专利名称：：一种微生物土壤修复剂及其制备方法和应用的制作方法
技术领域：
：本发明属于肥料领域，具体涉及一种微生物土壤修复剂及其制备方法和应用。
背景技术：
：在我国，随着工农业生产的发展，农业污染特别是土壤环境污染问题已越来越突出！全国受重金属污染的耕地多达2000万公顷以上，受农药和其它化学品污染的农田约6000多万公顷。土壤环境质量直接关系到农产品的安全。由于土壤大面积污染，我国每年生产重金属污染的粮食多达1200万吨；全国生产的主要农产品中，农药残留超标率高达16~20%,问题非常严重，我国农产品已经"基本"没有安全保障！在许多重点地区，土壤及地下水污染已经导致癌症等疾病的发病率和死亡率明显高于没有污染的对照区数倍到10多倍。不可置疑，进入WTO后，土壤污染将成为限制我国农产品国际贸易和社会经济可持续发展重大障碍之一，迫切需要修复、治理。在国际上，土壤科学研究已经从传统的农林土壤学发展为环境土壤学，污染土壤修复的研究已成为土壤科学的学科前沿。深入开展污染土壤发生过程与调控、污染土壤修复的研究与应用研究，紧紧把握住污染土壤修复技术创新的方向，直接关系到我国农业污染与生态安全。现有的各种污染土壤修复技术，由于都有一定的适用范围的限制，并或多或少的存在某些问题，其中有些甚至是难以克服的技术难点，如何解决这些技术难点，如何走出目前研究的困境和误区，如何在生态安全的前提下从技术概念进行整体意义上的创新和技术再造，是当前迫切需要解决的一大科学难题。本发明中的微生物土壤修复剂是指利用草炭、沸石粉等天然有机肥作载体将多种有益微生物复合菌带入土壤中，通过微生物技术转移、吸收、降解和转化土壤中的污染物，使其浓度降低到可接受水平，或将有毒有害的污染物转化为无害的物质，从而达到原生态土壤结构，从根源上解决了土壤及环境污染问题，解决了农产品的安全问题，真正实现了人类的健康。
发明内容本发明的目的是提供一种微生物土壤修复剂。本发明的目的还在于提供该微生物土壤修复剂的制备方法。本发明的目的还在于提供该微生物土壤修复剂在修复土壤方面的应用。本发明的目的还在于提供该微生物土壤修复剂在水稻、小麦、棉花、烟草、蔬菜、瓜果等种植业方面的应用。本发明的目的还在于使用该微生物土壤修复剂能够减少化肥和农药的使用量，提高农产品的安全性。本发明提供了一种微生物土壤修复剂，由一种液体微生物肥料含光合细菌、芽孢杆菌、放线菌和乳酸菌，将其吸附草炭、沸石粉等天然有机肥作载体按比例搅拌而成。其中，所述各发酵菌液的体积按体积份计优选为放线菌发酵液1~10,光合细菌发酵液1~10,芽孢杆菌发酵液1~20，乳酸菌发酵液1~10。各种发酵菌液中单位有效活菌数不低于5亿/毫升。本发明还提供了所述微生物土壤修复剂的制备方法。该制备方法包括下述步骤(l)分别将光合细菌、芽孢杆菌、放线菌和乳酸菌的母种接种于一级培养基进行培养，获得一级菌种；(2)分别将光合细菌、芽孢杆菌、放线菌的一级菌种接种于二级培养基进行培养，获得二级菌种；(3)分别将光合细菌、芽孢杆菌、放线菌的二级菌种接种于发酵培养基进行培养，获得发酵菌液；(4)将各发酵菌液按比例混勾即得液体微生物肥料；(5)将微生物肥料按吸附载体(草炭、沸石粉等天然有机肥)的不同喷洒量在20%40%，湿度保持在35%左右，与载体混合搅拌即得。所述步骤(1)中光合细菌一级培养时接种量优选为20%~50%,培养pH优选为6~10，培养温度优选为28~36°C，光照强度优选为3000~4000勒克斯，培养时间优选为7~10天；芽孢杆菌一级培养时接种量优选为5%~15%,培养pH优选为6~8,培养温度优选为28~34°C，培养时间优选为2~3天；放线菌一级培养时接种量优选为10%~50%，培养pH优选为68,培养温度优选为27~32°C,培养时间优选为5~7天；乳酸菌一级培养时接种量优选为5%~20%,培养pH优选为6~8,培养温度优选为28~34°C，培养时间优选为2~5天。