本发明涉及土壤改良技术领域，具体涉及一种生物酵素土壤改良剂及其制备方法。
背景技术：
由于我国南北方气候的差异，南方湿润多雨，土壤多呈酸性，而北方干旱少雨，土壤多呈碱性。土壤偏(过)酸性或偏(过)碱性，都会不同程度地降低土壤养分的有效性，具体表现有以下五个方面：(1)土壤中磷的有效性明显受酸碱性的影响，在ph值超过7.5或低于6时，磷酸和钙或铁、铝形成迟效态，使有效性降低；钙、镁和钾在酸性土壤中易代换也易淋失，钙、镁在强碱性土壤中溶解度低，有效性降低；硼、锰、铜等微量元素，在碱性土壤中有效性大大降低，而钼、在强酸性土壤中与游离铁、铝生成的沉淀，降低有效性；(2)强酸土壤和强碱性土壤中氢和钠较多，而钙缺少，难以形成良好的土壤结构，不利于作物生长；(3)土壤微生物一般最适宜的ph值是6.5～7.5之间的中性范围，过酸或过碱都严重地抑制土壤微生物的活动，从而影响氮素及其他养分的转化和供应；(4)一般作物在中性或近中性土壤生长最适宜，甜菜、紫苜蓿、红三叶不适宜酸性土；茶叶要求强酸性和酸性土，中性土壤不适宜生长；(5)土壤过酸容易产生游离态的al3+和有机酸，直接危害作物。碱性土壤中可溶盐分达一定数量后，会直接影响作物的发芽和正常生长，含碳酸钠较多的碱化土壤，对作物更有毒害作用。
现有的土壤改良剂效果单一，大多目的在于增加土壤的养分，鲜有涉及调节土壤酸碱性，没有从本质上解决土壤问题，因此改良效果并不明显。
技术实现要素：
本发明针对以上问题，提供了一种可调节土壤酸碱性的生物酵素土壤改良剂及其制备方法。
本发明的技术方案是：
一种生物酵素土壤改良剂，按质量份计包括以下组分：乳酸菌25～35份、固氮菌8～12份、放线菌8～12份、硅酸盐细菌3～8份、枯草芽孢杆菌6～10份、白僵菌2～5份、绿僵菌2～5份、多粘类芽孢杆菌3～8份、木霉菌3～8份、酵母菌8～12份、光合菌3～8份以及生物酶0.7～1.1份，其中有效活菌浓度为100～200亿/ml，
所述生物酶包括纤维素酶、酸性蛋白酶、中性蛋白酶、木聚糖酶、植酸酶、脂肪酶及葡萄糖异构酶。
一种生物酵素土壤改良剂的制备方法，包括如下步骤：
1)、菌株活化：选择非致病性的乳酸菌、固氮菌、放线菌、硅酸盐细菌、枯草芽孢杆菌、白僵菌、绿僵菌、多粘类芽孢杆菌、木霉菌、酵母菌和光合菌分别接种至各自的试管斜面培养基中，在培养箱中培养2～5天，培养箱温度28～37℃，培养结束后放在4～8℃冷藏柜中保存待用；
2)、三角瓶培养基制备：按比例配制出各菌种相应的培养基，放入1000ml三角瓶中，每瓶装600ml，利用培养基灭菌柜进行灭菌，灭菌温度118～121℃，灭菌压力95～115kp，灭菌结束后放入无菌室冷却至常温；
3)、一级培养：在无菌环境中将步骤1)得到的菌种分别接入步骤2)得到的相应的三角瓶培养基中，振荡培养48小时，培养温度28～37℃，得到各菌种的一级培养液；
4)、二级培养：将各自的一级培养液作为种子液，重新接入各自的三角瓶培养基中，振荡培养48小时，培养温度28～37℃，得到各菌种的二级培养液；
5)、扩大培养：
5.1)、好氧发酵：按比例将各菌种的二级培养液接入到扩大培养基中，二级培养液与扩大培养基的比例为1:9，然后放入发酵罐中，通入无菌空气使溶解氧控制在7mg/l，每隔40分钟开启超声波发生器3分钟，超声波频率为42khz，搅拌发酵1.5～2.2小时；
