本发明涉及一种生物有机肥，特别涉及一种改善土壤镉污染的生物有机肥，属于农业技术领域。
背景技术：
土壤中的重金属主要来源于土壤母质和人类活动，人类的活动主要包括工矿企业排放的废水废气和废渣、污水灌溉以及农药和化肥的大量使用等方面。
土壤中重金属对植物的毒害和对环境的污染程度，一方面与土壤中重金属的含量有关，另一方面与重金属元素在土壤中存在的形态有关。重金属在土壤中的存在形态不同，其生物有效性也有很大的区别。而重金属在土壤中的生物有效性主要取决于重金属在土壤中有效态的含量。土壤中重金属的形态按照其在土壤中的存在形式，可以分为可交换态、碳酸盐结合态、铁锰氧化态、有机物结合态和残渣态。其中，可交换态的重金属十分活跃，对环境变换敏感，容易被释放也容易发生反应转化为其他形态，容易为作物吸收；碳酸盐结合态的重金属对ph值敏感，ph值下降时容易被释放到土壤中，可能造成对环境的二次污染。铁锰氧化态易受土壤ph值和eh值的影响，可在还原条件下释放；有机物结合态是土壤重金属和土壤中各种有机物质螯合而成，释放过程缓慢，而残渣态重金属多存在于土壤晶格中，与沉积物结合最牢固，用一般的提取方法不能提取出来，他的活性最小，有效性也最小。
目前，国内外治理土壤重金属污染的途径主要是将重金属从土壤中去除，以及改变重金属在土壤中的价态和形态，降低其在环境中的迁移以及生物有效性。前者主要适用于重金属污染严重的土壤，后者主要适用于轻、中度重金属污染的土壤。治理和修复方法有化学修复法、农业生态修复技术、生物修复技术、固化修复技术、联合修复技术等。例如：钝化剂被添加到土壤中，与土壤发生络合，沉淀，吸附，离子交换和一系列的氧化还原反应，减少重金属的流动性和重金属污染物的生物利用度，达到修复目的。常用的钝化剂包括石灰性物质、有机肥、炭材料、粘土矿物、含磷材料和农业废弃物等。
其中，炭材料包括生物炭、活性炭等一类高度稳定的炭质有机物，呈碱性且具有大量微小孔隙，同时具有大量的表面负电荷、较大的比表面积，其表面含有丰富羧基，酚羟基、内酯基含氧官能团等物质，可以吸附重金属。因此，现有技术中采用生物炭施入土壤充分吸附重金属元素及改良土壤理化性状。但是生物炭含矿质养分含量低，其直接养分作用是有限的，因此生物炭要与肥料混施，这样肥料消除了生物炭养分低的缺陷，而生物炭赋予肥料养分缓释性能的互补和协同作用。
但是采用生物炭与生物肥料混施存在不足：首先，生物炭与生物肥料混合后影响肥料的释放和被吸收，降低了利用率；其次，生物炭的使用寿命较短，在使用一段时间后需要更换，不仅实际操作麻烦，还易携带走生物肥料；另外，生物炭的使用易导致土壤硬化，导致再生利用困难。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种改善土壤镉污染的生物有机肥。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供的技术方案是：一种改善土壤镉污染的生物有机肥，所述生物有机肥的原料配方包括下列重量份的组分：
阿维菌素12～25重量份；
硫酸铵8～19重量份；
硝酸钠4～19重量份；
磷酸钾3～20重量份；
甘蔗粉11～20重量份；
海泡石1～5重量份；
红薯粉1～4重量份；
硫化细菌菌剂5～16重量份；
固氮菌菌剂6～14重量份；
硝化细菌菌剂2～13重量份；
空心莲子草粉8～19重量份；
金银花秸秆粉5～12重量份；
