CN102910983A - 微生物肥料改良盐碱土壤技术 - Google Patents

Abstract

《微生物肥料改良盐碱土壤技术》属于生物工程技术领域。开发我国5.27亿亩盐碱地资源扩大耕地面积，改善生态环境，是提高粮食总产和保障粮食安全的战略需要。本发明选用盐碱土中优秀功能菌枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、胶质芽孢杆菌，在15%NaCl条件下正常生长。以不同浓度适配制成复合微生物菌剂。针对盐碱土用菌剂适配有机质制成生物有机肥，加无机肥制成复合微生物肥。各菌种互相不拮抗，作用互补，提高了脱盐效率和置换盐碱土固化的有效养分供作物利用。该肥改良盐碱土理化性质，改善土壤结构，提高通透性加快淋盐，切断毛细管阻止盐碱上返，脱盐效果好。在施肥过程中用微生物将盐碱地改良为良田。

Description

微生物肥料改良盐碱土壤技术

技术领域

    《微生物肥料改良盐碱土壤技术》属于生物工程技术领域。涉及生物学的微生物学、分子生物学、土壤微生物学、生物化学和细胞学，涉及土壤学、土壤化学，涉及植物营养学、农艺学，结合化工、机械等现代工程技术和农业种植技术。

背景技术

盐碱灾害是指土壤含盐量太高（超过0.3%），而使农作物低产或不能生长。 　　

土壤盐碱化是一个世界性的问题，全世界盐碱地面积近10亿公顷。根据我国第二次土壤普查资料盐碱地资源面积约5.27亿亩，其中盐碱耕地0.88亿亩,主要分布在华北、西北和东北这些干旱和半干旱地区。以内蒙古为例，盐碱地耕地面积已近700余万亩。近十几年来，耕地由于灌溉不当，土壤次生盐渍化面积又以每年15—20万亩的速度增加，造成可耕地面积减少。我国的耕地面积在减少，人口在逐年增加，到2030年预计达到16亿。为满足新增加的3亿人口的需要，我国农产品总产量必须进一步提高。提高农产品总产量的途径，靠扩大耕地面积和提高单位面积产量，在我国目前耕地严重不足的情况下,开发盐渍化土壤资源，改善生态环境，扩大耕地面积是提高粮食总产和农业持续发展的需要。

盐碱土是民间对盐土和碱土的统称。

治理盐碱地的措施有水利改良措施（灌溉、排水、放淤、种稻、防渗等）；农业改良措施（平整土地、改良耕作、施客土、施肥、播种、轮作、间种套种等）；生物改良措施（种植耐盐植物和牧草、绿肥、植树造林等）；和化学改良措施（施用改良物质，如石膏、磷石膏、亚硫酸钙等）四个方面。由于每一措施都有一定的适用范围和条件。因此必须因地制宜，综合治理。目前有机肥改良盐碱地已是一项成功经验。

本发明用含有活体微生物的《微生物肥料》改良盐碱土获得成功。微生物肥料包括三种产品，农用微生物菌剂，生物有机肥，复合微生物肥。丹路公司在2002年完成《微生物肥料》改良盐碱地技术方案，将筛选抗盐菌种制成的《复合微生物菌剂》与有机肥结合生产出耐盐碱的《生物有机肥》，与高养分无机肥结合生产出耐盐碱的《复合微生物肥》，统称《微生物肥料》。并于2003年在西部内蒙河套地区巴彦淖尔市盐碱地试验获得成功。2003至2006年在玉米，蕃茄、辣椒、黄瓜等蔬菜和甜瓜上进行试验，产量增加15%左右。土壤有机质由0。68%增加到1%以上，土壤盐分由中度盐碱地下降为轻度盐碱地。