5.2)厌氧发酵：取消无菌空气的通入，密封超声发酵34～35.5小时得生物酵素，超声发酵的条件为每隔40分钟开启频率为42khz的超声波发生器3分钟后关闭，得生物酵素；
6)、生物酶的制备：用0.1微米孔径的超滤膜对步骤5)所得的生物酵素进行浓缩，再利用20khz超声波对浓缩液进行生物破壁，提取生物酶，并制取酶制剂；
7)、将生物酵素和酶制剂按质量比100:1混合得成品。
所述步骤5)中的扩大培养基按质量份包括氨基酸态螯合剂10份、红糖1份、蛋白胨0.1份和水78份。
所述步骤5)发酵过程中利用水循环冷热交换系统控制发酵热，使发酵温度维持在37±1℃。
所述步骤6)酶制剂的制取方法为：在超声波破壁液加入氯化钠，氯化钠浓度控制在0.14mol/l，然后利用转速为1×104r/min的离心机滤除细胞碎片及细胞器，得到较纯酶溶液，利用20nm超滤平板膜进一步浓缩，然后利用冷冻干燥机将酶浓缩液干燥，得到酶粉，最后加入惰性填料caco3，酶粉与填料比为1:10，标准化后即得酶制剂。
本发明的有益效果是：
(1)各种有益微生物菌群科学配比，同时改变传统的微生物发酵原料，使用新型的氨基酸态螯合剂，加速复合菌群的生长繁殖；同时在超声波存在条件下，加强了对微量元素的螯合能力，极大增加利用率，相较于传统的微生物制剂，具有活性高，各菌群之间协调作用强，在农作物上使用后像给植物“喂奶”，可用于各种农作物、蔬菜及瓜果、花卉等，植物生长迅速、叶面浓绿、花蕾增多、坐果率高、果实光滑，增产效果十分显著，粮食作物增产10％，蔬菜及瓜果等可增产增值20％～30％，且没有任何激素；
(2)生物酵素与生物酶同时作用，该生物酶是由生物酵素各组分菌种进行生物破壁，使其从活菌直接转化为生物酶，更易为生物酵素各组分菌种吸收，具有专一性，与生物酵素共同使用，其作为胞外酶可快速促进微生物菌体对环境营养物质的吸收利用，在两小时内生物酵素即可完全活化，极大加强微生物各种群之间的协同作用，使各有益菌群呈爆发式增长，短期内形成优势菌群，生物酵素功效提升数十倍，相较于传统的微生物制剂功效可增强数百倍以上，使农产品提早上市；
(3)调节土壤酸、碱性：利用固氮菌对在偏酸(ph值5.0)和偏碱(ph值8.0)的条件下，菌株均能保持较强的生长势和较高的固氮酶活性，并能通过调节自身代谢适应环境的酸、碱变化，使土壤ph值快速趋近于中性；
(4)减少农药、化肥使用量：硅酸盐细菌能溶解土壤中难溶性钾及磷，且产生激素、氨基酸等物质，增强了土壤肥力，在作物生长过程中可有效减少化肥使用量40％以上，同时发明中涉及的白僵菌、绿僵菌、木霉菌等微生物菌群对土壤和作物中的病害菌群及有害虫卵有强力的杀灭作用，大大减少农药的使用量；
(5)对重金属污染及农药残留均有降解作用：所涉及的酵母菌群可对土壤中的重金属污染物进行生物解毒，枯草芽孢杆菌群可降解农药残留，在超声波条件下，其产生枯草菌素、多粘菌素、制霉菌素、短杆菌肽等活性物质是普通菌群的3倍以上，可强力降解农产品表面附着的农药残留物质，生产出绿色无公害的农产品，相较于普通的瓜果蔬菜，使用本发明的蔬菜瓜果，其农药残留接近于零，真正生产出绿色有机农产品。
附图说明
图1是本发明的生产工艺流程图。
具体实施方式
本发明中各组分具有以下作用：
(1)放线菌：全球70％杀菌剂由该菌提取，对土壤病害效果显著，72小时对根结线虫卵块孵化抑制率达到82.3％，主要菌种：链霉菌(streptomyces)、小单胞菌(micromonospra)、诺卡氏菌(nocard'sbacillus)、游动放线菌(actinoplanete)等。
