CN114455999A - 黄土丘陵区新修梯田土壤专用微生物菌剂及其制备方法 - Google Patents

黄土丘陵区新修梯田土壤专用微生物菌剂及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种黄土丘陵区新修梯田土壤专用微生物菌剂及其制备方法，涉及菌肥技术领域。按重量份数计，原料包括：PGPR复合微生物菌群5‑15份，农作物秸秆25‑35份，废弃枝条25‑35份，生物质炭6‑10份，中微量元素复合物5‑8份，黄腐酸钾5‑8份，海藻酸4‑6份。本发明的原料简单易得，成本低，利用不同原料的特性进行合理搭配，相互协调，显著改善了黄土丘陵区新修梯田土壤养分不足、理化特性和结构差，不适宜种植的情况。

Description

黄土丘陵区新修梯田土壤专用微生物菌剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及菌肥技术领域，特别是涉及一种黄土丘陵区新修梯田土壤专用微生物菌剂及其制备方法。
背景技术
黄土丘陵(loess hills)是黄土高原上的主要黄土地貌形态。它是由于黄土质地疏松，地表植被和生态***遭到严重破坏，加之黄土高原地区雨季集中于七、八月份、降水强度较大，被地表流水冲刷形成的。黄土丘陵按其形态可以分为两种；长条形称为"梁"，椭圆形或圆形的称为"峁"。梁和峁的顶部面积都不大，但斜坡所占的面积却很大，坡度一般为10-35度。黄土梁、峁地区地面非常破碎，沟谷密度很大。黄土丘陵地区，水土流失严重，因此需要修筑梯田，植树、种草，以进行水土保持。
新修梯田由于原耕作熟化土层大部分移至填土部位，造成生土裸露，使土壤水分、养分、结构都发生了变化，梯田的切土和填土部位，在水、肥、气、热等方面存在着很大差异，加之机械的扰动使土壤结构破坏，造成表土深埋、生土裸露、土层坚硬，不适宜植树、种草。
因此，提供一种黄土丘陵区新修梯田土壤专用微生物菌剂，改善黄土丘陵区新修梯田养分不足、理化特性和结构差的情况，对于黄土丘陵区新修梯田具有重要意义。
发明内容
本发明的目的是提供一种黄土丘陵区新修梯田土壤专用微生物菌剂，以解决上述现有技术存在的问题，改善了黄土丘陵区新修梯田养分不足、理化特性和结构差的情况，使其适宜种植，促进植物的生长。
为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
本发明技术方案之一，黄土丘陵区新修梯田土壤专用微生物菌剂，按重量份数计，原料包括：PGPR复合微生物菌群5-15份，农作物秸秆25-35份，废弃枝条25-35份，生物质炭6-10份，中微量元素复合物5-8份，黄腐酸钾5-8份，海藻酸4-6份。
进一步地，所述PGPR复合微生物菌群由枯草芽孢杆菌、多粘芽孢杆菌、木霉菌、放线菌、地衣芽孢杆菌、巨大芽抱杆菌、苏云金芽抱杆菌、荧光假单胞菌、解淀粉芽抱杆菌、胶质芽抱杆菌和圆褐固氮菌组成。
进一步地，所述枯草芽孢杆菌、多粘芽孢杆菌、木霉菌、放线菌、地衣芽孢杆菌和圆褐固氮菌的质量比为1:1:1:1:1:1。
进一步地，所述农作物秸秆为苜蓿、马铃薯、豆类茎秸秆和禾本科作物秸秆中的一种或多种。
进一步地，所述废弃枝条为枸杞枝条、葡萄枝条、柠条枝条、苹果枝条、山杏枝条、山桃枝条中的一种或几种。
进一步地，按重量份计，所述中微量元素复合物的原料包括：过磷酸钙5-10份，硫酸镁5-10份，硫酸锌5-10份，硼砂10-15份，钼酸铵0.1-0.5份，硫酸亚铁1-5份。
本发明技术方案之二，上述黄土丘陵区新修梯田土壤专用微生物菌剂的制备方法，包括以下步骤：