2008年华垦集团用丹路微生物肥料，在山东东营盐碱地棉花实验比对照亩增产107 斤籽棉。2010年丹路微生物肥料参加了中国农业科学院土肥所《黄河上中游次生盐碱土高效利用项目》中抗盐碱制剂筛选，在中度盐碱地食葵上进行试验，出苗率90%以上，保苗率75%左右， 产量比对照增加50%左右；土壤盐分由0.4%以上下降为0.2%左右。同年，在宁夏回族自治区盐碱地水稻、枸杞取得较好结果。同年《中国农科院德州盐碱土改良实验站》，在0.5%内陆盐碱土上进行盆栽试验，对照处理盆出苗率为0，施用丹路菌剂盆出苗率为50%，说明丹路菌剂能在中度内陆盐碱土上提高出苗率。本发明在河北张家口碱化盐土，山西大同典型盐土，内蒙临河草甸碱土，天津滨海盐土，山东东营滨海盐土，海南琼海滨海盐土都有成功的示范。

2004年初由澳洲兰安臣先生把中国《丹路生物有机肥》引进澳洲，在南部维多利亚地区进行盐碱地改良试验，选用1公顷土壤可溶盐含量1.02%的盐碱荒地为试验地，每公顷施用3000公斤《丹路生物有机肥》，施用后3个月种高麦草，6个月后高麦草高达50厘米，没施用丹路肥的对照种后没有出苗。土壤可溶盐含量由1.02%下降至0.406%，改良效果显著，盐碱地成为优良牧场，澳洲国家电视台2台进行了采访报导。本发明《丹路生物有机肥》2004年至今已出口澳大利亚1万多吨。本发明用含有活体微生物的《微生物肥料》改良盐碱土技术在发达国家也获得成功。

本技术改良盐碱地主要原理。①微生物活性改善盐碱土，促使土壤保肥保水，实验数据节水30%，提高土壤肥料利用率70%。②丹路《微生物肥料》pH值6.5左右，微生物活动产生有机酸也能中和土壤pH值，尤其菌群在植物根际优势生长使植物根际环境pH值明显低于周围土壤。③丹路功能菌活动产生大量代谢衍生物，能有效置换盐碱土固化的难溶元素，供植物吸收利用。如氧化还原酶、金属蛋白酶、固氮酶，可有效降低土壤含盐量，其转化效率远高于化学催化剂。④丹路《微生物肥料》含有大量有机质，其物理性质改善盐碱土，特别是草炭中含有大量的有机物，有机质含量高，腐殖酸丰富，又含有纤维素、半纤维素、氮、磷、钾等物质，施用后改善土壤结构，尤其对团聚体的形成及稳定起了决定性作用。增加土壤通透性，加速淋盐下沉使耕层脱盐。⑤丹路功能菌产生多糖、胶质促使土壤团粒结构生成，使得土壤疏松，切断土壤毛细管孔隙，增加非毛细管孔隙，阻止盐碱上返，克服有水脱盐，无水返盐的不良循环，脱盐效率高。⑥丹路功能菌衍生物固氮解磷钾供肥率高，如产生的乳酸、草酸、柠檬酸等，加速了难溶性磷酸盐和固化钾的溶解和释放，增加土壤中有效磷和钾含量，供植物吸收，同时降低土壤盐碱度。⑦丹路功能菌是从土壤中筛选的，具有与植物共生优势，能促生根系发达植株健壮，适应盐碱土不利生长环境。⑧丹路功能菌促使盐碱土出苗率高⑨丹路功能菌促使盐碱土保苗率高。（附表1-4    附图1-3）。

发明内容

本发明选用盐碱土中优秀功能菌进行工业化生产制成菌剂。针对盐碱土用菌剂适配有机质制成生物有机肥。针对盐碱土用菌剂适配有机质和无机肥制成复合微生物肥。

本发明从来自北京郊区、河北、内蒙古、山东等地区的盐碱土样中分离得到43株枯草芽孢杆菌，21株地衣芽孢杆菌，67株胶质芽孢杆菌。三种菌各筛选出一株能够在15%NaCl条件下正常生长的芽孢杆菌菌株，经工业化生产，以不同浓度适配制成《复合微生物菌剂》。各菌种互相不拮抗，作用互补，提高了脱盐效率和置换盐碱土固化的有效养分作用。