所述步骤(2)中光合细菌二级培养优选为间歇式通气培养，接种量优选为20%~50%,培养pH优选为6~10,培养温度优选为28~36°C，光照强度优选为3000~4000勒克斯，培养时间优选为7~10天；芽孢杆菌二级培养优选为通气培养，接种量优选为5%~15%,培养pH优选为6~8，培养温度优选为28~32°C，培养时间优选为2~5天；放线菌二级培养优选为通气培养，接种量优选为20%~50%,培养pH优选为6~8,培养温度优选为27~32°C,培养时间优选为5~7天；乳酸菌二级培养优选为不通气培养，接种量优选为5%~20%,培养pH优选为6~8,培养温度优逸为28~34°C,培养时间优选为2~5天。所述步骤(3)中光合细菌发酵培养优选为间歇式通气培养，将二级菌种接种于500L种子罐，接种量优选为20%~50%，培养pH优选为7~8，培养温度优选为28~36°C，光照强度优选为3000~4000勒克斯，培养时间优逸为7~10天，之后接种于2吨发酵罐，接种量优选为20%~50%,培养pH优选为78,培养温度优选为28~36°C,光照强度优选为3000~4000勒克斯，培养时间优选为7~10天；芽孢杆菌发酵培养优选为通气培养，将二级菌种接种于200L种子罐，接种量优选为5%~15%,培养pH优选为68,培养温度优选为28~32°C,培养时间优选为2~3天，之后接种于2吨发酵罐，接种量优选为20%~50%，培养pH优选为78,培养温度优选为28~36°C,培养时间优选为2~3天；放线菌发酵培养优选为通气培养，将二级菌种接种于500mL种子罐，接种量优选为20%~50%,培养pH优选为6~8,培养温度优选为27~32°C,培养时间优选为5~7天之后接种于2吨发酵罐，接种量优选为20%~50%,培养pH优选78,培养温度优选为28~36°C,培养时间优选为7~10天；乳酸菌发酵培养为不通气培养，将二级菌种接种于200L种子罐，接种量优选为5%~20%,培养pH优选为6~8,培养温度优选为28~32°C,培养时间优选为23天，之后接种于2吨发酵罐，接种量优选为5%~20%，培养pH优选为7~8，培养温度优选为28~36°C,培养时间优选为2~3天。所述步骤(5)吸附载体可为草炭、沸石粉等天然有机肥中其中一种或多种的混合物。本发明还提供了所述微生物土壤修复剂在修复土壤方面的应用。本发明还提供了所述微生物土壤修复剂应用在水稻、小麦、棉花、烟草、蔬菜、瓜果等种植业方面的应用。本发明还提供了所述微生物土壤修复剂的使用方法，其特征在于与基肥、复合肥混合使用，首次使用量23kg/亩，以后每年维护量:卜2kg/亩。本发明还提供了所述微生物土壤修复剂本身含有大量有效活菌，施入土壤中就能作为养分被作物吸收，不会在地里形成残留物。同时通过菌种本身的生长、繁殖、死亡等一系列的微生物活动，为土壤创造腐殖质，来增加土壤内的有机质含量，提高土壤的肥力。这一系列微生物活动还会产生大量的"磷酸聚糖"，帮助分解土壤当中由于长期大量使用化肥所导致的固化和钙化了的化学物质残留，并使土壤变得疏松，氧气和水等得以流通，使板结了的土壤恢复以往的活力和生机，为植物根部的生长创造出宽松的环境，使作物根部迅速生长、深扎。使得长年沉淀在土壤中无机氮、磷、钾以及微量元素等得以充分的为植物根部所吸收，同时，使不健康的处于病态的土壤得以恢复健康，恢复自身的自创力和再生性，使其恢复到原生态的土壤结构。这些作用所带来的结果是使农产品产量高，质量好、品质好、外形美，耐储性强，土壤的肥力得以保护并增强。