酸性土壤改良剂及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及酸性土壤调理剂领域，特别是一种能够改良酸性土壤，提高肥料利用 率，提高土壤质量，以及制备该酸性土壤调理剂的方法。
【背景技术】
[0002] 植物正常生长发育有赖于良好的土壤环境，中性土壤环境最有利于大多数植物的 生长。过酸和过碱的环境不利于大多数植物的正常生长。但在热带、亚热带地区，广泛分布 着酸性红黄壤。这些地区高温多雨、湿热同季，土壤的风化和淋溶作用比较强烈，铁铝氧化 物明显富积，生物物质循环非常迅速，土壤盐基饱和度较低，土壤的pH-般在4.5~6.0的范 围。同时这些地区的土壤不仅酸度高，而且肥力水平低。酸性土壤中铝毒和土壤肥力低是限 制作物生长的两个主要障碍因素。随着土壤酸度增加，土壤溶液中总铝和有毒形态铝的浓 度均增加，有毒形态铝对植物根系产生伤害，影响作物正常生长。酸性土壤遭受强烈的淋溶 作用，土壤中钾、钙和镁等盐基性养分含量低，酸化还使土壤阳离子交换量(CEC)减小，土壤 的保肥能力下降。酸化使红壤对磷酸盐的吸附和固定能力增加，导致磷的植物有效性下降。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于提供一种酸性土壤改良剂，其能够显著提高土壤pH值，改善土 壤的物理化学性质，提高肥料利用率，减少肥料的施用量，提高土壤的适用性，使土壤更适 合植物生长。
[0004]本发明的技术方案为:一种酸性土壤改良剂，包括以下重量百分比组分:生物质炭 20 %~30 %，硼泥50~60 %，复合微生物菌群10 %~30 %。
[0005]生物质炭是在厌氧条件下对秸杆、木材、农业废弃物等生物质物质进行热解，生成 一种含碳丰富的固体物质。生物质炭呈碱性，可以中和土壤酸度，降低铝对作物的毒害作 用。同时生物质炭含有丰富的营养元素，可以提高酸性土壤有效养分的含量。另外生物质炭 含有丰富的孔隙结构，能提高土壤对养分的保持能力，改善植物的养分状况，并且生物质炭 比较稳定，对土壤理化性质的改善可以持续较长时间。如中国专利申请CN201310520142.6， CN201010602752.7等多种文件公开了生物质炭的制备方法。
[0006]硼泥是利用硼镁(铁)矿生产硼砂后排出的工业废渣。硼泥色灰白、苍黄，颗粒细， 约80%的颗粒可以通过200目筛，比重为3.03,硼泥的主要矿物组成为含铁的镁橄榄石、碳 酸镁及一些非晶质颗粒。工业上多采用湿法排放硼泥，其含水率在30-35%，呈泥状物，潮湿 时呈褐色，粒度较细，有较好的可塑性，干燥后结成泥块，极易破碎和磨细。因硼矿石中的硼 已被提取，硼泥具有疏松多孔结构，有一定黏性和可塑性，硼泥的主要矿物组成有含铁橄榄 石、菱镁矿、石英、变质蛇纹石和其他非晶质矿物，硼泥的主要化学组分质量分数：Ca l.l%，Mg4·9%，Β0·41%，Ζη0.0034%，Fe1.06%。
[0007] 在上述的酸性土壤改良剂中，包括以下重量百分比组分:生物质炭24%~26%，硼 泥54~56 %，复合微生物菌群23 %~27 %。
[0008] 在上述的酸性土壤改良剂中，所述的复合微生物菌群由以下重量组分组成：巨大 芽胞杆菌1~5份，地衣芽胞杆菌1~4份，分散泛菌1~3份，荧光假单胞菌1~3份，其中，巨大 芽胞杆菌中有效活菌数为〇. 1-0.3亿cfu/g;地衣芽胞杆菌中有效活菌数为0.2-0.4亿cfu/ g;分散泛菌中有效活菌数为0.1-0.4亿cfu/g;荧光假单胞菌中有效活菌数为0.2-0.5亿 cfu/g，优选地，所述复合微生物菌群总有效活菌数为2-3亿cfu/g。
[0009]在上述的酸性土壤改良剂中，所述的复合微生物菌群由以下重量组分组成：巨大 芽胞杆菌1份，地衣芽胞杆菌1份，分散泛菌1份，荧光假单胞菌1份。
[0010] 在上述的酸性土壤改良剂中，所述的生物质炭通过以下方法制备得到：用饲料粉 碎机将秸杆粉碎到2_5mm大小，放在马弗炉中，温度设定为300-500°C，待升到300-500°C后， 保持0.5-2h，接着关闭马弗炉，待冷却至常温后，取出坩埚，倒出生物质炭，再用木棒碾压， 将其粉碎到〇.5-lmm大小。
[0011] 在上述的酸性土壤改良剂中，所述的复合微生物菌群通过以下方法制备得到：
