本发明属于盐碱地改良的技术领域，具体涉及一种能改良盐碱地的生物矿物肥及其应用。
背景技术：
盐碱土是各类盐化土、碱化土的统称。土壤的盐碱化使得农田无法耕种、土壤经济效益低下，浪费了土地资源。然而，盐碱地经过改良可以转化为耕地，这对于农业的可持续发展具有重要意义。
盐碱地的生物改良不破坏生态环境，其主要是通过引种、筛选和种植耐盐植物来改善土壤物理、化学性质和土壤小气候。
土壤中的有益微生物，在自身的代谢活动过程中能分泌大量的生理活性物质，从而改善土壤理化性质，提高土壤中的养分含量；矿物质肥能有效提高土壤肥力，改善土壤结构，提高植物养分的吸收效率。
因此，开发一种含有益微生物的生物矿物肥，并将其应用于盐碱地种植的作物，对于改良盐碱地意义重大。
技术实现要素：
本发明要解决的技术问题是提供一种能改良盐碱地的生物矿物肥及其应用，降低盐碱地土壤中的含盐量和pH值。
一方面，本发明提供一种能改良盐碱地的生物矿物肥，其主要由包括复合微生物、麸皮、尿素、磷酸二铵、硫酸钾、硫酸锌、硫酸锰、硫酸亚铁、硼酸钠、硅酸钠、葡萄糖酸钙、磷酸二氢钙、沸石粉、硅藻土和膨润土在内的原料制备而成。
优选地，所述生物矿物肥是通过将所述原料在水分含量为40-60％、18-28℃温度下发酵3-15天制备而成的。
优选地，所述原料中各组分按照重量计为所述复合微生物5-10份、所述麸皮10-20份、所述尿素1-6份、所述磷酸二铵1-15份、所述硫酸钾1-15份、所述硫酸锌2-4份、所述硫酸锰2-4份、所述硫酸亚铁2-4份、所述硼酸钠2-4份、所述硅酸钠2-4份、所述葡萄糖酸钙2-4份、所述磷酸二氢钙4-6份、所述沸石粉15-20份、所述硅藻土5-10份和所述膨润土5-10份。
优选地，所述原料中各组分按照重量计为所述复合微生物5份、所述麸皮10份、所述尿素3份、所述磷酸二铵9份、所述硫酸钾15份、所述硫酸锌2份、所述硫酸锰2份、所述硫酸亚铁2份、所述硼酸钠2份、所述硅酸钠2份、所述葡萄糖酸钙2份、所述磷酸二氢钙5份、所述沸石粉20份、所述硅藻土5份和所述膨润土10份。
优选地，所述原料中各组分按照重量计为所述复合微生物7份、所述麸皮16份、所述尿素1份、所述磷酸二铵15份、所述硫酸钾1份、所述硫酸锌3份、所述硫酸锰3份、所述硫酸亚铁3份、所述硼酸钠3份、所述硅酸钠3份、所述葡萄糖酸钙3份、所述磷酸二氢钙4份、所述沸石粉17份、所述硅藻土7份和所述膨润土15份。
优选地，所述原料中各组分按照重量计为所述复合微生物10份、所述麸皮20份、所述尿素6份、所述磷酸二铵1份、所述硫酸钾8份、所述硫酸锌4份、所述硫酸锰4份、所述硫酸亚铁4份、所述硼酸钠4份、所述硅酸钠4份、所述葡萄糖酸钙4份、所述磷酸二氢钙6份、所述沸石粉15份、所述硅藻土10份和所述膨润土8份。
优选地，所述复合微生物包括黄蓝状菌、粉红聚端孢菌、厚垣轮枝菌、德氏乳杆菌、酿酒酵母和解淀粉芽孢杆菌。
优选地，所述黄蓝状菌的含菌量≥2.0×1010cfu/g，所述粉红聚端孢菌的含菌量≥2.5×1010cfu/g，所述厚恒轮枝菌的含菌量≥1.5×1010cfu/g，所述德氏乳杆菌的含菌量≥4.0×1011cfu/g，所述酿酒酵母的含菌量≥1.0×1010cfu/g，所述解淀粉芽孢杆菌的含菌量≥3.0×1010cfu/g。
