CN102795944A - 一种土壤改良型生物肥料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种土壤改良型生物肥料及其制备方法,由以下原料混合制得,均为重量份数:草炭200~400份,有机肥200~400份,无机肥料100~400份,多孔无机物50~200份,微量元素10~30份,粘土50~80份,复合微生物菌剂10~20份;本发明在肥料中添加了具有固氮、解磷、解钾作用的多种微生物,可以增加土壤的含氮量,提高了化学肥料的利用率,有利于改良土壤结构,提高作物产量和品质。
Description
技术领域
本发明涉及一种土壤改良型生物肥料及其制备方法,属于生物肥料技术领域。
技术背景
随着我国农业的发展,施用化肥成为农业增产的主要措施,氮、磷等化学肥料的长期使用,会破坏土壤结构,造成土壤板结、耕地土壤退化、耕层变浅、保水保肥能力下降,严重影响了农作物的产量和质量;农药的大量施用,造成农药在植物中的积累,通过食物、饲料危害人体和牲畜健康。因此,有效合理使用化肥,减少农药施用量,减少环境污染、消除土壤板结已成为摆在农业生产上的一个重要课题。
近年来,通过以农业废弃物制作而成的土壤改良型生物肥料备受推崇,其既可以实现废物的利用,增加土壤肥效,又可以减少环境污染,具有良好的经济效益和环境效益。
中国专利文献CN 102344814A(申请号201110203021.X)公开了一种用于改善土壤盐碱性的土壤改良剂及其制备方法。该发明所述的盐碱土壤改良剂通过将沼泽红假单胞菌、膜醭毕赤酵母菌、干酪乳杆菌、细黄链霉菌与海藻浆料混合,经多次发酵使多种有益微生物菌和海藻有机结合,复合培养而成的新型微生物活菌剂-海藻生物菌,并添加适量份数的腐植酸、有机质、活性沸石粉以及糖蜜,再经发酵后将发酵产物干燥。该专利通过添加海藻浆料,使该产品具有独特的离子吸附剂功能,从而达到改善盐碱土壤性状的目的。但该产品适用于普通土壤时,对土壤性状、肥力的改善和对作物品质的提高效果并不明显。
草炭:又名“泥炭”,亦叫作“泥煤”,是沼泽发育过程中的产物,形成于第四纪,由沼泽植物的残体,在多水的嫌气条件下,不能完全分解堆积而成。
蛭石:蛭石的化学式为(Mg,Ca)0.7(Mg,Fe,Al)6.0[(Al,Si)8.0](OH4.8H2O),是一种含镁的水铝硅酸盐次生变质矿物,外形似云母,通常由黑(金)云母经热液蚀变作用或风化而成,因其受热失水膨胀时呈挠曲状,形态酷似水蛭,故称蛭石。
沸石:化学成分变化大,化学式为:AmBpO2p·nH2O,结构式为Ax/q[(AlO2)x(SiO2)y]nH2O,其中:A为Ca、Na、K、Ba、Sr等阳离子,B为Al和Si,p为阳离子化合价,m为阳离子数,n为水分子数,x为Al原子数,y为Si原子数,(y/x)通常在1~5之间,(x+y)是单位晶胞中四面体的个数。具特征笼状晶体结构、含沸石水的铝硅酸盐矿物。有方沸石、斜发沸石、丝光沸石等。可作为吸附材料、催化材料。
麦饭石:麦饭石是一种对生物无毒、无害并具有一定生物活性的复合矿物或药用岩石。麦饭石的主要化学成分是无机的硅铝酸盐。其中包括Si2O3、Fe2O3、FeO、MgO、CaO、K2O、Na2O、TiO2、P2O5、MnO等,还含有动物所需的全部常量元素,如:K、Na、Ca、Mg、Cu、Mo等微量元素和稀土元素,约58种之多。
珍珠岩:一种火山喷发的酸性熔岩,经急剧冷却而成的玻璃质岩石,因其具有珍珠裂隙结构而得名。珍珠岩矿包括珍珠岩,黑曜岩和松脂岩。三者的区别在于珍珠岩具有因冷凝作用形成的圆弧形裂纹,称珍珠岩结构,含水量2~6%;松脂岩具有独特的松脂光泽,含水量6~10%;黑曜岩具有玻璃光泽与贝壳状断口,含水量一般小于2%。
粘土:粘土是一种重要的矿物原料。由多种水合硅酸盐和一定量的氧化铝、碱金属氧化物和碱土金属氧化物组成,并含有石英、长石、云母及硫酸盐、硫化物、碳酸盐等杂质。
发明内容
本发明针对现有技术的不足,提供一种土壤改良型生物肥料及其制备方法。
