份，酶解海藻粉5份，鼠李糖脂5份，海藻酸2份，柠檬酸0.5份，生物炭6份，中微量元素混合物1.5份，木霉菌0.1份，长曲霉菌0.05份。

制备方法同实施例1。

实施例4

同实施例1，区别在于，13份复合微生物菌由巨大芽抱杆菌、苏云金芽抱杆菌、荧光假单胞菌、地衣芽孢杆菌、解淀粉芽抱杆菌、胶质芽抱杆菌、圆褐固氮菌、枯草芽孢杆菌、链霉菌、蜡样芽孢杆菌、细黄链霉菌等质量比混合。

对比例1

同实施例1，区别在于，将所有原料混合，按照步骤(1)的方法进行发酵，具体为：将枸杞枝条、甜高粱秸秆、食用菌废渣、糠醛渣、醋渣分别粉碎至粒径为100目，烘干，混合，然后在混合物中加入木霉菌、长曲霉菌、复合微生物菌、脱硫磷石膏、硫酸铝、黄腐酸、氨基酸、酶解海藻粉、鼠李糖脂、海藻酸、柠檬酸、生物炭以及中微量元素混合物，调节水分至混合体系含水率为55％，在C/N为28:1的条件下进行好氧固态发酵，前期发酵温度为50℃，发酵24h，中期发酵温度60℃，发酵48h，后期发酵温度70℃，发酵24h，收集发酵料，烘干，造粒，即得盐碱地土壤甜高粱专用微生物菌肥。

对比例2

同实施例1，区别在于，未加入木霉菌和长曲霉菌，将步骤(2)中一半质量的复合微生物菌作为步骤(1)的发酵菌。

对比例3

同实施例1，区别在于，将所有原料混合，按照步骤(2)的方法进行发酵，具体为：将枸杞枝条、甜高粱秸秆、食用菌废渣、糠醛渣、醋渣分别粉碎至粒径为100目，烘干，混合，然后在混合物中加入木霉菌、长曲霉菌、复合微生物菌、脱硫磷石膏、硫酸铝、黄腐酸、氨基酸、酶解海藻粉、鼠李糖脂、海藻酸、柠檬酸、水解生物炭以及中微量元素混合物，调节水分至混合体系含水率为60％，在C/N为28:1的条件下进行好氧固态发酵，发酵温度为63℃，发酵48h，再次收集发酵料，烘干，造粒，即得盐碱地土壤甜高粱专用微生物菌肥。

试验例1

将实施例1-4和对比例1-3制备的盐碱地土壤甜高粱专用微生物菌肥施用在种植甜高粱的相同面积内的盐碱地中，对照组施用N、P、K等养分含量的化肥。期间正常进行田间管理、浇水等，籽粒成熟后收获，观察植甜高粱产量增加变化，结果如表1所示。

实施例1-4和对比例1-3制备的盐碱地土壤甜高粱专用微生物菌肥施用两次，一次是基肥，在种植前深翻过程中施用1500kg/hm²，第二次是在甜高粱株苗期施用，施用量为1500kg/hm²，开沟条施，距离甜高粱根基15cm左右。

表1

从表1中可以看出，本发明制备的盐碱地土壤甜高粱专用微生物菌肥可有效提高甜高粱的籽粒产量，并且得到的秸秆质量重、株高高、产量多，可进一步作为有机肥的原料，秸秆还田，不仅增加了肥料原料的产量，同时降低了肥料的制备成本，一举多得。最关键的是，本发明制备的微生物菌肥用量极小，进一步降低了成本。并且可以看出，实施例4中经过改变菌种类型后，其各项参数较实施例1更高，说明枯草芽孢杆菌、链霉菌、蜡样芽孢杆菌、细黄链霉菌的加入能够进一步提高各项参数，更有利于本发明。

