盐碱地微生物土壤修复剂的制作方法

文档序号:14769746发布日期:2018-06-23 01:15阅读:243来源:国知局

本发明涉及修复剂技术领域,尤其涉及一种盐碱地微生物土壤修复剂。



背景技术:

我国盐碱土面积大,类型复杂,由于土壤内大量盐分的积累,引起一系列土壤物理性状的恶化:结构粘滞,通气性差,容重高,土温上升慢,土壤中好气性微生物活动性差,差分释放慢,渗透系数低,毛细作用强,更导致表层土壤盐渍化的加剧。

目前,用于治理盐碱地主要措施之一的化学方法是采用对土壤施加改良剂的方法。现有的土壤改良剂种类较多,主要分为固体和液体两大类。其中液体土壤改良剂的生产过程相对复杂,成本高,使用起来也较为麻烦,并且后效短。无机固体土壤改良剂的成分较为单一、效果差,而且大多用于改良碱性土壤,而对以含盐为主的盐渍土改良、修复效果差。

综上可知,现有技术在实际使用上显然存在不便与缺陷,所以有必要加以改进。



技术实现要素:

针对上述的缺陷,本发明的目的在于提供一种盐碱地微生物土壤修复剂,通过将多种菌种分别扩接至培养基上,在培养箱中培养成熟;然后接种于培养液中进行摇床培养;之后再在发酵罐中进行二级发酵;最终将发酵得到的菌种经载体吸附得到混合菌剂;然后加入脱硫石膏粉,发酵并用固体基质吸附后得脱硫石膏复合菌粉。之后再加入有机肥及复合生物菌改良剂混合并搅匀;自然发酵并干燥后得盐碱地微生物土壤修复剂;该修复剂施用后可以极大的改善土壤及作物生长指标,提高作物产量。

为了实现上述目的,本发明提供一种盐碱地微生物土壤修复剂,包括:

A:脱硫石膏复合菌粉制备

a.将菌种扩接至新鲜的试管牛肉膏蛋白胨斜面培养基上;于30℃培养箱中4天培养成熟,得菌种发酵液;

采用所述a步骤分别制备氧化硫硫杆菌、枯草芽孢杆菌、胶冻样芽胞杆菌、细黄链霉菌、黑曲霉菌、棘孢木霉菌以及地衣芽孢杆菌的菌液并将它们按照体积比4:1:1:1:1:1:1的比例混合得混合菌液;

b.将脱硫石膏粉碎成45-55mm的小块,磨碎后过200目筛,然后50HZ超声波处理35分钟,得脱硫石膏粉;

c.在所述脱硫石膏粉中加入重量比5-7%的所述混合菌液,然后加水调制含水量23-27%;在30-35℃且每18小时搅拌一次的条件下发酵20-23天,得脱硫石膏复合菌液;

d.当c步骤所述复合菌液中的菌数≥20亿/ml时,将复合菌液接种到固体发酵基质中,发酵5天并低温烘干粉碎得脱硫石膏复合菌粉;接种量为体积比5-7%;

B:有机肥制备

将猪粪、牛粪、风化煤以及草炭按重量比5:3:2:2混合,得混合粪;将作物秸秆粉碎成4-6厘米段,再与混合粪以3:7比例混匀并建堆;加入发酵剂并加水至50%发酵;待堆内温度升至60℃进行翻堆,直至温度不再上升;然后干燥粉碎得有机肥;

所述作物秸秆包括:棉花秸秆、小麦秸秆、玉米秸秆、高粱秸秆、大豆秸秆、花生秸秆或水稻秸秆;

C:复合生物菌改良剂制备

a.将菌种扩接至新鲜的试管牛肉膏蛋白胨斜面培养基上;于35-40℃培养箱中4-6天培养成熟,得菌种发酵液;

b.发酵液菌数≥15亿/ml时,将步骤a制得的菌种发酵液接种到固体发酵基质中,发酵4-6天并低温烘干得固体菌种;接种量为体积比5-7%;