这种高效功能是其它肥料所没有的，在痩瘠地或者板结地、病虫害严重的土地，施用此微生物土壤修复剂，效果更为明显。有益技术效果体现如下施用本发明后为农作物提供了生长所必需的各种营养元素，而且增加土壤中有益微生物的活性，同时克服了化肥的过量施用和不平衡施肥造成的弊端。过量施用化肥会对自然生态造成破坏，如环境中硝态氮含量的增加，保护地的次生盐渍化，某些土壤结构的破坏，对蔬菜、水果品质的影响，最后造成化肥报酬率的降低和土壤退化。此发明又担负着土壤有机质腐殖质转化的重任，增加土壤团粒结构，提高保水保肥能力，活化被土壤固化了的养分，提高化肥利用率,同时微生物土壤修复剂中的有益微生物向土壤分泌各种有益物质，生长刺激素、吲哚乙酸、赤霉素和各种酶，从而有效地促进养分的转化,减轻了土传病的发生，修复了污染的土壤，是绿色农业、有机农业的理想肥料，在农业可持续发展中有着广阔前景。图1微生物土壤修复剂生产工艺流程图。图2同等肥力的土壤中施用本发明微生物土壤修复剂的烤烟与常规施肥的烤烟根茎对比，示范组比对照组的茎杆粗壮，须根多而长。图3同等肥力的土壤中施用本发明微生物土壤修复剂的烤烟与常规施肥的烤烟生长期对比，示范组比对照组的叶片宽厚、叶色绿、长势健康。图4同等肥力的土壤中施用本发明微生物土壤修复剂的棉花与常规施肥的棉花茎杆对比，示范比对照茎杆粗壮，根系发达，毛细根图5同等肥力的土壤中施用本发明微生物土壤修复剂的棉花与常规施肥的棉花生长期对比，示范比对照枝繁叶茂，现蕾早，蕾铃多。图6同等肥力的土壤中施用本发明微生物土壤修复剂的水稻与常规施肥的水稻苗期根系对比，示范比对照根系发达，毛细根多。图7同等肥力的土壤中施用本发明微生物土壤修复剂的水稻与常规施肥的水稻苗期对比，示范比对照发芽率高，苗齐，苗壮，叶色正绿。具体实施例方式以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。其中，光合细菌一级培养基为MgSO4'7H2O0.2g、(NH4)2S04l.Og、NaHCO35.0g、K2HP040.5g、NaCl0.2g、蛋白胨1.5g;将各成分溶于400ml蒸僧水中，用H3P04和Na2C03调pH7.1,再加入蒸馏水至lOOOml,115。C灭菌10分钟。二级培养基为醋酸钠3g、NaClO.lg、(NH4)2S040.3g、MgS040.2g、KH2P030.5g、K2HP030.3g、柠檬酸铁铵7ml、蛋白胨1.2g、蒸馏水定容至1000ml，用H3P04和Na2C03调pH为7.2。发酵培养基为醋酸钠2.6g、NaCl0.07g、(NH4)2S040.25g、MgS040.16g、KH2P030.38g、K2HP030.25g、杵檬酸铁铵5ml、蛋白胨1.0g、水定容至1000ml、用H3PO4和Na2CO3调pH为7.1~7.2。芽胞杆菌一级培养基为牛肉膏0.3%、蛋白胨1.0%、氯化钠0.5%、蒸馏水定容至1000ml，pH7.0。二级培养基为牛肉膏1.0%、蛋白胨1.0%、氯化钠0.5%、琼脂2.0%、蒸馏水定容至1000ml，pH7.0。发酵培养基为淀粉0.3%、蔗糖0.5%、30.8mg/Kg硫酸锰溶液0.2%、磷酸氢二钾0.3%、磷酸二氢钾0.15%、豆粕3.0%,水补足100%，pH7.0。放线菌一级培养基为硝酸钾l克，可溶性淀粉20克，磷酸氢二钾0.5克，硫酸镁0.5克，氯化钠0,5克，硫酸亚铁0.01克，琼脂20克，蒸馏水补足1000ml，pH7.2~7.4。二级培养基为硝酸钾0.8克，可溶性淀粉8克，葡萄糖5克，酵母汁5克，磷酸氢二钾0.3克，硫酸镁0.2克，氯化钠0.4克，硫酸亚铁0.05克，水补足1000ml，pH7.2~7.4。