[0012] ⑴将巨大芽胞杆菌、地衣芽胞杆菌、分散泛菌、焚光假单胞菌分别接入种子培养 基进行培养，得到巨大芽胞杆菌种子液、地衣芽孢杆菌种子液、分散泛菌种子液和荧光假单 胞菌种子液，其中巨大芽胞杆菌、分散泛菌和荧光假单胞菌的培养时间为8_12h，地衣芽孢 杆菌的培养时间为6-1Oh;
[0013] (2)生产用培养基的制备及灭菌:开启4个200L的种子发酵罐，将生产用培养基加 入发酵罐内，115-121°C灭菌25-30min，冷却至30-35°C;
[0014] (3)接种及发酵:将所述巨大芽孢杆菌种子液、地衣芽孢杆菌种子液、分散泛菌种 子液、荧光假单胞菌种子液等按1 % -1 〇 %的比例接入对应的发酵罐，在31 ± 1 °C、溶氧量1: 1.2，pH6.5-7.5条件下培养30-36h，获得所述复合微生物菌群的发酵液，再加入硼泥，经喷 雾干燥，依比例混合制得复合微生物菌群。
[0015]在上述的酸性土壤改良剂中，所述的述生产用培养基的配方如下：黄豆饼粉3%-5%、玉米粉3%-6%、鱼粉0.3%-0.5%、白砂糖0.1%-0.3%、硫酸铵0.15%-0.2%、氯化钠 0.08%-0.12%、磷酸二氢钾0.01%-0.04%、磷酸氢二钾0.3%-0.6%、碳酸钙0.7%-1.0%、大豆油0.1%-0.4%，余量的水，配料体积为170-190L。
[0016]本发明还公开了上述的酸性土壤改良剂的制备方法，将生物质炭、硼泥和复合微 生物菌群按所述比例加入到搅拌机中，搅拌混合均匀后，装袋。
[0017]本发明的有益效果如下：
[0018] (1)所使用的生物质炭来自于秸杆的高温分解。秸杆是一种重要的可再生有机资 源，含有丰富的碳、氮、磷、钾以及中微量元素等养分。将秸杆制为生物质炭后，保留了秸杆 的大部分养分，同时减少了碳的排放，有利于猜杆的充分利用及养分的还田。
[0019] (2)所使用的硼泥来自于生产硼砂的残留物，含有钙、镁、锌、铁、硼等有利于植物 生长的中微量元素，能补充植物所需养分。
[0020] (3)所使用的复合微生物菌群包括巨大芽胞杆菌、地衣芽孢杆菌、分散泛菌和荧光 假单胞菌。巨大芽胞杆菌、分散泛菌、荧光假单胞菌都是解磷解钾细菌，对卵磷脂、土壤中植 物无法直接利用的吸附态有机磷、无机磷有明显的分解作用，能提高土壤肥力，促进作物增 产。地衣芽孢杆菌能够产生肽类拮抗物质，也可产生多种抗生素、抗菌蛋白、小分子细菌素、 溶菌酶等，对多种植物病原菌能起到很好的抑制作用。另外巨大芽胞杆菌和地衣芽孢杆菌 能产生抗逆性内生孢子，在逆境下存活率较高。因此，所述复合微生物菌群能在土壤中优势 定殖，并且具有抗生促生长的作用，有利于作物的生长，同时能减少对农田的投资。
【具体实施方式】
[0021] 下面结合【具体实施方式】，对本发明的技术方案作进一步的详细说明，但不构成对 本发明的任何限制。
[0022] 实施例1
[0023]酸性土壤改良剂，主要组分为生物质炭25%，硼泥50%，复合微生物菌群25%，以 上均为重量百分比，其中复合微生物菌群包括巨大芽胞杆菌、地衣芽孢杆菌、分散泛菌、荧 光假单胞菌，其重量比例为1:1:1:1。所述酸性土壤改良剂中有效活菌数大于〇. 2亿/克，具 体来说，巨大芽胞杆菌中有效活菌数为0.1亿cfu/g;地衣芽胞杆菌中有效活菌数为0.2亿 cfu/g;分散泛菌中有效活菌数为0.1亿cfu/g;荧光假单胞菌中有效活菌数为0.2亿cfu/g。
[0024]酸性土壤改良剂的生产制备工艺 [0025]第一步:生物质炭的制备
[0026]取农田废弃物秸杆，粉碎到2-5mm大小，在马弗炉中500°C下高温分解lh，冷却后， 取出，即为制得的生物质炭，再粉碎到1mm大小。
[0027]具体操作为:取稻草、油菜秸杆、玉米秸杆等秸杆，用饲料粉碎机将秸杆粉碎到2-5mm大小，接着将秸杆装满坩埚，放在马弗炉中，温度设定为500°C，待升到500°C后，保持lh， 接着关闭马弗炉，待冷却至常温后，取出坩埚，倒出生物质炭，再用木棒碾压，将其粉碎到 1mm大小。
[0028]第二步:复合微生物菌群的制备
[0029] (1)生产用复合微生物菌种子液的制备:将巨大芽胞杆菌、地衣芽胞杆菌、分散泛 菌、荧光假单胞菌分别接入种子培养基进行培养