采用所述a、b步骤分别制备嗜热细菌、芽孢杆菌、硅酸盐细菌、嗜碱菌和嗜盐菌;并将它们按照质量比20~40:30~50:15~35:5~10:5~10的比例混合、粉碎,得复合菌粉;所述复合菌粉的水分≤30%;

c.将所述混合菌粉与添加剂按重量比9~12:1混合并搅匀;30-33℃发酵5-7天,然后干燥至含水率<30%得复合生物菌改良剂;

所述添加剂组成:泥炭5%、腐殖酸20%、过磷酸钙20%、磷酸5%、尿素20-35%、硫酸锌3-5%、硼砂10-12%、硫酸钾5-7%;

D:将所述脱硫石膏复合菌粉、有机肥以及复合生物菌改良剂按重量比45~60:15~40:15~25混合并搅拌均匀后堆积成1m*1m*20m长条形自然发酵;温度升至60-65℃后翻开,降至常温后粉碎过筛、造粒得盐碱地微生物土壤修复剂。

所述A、C步骤中所述菌种均采用试管斜面保藏法;保藏于0-4℃冰箱。

所述A、C步骤中所述固体发酵基质为,酒糟、醋糟、麦麸质量比为3~5:4~6:1~3,120℃灭菌30min。

所述B步骤所述建堆的堆宽2.2m,堆高1.4m。

5、所述B步骤所述发酵剂每毫升含有嗜热链球菌1.3-1.7×109个、地衣芽孢杆菌0.3-0.5×108IU、纤维素酶0.1-0.2×106IU、三酰基甘油酰基水解酶3-4×105IU、细黄链霉菌1.5-2×105IU、枯草芽孢杆菌3-4×106IU。

所述C步骤,将所述脱硫石膏复合菌粉、有机肥以及复合生物菌改良剂按重量比55:35:15混合并搅拌均匀后堆积成1m*1m*20m长条形自然发酵;温度升至63℃后翻开,降至常温后粉碎过筛、造粒得盐碱地微生物土壤修复剂。

所述C步骤,将所述脱硫石膏复合菌粉、有机肥以及复合生物菌改良剂按重量比50:30:20混合并搅拌均匀后堆积成1m*1m*20m长条形自然发酵;温度升至65℃后翻开,降至常温后粉碎过筛、造粒得盐碱地微生物土壤修复剂。

所述C步骤,将所述脱硫石膏复合菌粉、有机肥以及复合生物菌改良剂按重量比60:15:25混合并搅拌均匀后堆积成1m*1m*20m长条形自然发酵;温度升至64℃后翻开,降至常温后粉碎过筛、造粒得盐碱地微生物土壤修复剂。

所述C步骤,将所述脱硫石膏复合菌粉、有机肥以及复合生物菌改良剂按重量比45:40:15混合并搅拌均匀后堆积成1m*1m*20m长条形自然发酵;温度升至62℃后翻开,降至常温后粉碎过筛、造粒得盐碱地微生物土壤修复剂。

所述修复剂进行盐碱地棉花种植施用实验,施用结果为:出苗率增加超过10%,籽棉增收超过5%,土壤碱度下降超过8%,水溶性盐下降超过30%,PH值下降超过0.8。

本发明的目的在于提供一种盐碱地微生物土壤修复剂,通过将多种菌种分别扩接至培养基上,在培养箱中培养成熟;然后接种于培养液中进行摇床培养;之后再在发酵罐中进行二级发酵;最终将发酵得到的菌种经载体吸附得到混合菌剂;然后加入脱硫石膏粉,发酵并用固体基质吸附后得脱硫石膏复合菌粉。之后再加入有机肥及复合生物菌改良剂混合并搅匀;自然发酵并干燥后得盐碱地微生物土壤修复剂;该修复剂施用后可以极大的改善土壤及作物生长指标,提高作物产量。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。

