本发明涉及一种回收利用废白土的生物有机肥及其应用。
背景技术：
在农业种植中，有常见的两大难题，一是根线虫和土传疾病对作物的危害，二是化肥、农药的大量使用，使农产品化学残留超标而造成的巨大经济损失。另外，由于工业″三废″排放和过去污水农田灌溉、污泥农用区的受污染土壤因城市开发建设发生迁移，大量施用含cd杂质的过磷酸钙化肥和含zn较高的动物粪便，土壤中的cd、hg和zn等重金属累积污染物长期超标，还有就是农药和普通有机肥料中存在的持久性有机污染物，严重影响人类的身体健康。
针对以上问题，现有的常用的改良方法有化学改良、物理改良、有机肥改良以及生物改良等。土壤改良剂的品种有例如矿物类、有机质、人工合成高分子化合物、有益微生物制剂、硫-膨润土等。这些改良剂多为普通的液体肥料、农家肥或有机质，养分含量比较低，虽能为土壤补充一定的养分，但忽略了土壤理化性质的改善，养分不易释放，既不治标也不治本。有益微生物制剂种类繁多，大多数已报道或生产的微生物菌剂的改良效果一般，主要是微生物菌剂在盐碱地土壤环境下难以存活和繁殖从而限制了其作用发挥，有的微生物菌剂虽然效果较好，但是价格昂贵。
cn106278705a公开了一种盐碱地改良专用有机肥及其制备方法和应用，有机肥由以下重量百分比的组分组成：食用油脂脱色废白土90％～92％，中微量元素1％～6％，盐碱地改良材料2％～9％；中微量元素由以下重量百分比的组分组成：硫酸钾35～65％、硫酸铵30～60％、硫酸锌1～4％、硼砂0.5～2％；盐碱地改良材料由以下重量百分比的组分组成：脱硫石膏粉70～100％、硫黄粉0～30％。有机肥的制备方法为：将食用油脂脱色废白土、中微量元素和盐碱地改良材料按照所述的重量百分比混合搅拌均匀，然后添加经过稀释的ph值酸性调理剂，搅拌混合均匀，调整混合物的ph值为3～4，得盐碱地改良专用有机肥，ph值酸性调理剂由以下重量百分比的组分组成：味精生产废水60～80％、钢铁工业h2so4酸洗废液10～20％、钢铁工业hcl酸洗废液10～20％，ph值酸性调理剂的用量为混合物总重量的5-20％。该专利的有机肥首次在盐碱地改良中使用食用油脂脱色废白土，但是其并未对食用油脂脱色废白土中油脂的含量进行说明。同时，其采用钢铁工业盐酸和硫酸洗废液调节ph，因为钢铁酸洗废液里面含有cr，这会导致大量的cr进入土壤，造成土壤的二次污染，而且往废白土中加入盐酸和硫酸废液，将废白土中的微生物全部杀死，破坏微生物的生长环境，废白土中的多余油脂不能被微生物分解，同时也不能将其转化成植物易吸收的营养物质，废白土中的大量营养元素不能被植物吸收利用。此外，废白土添加量高达90％以上，且油脂未经消耗，含有大量的营养元素，一次性施肥过多，会造成植物的徒长，妨碍花芽形成和开花，此外配方整体上不利于土壤团粒形成。总结而言，该专利的有机肥虽然采用废白土为原料，但是却没有对废白土进行很好的利用，同时其对于土壤中的根线虫和土传病原菌的危害没有改良作用，无法提高作物的抗寒、抗病等抗逆性。
cn105622297a公开了一种以废粘土矿物为主要原料的微生物复合肥料，该肥料的各组分按重量份数计分别为：废粘土矿物60-90份，ph调节剂5-8份，腐殖酸10-15份，复合微生物菌种0.15-1份，其中ph调节剂为草木灰或氢氧化钙。复合微生物菌种包括枯草芽孢杆菌和胶冻样芽孢杆菌。该专利公开的肥料是由原料组份按比例混合而成，该专利主要利用废粘土矿物中合有的蛋白质、有机质、氨基酸等物质为土壤提供营养和调节土壤结构以及同时有利于微生物生长，促进微生物的活性。然而，该专利的肥料在使用后，由于废粘土矿物中含有的大量的有机成分，这些有机成分并没有完全腐熟，在土壤中会产生二次腐熟，产生热量，容易造成烧根、烧苗等问题；此外，废粘土矿物中合有的有机成分并不是植物生长可以直接利用的营养元素，为满足早期植物生长所需要的营养，通常还再需另外添加营养成分，利用效率低，成本高。同时其对于土壤中的根线虫和土传病原菌的危害也没有改良作用，无法提高作物的抗寒、抗病等抗逆性。