甜菜粉12～23重量份；
钼酸铵3～8重量份；
梧桐叶粉4～15重量份；
水33～55重量份。
优选的技术方案为：所述生物有机肥的原料配方包括下列重量份的组分：
阿维菌素15～20重量份；
硫酸铵10～16重量份；
硝酸钠6～15重量份；
磷酸钾5～18重量份；
甘蔗粉13～18重量份；
海泡石2～4重量份；
红薯粉2～4重量份；
硫化细菌菌剂7～13重量份；
固氮菌菌剂8～12重量份；
硝化细菌菌剂4～10重量份；
空心莲子草粉10～17重量份；
金银花秸秆粉7～10重量份；
甜菜粉15～20重量份；
钼酸铵5～7重量份；
梧桐叶粉6～12重量份；
水40～50重量份。
优选的技术方案为：所述生物有机肥的原料配方包括下列重量份的组分：
阿维菌素17重量份；
硫酸铵13重量份；
硝酸钠12重量份；
磷酸钾13重量份；
甘蔗粉16重量份；
海泡石3重量份；
红薯粉3重量份；
硫化细菌菌剂11重量份；
固氮菌菌剂10重量份；
硝化细菌菌剂8重量份；
空心莲子草粉14重量份；
金银花秸秆粉9重量份；
甜菜粉17重量份；
钼酸铵6重量份；
梧桐叶粉10重量份；
水45重量份。
优选的技术方案为：所述硫化细菌菌剂为水溶性有机基质上附着有硫化细菌菌群，所述水溶性有机基质溶于水，每1千克水溶性有机基质上附着有0.2～50亿个硫化细菌菌群；所述固氮菌菌剂为水溶性有机基质上附着有固氮菌菌群，所述水溶性有机基质溶于水，每1千克水溶性有机基质上附着有0.2～50亿个固氮菌菌群；所述硝化细菌菌剂为水溶性有机基质上附着有硝化细菌菌群，所述水溶性有机基质溶于水，每1千克水溶性有机基质上附着有0.2～50亿个硝化细菌菌群。
优选的技术方案为：所述生物有机肥的原料配方还包括10～22重量份的磷酸。
由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有的优点是：
（1）本发明的生物有机肥通过让微生物菌群附着在溶于水的有机基质上，能够保证微生物菌群生长所必须的营养成分，避免微生物菌群与无机肥料直接接触，造成微生物菌群活性的丧失。
（2）本发明的生物有机肥通过结晶将微生物菌剂与无机肥料进行结合，避免了微生物菌群在后续的存放过程微生物菌群聚集的问题，避免了微生物菌群在整个无机生物菌肥料分散不均匀的问题。
（3）本发明的生物有机肥能够通过水管输送至作物的根部，有利于作物吸收。
（4）本发明的生物有机肥能够防止生物炭使用引起的土壤硬结，且能够有效改善土壤中镉的污染。
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本实施例所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。
本文中使用的术语的目的仅在于说明特别实施例，并不意图对本发明做限制。除非上下文明确显示，否则本文中使用的单数形式“一”、“一个”亦包括复数形式。
在说明较佳实施例时，可能基于清楚的目的而使用特别的术语；然而，本说明书所揭露者并不意图被限制在所选择的该特别术语；并且应当理解，每一个特定元件包括具有相同功能、以相似方式操作并达成相似效果的所有等效技术。
实施例1：一种改善土壤镉污染的生物有机肥