一种土壤改良型生物肥料,由以下原料混合制得,均为重量份数:
草炭200~400份,有机肥200~400份,无机肥料100~400份,多孔无机物50~200份,微量元素10~30份,粘土50~80份,复合微生物菌剂10~20份;
所述多孔无机物选自蛭石、沸石、麦饭石、珍珠岩中的一种或两种以上;
所述的复合微生物菌剂是由枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)ACCC03120、胶冻样芽孢杆菌(Bacillus mucilaginosus)CICC23640、巨大芽孢杆菌(Bacillus megaterium)CICC21694、褐球固氮菌(Azotobacter chroococcum)ACCC11104、粉状毕赤酵母菌(Pichia farinosa)ACCC20025、乳糖细黄链霉菌(Streptomyces microflavus)CICC23627经发酵制得。
根据本发明优选的,所述有机肥可采用常用有机肥,也可用动物粪便和作物秸秆经堆肥发酵制得,堆肥发酵可按现有技术进行,也可按如下方法制备:
将20~40wt%的作物秸秆粉和60~80wt%的动物粪便混合均匀,调节pH6.0~7.0,加水调节含水率至40~60wt%,堆肥,待堆内温度达到50~70℃时,发酵20~40天,然后烘干、粉碎。
根据本发明优选的,所述无机肥料选自尿素、磷酸一铵、硫酸铵、硫酸钾中的一种或两种以上。无机肥料能够为植物生物提供生长所必需的氮、磷、钾元素,其中氮肥能促使农作物的茎叶生长茂盛,含有组成叶绿素的重要元素。磷肥促进农作物根系发达,增强养分的吸收和抗旱能力,促进作物穗数增多、籽粒饱满。钾肥促进农作物生长旺盛,茎干粗壮,增强抗病虫害能力,促进糖和淀粉的生成。
进一步优选的,上述无机肥料是由40~60wt%的尿素、10~20wt%的磷酸一铵、20~40wt%的硫酸钾的混合制得。
根据本发明优选的,上述多孔无机物是由30~70wt%的蛭石与30~70wt%的沸石混合均匀,用8~12wt%浓度的盐酸浸泡20~28小时,加入氢氧化钠溶液,调节pH 4.0~8.5,过滤,120℃烘至恒重,粉碎。多孔无机物具有疏松土壤、透气性好、吸水力强、防止病虫害等多种功效,有利于作物的生长,对土壤具有良好的调理效果。
根据本发明优选的,所述微量元素选自硫酸锌、硫酸亚铁、硫酸镁、硫酸铜、硼酸、硫酸锰中的一种或两种以上。微量元素对植物的生长发育起着至关重要的作用,是植物体内酶或辅酶的组成部分,具有很强的专一性,是作物生长发育不可缺少的和不可相互代替的。植物缺乏任何一种微量元素,生长发育都会受到抑制,导致减产和品质下降,因此需要适当的补充微量元素,促进植物的生长发育。
进一步优选的,上述微量元素是由15~20wt%的硫酸锌、8~10wt%的硫酸亚铁、35~45wt%的硫酸镁、8~10wt%的硫酸铜、15~20wt%的硼酸、8~10wt%的硫酸锰混合均匀制得。
根据本发明优选的,上述土壤改良型生物肥料的制备方法,步骤如下:
(1)将枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)ACCC03120、胶冻样芽孢杆菌(Bacillusmucilaginosus)CICC23640、巨大芽孢杆菌(Bacillus megaterium)CICC21694分别接种于液体种子培养基,均在30~37℃条件下液体培养18~24h,然后按10~20wt%的接种量接种于液体发酵培养基中,在30~37℃培养3~5天,然后向每毫升液体发酵培养基中加入1~2g草炭,吸附15~30min,35~45℃烘干,粉碎,过筛;
分别制得含有枯草芽孢杆菌ACCC03 120活菌数3~8×109个/g的菌剂A、胶冻样芽孢杆菌CICC23640活菌数3~8×109个/g的菌剂B、含有巨大芽孢杆菌CICC21694活菌数3~8×109个/g的菌剂C;