将农作物秸秆和废弃枝条粉碎，烘干，加入EM原液发酵菌剂并调节含水量60％左右，进行好氧固态发酵后，加入黄腐酸钾、海藻酸、中微量元素复合物、生物质炭和PGPR复合微生物菌群二次发酵5-7d，造粒，干燥，即得到所述黄土丘陵区新修梯田土壤专用微生物菌剂。
进一步地，所述粉碎为至粒径80-120目。
进一步地，好氧固态发酵过程中C/N为28:1，含水量在58-62％之间。
进一步地，所述好氧固态发酵的温度为60-65℃，发酵时间为10-30天，从发酵开始到发酵物料温度达60-65℃时开始翻料，重复3-5次，直至发酵结束。
进一步地，所述二次发酵的温度为60-65℃。
本发明技术方案之三，上述黄土丘陵区新修梯田土壤专用微生物菌剂在黄土丘陵区新修梯田中的应用。
本发明公开了以下技术效果：
(1)本发明原料中的PGPR复合微生物菌群能够持续分泌细胞***素、吲哚乙酸、赤霉素等生长素及氨基酸等活性物质，从而促进生根，使植物根系吸水、吸肥能力增强；同时，PGPR复合微生物菌群还具有活化养分、延长肥效、疏松土壤、中和pH值的作用。
(2)废弃秸秆和废弃枝条经过好氧固态发酵后，形成质地疏松、有机质含量丰富有机物料。其具有改善土壤板结、提高土壤通透性、表面积大，吸附能力强的作用，可用来提高土壤通气性，改善土壤持水能力，促进作物根系生长。
(3)本发明添加的中微量元素复合物配置合理，能够提供植物所必须的硼、钙、镁、锌、硼、钼、铁等微量元素，能有效预防植物缺硼、钙、镁、锌、硼、钼、铁等微量元素造成的生理性病害。
(4)生物质炭疏松多孔，可以吸附土壤中的重金属离子等污染物，为植物提供良好的生长生态环境，同时提高土壤通气性，改良土壤性质。
(5)黄腐酸钾是具有胶体性的有机物质，能使土壤疏松、吸附水量增大，具有透气增湿、养熵、防旱的作用，改善土壤的水、气、热条件；其还能够增加植物体内酶的活性，增加植物基体的抵抗力；黄腐酸钾能与土壤中离子进行交换反应，固定土壤中的重金属离子，防止其进入生物循环；黄腐酸钾具有固氮、解磷、活化钾的作用，其还能与难溶性微量元素发生螯合作用，生成溶解性好、可被植物吸收的腐殖酸微量元素螯合物，从而有利于植物根系吸收微量元素；黄腐酸钾能刺激根系生长，使植物具有更好的固定土壤的能力，防止梯田水土流失。黄腐酸钾官能团比较多，既可以和酸结合，又可以和碱结合，能根据作物需要调节土壤的酸碱度。
(6)海藻酸可以刺激植物防御酶***活性，增强植物抗干旱、寒冷的能力，其还具有促进植物根系发育的作用，提高植物对土壤养分、水分的吸收利用。
(7)本发明使用的农作物秸秆、废弃枝条均为废弃物，实现了废物处理及资源化利用。本发明的原料简单易得，成本低，利用不同原料的特性进行合理搭配，相互协调，显著改善了黄土丘陵区新修梯田土壤养分不足、理化特性和结构差，不适宜种植的情况。
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，均按重量份计。
本发明所用原料如无特殊说明均通过商购获得。
本发明中的PGPR复合微生物菌群是通过将枯草芽孢杆菌、多粘芽孢杆菌、木霉菌、放线菌、地衣芽孢杆菌、巨大芽抱杆菌、苏云金芽抱杆菌、荧光假单胞菌、解淀粉芽抱杆菌、胶质芽抱杆菌和圆褐固氮菌组成分别培养离心、冷冻干燥后等质量混合获得(所述培养方法均为本领域常规技术手段，此处不再赘述)。
实施例1
准确称取原料：PGPR复合微生物菌群10份，农作物秸秆(大豆秸秆和玉米秸秆按质量比1:1混合)30份，废弃枝条(苹果枝条、山杏枝条、山桃枝条质量比1:1:1混合)30份，生物质炭8份，中微量元素复合物(过磷酸钙、硫酸镁、硫酸锌、硼砂、钼酸铵、硫酸亚铁质量比8:8:8:13:0.3:3混合)6份，黄腐酸钾6份，海藻酸5份。