一种改善土壤镉污染的生物有机肥，所述生物有机肥包括阿维菌素12份、硫酸铵8份、硝酸钠4份、磷酸钾3份、甘蔗粉11份、海泡石1份、红薯粉1份、硫化细菌菌剂5份、固氮菌菌剂6份、硝化细菌菌剂2份、空心莲子草粉8份、金银花秸秆粉5份、甜菜粉12份、钼酸铵3份、梧桐叶粉4份、水33份、磷酸10份，以上以重量计算。
所述硫化细菌菌剂、固氮菌菌剂、硝化细菌菌剂为有机水溶性基质上附着有微生物菌群，所述有机水溶性基质完全溶于水，每1千克有机水溶性基质上附着有0.2亿个生物群。
一种改善土壤镉污染的生物有机肥的制备方法，包括以下步骤：
（1）将磷酸加热到50℃后加入到反应釜中，再将硫酸铵和钼酸铵加到反应釜中搅拌溶解，加压反应4小时；
（2）将硝酸钠和磷酸钾加入步骤（1）的反应釜中，在70℃条件下进行络合反应1小时；
（3）将硫化细菌菌剂、固氮菌菌剂、硝化细菌菌剂和步骤（2）得到的反应物溶于水中，在搅拌机中均匀混合后进行干燥结晶，制得生物菌肥料颗粒；
（4）将阿维菌素、甘蔗粉、海泡石、红薯粉、空心莲子草粉、金银花秸秆粉、甜菜粉、梧桐叶粉及步骤（3）获得的生物菌肥料颗粒投入一灭菌的发酵罐中，温度控制在30℃，持续搅拌12小时后静置24小时，使得有机物粉末被发酵分解80%，微生物菌得到100万倍的繁殖；
（5）将步骤（4）发酵后的产物干燥结晶，封袋并低温保存备用。
一种改善土壤镉污染的生物有机肥的施用方法，包括以下步骤：
（1）在常温下，将所述生物有机肥与水按照重量百分比为1:10的比例进行混合均匀；
（2）将溶于水的生物有机肥加入到水管中，通过水管将生物有机肥加入到植物的根部。
实施例2：一种改善土壤镉污染的生物有机肥
一种改善土壤镉污染的生物有机肥，所述生物有机肥包括阿维菌素15份、硫酸铵11份、硝酸钠6份、磷酸钾5份、甘蔗粉13份、海泡石2份、红薯粉2份、硫化细菌菌剂7份、固氮菌菌剂8份、硝化细菌菌剂5份、空心莲子草粉10份、金银花秸秆粉7份、甜菜粉15份、钼酸铵4份、梧桐叶粉5份、水38份、磷酸13份，以上以重量计算。
所述硫化细菌菌剂、固氮菌菌剂、硝化细菌菌剂为有机水溶性基质上附着有微生物菌群，所述有机水溶性基质完全溶于水，每1千克有机水溶性基质上附着有10亿个生物群。
一种改善土壤镉污染的生物有机肥的制备方法，包括以下步骤：
（1）将磷酸加热到55℃后加入到反应釜中，再将硫酸铵和钼酸铵加到反应釜中搅拌溶解，加压反应6小时；
（2）将硝酸钠和磷酸钾加入步骤（1）的反应釜中，在75℃条件下进行络合反应2小时；
（3）将硫化细菌菌剂、固氮菌菌剂、硝化细菌菌剂和步骤（2）得到的反应物溶于水中，在搅拌机中均匀混合后进行干燥结晶，制得生物菌肥料颗粒；
（4）将阿维菌素、甘蔗粉、海泡石、红薯粉、空心莲子草粉、金银花秸秆粉、甜菜粉、梧桐叶粉及步骤（3）获得的生物菌肥料颗粒投入一灭菌的发酵罐中，温度控制在35℃，持续搅拌15小时后静置27小时，使得有机物粉末被发酵分解82%，微生物菌得到200万倍的繁殖；
（5）将步骤（4）发酵后的产物干燥结晶，封袋并低温保存备用。
一种改善土壤镉污染的生物有机肥的施用方法，包括以下步骤：
（1）在常温下，将所述生物有机肥与水按照重量百分比为1:100的比例进行混合均匀；
（2）将溶于水的生物有机肥加入到水管中，通过水管将生物有机肥加入到植物的根部。
实施例3：一种改善土壤镉污染的生物有机肥