(2)固氮菌：将土壤及大气中的分子态氮气转化为农作物能利用的氨，作物可快速吸收，在偏酸(ph值5.0)和偏碱(ph值8.0)的条件下，菌株均能保持较强的生长势和较高的固氮酶活性,并能通过调节自身代谢适应环境的酸、碱变化,使培养液趋近中性；培养液中nacl浓度在0.5～2.5g.l-1、(nh4)2so4浓度在0.05～0.50g·l-1时,菌株均能保持旺盛生长且有较高的固氮酶活性，主要菌种：圆褐固氮菌(azotobacterchroococcum)、大豆根瘤菌(soybeanrhizobia)等。
(3)硅酸盐细菌：溶解土壤中难溶性钾及磷，并产激素、氨基酸、多糖等物质促进作物的生长，主要菌种：胶质芽孢杆菌(bacillusmucilaginosus)、土壤芽孢杆菌(b.edaphic)等。
(4)枯草芽孢杆菌：能产生枯草菌素、多粘菌素、制霉菌素、短杆菌肽等活性物质，对土壤致病菌抑制作用强，主要菌种：枯草芽孢杆菌(b.subtilis)等。
(5)白僵菌：称之为“地下害虫专杀”，且可以反复侵染，长期持效，一次用药，整季无虫的特点，对蛴螬、金针虫、地老虎、蝼蛄等鞘翅目、鳞翅目、直翅目地下害虫，有很好的杀灭作用；并可侵染多种磷翅目幼虫，对松毛虫防效显著，对菜青虫、玉米螟、小菜蛾、大豆食心虫、稻苞虫等防效良好，主要菌种：布氏白僵菌(beauveriabassiana)等。
(6)绿僵菌：对直翅目(蝗虫)、鳞翅目(蛾类害虫)、双翅目(蚊蝇类害虫)和鞘翅目(甲虫)等7目200多种昆虫，对地下害虫蛴螬、地老虎、地蛆效果也较为理想，主要菌种：绿僵菌(metarhiziumanisopliae)等。
(7)多粘类芽孢杆菌：灌根可防治植物细菌和真菌性土传病害，并使叶部细菌和真菌病害明显减少；并具有明显的促生长、增产作用，主要菌种：多粘类芽孢杆菌(paenibacilluspolymyxa)等。
(8)木霉菌：高效生物杀菌剂，专治灰霉病，具有保护和治疗双重功效，主要菌种：里氏木霉菌(trichodermareesei)、深绿木霉菌(t.atroviride)、哈茨木霉菌(t.harzianum)、棘孢木霉菌(t.asperellum)等。
(9)酵母菌：疏松土壤，扩大根系面积，增强光合、减少肥料使用量，提高产量，改善品质，酵母菌能够影响土壤的生物降解作用，影响土壤结构的改变，可以吸收、固定土壤中的营养物(如n、p、s、fe)，使其转化为生物可利用的形式而进入食物链，对土壤重金属污染有解毒作用。酵母菌数量增加为土壤有益微生物、土壤微型动物及作物提供了促进生长的生理活动物质，主要菌种：假丝酵母菌(candidafamata)、白色念珠菌(candidaalbicans)、白色隐球菌(cryptococcusalbidus)、深红酵母菌(rhodotorularubra)、汉逊德巴利酵母(debaryomyceshansenii)、发酵产阿拉伯糖醇等。
(10)光合菌：在光照不足环境中能提高作物光合作用，施入土壤后，可迅速激活植物细胞活性，促进根系发育，提高光合作用和生殖生长能力，主要菌种：深红红螺菌(rhodospirillumrubrum)、绿色红假单胞菌(r.viridis)、球形红假单胞菌(r.sphaeroid)等。