(2)将褐球固氮菌(Azotobacter chroococcum)ACCC11104接种于液体种子培养基中,在25~30℃条件下液体培养18~24h,然后按10~20wt%的接种量将褐球固氮菌接种于液体发酵培养基中,在25~30℃培养3~5天,然后向每毫升液体发酵培养基中加入1~2g草炭,吸附15~30min,35~45℃烘干,粉碎,过筛,制得含有褐球固氮菌ACCC11104活菌数1~5×109个/g的菌剂D;
(3)将粉状毕赤酵母菌(Pichia farinosa)ACCC20025接种于液体种子培养基中,在25~30℃条件下液体培养48~72h,然后按10~20wt%的接种量将粉状毕赤酵母菌接种于液体发酵培养基中,在25~30℃培养3~5天,然后向每毫升液体发酵培养基中加入1~2g草炭,吸附15~30min,35~45℃烘干,粉碎,过筛,制得含有粉状毕赤酵母菌ACCC20025活菌数1~5×109个/g的菌剂E;
(4)将乳糖细黄链霉菌(Streptomyces microflavus)CICC23627接种于固体培养基,在25~30℃条件下培养48~72h,加入无菌水调整孢子浓度至108个/mL,然后按10~20wt%的接种量接种于液体发酵培养基中,在25~30℃培养5~7天,然后向每毫升液体发酵培养基中加入1~2g草炭,吸附15~30min,35~45℃烘干,粉碎,过筛,制得含有乳糖细黄链霉菌CICC23627孢子数1~5×109个/g的菌剂F;
(5)将步骤(1)~(4)制得的菌剂A、菌剂B、菌剂C、菌剂D、菌剂E、菌剂F按重量比1~5:1~5:1~5:1~5:1~5:1~5的比例混合,制得复合微生物菌剂;
(6)将草炭、有机肥、无机肥料、多孔无机物、微量元素、粘土与步骤(5)制得的复合微生物菌剂按比例混合,制得土壤改良型生物肥料。
根据本发明优选的,所述步骤(1)中的液体种子培养基采用如下原料混合、经灭菌后制得:
酵母膏5g,蛋白胨10g,NaCl 10g,加蒸馏水至1000mL,pH 7.0~8.0;
根据本发明优选的,所述步骤(1)中的液体发酵培养基采用如下原料混合、经灭菌后制得:
玉米面15~25g,豆浆30~40mL,葡萄糖3~8g,(NH4)2SO4 3~7g,KH2PO4 0.1~0.5g,MnSO4 0.1~0.3g,MgSO4·7H2O 0.1~0.3g,加水至800~1000mL,pH 7.0~8.0。
根据本发明优选的,所述步骤(2)中的液体种子培养基采用如下原料混合、经灭菌后制得:
葡萄糖20g,K2HPO4 1g,MgSO4·7H2O 0.2g,FeSO4·7H2O 0.25g,Na2MoO4·2H2O 0.5g,CaCO3 0.5g,加水至1000mL,pH7.0~7.5。
根据本发明优选的,所述步骤(2)中的液体发酵培养基采用如下原料混合、经灭菌后制得:
蔗糖15~20g,MgSO4·7H2O 0.2~0.5g,K2HPO4 0.2~0.5g,NaCl 0.2~0.5g,CaCl2·2H2O0.05~0.1g,酵母膏2~5g,微量元素液2~3滴,加水至800~1000mL,pH7.0~7.5;
上述微量元素液组分如下:
Na2MoO4·2H2O 4~6g,H3BO3 4~6g,蒸馏水定容至1000mL。
根据本发明优选的,所述步骤(3)中的液体种子培养基采用如下原料混合、经灭菌后制得:
5°Bé麦芽汁1000mL;
根据本发明优选的,所述步骤(3)中的液体发酵培养基采用如下原料混合、经灭菌后制得:
蔗糖30~50g,可溶性淀粉1~3g,酵母粉30~50g,蛋白胨8~15g,NaCl 3~8g,pH 6.5~7.0。
根据本发明优选的,所述步骤(4)中的固体培养基采用如下原料混合、经灭菌后制得:
马铃薯汁1000mL,葡萄糖20g,琼脂20g;
根据本发明优选的,所述步骤(4)中的液体发酵培养基采用如下原料混合、经灭菌后制得:
棉籽饼20~40g,玉米面10~15g,可溶性淀粉8~12g,蔗糖3~5g,(NH4)2SO4 1~2g,NaCl2~4g,CaCO3 3~5克,K2HPO4 0.3~0.5g,加水至800~1000mL,pH 7.0~8.0。
上述枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)ACCC03120、粉状毕赤酵母菌(Pichia farinosa)ACCC20025和褐球固氮菌(Azotobacter chroococcum)ACCC11104均购自中国农业微生物菌种保藏管理中心。
上述胶冻样芽孢杆菌(Bacillus mucilaginosus)CICC23640、巨大芽孢杆菌(Bacillusmegaterium)CICC21694、乳糖细黄链霉菌(Streptomyces microflavus)CICC23627均购自中国工业微生物菌种保藏管理中心。
草炭、无机肥料、多孔无机物可通过市场购买。优选的,草炭中有机质含量达60wt%以上,氮磷钾总量达3wt%以上。
本发明所述土壤改良型生物肥料中有机质含量达10~30wt%,N、P、K总含量达10~25wt%,有效活菌数达0.3~0.9亿个/g。
本发明产品可作为底肥,施用量为50~100kg/亩,整地时施入土壤中。
有益效果
1、本发明在肥料中添加了具有固氮、解磷、解钾作用的多种微生物,可以增加土壤的含氮量,提高了化学肥料的利用率,有利于改良土壤结构,提高作物产量和品质;
2、本发明在肥料中添加了有机肥、无机肥料、微量元素,即为肥料提供了丰富的营养成分,又实现了废弃物的合理利用;
3、本发明在肥料中添加了草炭、多孔无机物,可有效提高土壤质量,改善土壤团粒结构和吸附特性,提高了土壤保肥能力,从而提高土壤质量,有利于提高肥料利用效率和作物产量;
4、本发明制备工艺简单,生产过程不需要大型设备,生产成本低,对环境污染低。
具体实施方法
下面结合实施例对本发明做进一步阐述,但本发明所保护范围不限于此。
实施例中所述枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)ACCC03120、粉状毕赤酵母菌(Pichiafarinosa)ACCC20025和褐球固氮菌(Azotobacter chroococcum)ACCC11104均购自中国农业微生物菌种保藏管理中心。
实施例中所述胶冻样芽孢杆菌(Bacillus mucilaginosus)CICC23640、巨大芽孢杆菌(Bacillus megaterium)CICC21694、乳糖细黄链霉菌(Streptomyces microflavus)CICC23627均购自中国工业微生物菌种保藏管理中心。
实施例中所述草炭购自辽宁省盛源泥炭加工厂,其中草炭中有机质含量达60wt%以上,氮磷钾总量在3wt%以上;蛭石购自灵寿县卓越矿产品加工厂;沸石购自法库县包家屯兴业沸石粉厂;粘土购自山西省左云县粘土开发经销公司。
实施例中所述多孔无机物按如下方法制备:
多孔无机物是将50wt%的蛭石,沸石50wt%用10wt%浓度的盐酸浸泡24小时,加入氢氧化钠溶液,调节pH 7.0,过滤,120℃烘至恒重,粉碎。
实施例中所述有机肥按如下方法制备:
将30wt%的作物秸秆粉和70wt%的猪粪便混合均匀,调节pH7.0,加水调节含水率至60wt%,堆肥,待堆内温度达到60℃时,发酵30天,然后烘干、粉碎,即得。
实施例中所述无机肥料是将55wt%的尿素、15wt%的磷酸一铵、30wt%的硫酸钾混合均匀;
实施例中所述微量元素是将17wt%硫酸锌、9wt%硫酸亚铁、40wt%硫酸镁、9wt%硫酸铜、16wt%硼酸、9wt%硫酸锰混合均匀。
实施例中培养基的原料均为本领域常用市售产品,配制方法按本领域现有技术制备;实施例中所用其他化学试剂均为常用市售产品。
实施例1
一种土壤改良型生物肥料的制备方法,步骤如下:
(1)将枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)ACCC03120、胶冻样芽孢杆菌(Bacillusmucilaginosus)CICC23640和巨大芽孢杆菌(Bacillus megaterium)CICC21694分别接种于液体种子培养基,在30℃条件下液体培养24h,然后按10wt%的接种量接种于液体发酵培养基中,在30℃培养3天,然后向每毫升液体发酵培养基中加入1.5g草炭,吸附30min,45℃烘干,粉碎,过筛;
分别制得含有枯草芽孢杆菌ACCC03120活菌数8×109个/g的菌剂A、胶冻样芽孢杆菌CICC23640活菌数6×109个/g的菌剂B、含有巨大芽孢杆菌CICC21694活菌数5×109个/g的菌剂C;
所述步骤(1)中的液体种子培养基采用如下原料混合、经灭菌后制得:
酵母膏5g,蛋白胨10g,NaCl 10g,加蒸馏水至1000mL,pH 7.0;
所述步骤(1)中的液体发酵培养基采用如下原料混合、经灭菌后制得:
玉米面20g,豆浆40mL,葡萄糖5g,(NH4)2SO4 5g,KH2PO4 0.3g,MnSO4 0.2g,MgSO4·7H2O 0.2g,加水至1000mL,pH 7.0。
(2)将褐球固氮菌(Azotobacter chroococcum)ACCC11104接种于液体种子培养基中,在28℃条件下液体培养24h,然后按10wt%的接种量将褐球固氮菌接种于液体发酵培养基中,在28℃培养3天,然后向每毫升液体发酵培养基中加入1.5g草炭,吸附30min,45℃烘干,粉碎,过筛,制得含有褐球固氮菌ACCC11104活菌数3×109个/g的菌剂D;
根据本发明优选的,所述步骤(2)中的液体种子培养基采用如下原料混合、经灭菌后制得:
葡萄糖20g,K2HPO4 1g,MgSO4·7H2O 0.2g,FeSO4·7H2O 0.25g,Na2MoO4·2H2O 0.5g,CaCO3 0.5g,加水至1000mL,pH7.2。
根据本发明优选的,所述步骤(2)中的液体发酵培养基采用如下原料混合、经灭菌后制得:
蔗糖15g,MgSO4·7H2O 0.2g,K2HPO4 0.2g,NaCl 0.2g,CaCl2·2H2O 0.05g,酵母膏2g,微量元素液2滴,加水至1000mL,pH7.2;
上述微量元素液组分如下:
Na2MoO4·2H2O 5g,H3BO3 5g,蒸馏水定容至1000mL。
(3)将粉状毕赤酵母菌(Pichia farinosa)ACCC20025接种于液体种子培养基中,的28℃条件下液体培养48h,然后按15wt%的接种量将粉状毕赤酵母菌接种于液体发酵培养基中,在30℃培养4天,然后向每毫升液体发酵培养基中加入1.5g草炭,吸附30min,45℃烘干,粉碎,过筛,制得含有粉状毕赤酵母菌ACCC20025活菌数109个/g的菌剂E;
根据本发明优选的,所述步骤(3)中的液体种子培养基采用如下原料混合、经灭菌后制得:
5°Bé麦芽汁1000mL;
根据本发明优选的,所述步骤(3)中的液体发酵培养基采用如下原料混合、经灭菌后制得:
蔗糖40g,可溶性淀粉2g,酵母粉40g,蛋白胨10g,NaCl 5g,pH 7.0。
(4)将乳糖细黄链霉菌(Streptomyces microflavus)CICC23627接种于固体培养基,在28℃条件下培养72h,加入无菌水调整孢子浓度至108个/mL,然后按15wt%的接种量接种于液体发酵培养基中,在28℃培养7天,然后向每毫升液体发酵培养基中加入1.5g草炭,吸附30min,45℃烘干,粉碎,过筛。制得含有乳糖细黄链霉菌CICC23627孢子数3×109个/g的菌剂F。
根据本发明优选的,所述步骤(4)中的液体发酵培养基采用如下原料混合、经灭菌后制得:
棉籽饼30g,玉米面10g,可溶性淀粉10g,蔗糖5g,(NH4)2SO4 1g,NaCl 3g,CaCO3 5克,K2HPO4 0.4g,加水至1000mL,pH 7.0。