一种改善土壤镉污染的生物有机肥，所述生物有机肥包括阿维菌素17份、硫酸铵13份、硝酸钠12份、磷酸钾13份、甘蔗粉16份、海泡石3份、红薯粉3份、硫化细菌菌剂11份、固氮菌菌剂10份、硝化细菌菌剂8份、空心莲子草粉14份、金银花秸秆粉9份、甜菜粉17份、钼酸铵6份、梧桐叶粉10份、磷酸19份、水45份，以上以重量计算。
所述硫化细菌菌剂、固氮菌菌剂、硝化细菌菌剂为有机水溶性基质上附着有微生物菌群，所述有机水溶性基质完全溶于水，每1千克有机水溶性基质上附着有30亿个生物群。
一种改善土壤镉污染的生物有机肥的制备方法，包括以下步骤：
（1）将磷酸加热到60℃后加入到反应釜中，再将硫酸铵和钼酸铵加到反应釜中搅拌溶解，加压反应12小时；
（2）将硝酸钠和磷酸钾加入步骤（1）的反应釜中，在80℃条件下进行络合反应2小时；
（3）将硫化细菌菌剂、固氮菌菌剂、硝化细菌菌剂和步骤（2）得到的反应物溶于水中，在搅拌机中均匀混合后进行干燥结晶，制得生物菌肥料颗粒；
（4）将阿维菌素、甘蔗粉、海泡石、红薯粉、空心莲子草粉、金银花秸秆粉、甜菜粉、梧桐叶粉、及步骤（3）获得的生物菌肥料颗粒投入一灭菌的发酵罐中，温度控制在45℃，持续搅拌20小时后静置30小时，使得有机物粉末被发酵分解85%，微生物菌得到500万倍的繁殖；
（5）将步骤（4）发酵后的产物干燥结晶，封袋并低温保存备用。
一种改善土壤镉污染的生物有机肥的施用方法，包括以下步骤：
（1）在常温下，将所述生物有机肥与水按照重量百分比为1:500的比例进行混合均匀；
（2）将溶于水的生物有机肥加入到水管中，通过水管将生物有机肥加入到植物的根部。
实施例4：一种改善土壤镉污染的生物有机肥
一种改善土壤镉污染的生物有机肥，所述生物有机肥包括阿维菌素25份、硫酸铵19份、硝酸钠19份、磷酸钾20份、甘蔗粉20份、海泡石5份、红薯粉4份、硫化细菌菌剂16份、固氮菌菌剂14份、硝化细菌菌剂13份、空心莲子草粉19份、金银花秸秆粉12份、甜菜粉23份、钼酸铵8份、梧桐叶粉15份、磷酸22份、水55份，以上以重量计算。
所述硫化细菌菌剂、固氮菌菌剂、硝化细菌菌剂为有机水溶性基质上附着有微生物菌群，所述有机水溶性基质完全溶于水，每1千克有机水溶性基质上附着有50亿个生物群。
一种改善土壤镉污染的生物有机肥的制备方法，包括以下步骤：
（1）将磷酸加热到70℃后加入到反应釜中，再将硫酸铵和钼酸铵加到反应釜中搅拌溶解，加压反应18小时；
（2）将硝酸钠和磷酸钾加入步骤（1）的反应釜中，在90℃条件下进行络合反应3小时；
（3）将硫化细菌菌剂、固氮菌菌剂、硝化细菌菌剂和步骤（2）得到的反应物溶于水中，在搅拌机中均匀混合后进行干燥结晶，制得生物菌肥料颗粒；
（4）将阿维菌素、甘蔗粉、海泡石、红薯粉、空心莲子草粉、金银花秸秆粉、甜菜粉、梧桐叶粉、及步骤（3）获得的生物菌肥料颗粒投入一灭菌的发酵罐中，温度控制在50℃，持续搅拌24小时后静置36小时，使得有机物粉末被发酵分解90%，微生物菌得到1000万倍的繁殖；
（5）将步骤（4）发酵后的产物干燥结晶，封袋并低温保存备用。
一种改善土壤镉污染的生物有机肥的施用方法，包括以下步骤：
（1）在常温下，将所述生物有机肥与水按照重量百分比为1:1000的比例进行混合均匀；
（2）将溶于水的生物有机肥加入到水管中，通过水管将生物有机肥加入到植物的根部。
将实施例1～4所述的生物有机肥用于田间试验，具体如下：