另一方面，本发明还提供上述生物矿物肥的应用，将所述生物矿物肥以基肥的方式施入土壤，然后翻耕，播种。
优选地，所述生物矿物肥的施用量为60-120kg/hm2。
将本发明的生物矿物肥施入盐碱地土壤，能促进种植于盐碱地的作物生长，降低盐碱地土壤中的含盐量和pH值，改善盐碱地的土壤理化性质和生态环境。
具体实施方式
下面结合具体实施例来进一步描述本发明，本发明的优点和特点将会随着描述而更为清楚。但是应当理解，实施例仅是示例性的，不对本发明的范围构成限制。本领域技术人员应该理解的是，在不偏离本发明的精神和范围下可以对本发明技术方案的细节和形式进行修改或替换，但这些修改和替换均落入本发明的保护范围内。
在下文的描述中，所涉及的方法如无特别说明，则均为本领域的常规方法。所涉及的原料如无特别说明，则均是能从公开商业途径获得的原料。
本发明将复合微生物、麸皮、尿素、磷酸二铵、硫酸钾、硫酸锌、硫酸锰、硫酸亚铁、硼酸钠、硅酸钠、葡萄糖酸钙、磷酸二氢钙、沸石粉、硅藻土、膨润土和清水按照一定比例配比，然后经过发酵得到一种能改良盐碱地的生物矿物肥。本发明的生物矿物肥施入盐碱地土壤，可促进种植于盐碱地的作物的生长，降低盐碱地土壤中的含盐量和pH值，改善盐碱地的土壤理化性质和生态环境。
在本发明的一个具体实施方式中，改良盐碱地的生物矿物肥采用复合微生物、麸皮、尿素、磷酸二铵、硫酸钾、硫酸锌、硫酸锰、硫酸亚铁、硼酸钠、硅酸钠、葡萄糖酸钙、磷酸二氢钙、沸石粉、硅藻土、膨润土和清水组成的原料制备而成。其具体制备过程包括：步骤1，制备复合微生物；步骤2，制备混合物料；步骤3，将混合物料发酵。
在制备复合微生物的步骤1，选取黄蓝状菌(Talaromyces flavus)菌粉、粉红聚端孢菌(Trichotheciumroseum)菌粉、厚垣轮枝菌(Verticillium chlamydosporium)菌粉、德氏乳杆菌(Lactobacillus delbrueckii)菌粉、酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)菌粉和解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens)菌粉，然后将六种菌粉按照重量计的配比关系进行复配获得复合微生物，优选黄蓝状菌菌粉10-20份、粉红聚端孢菌菌粉5-15份、厚垣轮枝菌菌粉2-8份、德氏乳杆菌菌粉10-25份、酿酒酵母菌粉10-25份和解淀粉芽孢杆菌菌粉1-10份。六种菌粉可以自行制备，一方面，分别将德氏乳杆菌、酿酒酵母和解淀粉芽孢杆菌在相应的液体培养基中发酵培养获得菌液，然后从发酵培养物中分离菌体并干燥浓缩制成单菌株固态菌粉。各种单菌株菌粉中的含菌量分别为：德氏乳杆菌的含菌量≥4.0×1011cfu/g、酿酒酵母的含菌量≥1.0×1010cfu/g和解淀粉芽孢杆菌的含菌量≥3.0×1010cfu/g。另一方面，分别将黄蓝状菌、粉红聚端孢菌和厚垣轮枝菌在相应的固体培养基中发酵获得固态培养物，然后将固态培养物干燥、粉碎制成单菌株固态菌粉。各单菌株菌粉中的含菌量分别为：黄蓝状菌的含菌量≥2.0×1010cfu/g、粉红聚端孢菌的含菌量≥2.5×1010cfu/g和厚恒轮枝菌的含菌量≥1.5×1010cfu/g。