cn105580843a公开了一种合有芸苔素内酯的芽孢药肥，其主要由芸苔素内酯0.0005-0.005wt％，芽孢杆菌菌液90-99wt％，乳化剂0.25-2.5wt％，溶剂0.75-7.5wt％组成，该专利利用芸苔素内酯和芽孢杆菌的协同作用，具有营养调节，杀菌等多重功效，可显著促进作物生长，提高产量，改善品质，提高农作物自身抗寒、抗旱的能力。然而，该药肥主要施加于作物表面，更多的是作为一种药来使用，不具备改良土壤结构的功效，不能固化土壤中重金属，不能为土壤提供长期生长所需要的营养成分。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种回收利用废白土的生物有机肥。本发明的生物有机肥同时具有防治土壤中害虫，控制土壤土传病原菌的种群数量，能够降解土壤中农药和化学残留，提高作物的抗逆性，同时对土壤中的重金属离子具有一定固化稳定化作用，是一种多功能生物有机肥。本发明的生物有机肥综合改良效果优良，无烧根、烧苗问题，同时成本较低。
本发明为解决上述问题，采取的技术方案如下：
一种回收利用废白土的生物有机肥，以重量份计，所述生物有机肥的原料配方包含废白土50-70份，腐殖酸10-15份，复合菌液0.5-2份，复合酶0.5-1份，硅酸镁铝5-10份以及植物生长调节剂0.01-0.1份，所述复合菌液为假单胞菌、枯草芽孢杆菌、白腐真菌、蜡样芽胞杆菌、苏云金芽孢杆菌按培养液体积比为1∶1.3-1.6∶0.5-1.1∶0.3-0.6∶0.2-0.4混合组成；所述复合酶为淀粉酶、脂肪酶、木质素酶按照质量比1∶1.4-1.6∶0.3-0.8混合组成；所述植物生长调节剂为芸苔素内酯与选自苄氨基嘌呤、糠氨基嘌呤、胺鲜酯中的一种或多种的组合。
优选地，所述复合菌液为假单胞菌、枯草芽孢杆菌、白腐真菌、蜡样芽胞杆菌、苏云金芽孢杆菌按培养液体积比为1∶1.5∶0.7∶0.4∶0.3混合组成。
优选地，所述复合酶为淀粉酶、脂肪酶、木质素酶按照质量比1∶1.5∶0.6混合组成。
优选地，所述废白土、复合菌液和植物生长调节剂的重量比为1∶0.01-0.04∶0.001-0.004。
进一步地，所述植物生长调节剂可以为选自如下(a)～(c)中的一种：
(a)芸苔素内酯与苄氨基嘌呤按质量比为1∶30-120混合组成；
(b)芸苔素内酯与糠氨基嘌呤按质量比为1∶1-30混合组成；
(c)芸苔素内酯与胺鲜酯按质量比1∶40-150混合组成。
上述(a)与(c)，芸苔素内酯与苄氨基嘌呤或胺鲜酯协同作用，可提高药效，较低剂量的有效成份即可有效增加植物叶绿素含量，保绿防老，促进根系发达，促进作物对肥料的有效吸收，辅助作物劣势部分良好生长，增强植株对肥料的吸收，调节植株体内水分的平衡，从而提高植株的抗旱和抗寒性。
上述(b)，芸苔素内酯与糠氨基嘌呤协同作用，可提高药效，较低剂量的有效成份即可产生良好的防治植物病毒病的效果，同时可刺激细胞分裂，促进叶绿素形成，防止早衰及果实脱落，促进光合作用和蛋白质合成，促进花芽分化和形成，增加产量。