试验于2017年7月在江苏高淳某矿区周边水稻田进行。供试土壤总镉含量为2.03mg/kg，有效态镉含量为1.68mg/kg；土壤总铅含量为168.21mg/kg，有效态铅含量为127.16mg/kg。供试土壤的基本理化性质如表1所示：
表1供试土壤基本理化性质
每个实施例设置3个处理重复，每个处理为24m2，各个处理区域之间的田埂用塑料薄膜隔开，防止处理期内互相串水；各处理区内的水稻均于2017年6月1日移栽，2017年7月10日施用实施例1～4所述的生物有机肥。2017年10月8日采取成熟期的水稻和各处理区的土壤样品，每个处理区采集1个样品。采集的土样及时放于晾土架上自然风干，研磨后过10目、60目筛分别储存，用于检测土样中有效态镉和铅的含量、ph值和有机质含量等指标。采集的水稻样品用自来水清洗，并用超纯水润洗，分糙米、茎和叶于80℃烘箱内烘干，然后研磨测定其镉和铅的含量。
土壤有效态镉和铅的测定采用0.005mol/ldtpa-0.1mol/ltea-0.001mol/lcacl2浸提，原子吸收分光光度计火焰法测定；水稻糙米、茎和叶片采用硝酸消解，使用原子吸收分光光度计石墨炉法进行水稻镉和铅的测定；土壤常规指标的测定按照国际方法和《土壤农化分析》进行。各实施例的结果取3个处理区的平均值，具体结果如下：
表2实施例1～4处理后土壤养分变化
表3实施例1～4处理后水稻重金属含量变化
实施例5：一种改善土壤镉污染的生物有机肥
一种改善土壤镉污染的生物有机肥，所述生物有机肥的原料配方包括下列重量份的组分：
阿维菌素18重量份；
硫酸铵14重量份；
硝酸钠12重量份；
磷酸钾12重量份；
甘蔗粉16重量份；
海泡石3重量份；
红薯粉2.5重量份；
硫化细菌菌剂11重量份；
固氮菌菌剂10重量份；
硝化细菌菌剂7重量份；
空心莲子草粉13.5重量份；
金银花秸秆粉9重量份；
甜菜粉18重量份；
钼酸铵5重量份；
梧桐叶粉10重量份；
水45重量份。
优选的技术方案为：所述硫化细菌菌剂为水溶性有机基质上附着有硫化细菌菌群，所述水溶性有机基质溶于水，每1千克水溶性有机基质上附着有0.2亿个硫化细菌菌群；所述固氮菌菌剂为水溶性有机基质上附着有固氮菌菌群，所述水溶性有机基质溶于水，每1千克水溶性有机基质上附着有25亿个固氮菌菌群；所述硝化细菌菌剂为水溶性有机基质上附着有硝化细菌菌群，所述水溶性有机基质溶于水，每1千克水溶性有机基质上附着有50亿个硝化细菌菌群。
制备方法包括下列步骤：
第一步：将水加热到60℃后加入到反应釜中，再将硫酸铵和钼酸铵加到反应釜中搅拌溶解，加压反应11小时；
第二步：将硝酸钠和磷酸钾加入第一步的反应釜中，在80℃条件下进行络合反应2小时；
第三步：将硫化细菌菌剂、固氮菌菌剂、硝化细菌菌剂和第二步得到的反应物溶于水中，在搅拌机中均匀混合后进行干燥结晶，制得生物菌肥料颗粒；
第四步：将阿维菌素、甘蔗粉、海泡石、红薯粉、空心莲子草粉、金银花秸秆粉、甜菜粉、梧桐叶粉及第三步获得的生物菌肥料颗粒投入一灭菌的发酵罐中，温度控制在40℃，持续搅拌18小时后静置30小时；
第五步：将第四步得到的产物干燥结晶、封袋并低温保存即制得生物有机肥。
施用方法：首先将制得的生物有机肥与水按照1:505的质量比例进行混合均匀；然后加入到水管中，通过水管施加到植物的根部。
以上所述者仅为用以解释本发明之较佳实施例，并非企图具以对本发明做任何形式上之限制，是以，凡有在相同之发明精神下所作有关本发明之任何修饰或变更，皆仍应包括在本发明意图保护之范畴。