《复合微生物菌剂》与草炭、腐植酸、农业废弃物饼粕等有机物复配制成《生物有机肥》。

《复合微生物菌剂》与草炭、腐植酸、农业废弃物饼粕，高养分无机肥等复配制成《复合微生物肥》。

上述《微生物肥料》改良盐碱土理化性质，改善土壤结构，提高通透性加快淋盐，切断毛细管阻止盐碱上返，脱盐效果好。《微生物肥料》施入盐碱地后为作物生长发育提供良好的生态环境。针对盐碱地缺磷、少氮、多盐的特点，取得显著改良效果，本发明已成为改良盐碱地的新方法。

具体实施方法

一、制造粉状农用微生物菌剂主要工艺分两部分，液体发酵和固体吸附。

1.液体菌剂发酵工艺过程是将菌种接入一级发酵罐发酵，控制罐内温度、溶氧、压力、pH值、搅拌转速等数据，使菌体快速分裂生长。当菌数达到要求后，就可以停止发酵降温放罐结束工作。也可以根据需要和设备条件继续接入二级发酵罐发酵，三级发酵罐发酵扩大产量。

2.固体吸附工艺过程是将经过发酵合格菌液按比例掺入粉状吸附剂，经过搅拌就成为粉状农用微生物菌剂。固体吸附剂为草炭和腐植酸一般要求颗粒度80目以上。

3.《复合微生物菌剂》制造工艺过程是将草芽孢杆菌，地衣芽孢杆菌，胶质芽孢杆菌按5:2:3比例混合。

4.《复合微生物菌剂》总含菌量5亿/克。

二、制作《生物有机肥》的具体方法。

1. 粉状《生物有机肥》制造，复合微生物菌剂:草炭:腐植酸:农业废弃物饼粕,按1:3:3:3比例混合。要求含有活体杆菌芽孢体＞0.2亿/克。

2. 颗粒状《生物有机肥》制造，复合微生物菌剂:草炭:腐植酸:农业废弃物饼粕按1:2:5:2比例混合造粒。要求含有活体杆菌芽孢体＞0.1亿/克。

三、制作《复合微生物肥》的具体方法。

1. 粉状《复合微生物肥》制造，复合微生物菌剂:草炭:腐植酸:农业废弃物饼粕:无机肥按1:1:2:1:5比例混合。要求含有活体杆菌芽孢体＞0.2亿/克。

2. 颗粒状《复合微生物肥》制造，复合微生物菌剂:草炭:腐植酸:农业废弃物饼粕:无机肥按1:1:2:1:5比例混合造粒。要求含有活体杆菌芽孢体＞0.1亿/克。

附表：施用微生物肥料改良盐碱土壤实验数据

表1.  丹路微生物肥料对向日葵出苗率、保苗率的影响    

处 理	出苗率(%)	比对照增加(%)	保苗率(%)	比对照增加(%)
					丹路菌肥	95.00	14.27	74.00	22.48
丹路菌剂	91.25	9.70	77.92	29.00
					对照	83.13	0	60.42	0

表2.            丹路微生物肥料对向日葵产量的影响

处 理	每亩花盘数(个)	亩产量(Kg)	比对照增产(%)
				丹路菌肥	1563.16	83.29	2.50
丹路菌剂	1510.53	128.21	57.74
				对照	1363.16	81.26	—

表3.     丹路微生物肥料对盐碱土土壤盐分的影响

表4.            丹路微生物肥料对土壤养分的影响

Claims (10)

1.使用微生物菌剂改良盐碱地。

2.使用复合微生物菌剂改良盐碱地。

3.使用枯草芽孢杆菌改良盐碱地。

4.使用地衣芽孢杆菌改良盐碱地。

5.使用胶质芽孢杆菌改良盐碱地。

6.使用枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、胶质芽孢杆菌复合微生物菌剂改良盐碱地。

7.使用含有枯草芽孢杆菌生物有机肥、复合微生物肥改良盐碱地。

8.使用含有地衣芽孢杆菌生物有机肥、复合微生物肥改良盐碱地。

9.使用含有胶质芽孢杆菌生物有机肥、复合微生物肥改良盐碱地。

10.使用含有枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、胶质芽孢杆菌复合微生物菌剂生物有机肥、复合微生物肥改良盐碱地。

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