(11)乳酸菌：抑制腐败菌的繁殖，消解腐败菌产生的毒素，主要菌种：乳酸乳球菌(lactococcuslactis)、乳酸链球菌(streptococcuslactis)、双歧杆菌(bifidobacteriumbifidum)等。
(12)氨基酸螯合剂：富含18种游离氨基酸，其在螯合状态下更利于微生物的合成及代谢。氨基酸有(苏氨酸、缬氨酸、蛋氨酸、异亮氨酸、苯丙氨酸、赖氨酸、色氨酸、亮氨酸、组氨酸、精氨酸、甘氨酸、天冬氨酸、硒半胱氨酸、脯氨酸、丝氨酸、吡咯赖氨酸、谷氨酰胺、天冬酰胺)。其中赖氨酸、蛋氨酸对乳酸菌的生长有促进作用。酪氨酸、异亮氨酸能提高固氮菌的固氮能力。甘氨酸、赖氨酸天冬氨酸可组成放线菌细胞壁。谷氨酸、天冬氨酸、亮氨酸、缬氨酸用于合成枯草芽孢杆菌的脂肽。硅酸盐细菌能利用谷氨酸、甘氨酸、缬氨酸、苯丙氨酸、和精氨酸。天冬酰胺、苯丙氨酸主要为木霉菌、白僵菌、绿僵菌所吸收。光合菌、酵母菌、可吸收大部分氨基酸。枯草芽胞杆菌的繁殖，分解了培养基中红糖及蛋白胨等养分，产生出利于酵母菌吸收的营养物质，而酵母菌的生长代谢所产生的底物又为其他菌群的快速生长提供了丰富的可快速吸收的营养物质，从而加速了复合菌群的生长繁殖。
以上各菌种的培养基分别为：
(1)放线菌
(2)固氮菌
(3)硅酸盐细菌
(4)枯草芽孢杆菌
(5)白僵菌、木霉菌
(6)绿僵菌
(7)多粘类芽孢杆菌
(8)酵母菌
6---8brix.麦芽汁1.0升ph值：自然
(9)光合菌
b：5.0克nahco3溶于50毫升蒸馏水中
c：无水乙醇2.0克
d：0.1n.h3po4
注：将b、c、d分别抽滤灭菌后，再将a、b、c混合，用d调ph至7.0，121℃灭菌15分钟。
(10)乳酸菌
下面结合实施例对本发明作具体说明。
实施例1
按质量份计，生物酵素土壤改良剂包括以下组分：乳酸菌25份、固氮菌8份、放线菌8份、硅酸盐细菌3份、枯草芽孢杆菌6份、白僵菌2份、绿僵菌2份、多粘类芽孢杆菌3份、木霉菌3份、酵母菌8份、光合菌3份以及生物酶0.7份，其中有效活菌浓度为100亿/ml，所述生物酶包括纤维素酶、酸性蛋白酶、中性蛋白酶、木聚糖酶、植酸酶、脂肪酶及葡萄糖异构酶(其比例约为纤维素酶10％、酸性蛋白酶20％、中性蛋白酶20％、木聚糖酶10％、植酸酶20％、脂肪酶10％及葡萄糖异构酶10％)。
其制备方法包括如下步骤：
1)、菌株活化：选择非致病性的乳酸菌、固氮菌、放线菌、硅酸盐细菌、枯草芽孢杆菌、白僵菌、绿僵菌、多粘类芽孢杆菌、木霉菌、酵母菌和光合菌分别接种至各自的试管斜面培养基中，在培养箱中培养2天，培养箱温度28℃，培养结束后放在4℃冷藏柜中保存待用；
2)、三角瓶培养基制备：按比例配制出各菌种相应的培养基，放入1000ml三角瓶中，每瓶装600ml，利用培养基灭菌柜进行灭菌，灭菌温度118℃，灭菌压力95kp，灭菌结束后放入无菌室冷却至常温；
3)、一级培养：在无菌环境中将步骤1)得到的菌种分别接入步骤2)得到的相应的三角瓶培养基中，振荡培养48小时，培养温度28℃，得到各菌种的一级培养液；
4)、二级培养：将各自的一级培养液作为种子液，重新接入各自的三角瓶培养基中，振荡培养48小时，培养温度28℃，得到各菌种的二级培养液；
5)、扩大培养：
5.1)、好氧发酵：按比例将各菌种的二级培养液接入到扩大培养基中，扩大培养基按质量份包括氨基酸态螯合剂10份、红糖1份、蛋白胨0.1份和水78份，二级培养液与扩大培养基的比例为1:9，然后放入发酵罐中，通入无菌空气使溶解氧控制在7mg/l，每隔40分钟开启超声波发生器3分钟，超声波频率为42khz，搅拌发酵1.5小时；