优选地，所述生物有机肥通过如下步骤制备得到：先将废白土进行灭菌处理，将腐殖酸和硅酸镁铝加入到灭菌后的废白土中，搅拌均匀，然后加入复合酶，搅拌均匀，其次控制温度在28-35℃之间，再将复合菌液和植物生长调节剂加入，搅拌均匀，控制温度在28-35℃之间进行堆制。其中堆制时间优选为4～6天，并优选在堆制期间翻堆1至2次。
本发明的回收利用废白土的生物有机肥的制备方法包括∶按配方比例，先将废白土进行灭菌处理，将腐殖酸和硅酸镁铝加入到灭菌后的废白土中，搅拌均匀，然后加入复合酶，搅拌均匀，其次控制温度在28-35℃之间，再将复合菌液和植物生长调节剂加入，搅拌均匀，控制温度在28-35℃之间，堆制4～6天，即得。
本发明的回收利用废白土的生物有机肥可应用于各种作物的种植。可应用的作物例如人参、玉米、小麦等。
根据本发明，所述废白土为油脂脱色处理废白。油脂精炼过程中，一般加活性白土进行脱色，油脂脱色处理后被分离出来的白土含有20-30％的油。对于这些含有20-30％的油的白土，一些厂家会进行二次深度压榨，获得混合油和含油5-8％的含油废白土。本发明可以采用这些含20-30％油的废白土或含油5-8％的废白土。然而，作为本发明的优选方案，优选采用含油率为12wt％-15wt％的废白土，一方面，经过发明人大量实验研究表明，含油率为10wt％-18wt％的废白土能够很好的所述的复合微生物的繁殖提供很好的生长环境，用含油率为5-8％的废白土与微生物混合，不够支持长期微生物的生长，需要额外再添加营养物质才能保证微生物的正常生长，如用不经过二次处理的废白土与微生物混合，短期内大量的有机质不易腐熟完全。另一方面，发明人发现由经过脱色后的含有20-30％的废白土经过常温物理压榨可获得含油率为12-15％的废白土。因此，特别优选12-15％的废白土作为本发明的原料，可以实现成本最低化(油脂精炼过程中发明人发现由经过脱色后的含有20-30％的废白土经过常温物理压榨可获得含油率为12-15％的废白土，通常使用油重2-5％的白土进行脱色，经过脱色后的废白土中一般吸附有20-50％的油脂，然后再对脱色后的废白土进行二次处理，降低里面油脂的含量，目前市场的处理工艺主要有溶剂萃取法、高温物理压榨法，其中溶剂萃取法处理过的废白土，其里面的含油率比较低，基本上油脂都被萃取出来，但会造成大量的溶剂的使用和浪费，同时由于使用大量溶剂，增加大量的处理成本，造成处理废白土经济效益不高；经过高温物理压榨法处理废白土，其里面的含油率大概在5-8％左右，这种方法需要用天然气加热，也会增加处理成本，采用常温物理压榨可以大幅降低成本)的同时取得最优的效果。
根据本发明，组成上述原料配方的各组分中，植物生长调节剂和废白土等组份可单独包装，使用前按照本发明方法制成肥料，再加以使用。
所述微生物复合菌剂的制备方法为：将假单胞菌、枯草芽孢杆菌、白腐真菌、蜡样芽胞杆菌、苏云金芽孢杆菌的菌粉分别经过激活和驯化培养后制成各自的培养液，然后将培养液混合均匀即得。假单胞菌、枯草芽孢杆菌、白腐真菌、蜡样芽胞杆菌、苏云金芽孢杆菌的菌粉均是已知的，可通过商购获得，激活和驯化培养方法按照已知的程序或厂家建议的方式进行。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
本发明的各组份有机组合形成的生物肥，集现有所有有机肥的优点，且克服各自的不足，功能全面，改良效果好，可最大化利用废弃资源，成本较低。
1、本发明中添加特定复合酶，缩短了腐熟周期，有效避免现有技术有机肥无法充分腐熟带来的土壤中第二次腐熟和进而造成的烧根、烧苗等问题。