在制备混合物料的步骤2，按照预定的重量配比称取复合微生物、麸皮、尿素、磷酸二铵、硫酸钾、硫酸锌、硫酸锰、硫酸亚铁、硼酸钠、硅酸钠、葡萄糖酸钙、磷酸二氢钙、沸石粉、硅藻土和膨润土，然后将各原料添加在一起，搅拌，混合均匀后添加清水调整混合物料的水分含量为40-60％。各主要原料的重量配比分别优选：复合微生物5-10份、麸皮10-20份、尿素1-6份、磷酸二铵1-15份、硫酸钾1-15份、硫酸锌2-4份、硫酸锰2-4份、硫酸亚铁2-4份、硼酸钠2-4份、硅酸钠2-4份、葡萄糖酸钙2-4份、磷酸二氢钙4-6份、沸石粉15-20份、硅藻土5-10份和膨润土5-10份。
在将混合物料发酵的步骤3，混合物料的初始pH自然，控制发酵温度在18-28℃范围内，发酵3-15天，发酵产物作为生物矿物肥。
在应用本发明的生物矿物肥改良盐碱地时，按照60-120kg/hm2的施用量，将生物矿物肥以基肥的方式施入土壤，然后翻耕，播种。
为了帮助更好地理解本发明的技术方案，以下提供实施例，用于说明本发明的生物矿物肥的制备过程及其应用方法。
实施例一
本实施例的生物矿物肥的原料包括按重量计的复合微生物5份、麸皮10份、尿素3份、磷酸二铵9份、硫酸钾15份、硫酸锌2份、硫酸锰2份、硫酸亚铁2份、硼酸钠2份、硅酸钠2份、葡萄糖酸钙2份、磷酸二氢钙5份、沸石粉20份、硅藻土5份和膨润土10份。其中的复合微生物由黄蓝状菌菌粉、粉红聚端孢菌菌粉、厚垣轮枝菌菌粉、德氏乳杆菌菌粉、酿酒酵母菌粉和解淀粉芽孢杆菌菌粉组成，按照重量计的六种菌粉的份数分别是黄蓝状菌菌粉10份、粉红聚端孢菌菌粉11份、厚垣轮枝菌菌粉8份、德氏乳杆菌菌粉18份、酿酒酵母菌粉25份和解淀粉芽孢杆菌菌粉1份。以上六种菌粉是发明人自行制备的，其中德氏乳杆菌、酿酒酵母和解淀粉芽孢杆菌分别通过在相应的液体培养基中发酵培养获得菌液，然后从发酵培养物中分离菌体并干燥浓缩制得单菌株固态菌粉，德氏乳杆菌的含菌量≥4.0×1011cfu/g，酿酒酵母的含菌量≥1.0×1010cfu/g，解淀粉芽孢杆菌的含菌量≥3.0×1010cfu/g。黄蓝状菌、粉红聚端孢菌和厚垣轮枝菌分别通过在相应的固体培养基中发酵获得固态培养物，然后将固态培养物干燥、粉碎制成单菌株固态菌粉，黄蓝状菌的含菌量≥2.0×1010cfu/g，粉红聚端孢菌的含菌量≥2.5×1010cfu/g，厚恒轮枝菌的含菌量≥1.5×1010cfu/g。
该生物矿物肥通过以下步骤制备而成。
步骤1，制备复合微生物，将黄蓝状菌菌粉、粉红聚端孢菌菌粉、厚垣轮枝菌菌粉、德氏乳杆菌菌粉、酿酒酵母菌粉和解淀粉芽孢杆菌菌粉混合均匀得到复合微生物。
步骤2，混合原料制备生物矿物肥，将复合微生物、麸皮、尿素、磷酸二铵、硫酸钾、硫酸锌、硫酸锰、硫酸亚铁、硼酸钠、硅酸钠、葡萄糖酸钙、磷酸二氢钙、沸石粉、硅藻土和膨润土添加在一起，搅拌，混合均匀后添加清水调整混合物料的水分含量为40％。
步骤3，发酵，混合物料的初始pH自然，控制发酵温度在18-28℃的范围内，发酵3天，发酵结束的产物作为生物矿物肥1。