发酵培养基为葡萄糖1%,酵母汁1%，磷酸氢二钾0.015%,氯化钠0.02%，硫酸亚铁0.003%，水补足100%，pH7.2~7.5。乳酸菌一级培养基为硝酸钾l克，可溶性淀粉10克，磷酸氢二钾0.5克，硫酸镁0.5克，氯化钠0,5克，硫酸亚铁0.01克，琼脂20克，蒸馏水补足1000ml，pH7.2~7.4。二级培养基为硝酸钾0.8克，可溶性淀粉8克，葡萄糖5克，酵母汁5克，磷酸氢二钾0.3克，硫酸镁0.2克，氯化钠0.4克，硫酸亚铁0.05克，水补足lOOOml,pH7.2~7.4。发酵培养基为葡萄糖1%，酵母汁1%，磷酸氢二钾0.015%,氯化钠0.02%,硫酸亚铁0.003%,水补足100%，pH7.2~7.5。实施例l各发酵菌液的生产条件见表l。其中，光合细菌沼泽红假单孢菌培养过程中光照强度为3000勒克斯。表l菌种培养过程沼泽红假单孢菌枯草芽孢杆菌泾阳链霉菌嗜酸乳杆菌一接种量(％)2015105级pH6786培温度("C)32283228养培养时间(天)733接种量(％)352020二级PH8687培养温度('c)28303228培养时间(天)725接种量(％)2015505种子pH7了86罐培温度("c)28283228养培养时间(天)733接种量(％)50202012发酵pH8787罐培温度(r)36283232养培养时间(天)7373取四种发酵好的并且检验合格的菌液体积按体积份计沼泽红假单孢菌150升，枯草芽孢杆菌150升，泾阳链霉菌700升，嗜酸乳杆菌150升，打入储液罐，将储液罐的菌液混合均匀后即为液体微生物肥。实施例2各发酵菌液的生产条件见表2。其中，光合细菌类球红细菌培养过程中光照强度为4000勒克斯。菌种培养过程类球红细菌腊样芽孢杆菌泾阳链霉菌植物乳杆菌一接种量(％)5055012级pH10667培温度(°c)28312734养培养时间(天)10265接种量(％)2015505二级PH6876培养温度(°c)36282734培养时间(天)1065接种量(％)5052020种子pH8667罐培温度()36322730养培养时间(天)106剩您2050505发酵7878罐培温度(°c)28362828养培养时间(天)10之102取四种发酵好的并且检验合格的菌液体积按体积份计沼泽红假单孢菌100升，枯草芽孢杆菌100升，泾阳链霉菌2000升，嗜酸乳杆菌IOO升，打入储液罐，将储液罐的菌液混合均匀后即为液体微生物肥。实施例3各发酵菌液的生产条件见表3。其中，光合细菌沼泽红假单孢菌培养过程中光照强度为3500勒克斯。表3菌种培养过程沼泽红假单孢菌胶质芽孢杆菌泾阳链霉菌嗜酸乳杆菌<table>tableseeoriginaldocumentpage14</column></row><table>取四种发酵好的并且检验合格的菌液体积按体积份计沼泽红假单孢菌1000升，枯草芽孢杆菌1000升，泾阳链霉菌100升，嗜酸乳杆菌1000升，打入储液罐，将储液罐的菌液混合均匀后即为液体微生物肥料。实施例4将微生物肥料的发酵液按吸附载体(草炭、沸石粉等天然有机肥)的不同喷洒量控制在20%40%,湿度控制在35%左右，与载体混合搅拌即得成品。实施例5本发明进一步公开了所述微生物土壤修复剂在修复土壤中的使用方法以及应用在水稻、小麦、棉花、烟草、蔬菜、瓜果等种植业中的明显效果。本发明微生物土壤修复剂与基肥、复合肥混合使用，首次使用量:23kg/亩，以后每年维护量12kg/亩。施于土壤中，增加土壤内的有机质含量，提高土壤的肥力；达到解钾、释磷、固氮的目的，使板结的土壤得到迅速改良；使不健康的处于病态的土壤恢复自身的自创力和再生性，使其恢复到原生态的土壤结构。