2、本发明复合菌是假单胞菌、枯草芽孢杆菌、白腐真菌、蜡样芽胞杆菌、苏云金芽孢杆菌按照一定的比例混合；这五者组合可以分泌多种酶和激素，有利于微生物将油脂中的蛋白质分解转化成氨基酸从而更有利于植物的吸收，同时枯草芽孢杆菌、蜡样芽胞杆菌和苏云金芽孢杆菌产生的激素能够净化土壤环境，保护作物的根系，并使叶部细菌和真菌病害明显减少，而且抑制几十种真菌、细菌和病毒性病害，与植物生长调节剂中的芸苔素内酯协同作用，最大限度减轻土传疾病的发生，减轻土壤疾病对作物生长的危害，提高农作物的抗寒、抗病等抗逆性。同时这五种细菌在一定比例下，假单胞菌和白腐真菌分泌激素和酶，能够对土壤中化肥、农药有很好的降解作用。配方中硅酸镁铝一方面可以调节废白土的ph，另一方面可以通过离子交换吸附土壤中的重金属，大量的al3+进入到土壤，al3+和水在土壤中形成al(oh)3胶体，促使土壤的团粒结构形成，疏松土壤，可以达到保水肥土，同时大量的空气进入到土壤，有利于微生物的繁殖，并且加快微生物对农药和化学残留的降解速度和降解效率。
3、本发明所使用的全部原料物质施用后均转化为能够为植物生长提高营养元素的产物游离氨基酸，不会造成土壤的二次污染，且其中实现了废白土的资源再利用，有助于减少环境污染，完全满足各种农作物对氨基酸的需求，提高农作物的产量和品质要求。
4、配方中添加由芸苔素内酯与选自苄氨基嘌呤、糠氨基嘌呤、胺鲜酯中的一种或多种的组合构成的植物生长调节剂，多种助剂之间协同作用，显著提高了药效，较低剂量的有效成份即可产生良好的防治植物病毒病的效果，同时可促进植物根系的发育，增加产量，而且植物生长调节剂中芸苔素内酯与复合菌之间也具有协同的效果，可以显著减轻土传疾病的发生，减轻土壤疾病对作物生长的危害，提高农作物的抗寒、抗病等抗逆性。
具体实施方式
以下结合具体的实施例对本发明做进一步详细的说明，实施例中未注明的条件为本领域常规的条件。在述及物质的用量或投加量或含量时，除非特别说明，均指重量。以下实施例中用到的复合菌液，制备方法如下：微生物菌通过商购获得，并在使用前按照已知的程序或厂家建议的方式进行激活和驯化培养，然后将假单胞菌、枯草芽孢杆菌、白腐真菌、蜡样芽胞杆菌、苏云金芽孢杆菌的培养液按照体积比1∶1.5∶0.7∶0.4∶0.3复配在一起，控制温度在28-32℃即可。以下实施例中所用复合酶为淀粉酶、脂肪酶、木质素酶按照质量比1∶1.5∶0.6混合组成。生物有机肥的制备方法为：将废白土先进行灭菌处理，然后将腐殖酸和硅酸镁铝加入到废白土中搅拌均匀，将复合酶加入到废白土中，搅拌均匀，然后控制温度在28-35℃之间，再将复合菌液和植物生长调节剂加入到混合均匀的废白土中再搅拌均匀，控制温度在28-35℃之间保持3天，然后进行翻堆一次，继续保持3天即可。以下表1中为不同有机肥原料配方的组成。
表1
实施例1采用不同植物生长调节剂的生物有机肥料的应用实验
分别采用以下植物生长调节剂组别和按照表1配方1以及上述制备方法配制生物有机肥料，全部原料除废白土外商购获得，废白土为自产含油率为约13-14％的废白土(脱色后的含油20-30％的废白土经过常温物理压榨获得)。
植物生长调节剂组别1-6：芸苔素内酯与苄氨基嘌呤按质量比1∶28、1∶30、1∶60、1∶100、1∶120以及1∶125组成；
植物生长调节剂组别7-11：芸苔素内酯与糠氨基嘌呤按质量比为1∶0.8、1∶1、1∶20、1∶30以及1∶32混合组成；
植物生长调节剂组别12-16：芸苔素内酯与胺鲜酯按质量比为1∶40、1∶80、1∶100、1∶150以及1∶155混合组成；
植物生长调节剂组别17：芸苔素内酯；
植物生长调节剂组别18：苄氨基嘌呤；
植物生长调节剂组别19：糠氨基嘌呤；
植物生长调节剂组别20：胺鲜酯。