生物矿物肥1的应用方法为：在改良盐碱地时，按照60kg/hm2的施用量，将生物矿物肥1作为基肥施入土壤，然后翻耕，播种。
实施例二
本实施例的生物矿物肥的原料包括按重量计的复合微生物7份、麸皮16份、尿素1份、磷酸二铵15份、硫酸钾1份、硫酸锌3份、硫酸锰3份、硫酸亚铁3份、硼酸钠3份、硅酸钠3份、葡萄糖酸钙3份、磷酸二氢钙4份、沸石粉17份、硅藻土7份和膨润土15份。其中的复合微生物由黄蓝状菌菌粉、粉红聚端孢菌菌粉、厚垣轮枝菌菌粉、德氏乳杆菌菌粉、酿酒酵母菌粉和解淀粉芽孢杆菌菌粉组成，按照重量计的六种菌粉的份数分别是黄蓝状菌菌粉15份、粉红聚端孢菌菌粉5份、厚垣轮枝菌菌粉4份、德氏乳杆菌菌粉25份、酿酒酵母菌粉10份和解淀粉芽孢杆菌菌粉6份。以上六种菌粉是发明人自行制备的，其中德氏乳杆菌、酿酒酵母和解淀粉芽孢杆菌分别通过在相应的液体培养基中发酵培养获得菌液，然后从发酵培养物中分离菌体并干燥浓缩制得单菌株固态菌粉，德氏乳杆菌的含菌量≥4.0×1011cfu/g，酿酒酵母的含菌量≥1.0×1010cfu/g，解淀粉芽孢杆菌的含菌量≥3.0×1010cfu/g。黄蓝状菌、粉红聚端孢菌和厚垣轮枝菌分别通过在相应的固体培养基中发酵获得固态培养物，然后将固态培养物干燥、粉碎制成单菌株固态菌粉，黄蓝状菌的含菌量≥2.0×1010cfu/g，粉红聚端孢菌的含菌量≥2.5×1010cfu/g，厚恒轮枝菌的含菌量≥1.5×1010cfu/g。
该生物矿物肥通过以下步骤制备而成。
步骤1，制备复合微生物，将黄蓝状菌菌粉、粉红聚端孢菌菌粉、厚垣轮枝菌菌粉、德氏乳杆菌菌粉、酿酒酵母菌粉和解淀粉芽孢杆菌菌粉混合均匀得到复合微生物。
步骤2，混合原料制备生物矿物肥，将复合微生物、麸皮、尿素、磷酸二铵、硫酸钾、硫酸锌、硫酸锰、硫酸亚铁、硼酸钠、硅酸钠、葡萄糖酸钙、磷酸二氢钙、沸石粉、硅藻土和膨润土添加在一起，搅拌，混合均匀后添加清水调整混合物料的水分含量为50％。
步骤3，发酵，混合物料的初始pH自然，控制发酵温度在18-28℃的范围内，发酵9天，发酵结束的产物作为生物矿物肥2。
生物矿物肥2的应用方法为：在改良盐碱地时，按照80kg/hm2的施用量，将生物矿物肥2作为基肥施入土壤，然后翻耕，播种。
实施例三
本实施例的生物矿物肥的原料包括按重量计的复合微生物10份、麸皮20份、尿素6份、磷酸二铵1份、硫酸钾8份、硫酸锌4份、硫酸锰4份、硫酸亚铁4份、硼酸钠4份、硅酸钠4份、葡萄糖酸钙4份、磷酸二氢钙6份、沸石粉15份、硅藻土10份和膨润土8份。其中的复合微生物由黄蓝状菌菌粉、粉红聚端孢菌菌粉、厚垣轮枝菌菌粉、德氏乳杆菌菌粉、酿酒酵母菌粉和解淀粉芽孢杆菌菌粉组成，按照重量计的六种菌粉的份数分别是黄蓝状菌菌粉20份、粉红聚端孢菌菌粉15份、厚垣轮枝菌菌粉2份、德氏乳杆菌菌粉10份、酿酒酵母菌粉17份和解淀粉芽孢杆菌菌粉10份。以上六种菌粉是发明人自行制备的，其中德氏乳杆菌、酿酒酵母和解淀粉芽孢杆菌分别通过在相应的液体培养基中发酵培养获得菌液，然后从发酵培养物中分离菌体并干燥浓缩制得单菌株固态菌粉，德氏乳杆菌的含菌量≥4.0×1011cfu/g，酿酒酵母的含菌量≥1.0×1010cfu/g，解淀粉芽孢杆菌的含菌量≥3.0×1010cfu/g。黄蓝状菌、粉红聚端孢菌和厚垣轮枝菌分别通过在相应的固体培养基中发酵获得固态培养物，然后将固态培养物干燥、粉碎制成单菌株固态菌粉，黄蓝状菌的含菌量≥2.0×1010cfu/g，粉红聚端孢菌的含菌量≥2.5×1010cfu/g，厚恒轮枝菌的含菌量≥1.5×1010cfu/g。