应用于水稻、小麦、棉花、烟草、蔬菜、瓜果等种植业中，可减少化肥30~50%的用量，减少农药的用量，使作物根部迅速生长、深扎，提高农产品的产量、质量、品质，使其达到有机农产品的标准。实验例1:2005年3月下旬在贵州白色农业示范县凤冈县何坝乡、进化镇、蜂岩镇、分别进行了此微生物土壤修复剂在烤烟上的示范工作，示范面积170亩，示范过程中土壤条件、水肥及各项管理水平一致。根据如下平均数据可以发现，此微生物土壤修复剂能有效改善烟地土壤理化性质，抑制有害微生物的滋生繁衍，改善团粒结构；分解土壤中的有机质、矿物质，增强烟草植株抗病性，减少化肥、农药的用量;使烤烟等作物根系发达，长势旺盛，茎杆粗壮，无病虫害，改善烟叶品质，提高烟叶产量,达到生态优质烟的标准。(如图2、图3)(-)不同生长期表现<table>tableseeoriginaldocumentpage15</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage16</column></row><table>实验例2:山东沾化示范县冯家镇农民赵连清在村东边承包十亩棉田，自1986年起在承包的棉田上种植了近二十年棉花，每年精心耕种、精心管护，投入大量资金购买化肥、农药用于增加土地肥力和灭治病虫害，但随着种植时间的增长、土地板结，病虫害猖獗，在资金投入不断增加、管护精力不减的情况下，棉花产量却逐年下降。特别是近几年来枯萎病、黄萎病大面积恶性发作，使70%的棉苗死亡，成活率仅保持在30%左右，棉株高度始终在5070公分之间徘徊，从而导致棉花产量大幅度下降。2006年4月，赵连清使用了此发明后，棉田出现了惊人的变化棉苗成活率达98%以上，棉花技繁叶茂，棉株普遍增高30公分以上，棉桃个大、伏前桃多6-7个，棉花纤维长、柔软光滑、洁白，基本看不到棉花枯萎病、黄萎病、虫害，品质明显提高；而且棉桃饱满，数量多，平均一株上有30个，比未用的多一倍,产量提高40%以上。(如图4、图5),权利要求1、一种微生物土壤修复剂，其特征在于，由一种液体微生物肥料(含光合细菌、芽孢杆菌、放线菌和乳酸菌按比例混合而成)，将其发酵液吸附草炭、沸石粉等天然有机肥作载体按比例搅拌而成。2、根据权利要求1所述的微生物土壤修复剂，其特征在于，所述各微生物肥料与吸附载体的比例微生物肥料按吸附载体的不同喷洒量在20%40%,载体在60%80%。3、一种权利要求所述微生物土壤修复剂的制备方法，该方法包括下述步骤(1)分别将光合细菌、芽孢杆菌、放线菌和乳酸菌的母种接种于一级培养基进行培养，获得一级菌种；(2)分别将上述一级菌种接种于二级培养基进行培养，获得二级菌种；(3)分别将上述二级菌种接种于发酵培养基进行培养，获得发酵菌液；(4)将各发酵菌液按比例混匀即得液体微生物肥料；(5)将微生物肥料按吸附载体(草炭、沸石粉等天然有机肥)的不同喷洒量在20%40%，湿度在35%左右，与载体混合搅拌即得。4、根据权利要求3所述的微生物土壤修复剂的制备方法，其特征在于，所述步骤(l)中光合细菌一级培养时接种量20%~50%,培养pH610，培养温度2836。C,光照强度3000~4000勒克斯，培养时间710天；芽孢杆菌一级培养时接种量5%~15%，培养pH6-8，培养温度28~34°C，培养时间2~3天；放线菌一级培养时接种量10%~50%,培养pH68,培养温度2732℃,培养时间57天；乳酸菌一级培养时接种量5%~20%,培养pH68,培养温度2834。C,培养时间2~5天。