本发明提供了一种盐碱地微生物土壤修复剂,其包括以下步骤:

A:脱硫石膏复合菌粉制备

a.将菌种扩接至新鲜的试管牛肉膏蛋白胨斜面培养基上;于30℃培养箱中4天培养成熟,得菌种发酵液;

采用所述a步骤分别制备氧化硫硫杆菌、枯草芽孢杆菌、胶冻样芽胞杆菌、细黄链霉菌、黑曲霉菌、棘孢木霉菌以及地衣芽孢杆菌的菌液并将它们按照体积比4:1:1:1:1:1:1的比例混合得混合菌液;

b.将脱硫石膏粉碎成45-55mm的小块,磨碎后过200目筛,然后50HZ超声波处理35分钟,得脱硫石膏粉;

c.在所述脱硫石膏粉中加入重量比5-7%的所述混合菌液,然后加水调制含水量23-27%;在30-35℃且每18小时搅拌一次的条件下发酵20-23天,得脱硫石膏复合菌液;

d.当c步骤所述复合菌液中的菌数≥20亿/ml时,将复合菌液接种到固体发酵基质中,发酵5天并低温烘干粉碎得脱硫石膏复合菌粉;接种量为体积比5-7%;

B:有机肥制备

将猪粪、牛粪、风化煤以及草炭按重量比5:3:2:2混合,得混合粪;将作物秸秆粉碎成4-6厘米段,再与混合粪以3:7比例混匀并建堆;加入发酵剂并加水至50%发酵;待堆内温度升至60℃进行翻堆,直至温度不再上升;然后干燥粉碎得有机肥;

所述作物秸秆包括:棉花秸秆、小麦秸秆、玉米秸秆、高粱秸秆、大豆秸秆、花生秸秆或水稻秸秆;

C:复合生物菌改良剂制备

a.将菌种扩接至新鲜的试管牛肉膏蛋白胨斜面培养基上;于35-40℃培养箱中4-6天培养成熟,得菌种发酵液;

b.发酵液菌数≥15亿/ml时,将步骤a制得的菌种发酵液接种到固体发酵基质中,发酵4-6天并低温烘干得固体菌种;接种量为体积比5-7%;

采用所述a、b步骤分别制备嗜热细菌、芽孢杆菌、硅酸盐细菌、嗜碱菌和嗜盐菌;并将它们按照质量比20~40:30~50:15~35:5~10:5~10的比例混合、粉碎,得复合菌粉;所述复合菌粉的水分≤30%;

c.将所述混合菌粉与添加剂按重量比9~12:1混合并搅匀;30-33℃发酵5-7天,然后干燥至含水率<30%得复合生物菌改良剂;

所述添加剂组成:泥炭5%、腐殖酸20%、过磷酸钙20%、磷酸5%、尿素20-35%、硫酸锌3-5%、硼砂10-12%、硫酸钾5-7%;

D:将所述脱硫石膏复合菌粉、有机肥以及复合生物菌改良剂按重量比45~60:15~40:15~25混合并搅拌均匀后堆积成1m*1m*20m长条形自然发酵;温度升至60-65℃后翻开,降至常温后粉碎过筛、造粒得盐碱地微生物土壤修复剂。

优选的是,本发明的A、C步骤中所述菌种均采用试管斜面保藏法;保藏于0-4℃冰箱。

优选的是,本发明的A、C步骤中所述固体发酵基质为,酒糟、醋糟、麦麸质量比为3~5:4~6:1~3,120℃灭菌30min;

优选的是,本发明的B步骤所述建堆的堆宽2.2m,堆高1.4m。

优选的是,本发明的B步骤所述发酵剂每毫升含有嗜热链球菌1.3-1.7×109个、地衣芽孢杆菌0.3-0.5×108IU、纤维素酶0.1-0.2×106IU、三酰基甘油酰基水解酶3-4×105IU、细黄链霉菌1.5-2×105IU、枯草芽孢杆菌3-4×106IU;