5.2)厌氧发酵：取消无菌空气的通入，密封超声发酵35.5小时得生物酵素，超声发酵的条件为每隔40分钟开启频率为42khz的超声波发生器3分钟后关闭，得生物酵素；
以上发酵过程中发酵过程中利用水循环冷热交换系统控制发酵热，使发酵温度维持在36℃；
6)、生物酶的制备：用0.1微米孔径的超滤膜对步骤5)所得的生物酵素进行浓缩，再利用20khz超声波对浓缩液进行生物破壁，提取生物酶，并制得酶制剂，所述酶制剂的制备方法为：在超声波破壁液加入氯化钠，氯化钠浓度控制在0.14mol/l，然后利用转速为1×104r/min的离心机滤除细胞碎片及细胞器，得到较纯酶溶液，利用20nm超滤平板膜进一步浓缩，然后利用冷冻干燥机将酶浓缩液干燥，得到酶粉，最后加入惰性填料caco3，酶粉与填料比为1:10，标准化(将酶粉与填料的混合物脱水，然后研碎后得干粉，即酶制剂)后即得酶制剂；
7)、将生物酵素和酶制剂按100:1混合得成品，纯酶物质与有效菌种配比可达1:1。
实施例2
按质量份计，生物酵素土壤改良剂包括以下组分：乳酸菌35份、固氮菌12份、放线菌12份、硅酸盐细菌8份、枯草芽孢杆菌10份、白僵菌5份、绿僵菌5份、多粘类芽孢杆菌8份、木霉菌8份、酵母菌12份、光合菌8份以及生物酶1.1份，其中有效活菌浓度为200亿/ml，所述生物酶包括纤维素酶、酸性蛋白酶、中性蛋白酶、木聚糖酶、植酸酶、脂肪酶及葡萄糖异构酶。
其制备方法包括如下步骤：
1)、菌株活化：选择非致病性的乳酸菌、固氮菌、放线菌、硅酸盐细菌、枯草芽孢杆菌、白僵菌、绿僵菌、多粘类芽孢杆菌、木霉菌、酵母菌和光合菌分别接种至各自的试管斜面培养基中，在培养箱中培养5天，培养箱温度37℃，培养结束后放在8℃冷藏柜中保存待用；
2)、三角瓶培养基制备：按比例配制出各菌种相应的培养基，放入1000ml三角瓶中，每瓶装600ml，利用培养基灭菌柜进行灭菌，灭菌温度121℃，灭菌压力115kp，灭菌结束后放入无菌室冷却至常温；
3)、一级培养：在无菌环境中将步骤1)得到的菌种分别接入步骤2)得到的相应的三角瓶培养基中，振荡培养48小时，培养温度37℃，得到各菌种的一级培养液；
4)、二级培养：将各自的一级培养液作为种子液，重新接入各自的三角瓶培养基中，振荡培养48小时，培养温度37℃，得到各菌种的二级培养液；
5)、扩大培养：
5.1)、好氧发酵：按比例将各菌种的二级培养液接入到扩大培养基中，扩大培养基按质量份包括氨基酸态螯合剂10份、红糖1份、蛋白胨0.1份和水78份，二级培养液与扩大培养基的比例为1:9，然后放入发酵罐中，通入无菌空气使溶解氧控制在7mg/l，每隔40分钟开启超声波发生器3分钟，超声波频率为42khz，搅拌发酵2.2小时；
5.2)厌氧发酵：取消无菌空气的通入，密封超声发酵34小时得生物酵素，超声发酵的条件为每隔40分钟开启频率为42khz的超声波发生器3分钟后关闭，得生物酵素；
以上发酵过程中发酵过程中利用水循环冷热交换系统控制发酵热，使发酵温度维持在38℃；