5、根据权利要求3所述的微生物土壤修复剂的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中光合细菌二级培养为间歇式通气培养，接种量20%~50%，培养pH610，培养温度28~36°C，光照强度3000-4000勒克斯，培养时间7~10天；芽孢秆菌二级培养为通气培养，接种量5%~15%,培养pH68,培养温度2832。C,培养时间2~5天；放线菌二级培养为通气培养，接种量20%~50%,培养pH68，培养温度27~32°C,培养时间57天；乳酸菌二级培养为不通气培养，接种量5%~20%，培养pH6-8，培养温度2834"C,培养时间25天。6、根据权利要求3所述的微生物土壤修复剂的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中光合细菌发酵培养为间歇式通气培养，将二级菌种接种于500L种子罐，接种量20%50%,培养pH78,培养温度2836。C,光照强度3000~4000勒克斯，培养时间7~10天，之后接种于2吨发酵罐，接种量20%~50%,培养pH7~8,培养温度28~36°C,光照强度30004000勒克斯，培养时间710天；芽孢杆菌发酵培养为通气培养，将二级菌种接种于200L种子罐，接种量5%~15%，培养pH68,培养温度2832。C，培养时间2~3天，之后接种于2吨发酵罐，接种量20%~50%,培养pH78,培养温度28~36°C,培养时间2~3天；放线菌发酵培养为通气培养，将二级菌种接种于500mL种子罐，接种量20%~50%,培养pH6~8，培养温度2732。C,培养时间5~7天之后接种于2吨发酵罐，接种量20%~50%，培养pH7~8,培养温度2836。C,培养时间7~10天；乳酸菌发酵培养为不通气培养，将二级菌种接种于200L种子罐，接种量5%~20%,培养pH"8，培养温度2832。C,培养时间23天，之后接种于2口屯发酵罐，接种量5%~20%，培养pH7-8，培养温度2836。C,培养时间2~3天。7、权利要求1~3任一所述的微生物土壤修复剂在修复土壤中的应用效果，通过载体草炭、沸石粉等天然有机肥将有益微生物带入土壤中，利用微生物技术转移、吸收、降解和转化土壤中的污染物，调节土壤pH值，消除土壤板结，抑制土传病害，调节土壤生态因子，增加有机质，提高土壤的生产力，达到改良土壤结构的目的，使土壤恢复到原生态结构。8、一种权利要求1~3任一所述的微生物土壤修复剂，其特征在于应用在烟草、棉花、水稻、蔬菜、瓜果等种植业上，能够调节植物个体微生态系统，增强抗病能力，提高产量，改善品质，延长保鲜期,使其达到绿色、有机食品的标准。9、一种权利要求"3任一所述的微生物土壤修复剂的使用方法,其特征在于与基肥、复合肥混合使用，首次使用量23kg/亩，以后每年维护量12kg/亩，可减少化肥3050%的使用量，减少农药使用量，减少成本投入，同时提高农产品的安全性。全文摘要本发明涉及一种微生物土壤修复剂。本发明还涉及该微生物土壤修复剂的制备方法，将含有光合菌、芽孢杆菌、放线菌和乳酸菌的液体微生物肥吸附于草炭、沸石粉等一种或多种天然有机肥中，按比例搅拌而成。本发明还涉及所述微生物土壤修复剂在修复土壤中的应用效果，通过施用此发明，将有益微生物带入土壤中，利用微生物技术转移、吸收、降解和转化土壤中的污染物，调节土壤pH值，消除土壤板结，抑制土传病害，达到改良土壤结构的目的，使土壤恢复到原生态结构。其次，本发明中大量的活菌群体定植于作物根系中，使作物根部迅速生长、深扎，可提高农产品的产量、质量、品质，是有机农业的理想肥料，在农业可持续发展中有着广阔前景。文档编号C05G3/04GK101168491SQ20061015001公开日2008年4月30日申请日期2006年10月24日优先权日2006年10月24日发明者王立平申请人:北京新纪元三色生态科技有限公司