(5)将步骤(1)~(4)制得的菌剂A、菌剂B、菌剂C、菌剂D、菌剂E和菌剂F按重量比2﹕2﹕2﹕2﹕1﹕1﹕的比例混合,制得复合微生物菌剂,总菌数为4.8×109个/g;
(6)将草炭200kg、有机肥350kg、无机肥料200kg、多孔无机物135kg、粘土80kg、微量元素20kg与步骤(5)制得的复合微生物菌剂15kg混合,将混合好的复合混料通过输送机输送到造粒机造粒,低温烘干即制得复合微生物肥料。
所得复合微生物肥料中有机质含量为25wt%,N、P、K总含量为10wt%,有效活菌数大于0.7亿个/g。
实施例2
如实施例1所述的制备方法,不同之处在于,步骤(5)中,将制得的菌剂A、菌剂B、菌剂C、菌剂D、菌剂E和菌剂F按重量比1﹕2﹕2﹕3﹕1﹕1的比例混合,制得复合微生物菌剂,总菌数为4.3×109个/g。
实施例3
将草炭200kg、有机肥200kg、无机肥料400kg、多孔无机物80kg、粘土80kg、微量元素20kg与实施例2中制得的复合微生物菌剂20kg混合,将混合好的复合混料通过输送机输送到造粒机造粒,低温烘干即制得复合微生物肥料。
所得肥料有机质含量为20wt%,N、P、K总含量为20wt%,有效活菌数为0.8亿个/g。
实施例4
如实施例1所述的制备方法,不同之处在于,步骤(6)中,将草炭200kg、有机肥250kg、无机肥料300kg、多孔无机物130kg、粘土80kg、微量元素20kg与步骤(5)制得的复合微生物菌剂20kg混合,将混合好的复合混料通过输送机输送到造粒机造粒,低温烘干即制得复合微生物肥料。
所得肥料有机质含量为20wt%,N、P、K总含量为15wt%,有效活菌为0.9亿个/g。
试验例
土壤改良型生物肥料的应用:
采用随机区组法,小区面积100m2,设3个重复,以实施例1和实施例3中的土壤改良型生物肥料作为底肥,施用量100kg/亩;分别标记为处理组1、处理组2。
以施用专利CN 102344814A中实施例1的肥料作为底肥,施用量100kg/亩,标记为处理组3。
以不施用肥料区作为对照组。
种植指示作物为大白菜,品种为早熟五号。
施用土壤改良型生物肥料前,先采集土样测定土壤理化性状,标记为原始组,试验结束每小区采集土样测定土壤理化性状,分别标记为对照组、处理组1、处理组2、处理组3。采用土壤容重应用环刀法(详见NY/T 1121.4-2006标准)、pH值应用电位法(详见NY/T1121.2-2006标准)、有机质应用重铬酸钾容量法测定(详见NY/T 1121.6-2006标准)。
上述组别,除所施底肥不同,后期追肥及管理均相同。
检测结果:
表1 不同处理对白菜产量的影响
处理 | 对照组 | 处理组1 | 处理组2 | 处理组3 |
平均产量(kg/亩) | 3388 | 4020 | 4081 | 3865 |
增产(%) | 18.65 | 20.45 | 14.08 |
表2 不同处理组对土壤物理性质的影响
处理 | 原始组 | 对照组 | 处理组1 | 处理组2 | 处理组3 |
pH | 7.5 | 7.5 | 7.4 | 7.4 | 7.4 |
容重(g/cm3) | 1.32 | 1.32 | 1.28 | 1.27 | 1.30 |
有机质(%) | 1.34 | 1.29 | 1.41 | 1.40 | 1.38 |
结果分析:
由表1中可以看出,施用本发明所述土壤改良型生物肥料能显著提高白菜的产量,可分别增产18.65%和20.45%,专利CN 102344814A中实施例1中所述肥料增产14.08%,说明本发明土壤改良型生物肥料增产效果优于CN 102344814A中所述肥料。
由表2中可以看出,施用本发明所述土壤改良型生物肥料和施用专利CN 102344814A中实施例1所述肥料均起到降低碱性土壤pH的作用;本发明所述土壤改良型生物肥料分别降低土壤容重3.0%和3.8%,施用专利CN 102344814A中实施例1中所述肥料降低土壤容重1.5%;施用本发明土壤改良型生物肥料有机质分别提高5.2%和4.5%,施用专利CN102344814A中实施例1所述肥料有机质提高3.0%,由此说明,本发明土壤改良型生物肥料的作用效果优于专利CN 102344814A中所述肥料。