制备方法：将上述重量份的农作物秸秆和废弃枝条粉碎至120目，60℃烘干，加入EM原液发酵菌剂，调节C/N为28:1，含水量在58-62％之间，进行好氧固态发酵，发酵的温度为60℃，发酵时间为20天，从发酵开始到发酵物料温度达60℃时开始翻料，重复4次，直至发酵结束；再加入上述重量份的黄腐酸钾、海藻酸、中微量元素复合物、生物质炭和PGPR复合微生物菌群于65℃(60-65℃与65℃具有相当的效果)进行二次发酵5d(5-7d具有与5d相当的效果)，造粒，与65℃干燥3h，得到黄土丘陵区新修梯田土壤专用微生物菌剂。
实施例2
准确称取原料：PGPR复合微生物菌群15份，农作物秸秆(大豆秸秆和玉米秸秆按质量比1:1混合)35份，废弃枝条(苹果枝条、山杏枝条、山桃枝条质量比1:1:1混合)25份，生物质炭10份，中微量元素复合物(过磷酸钙、硫酸镁、硫酸锌、硼砂、钼酸铵、硫酸亚铁质量比10:10:10:15:0.5:5混合)8份，黄腐酸钾8份，海藻酸6份。
制备方法：将上述重量份的农作物秸秆和废弃枝条粉碎至100目，65℃烘干，加入EM原液发酵菌剂，调节C/N为28:1，含水量在58-62％之间，进行好氧固态发酵，发酵的温度为65℃，发酵时间为15天，从发酵开始到发酵物料温度达60℃时开始翻料，重复3次，直至发酵结束；再加入上述重量份的黄腐酸钾、海藻酸、中微量元素复合物、生物质炭和PGPR复合微生物菌群于65℃进行二次发酵5d，造粒，于65℃干燥3h，得到黄土丘陵区新修梯田土壤专用微生物菌剂。
实施例3
准确称取原料：PGPR复合微生物菌群5份，农作物秸秆(大豆秸秆和玉米秸秆按质量比1:1混合)25份，废弃枝条(苹果枝条、山杏枝条、山桃枝条质量比1:1:1混合)35份，生物质炭6份，中微量元素复合物(过磷酸钙、硫酸镁、硫酸锌、硼砂、钼酸铵、硫酸亚铁质量比5:5:5:10:0.1:1混合)5份，黄腐酸钾5份，海藻酸4份。
制备方法：将上述重量份的农作物秸秆和废弃枝条粉碎至120目，60℃烘干，加入EM原液发酵菌剂，调节C/N为28:1，含水量在58-62％之间，进行好氧固态发酵，发酵的温度为60℃，发酵时间为10天，从发酵开始到发酵物料温度达60℃时开始翻料，重复3次，直至发酵结束；再加入上述重量份的黄腐酸钾、海藻酸、中微量元素复合物、生物质炭和PGPR复合微生物菌群于65℃进行二次发酵5d，造粒，与65℃干燥3h，得到黄土丘陵区新修梯田土壤专用微生物菌剂。
实施例1
准确称取原料：PGPR复合微生物菌群10份，小麦秸秆30份，葡萄枝条30份，生物质炭8份，中微量元素复合物(过磷酸钙、硫酸镁、硫酸锌、硼砂、钼酸铵、硫酸亚铁质量比8:8:8:13:0.3:3混合)6份，黄腐酸钾6份，海藻酸5份。
制备方法：将上述重量份的农作物秸秆和废弃枝条粉碎至120目，60℃烘干，加入EM原液发酵菌剂，调节C/N为28:1，含水量在58-62％之间，进行好氧固态发酵，发酵的温度为60℃，发酵时间为20天，从发酵开始到发酵物料温度达60℃时开始翻料，重复4次，直至发酵结束；再加入上述重量份的黄腐酸钾、海藻酸、中微量元素复合物、生物质炭和PGPR复合微生物菌群二次发酵5-7d，造粒，与65℃干燥3h，得到黄土丘陵区新修梯田土壤专用微生物菌剂。
对比例1
与实施例1相同，区别仅在于，省略PGPR复合微生物菌群和黄腐酸钾的添加。
对比例2
与实施例1相同，区别仅在于，省略PGPR复合微生物菌群的添加。
对比例3
与实施例1相同，区别仅在于，省略中微量元素复合物的添加。
对比例4
与实施例1相同，区别仅在于，省略固态发酵处理的步骤。
试验例1
对同一块黄土丘陵区新修梯田划分区域分别施用实施例1-4、对比例1-4制备的黄土丘陵区新修梯田土壤专用微生物菌剂，之后带土团移栽苹果树苗，观察各区域苹果树苗生长情况以及土壤情况，结果如表1所示。
