生物炭基微生物土壤改良剂及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及农用肥料，特别是一种生物炭基微生物土壤改良剂，本发明还涉及这种生物炭基微生物土壤改良剂的制备方法。
【背景技术】
[0002]2014年《中国耕地质量等级调查与评定》结果表明，我国优等地、高等地、中等地和低等地面积分别占全国耕地评定总面积的2.9%、26.5%、52.9%和17.7%。其中，中、低等地耕地面积占到耕地评定面积的70.6%，说明我国耕地质量总体偏低。综合研宄结果也表明，中国耕地质量总体水平趋于下降。赵其国认为中国耕地的土壤质量呈下降趋势:全国耕地有机质含量平均已降到1%，明显低于欧美国家2.5?4.0%的水平。余振国指出中国耕地质量下降主要原因是:一是非农建设压占良田，而开垦补偿的则是劣质地，造成耕地总体质量下降；二是耕地“用”、“养”不当，引起耕地质量下降；三是耕地退化加剧引起耕地质量不断下降；四是耕地财产权利制度不完善，管理不到位，经营耕地没有长期的、良好的赢利预期，导致掠夺式利用或随意撂荒加剧了耕地质量的下降。同时，工业废水、废渣、废气大量排放以及农业机械化、农药、化肥、农膜的不合理使用，从而导致土壤污染，土壤板结，农药残留严重，农业面源污染扩大等问题，这些进一步加剧了土壤质量的下降。
[0003]我国生物炭原料充足，秸杆资源极其丰富。秸杆资源的开发利用，既涉及到农业生产系统中的物质高效转化和能量高效循环，成为循环农业的重要实现途径，也涉及到整个农业生态系统中的土壤肥力、水土保持、环境安全以及可再生资源高效利用等可持续发展问题，是我国种植业和养殖业可持续发展以及农村新型能源化的重要物质基础。秸杆资源数量估算是秸杆资源综合利用的基础。王晓玉2008-2010年的研宄结果表明，华东地区年均稻杆总量为199.5百万吨，中南地区年均稻杆总量为213.9百万吨，西南地区的大田作物年均秸杆总量93.3百万吨。毕于云研宄结果进一步指出，蔬菜副产品即蔬菜藤蔓及残余物以及农产品初级加工副产品稻壳、玉米芯、蔗渣、甜菜渣等资源量也相当庞大，丰富了秸杆资源可利用的范围。
[0004]生物炭是生物质在完全或者部分缺氧的情况下热裂解产生的一种高度芳香化难溶性固态物质。生物炭对土壤有很好的改良作用，大部分生物炭呈碱性，施入土壤可提高酸性土壤pH值。生物炭具有复杂的多孔隙结构和较大的比表面积，施入土壤可增大土壤通透性、改善土壤团聚体，吸附更多的水分和养分离子，提高土壤水容量和养分吸持容量。生物质炭中含有一定量的易分解有机化合物，土壤微生物可以将其作为碳源，能够提高土壤微生物的生物量和活性，生物质炭
[0005]具有复杂的孔隙结构，能够作为微生物及其有效养分的载体，有利于土壤中微生物群落生长。
[0006]光合细菌普遍存在于自然界中，具有光能合成体系的原核生物，是一类没有形成芽孢能力的革兰氏阴性菌，是一类以光作为能源、能在厌氧光照或好氧黑暗条件下利用自然界中的有机物、硫化物、氨等作为供氢体兼碳源进行光合作用的微生物。可以促进动植物生长，提高抗病力，对动植物生命活动和生长发育发挥作用。
[0007]放线菌是一类主要呈菌丝状生长和以孢子繁殖的陆生性较强大的原核生物。革兰氏阳性，是抗生素等一些列生物活性物质的重要生产者，在农作物病虫害生物防治方面具有重要作用。还可以合成淀粉酶，纤维素酶，氨基酸急维生素等多种有用的代谢产物。在土壤中促使土壤形成团粒结构从而改善土壤。
[0008]乳酸菌发酵糖类主要产物为乳酸的一类无芽孢、革兰氏染色阳性细菌的总称。为原核生物。在有氧条件下利用糖进行有氧呼吸，在分解糖过程中获得能量，合成细胞物质，缺氧环境中，产生乳酸能抑制生长环境中腐败性微生物的生长。
[0009]酵母菌是一些单细胞真菌，好气性菌，是重要的营养功能性细菌，可对包括土壤、水体等各种基质环境中有效养分进行合理的转化和高效率的吸收；还有发酵分解作用，在生长代谢中能形成多种B族维生素和生理活性物质，增强有效菌的活性。
[0010]枯草芽孢杆菌是芽胞杆菌属的一种，广泛分布在土壤及腐败的有机物中，易在枯草浸汁中繁殖。菌体生长过程中产生的枯草菌素、多粘菌素、制霉菌素、短杆菌肽等活性物质，这些活性物质对致病菌或内源性感染的条件致病菌有明显的抑制作用。