该生物矿物肥通过以下步骤制备而成。
步骤1，制备复合微生物，将黄蓝状菌菌粉、粉红聚端孢菌菌粉、厚垣轮枝菌菌粉、德氏乳杆菌菌粉、酿酒酵母菌粉和解淀粉芽孢杆菌菌粉混合均匀得到复合微生物。
步骤2，混合原料制备生物矿物肥，将复合微生物、麸皮、尿素、磷酸二铵、硫酸钾、硫酸锌、硫酸锰、硫酸亚铁、硼酸钠、硅酸钠、葡萄糖酸钙、磷酸二氢钙、沸石粉、硅藻土和膨润土添加在一起，搅拌，混合均匀后添加清水调整混合物料的水分含量为60％。
步骤3，发酵，混合物料的初始pH自然，控制发酵温度在18-28℃的范围内，发酵15天，发酵结束的产物作为生物矿物肥3。
生物矿物肥3的应用方法为：在改良盐碱地时，按照120kg/hm2的施用量，将生物矿物肥3作为基肥施入土壤，然后翻耕，播种。
为了帮助更好的理解本发明的技术方案，以下提供玉米种植的试验例，用于说明本发明的应用效果。
试验例：生物矿物肥在盐碱地改良上的应用效果及对玉米生长的影响
试验盐碱地位于陕西渭南市，田间耕层土壤的基本理化性状为pH值8.50，全盐量1.51g/kg，有机质含量1.63％，速效磷量15.46mg/kg，速效钾量165mg/kg，碱解氮量12.25mg/kg。试验设计4组，包括3个试验组和1个对照组，每组试验设计3个试验小区，每个试验小区面积为30m2，所有试验小区均随机分布。
试验组施用化肥和本发明制备的生物矿物肥。具体的施用方式是将尿素、过磷酸钙、硫酸钾和生物矿物肥在玉米种植前作为基肥施入土壤，然后翻耕，播种。三种化肥的施肥量分别是尿素450kg/hm2、过磷酸钙280kg/hm2、硫酸钾83kg/hm2。三个试验组分别施用生物矿物肥1-生物矿物肥3，其中生物矿物肥1的施用量是60kg/hm2，生物矿物肥2的施用量是80kg/hm2，生物矿物肥3的施用量是120kg/hm2。对照组不施用生物矿物肥，其余操作与试验组相同。
选用郑单958为试验品种，在6月上旬播种，行距70cm，株距23cm，各小区采用同样的常规管理，10月上旬收获。玉米收获后，统计每个小区的玉米产量，计算每组的平均小区产量。同时从每个小区取土壤样品，测定土壤的pH、全盐量、有机质含量、碱解氮量、速效磷量和速效钾量，计算每组土壤的平均pH、平均全盐量、平均有机质含量、平均碱解氮量、平均速效磷量和平均速效钾量。结果见表1。
表1
由表1数据可以看出，施用生物矿物肥的3组玉米种植土壤的pH和全盐量均明显低于对照，有机质含量、碱解氮量、速效磷量和速效钾量均明显高于对照，小区的玉米产量也明显高于对照。由此说明，上述制备的生物矿物肥1、生物矿物肥2和生物矿物肥3施入盐碱地后，均能降低土壤pH和盐分含量，改善土壤的理化性质，同时能促进玉米的生长，提高玉米的产量。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。