表1
Figure BDA0003491541390000091
由表1能够看出，施用本发明制备的黄土丘陵区新修梯田土壤专用微生物菌剂，在移栽苹果树时，极大的缩短了缓苗的时间。施用实施例1-4的微生物菌剂，苹果树苗在移栽一年后树干直径分别增长了2.0cm、1.9cm、1.8cm、1.9cm，显著优于对比例1-4树干直径增长的1.0cm、1.5cm、1.4cm、1.6cm，也优于现有技术普遍1.0-1.5cm/年的树干直径增长速度。
黄土丘陵区土壤偏碱性，施用本发明实施例1-4制备的微生物菌剂一年后，土壤pH值明显降低，分别降低了0.6、0.4、0.5.0.6，优于对比例1-4pH降低的0.2、0.3、0.3、0.2。这也说明了本发明制备的黄土丘陵区新修梯田土壤专用微生物菌剂能够显著改善土壤的碱性情况。
新修梯田优于生土裸露，导致土层坚硬，由表1能够看出，施用本发明制备的微生物菌剂后，土壤坚硬状态得到了改良，更利于植物生长。
以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (10)

1.黄土丘陵区新修梯田土壤专用微生物菌剂，其特征在于，按重量份数计，原料包括：PGPR复合微生物菌群5-15份，农作物秸秆25-35份，废弃枝条25-35份，生物质炭6-10份，中微量元素复合物5-8份，黄腐酸钾5-8份，海藻酸4-6份。
2.根据权利要求1所述的黄土丘陵区新修梯田土壤专用微生物菌剂，其特征在于，所述PGPR复合微生物菌群由枯草芽孢杆菌、多粘芽孢杆菌、木霉菌、放线菌、地衣芽孢杆菌、巨大芽抱杆菌、苏云金芽抱杆菌、荧光假单胞菌、解淀粉芽抱杆菌、胶质芽抱杆菌和圆褐固氮菌组成。
3.根据权利要求2所述的黄土丘陵区新修梯田土壤专用微生物菌剂，其特征在于，所述枯草芽孢杆菌、多粘芽孢杆菌、木霉菌、放线菌、地衣芽孢杆菌和圆褐固氮菌的质量比为1:1:1:1:1:1。
4.根据权利要求1所述的黄土丘陵区新修梯田土壤专用微生物菌剂，其特征在于，所述农作物秸秆为苜蓿、马铃薯、豆类茎秸秆和禾本科作物秸秆中的一种或多种。
5.根据权利要求1所述的黄土丘陵区新修梯田土壤专用微生物菌剂，其特征在于，所述废弃枝条为枸杞枝条、葡萄枝条、柠条枝条、苹果枝条、山杏枝条、山桃枝条中的一种或几种。
6.根据权利要求1所述的黄土丘陵区新修梯田土壤专用微生物菌剂，其特征在于，按重量份计，所述中微量元素复合物的原料包括：过磷酸钙5-10份，硫酸镁5-10份，硫酸锌5-10份，硼砂10-15份，钼酸铵0.1-0.5份，硫酸亚铁1-5份。
7.根据权利要求1所述的黄土丘陵区新修梯田土壤专用微生物菌剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
将农作物秸秆和废弃枝条粉碎，烘干，加入EM原液发酵菌剂并调节含水量，进行好氧固态发酵后，加入黄腐酸钾、海藻酸、中微量元素复合物、生物质炭和PGPR复合微生物菌群，造粒，干燥，即得到所述黄土丘陵区新修梯田土壤专用微生物菌剂。
8.根据权利要求7所述的黄土丘陵区新修梯田土壤专用微生物菌剂的制备方法，其特征在于，好氧固态发酵过程中C/N为28:1，含水量在58-62％之间。
9.根据权利要求7所述的黄土丘陵区新修梯田土壤专用微生物菌剂的制备方法，其特征在于，所述好氧固态发酵的温度为60-65℃，发酵时间为10-30天，从发酵开始到发酵物料温度达60-65℃时开始翻料，重复3-5次，直至发酵结束。
10.如权利要求1-6任一项所述的黄土丘陵区新修梯田土壤专用微生物菌剂在黄土丘陵区新修梯田中的应用。
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