对实施例1和对照组得到的秸秆进行营养成分分析，按照GB/T标准，结果如表2所示。

表2

营养成分/％	实施例1	对照组
			水分	4.5	4.2
粗蛋白	16.4	1.2
			灰分	9.1	7.6
粗脂肪	0.9	0.8
			粗纤维	33.8	31.1
钙	6.9	4.7
			磷	1.9	1.5
pH值	8.1	8.3

从表2可以看出，经过本发明制备的盐碱地土壤甜高粱专用微生物菌肥施用的甜高粱营养更丰富，说明本发明制备的微生物菌肥具有改良盐碱地的作用，从而才导致土壤营养供给充足，确保了甜高粱茎秆的营养。由此可见，本发明种植得到的甜高粱茎秆不仅可以作为优质的有机肥原料，还可以用于饲料制品。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种盐碱地土壤甜高粱专用微生物菌肥，其特征在于，包括以下质量份原料：

复合微生物菌11-15份，农作物秸秆及废弃枝条35-42份，食用菌废渣18-24份，糠醛渣14-17份，醋渣8-12份，脱硫磷石膏4-7份，硫酸铝2-4份，黄腐酸13-15份，氨基酸1-3份，酶解海藻粉5-8份，鼠李糖脂2-5份，海藻酸1-2份，柠檬酸0.5-1份，水解生物炭6-10份，中微量元素混合物0.5-1.5份，木霉菌0.01-0.1份，长曲霉菌0.05-0.1份。

2.根据权利要求1所述的盐碱地土壤甜高粱专用微生物菌肥，其特征在于，所述复合微生物菌包括巨大芽抱杆菌、苏云金芽抱杆菌、荧光假单胞菌、地衣芽孢杆菌、解淀粉芽抱杆菌、胶质芽抱杆菌和圆褐固氮菌。

3.根据权利要求2所述的盐碱地土壤甜高粱专用微生物菌肥，其特征在于，所述巨大芽抱杆菌、苏云金芽抱杆菌、荧光假单胞菌、地衣芽孢杆菌、解淀粉芽抱杆菌、胶质芽抱杆菌、圆褐固氮菌质量比为1:1:1:1:1:1:1。

4.根据权利要求1所述的盐碱地土壤甜高粱专用微生物菌肥，其特征在于，所述废弃枝条包括枸杞枝条、葡萄枝条、柠条枝条或枣树枝条；所述农作物秸秆包括玉米秸秆、甜高粱秸秆或大豆秸秆。

5.根据权利要求1所述的盐碱地土壤甜高粱专用微生物菌肥，其特征在于，所述中微量元素混合物包括钙、镁、锌、硼、钼和铁。

6.一种如权利要求1-5任一项所述的盐碱地土壤甜高粱专用微生物菌肥的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)将农作物秸秆及废弃枝条、食用菌废渣、糠醛渣、醋渣分别粉碎烘干后混合，然后加入木霉菌和长曲霉菌，调节水分，进行好氧固态发酵，收集发酵料；

(2)在发酵结束时加入复合微生物菌、脱硫磷石膏、硫酸铝、黄腐酸、氨基酸、酶解海藻粉、鼠李糖脂、海藻酸、柠檬酸、水解生物炭以及中微量元素混合物，混匀，继续进行二次好氧固态发酵，再次收集发酵料，烘干，造粒，即得盐碱地土壤甜高粱专用微生物菌肥。

7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述粉碎为至粒径为80-120目。

8.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述好氧固态发酵前期发酵温度为50℃，发酵24h，中期发酵温度60℃，发酵48h，后期发酵温度70℃，发酵24h；步骤(2)所述好氧固态发酵温度为60-65℃，发酵48h。

9.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述好氧固态发酵过程中，C/N为28:1；调节水分至混合体系含水率为50-60％。

10.一种如权利要求1-5任一项所述的盐碱地土壤甜高粱专用微生物菌肥在盐碱地土壤修复中的应用。