1.实验用地情况：天津市武清区黄花店乡，试验地为偏酸性土壤，划分出21片面积均为0.1亩的区域。
2.供试作物：玉米，2015年4月下旬播种，8月下旬收获。
3.供试方法：将肥料分别应用于玉米种植施肥，试验采用市售玉米专用复合肥作为对照。采用田间(玉米)小区，在玉米播种前，结合整地，一次性穴施30-40公斤/亩，播种时注意种子和肥料分开5-7厘米，以免烧苗，田间管理和水分管理按日常操作，对土壤各项指标和作物的各项指标进行检测，其中，玉米的各项指标以及种植过程中病害情况参见表2。根据试验结果可知，在本发明的比例范围内，植物调节剂为芸苔素内酯与其他植物调节剂的组合时，能够获得显著更高的作物产量和品质，同时病害情况有一定的改善。
表2
实施例2
本例提供一种生物有机肥，其原料配方参见表1配方2，其中废白土含油率为约13-14％，植物生长调节剂为芸苔素内酯与苄氨基嘌呤按质量比1∶100混合组成。各组分独立包装。使用前，按照本发明上述的方法制成有机肥。
实施例3
本例提供一种生物有机肥，其原料配方参见表1配方3，其中废白土含油率为约13-14％，植物生长调节剂为芸苔素内酯与糠氨基嘌呤按质量比1∶20混合组成。各组分独立包装。使用前，按照本发明方法制成有机肥。
实施例4
本例提供一种生物有机肥，其原料配方参见表1配方2，不同的是，其中废白土含油率为约6-8％，植物生长调节剂为芸苔素内酯与苄氨基嘌呤按质量比1∶100混合组成。使用前，按照本发明上述的方法制成有机肥。
实施例5
本例提供一种生物有机肥，其原料配方参见表1配方2，其中废白土含油率为约20-22％，植物生长调节剂为芸苔素内酯与苄氨基嘌呤按质量比1∶100混合组成。各组分独立包装。使用前，按照本发明上述的方法制成有机肥。
实施例6
本例提供一种生物有机肥，其原料配方参见表1配方4，其中废白土含油率为约13-14％，植物生长调节剂为芸苔素内酯与胺鲜酯按质量比1∶80混合组成。各组分独立包装。使用前，按照本发明方法制成有机肥。
实施例7
本例提供一种生物有机肥，其原料配方参见表1配方5，其中废白土含油率为约13-14％，植物生长调节剂为芸苔素内酯与苄氨基嘌呤按质量比1∶30混合组成。各组分独立包装。使用前，按照本发明方法制成有机肥。
对比例1
本例提供一种生物有机肥，其基本同实施例2，不同的是，其中复合菌液为枯草芽孢杆菌、白腐真菌、蜡样芽胞杆菌、苏云金芽孢杆菌的培养液按照体积比1∶0.4∶0.3∶0.15复配组成。
对比例2
本例提供一种生物有机肥，其基本同实施例2，不同的是，所述复合菌液为假单胞菌、枯草芽孢杆菌、蜡样芽胞杆菌、苏云金芽孢杆菌按培养液体积比为1∶1.4∶0.5∶0.2混合组成。
对比例3
本例提供一种生物有机肥，其基本同实施例2，不同的是，其中不添加植物生长调节剂。
对比例4
本例提供一种生物有机肥，其基本同实施例2，不同的是，其中植物生长调节剂全部为芸苔素内酯。
实施例8
利用实施例2-7以及对比例1-4的有机肥进行应用试验，具体如下：
1.实验用地情况：天津市武清区黄花店乡，试验地为偏酸性土壤。
2.供试作物：小麦，2015年9月下旬播种，2016年5月下旬收获。
3.供试方法：将各例肥料分别应用于小麦种植施肥，试验采用市售小麦专用复合肥作为对照。采用田间(小麦)小区，在小麦播种前，结合整地，一次性施肥50-60公斤/亩，田间管理和水分管理按日常操作，对土壤各项指标和作物的各项指标进行检测，其中，土壤中重金属离子含量和农药残留参见表3，小麦的产量和虫害情况参见表4。此外，在采用对比例1-4的有机肥的试验中，观察到一定比例的烧苗现象。
表3
表4