Claims (10)
1.一种土壤改良型生物肥料,其特征在于,由以下原料混合制得,均为重量份数:
草炭200~400份,有机肥200~400份,无机肥料100~400份,多孔无机物50~200份,微量元素10~30份,粘土50~80份,复合微生物菌剂10~20份;
所述多孔无机物选自蛭石、沸石、麦饭石、珍珠岩中的一种或两种以上;
所述的复合微生物菌剂是由枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)ACCC03120、胶冻样芽孢杆菌(Bacillus mucilaginosus)CICC23640、巨大芽孢杆菌(Bacillus megaterium)CICC21694、褐球固氮菌(Azotobacter chroococcum)ACCC11104、粉状毕赤酵母菌(Pichia farinosa)ACCC20025、乳糖细黄链霉菌(Streptomyces microflavus)CICC23627经发酵制得。
2.如权利要求1所述的土壤改良型生物肥料,其特征在于,所述有机肥采用如下方法制备:
将20~40wt%的作物秸秆粉和60~80wt%的动物粪便混合均匀,调节pH6.0~7.0,加水调节含水率至40~60wt%,堆肥,待堆内温度达到50~70℃时,发酵20~40天,然后烘干、粉碎。
3.如权利要求1所述的土壤改良型生物肥料,其特征在于,所述无机肥料选自尿素、磷酸一铵、硫酸铵、硫酸钾中的一种或两种以上。
4.如权利要求3所述的土壤改良型生物肥料,其特征在于,上述无机肥料是由40~60wt%的尿素、10~20wt%的磷酸一铵、20~40wt%的硫酸钾的混合制得。
5.如权利要求1所述的土壤改良型生物肥料,其特征在于,所述多孔无机物是由30~70wt%的蛭石与30~70wt%的沸石混合均匀,用8~12wt%浓度的盐酸浸泡20~28小时,加入氢氧化钠溶液,调节pH 4.0~8.5,过滤,120℃烘至恒重,粉碎。
6.如权利要求1所述的土壤改良型生物肥料,其特征在于,所述微量元素选自硫酸锌、硫酸亚铁、硫酸镁、硫酸铜、硼酸、硫酸锰中的一种或两种以上。
7.如权利要求6所述的土壤改良型生物肥料,其特征在于,上述微量元素是由15~20wt%的硫酸锌、8~10wt%的硫酸亚铁、35~45wt%的硫酸镁、8~10wt%的硫酸铜、15~20wt%的硼酸、8~10wt%的硫酸锰混合均匀制得。
8.权利要求1所述土壤改良型生物肥料的制备方法,其特征在于,步骤如下:
(1)将枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)ACCC03120、胶冻样芽孢杆菌(Bacillusmucilaginosus)CICC23640、巨大芽孢杆菌(Bacillus megaterium)CICC21694分别接种于液体种子培养基,均在30~37℃条件下液体培养18~24h,然后按10~20wt%的接种量接种于液体发酵培养基中,在30~37℃培养3~5天,然后向每毫升液体发酵培养基中加入1~2g草炭,吸附15~30min,35~45℃烘干,粉碎,过筛;
分别制得含有枯草芽孢杆菌ACCC03 120活菌数3~8×109个/g的菌剂A、胶冻样芽孢杆菌CICC23640活菌数3~8×109个/g的菌剂B、含有巨大芽孢杆菌CICC21694活菌数3~8×109个/g的菌剂C;
(2)将褐球固氮菌(Azotobacter chroococcum)ACCC11104接种于液体种子培养基中,在25~30℃条件下液体培养18~24h,然后按10~20wt%的接种量将褐球固氮菌接种于液体发酵培养基中,在25~30℃培养3~5天,然后向每毫升液体发酵培养基中加入1~2g草炭,吸附15~30min,35~45℃烘干,粉碎,过筛,制得含有褐球固氮菌ACCC11104活菌数1~5×109个/g的菌剂D;