6)、生物酶的制备：用0.1微米孔径的超滤膜对步骤5)所得的生物酵素进行浓缩，再利用20khz超声波对浓缩液进行生物破壁，提取生物酶，并制取酶制剂，酶制剂的制取方法为：在超声波破壁液加入氯化钠，氯化钠浓度控制在0.14mol/l，然后利用转速为1×104r/min的离心机滤除细胞碎片及细胞器，得到较纯酶溶液，利用20nm超滤平板膜进一步浓缩，然后利用冷冻干燥机将酶浓缩液干燥，得到酶粉，最后加入惰性填料caco3，酶粉与填料比为1:10，标准化后即得酶制剂；
7)、将生物酵素和酶制剂按100:1混合得成品。
实施例3
按质量份计，生物酵素土壤改良剂包括以下组分：乳酸菌30份、固氮菌10份、放线菌10份、硅酸盐细菌5份、枯草芽孢杆菌8份、白僵菌3份、绿僵菌3份、多粘类芽孢杆菌5份、木霉菌5份、酵母菌10份、光合菌5份以及生物酶1.0份，其中有效活菌浓度为150亿/ml，所述生物酶包括纤维素酶、酸性蛋白酶、中性蛋白酶、木聚糖酶、植酸酶、脂肪酶及葡萄糖异构酶。
其制备方法包括如下步骤：
1)、菌株活化：选择非致病性的乳酸菌、固氮菌、放线菌、硅酸盐细菌、枯草芽孢杆菌、白僵菌、绿僵菌、多粘类芽孢杆菌、木霉菌、酵母菌和光合菌分别接种至各自的试管斜面培养基中，在培养箱中培养3天，培养箱温度32℃，培养结束后放在5℃冷藏柜中保存待用；
2)、三角瓶培养基制备：按比例配制出各菌种相应的培养基，放入1000ml三角瓶中，每瓶装600ml，利用培养基灭菌柜进行灭菌，灭菌温度120℃，灭菌压力105kp，灭菌结束后放入无菌室冷却至常温；
3)、一级培养：在无菌环境中将步骤1)得到的菌种分别接入步骤2)得到的相应的三角瓶培养基中，振荡培养48小时，培养温度32℃，得到各菌种的一级培养液；
4)、二级培养：将各自的一级培养液作为种子液，重新接入各自的三角瓶培养基中，振荡培养48小时，培养温度32℃，得到各菌种的二级培养液；
5)、扩大培养：
5.1)、好氧发酵：按比例将各菌种的二级培养液接入到扩大培养基中，扩大培养基按质量份包括氨基酸态螯合剂10份、红糖1份、蛋白胨0.1份和水78份，二级培养液与扩大培养基的比例为1:9，然后放入发酵罐中，通入无菌空气使溶解氧控制在7mg/l，每隔40分钟开启超声波发生器3分钟，超声波频率为42khz，搅拌发酵2小时；
5.2)厌氧发酵：取消无菌空气的通入，密封超声发酵34小时得生物酵素，超声发酵的条件为每隔40分钟开启频率为42khz的超声波发生器3分钟后关闭，制得生物酵素；
以上发酵过程中发酵过程中利用水循环冷热交换系统控制发酵热，使发酵温度维持在37℃；
6)、生物酶的制备：用0.1微米孔径的超滤膜对步骤5)所得的生物酵素进行浓缩，再利用20khz超声波对浓缩液进行生物破壁，提取生物酶，并制取酶制剂，方法为：在超声波破壁液加入氯化钠，氯化钠浓度控制在0.14mol/l，然后利用转速为1×104r/min的离心机滤除细胞碎片及细胞器，得到较纯酶溶液，利用20nm超滤平板膜进一步浓缩，然后利用冷冻干燥机将酶浓缩液干燥，得到酶粉，最后加入惰性填料caco3，酶粉与填料比为1:10，标准化后即得酶制剂；
7)、将生物酵素和酶制剂按100:1混合得成品。
理化指标为：生物菌剂为红褐色液体，菌剂闻起来有柠檬酸味，ph值为3～5之间；酶制剂为白色粉末。
本发明的用法及用量：
(1)酸碱性土壤改良：
根据土壤酸化程度及土壤营养状况，每亩用量50～100公斤，灌根兑水100倍；碱性土壤每亩用量100～200公斤，兑水100倍浇灌于土壤面。
(2)农作物品质改善：
根据不同作物，每亩用量20～50公斤，稀释兑水50倍雾化喷洒于作物表面。