本发明的施用方法为:将修复剂按照每亩350-400公斤施用量均匀撒施于地表,然后统一翻耕、整地、备播。

为获取制作方法的最佳实施方式,发明人采用不同的实施例进行了盐碱地棉花施用实验,所用施用方法同上,并采用未施修复剂的地块做为对比例,结果见表1;以下实施例仅列出与上述步骤中不同的部分,相同内容不再列出。

实施例一:

所述C步骤,将所述脱硫石膏复合菌粉、有机肥以及复合生物菌改良剂按重量比55:35:15混合并搅拌均匀后堆积成1m*1m*20m长条形自然发酵;温度升至63℃后翻开,降至常温后粉碎过筛、造粒得盐碱地微生物土壤修复剂;

将所述修复剂进行盐碱地棉花种植施用试验,施用效果为:出苗率增加17%,籽棉增收8%,土壤碱度下降12%,水溶性盐下降33.1%,PH值下降1.31。

实施例二:

所述C步骤,将所述脱硫石膏复合菌粉、有机肥以及复合生物菌改良剂按重量比50:30:20混合并搅拌均匀后堆积成1m*1m*20m长条形自然发酵;温度升至65℃后翻开,降至常温后粉碎过筛、造粒得盐碱地微生物土壤修复剂;

将所述修复剂进行盐碱地棉花种植施用试验,施用效果为:出苗率增加19%,籽棉增收9%,土壤碱度下降13%,水溶性盐下降34.3%,PH值下降0.89。

实施例三:

所述C步骤,将所述脱硫石膏复合菌粉、有机肥以及复合生物菌改良剂按重量比60:15:25混合并搅拌均匀后堆积成1m*1m*20m长条形自然发酵;温度升至64℃后翻开,降至常温后粉碎过筛、造粒得盐碱地微生物土壤修复剂;

将所述修复剂进行盐碱地棉花种植施用试验,施用效果为:出苗率增加15%,籽棉增收8.5%,土壤碱度下降11%,水溶性盐下降31.9%,PH值下降1.01。

实施例四:

所述C步骤,将所述脱硫石膏复合菌粉、有机肥以及复合生物菌改良剂按重量比45:40:15混合并搅拌均匀后堆积成1m*1m*20m长条形自然发酵;温度升至62℃后翻开,降至常温后粉碎过筛、造粒得盐碱地微生物土壤修复剂;

将所述修复剂进行盐碱地棉花种植施用试验,施用效果为:出苗率增加18%,籽棉增收9.5%,土壤碱度下降11%,水溶性盐下降33.6%,PH值下降0.94。

其它实施例的执行过程不再赘述,表1是上述各实施例和其它未示出部分实施例的数据。通过以上实施例可知本发明进行盐碱地棉花种植施用实验,施用结果为:出苗率增加超过10%,籽棉增收超过5%,土壤碱度下降超过8%,水溶性盐下降超过30%,PH值下降超过0.8。

表1

注:施用效果是以对比例为基数计算得来。

综上所述,本发明的目的在于提供一种盐碱地微生物土壤修复剂,通过将多种菌种分别扩接至培养基上,在培养箱中培养成熟;然后接种于培养液中进行摇床培养;之后再在发酵罐中进行二级发酵;最终将发酵得到的菌种经载体吸附得到混合菌剂;然后加入脱硫石膏粉,发酵并用固体基质吸附后得脱硫石膏复合菌粉。之后再加入有机肥及复合生物菌改良剂混合并搅匀;自然发酵并干燥后得盐碱地微生物土壤修复剂;该修复剂施用后可以极大的改善土壤及作物生长指标,提高作物产量。

当然,本发明还可有其它多种实施例,在不背离本发明精神及其实质的情况下,熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形,但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

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