[0011]苏云金芽孢杆菌简称Bt，是包括许多变种的一类产晶体芽孢杆菌。是目前产量最大、使用最广的生物杀虫剂。它的主要活性成分是一种或数种杀虫晶体蛋白，又称S-内毒素，对鳞翅目、鞘翅目、双翅目、膜翅目、同翅目等昆虫，以及动植物线虫、蜱螨等节肢动物都有特异性的毒杀活性，而对非目标生物安全因此，Bt杀虫剂具有专一、高效和对人畜安全等优点。
【发明内容】
[0012]本发明的第一目的在于克服上述现有【背景技术】的不足之处，而提供一种生物炭基微生物土壤改良剂。
[0013]本发明的第二目的在于提供这种生物炭基微生物土壤改良剂的制备方法。
[0014]本发明的第一目的是通过如下措施来达到的:生物炭基微生物土壤改良剂，由如下组份组成:80?85重量份生物炭、10?13重量份复合微生物菌群和I?2重量份氧化淀粉粘合剂；
[0015]复合微生物菌群中菌种由光合细菌、放线菌、乳酸菌、酵母菌、枯草芽孢杆菌和苏云金芽孢杆菌组成。各菌种的含量分别为:光合细菌含量不低于100亿/ml、放线菌含量不低于150亿/ml、乳酸菌含量不低于150亿/ml、酵母菌含量不低于20亿/ml、枯草芽孢杆菌含量不低于20亿/ml和苏云金芽孢杆菌含量不低于20亿/ml ；
[0016]氧化淀粉粘合剂的粘度为25?30mPa.S，所述氧化淀粉粘合剂由100?150重量份淀粉、3?5重量份聚乙烯醇、I?3重量份丙三醇、8?10重量份30%双氧水、I?2重量份硼砂组成。
[0017]在上述技术方案中，生物炭基微生物土壤改良剂，优选为，由如下组份组成:85重量份生物炭、13重量份复合微生物菌群和2重量份氧化淀粉粘合剂；
[0018]所述氧化淀粉粘合剂的优选为，粘度为30mPa.S，所述氧化淀粉粘合剂由150重量份淀粉、3.5重量份聚乙稀醇、2重量份丙三醇、9重量份30%双氧水和2重量份硼砂组成。
[0019]本发明的第二目的是通过如下措施来达到的:制备生物炭基微生物土壤改良剂的方法，包括如下步骤:
[0020]步骤1:制备生物炭
[0021]步骤1.1:将秸杆于自然状态下风干处理，用粉碎机全部磨碎至粒径2mm备用，得到秸杆原料；
[0022]步骤1.2:将步骤1.1中磨碎后的秸杆原料，通过输送带送入炭化装置料斗，并利用高压风机将原料送到炭化炉上部的分离装置内进行风料分离，原料进入炭化炉后点火炭化，炭化温度为500°C，升温速率为5°C /min,炭化2.5?3小时，即得生物炭；
[0023]步骤2:制备复合微生物菌群
[0024]步骤2.1:制备单一菌液:
[0025]制备光合细菌菌液:挑取培养好的光合细菌斜面菌种接种到由1000重量份水、3?5重量份酵母霄、2?3重量份醋酸钠、0.5?I重量份氯化氨、0.5?I重量份磷酸二氢钾和0.3?0.5重量份硫酸镁组成的培养基上，培养，得到光合细菌菌液；
[0026]制备放线菌菌液:挑取培养好的放线菌斜面菌种接种到由1000重量份水、15?20重量份可溶性淀粉、0.5?I重量份三水磷酸氢二钾、0.5?I重量份氯化钠、0.5?I重量份七水硫酸镁、0.5?I重量份七水硫酸亚铁和I?2重量份硝酸钾组成的培养基上，培养，得到放线菌菌液；
[0027]制备乳酸菌菌液:挑取培养好的乳酸菌斜面菌种接种到由1000重量份水、5?10重量份蛋白胨、5?10重量份牛肉膏、3?5重量份酵母膏、15?20重量份葡萄糖、I?2重量份朽1檬酸二胺、3?5重量份乙酸钠、I?2重量份吐温80、0.3?0.5重量份七水硫酸镁、0.1?0.3重量份四水硫酸锰和I?2重量份磷酸氢二钾组成的培养基上，培养，得到乳酸菌菌液；
[0028]制备酵母菌菌液:挑取培养好的酵母菌斜面菌种接种到由1000重量份水、0.5?I重量份酵母粉、15?20重量份葡萄糖、3?5重量份硫酸氨、I?2重量份磷酸二氢钾和
0.5?I重量份七水硫酸镁组成的培养基上，培养，得到酵母菌菌液；
[0029]制备枯草芽孢杆菌和苏云金芽孢杆菌菌液:挑取培养好的枯草芽孢杆菌和苏云金芽孢杆菌斜面菌种接种到由100