(3)将粉状毕赤酵母菌(Pichia farinosa)ACCC20025接种于液体种子培养基中,的25~30℃条件下液体培养48~72h,然后按10~20wt%的接种量将粉状毕赤酵母菌接种于液体发酵培养基中,在25~30℃培养3~5天,然后向每毫升液体发酵培养基中加入1~2g草炭,吸附15~30min,35~45℃烘干,粉碎,过筛,制得含有粉状毕赤酵母菌ACCC20025活菌数1~5×109个/g的菌剂E;
(4)将乳糖细黄链霉菌(Streptomyces microflavus)CICC23627接种于固体培养基,在25~30℃条件下培养48~72h,加入无菌水调整孢子浓度至108个/mL,然后按10~20wt%的接种量接种于液体发酵培养基中,在25~30℃培养5~7天,然后向每毫升液体发酵培养基中加入1~2g草炭,吸附15~30min,35~45℃烘干,粉碎,过筛,制得含有乳糖细黄链霉菌CICC23627孢子数1~5×109个/g的菌剂F;
(5)将步骤(1)~(4)制得的菌剂A、菌剂B、菌剂C、菌剂D、菌剂E、菌剂F按重量比1~5:1~5:1~5:1~5:1~5:1~5的比例混合,制得复合微生物菌剂;
(6)将草炭、有机肥、无机肥料、多孔无机物、微量元素、粘土与步骤(5)制得的复合微生物菌剂按比例混合,制得土壤改良型生物肥料。
9.如权利要求8所述的方法,其特征在于,所述步骤(1)中的液体种子培养基采用如下原料混合、经灭菌后制得:
酵母膏5g,蛋白胨10g,NaCl 10g,加蒸馏水至1000mL,pH 7.0~8.0;
根据本发明优选的,所述步骤(1)中的液体发酵培养基采用如下原料混合、经灭菌后制得:
玉米面15~25g,豆浆30~40mL,葡萄糖3~8g,(NH4)2SO4 3~7g,KH2PO4 0.1~0.5g,MnSO40.1~0.3g,MgSO4·7H2O 0.1~0.3g,加水至800~1000mL,pH 7.0~8.0。
根据本发明优选的,所述步骤(2)中的液体种子培养基采用如下原料混合、经灭菌后制得:
葡萄糖20g,K2HPO4 1g,MgSO4·7H2O 0.2g,FeSO4·7H2O 0.25g,Na2MoO4·2H2O 0.5g,CaCO3 0.5g,加水至1000mL,pH7.0~7.5。
根据本发明优选的,所述步骤(2)中的液体发酵培养基采用如下原料混合、经灭菌后制得:
蔗糖15~20g,MgSO4·7H2O 0.2~0.5g,K2HPO4 0.2~0.5g,NaCl 0.2~0.5g,CaCl2·2H2O0.05~0.1g,酵母膏2~5g,微量元素液2~3滴,加水至800~1000mL,pH7.0~7.5;
上述微量元素液组分如下:
Na2MoO4·2H2O 4~6g,H3BO3 4~6g,蒸馏水定容至1000mL。
10.如权利要求8所述的方法,其特征在于,所述步骤(3)中的液体种子培养基采用如下原料混合、经灭菌后制得:
5°Bé麦芽汁1000mL;
根据本发明优选的,所述步骤(3)中的液体发酵培养基采用如下原料混合、经灭菌后制得:
蔗糖30~50g,可溶性淀粉1~3g,酵母粉30~50g,蛋白胨8~15g,NaCl 3~8g,pH 6.5~7.0。
根据本发明优选的,所述步骤(4)中的固体培养基采用如下原料混合、经灭菌后制得:
马铃薯汁 1000mL,葡萄糖20g,琼脂20g;
根据本发明优选的,所述步骤(4)中的液体发酵培养基采用如下原料混合、经灭菌后制得:
棉籽饼20~40g,玉米面10~15g,可溶性淀粉8~12g,蔗糖3~5g,(NH4)2SO4 1~2g,NaCl2~4g,CaCO3 3~5克,K2HPO4 0.3~0.5g,加水至800~1000mL,pH 7.0~8.0。
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