CN103011925A - 生物质沙质土壤改良剂的制备方法 - Google Patents

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王晓江
海龙
李爱平
季祥
张雷
吕桂芬
邢孟兰
张微
胡尔查
李娜
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Abstract

本发明公开了一种生物质沙质土壤改良剂制备方法，过程为将木屑浸湿，填加马粪混匀成原料，将分解菌扩繁培养成混合菌液，稀释喷入原料混合；同时，还将尿素溶液喷洒到原料混合均匀。再接入蚯蚓，经其吞食、消化、排泄使粗料再降解，后在上方铺放马粪层，待蚯蚓进入马粪层，再将含蚯蚓的马粪层剥离，所剩即为生物质沙质土壤改良剂。本制备工艺简单易操作，生产成本低，制备的土壤改良剂可改善沙地贫瘠土壤养分含量和保水能力，使沙质土壤得到有效改良，功效显著。

Description

生物质沙质土壤改良剂的制备方法
技术领域
本发明涉及土壤改良剂的制备方法，特别指一种生物质沙质土壤改良剂制备方法。
背景技术
沙质土壤因其养分贫瘠、持水力差、生产力低等特性极大的制约了沙质土壤地区的种植业生产力水平和植被恢复能力。以木质废弃物(木屑等)为原料，模拟自然界有机物分解过程，在一段时间内通过微生物和蚯蚓的分解、转换作用，完成生物质材料的分解及腐殖质化过程，制成近似自然界中“腐殖质”的一种物质，该物质与风沙土混合后，可以提高其养分和保持水分的能力，增强沙质土壤生产力，可以作为土壤改良剂，施用可以有效地提高沙质土壤保水、保肥能力，达到改良土壤之目的。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种生物质沙质土壤改良剂制备方法，这种制备方法属于生物分解技术措施，可制备一种对环境和绿色植物无污染的生物质沙质土壤改良剂。
本发明要解决的技术问题是由如下方案实现的：一种生物质沙质土壤改良剂制备方法，其特征在于：将木屑完全浸湿，填加占其体积比为10～15％的马粪，经混匀成为原料。将3种有益分解菌种(白腐菌、磺酸菌、向病菌)制备成混合菌液，按每1m3原料加9～12L混合菌液的比例，将混合菌液稀释3～5倍后喷入原料中并混匀；同时或依次，将浓度为5％的尿素溶液，按1.5～2L/m3用量喷洒到原料上翻拌混合均匀，此后每周喷施1次混合菌液，翻拌均匀形成稳定菌落体，连续接种4～5周后使原料进入分解阶段，停止分解菌接种，再每隔5天翻拌1次原料，持续4～5周，保持原料堆内的有氧条件，原料堆内湿度保持在70％～80％，此时原料降解为粗料。粗料之后接种蚯蚓，接种密度为14000～16000条/m3，粗料堆内温度控制在10～25℃，湿度保持在45％～60％，此阶段要强化温湿度控制，以保证蚯蚓的适宜生长繁殖环境，粗料为蚯蚓食料，经其吞食、消化、排泄，使粗料进一步降解，经过14～16周后在其上方铺放10～15cm厚的马粪层，静置72～96小时，待80％以上蚯蚓进入马粪层，再将含蚯蚓的马粪层剥离，所余即为生物质沙质土壤改良剂。
本发明还包括如下方案：3种有益分解菌种白腐菌、磺酸菌、向病菌制备成混合菌液的方法为：
1、母液配方(每1000ml溶液)所需化学试剂：用葡萄糖20g、蛋白胨5g、硫酸镁(MgSO4·7H2O)1.5g、磷酸二氢钾(KH2PO4)1.5g、硫酸锰(MnSO4)50mg、硫酸锌(ZnSO4)50mg、马铃薯200g、蒸馏水1000ml。
2、液态培养基制备：削去马铃薯皮，粉碎后称取200g，放入约1L水中煮沸20分钟，冷却后用8层纱布过滤分离出液体，放入1000ml烧杯中，用蒸馏水定容至1000ml，加入上述化学试剂溶解均匀，装入三角瓶并封口。
3、液体培养基高压灭菌：将三角瓶放在高压灭菌锅内，在115℃下放30分钟。
4、接种培养：在超净工作台进行，菌液接种浓度为5％，将上述3个分解菌种分别接种，分开培养，置摇床上培养期限为72小时，待用。
本发明的优点：制备本土壤改良剂的主要原料为木质废弃物，如锯末、刨花、枯枝及木材加工厂剩余物等，这些原料在城镇、农村极易收集，且成本低廉。本制备工艺简单易操作，生产成本低，所制备的土壤生物质改良剂产品富含土壤养分，蓄水功能高，对沙地贫瘠土壤的改良效果显著，无污染。
附图说明
图1是本发明的工艺流程图。
具体实施方式
本生物质沙质土壤改良剂的制备方法，其技术流程在于：
(1)所需材料：
主料：木质废弃物，如锯末、刨花、枯枝及木材加工厂的剩余物等，若为枯枝等可粉碎成粒径小于5mm的木屑，以缩短分解周期。
辅料：马、驴、骡粪，可适当碾碎(不成团即可)。
分解菌：从自然界倒(腐)木中分离提取酶活性较强的分解菌白腐菌、磺酸菌、向病菌。
(2)分解菌培养方法：
①母液配方(每1000ml溶液)所需化学试剂：用葡萄糖20g、蛋白胨5g、硫酸镁(MgSO4·7H2O)1.5g、磷酸二氢钾(KH2PO4)1.5g、硫酸锰(MnSO4)50mg、硫酸锌(ZnSO4)50mg、马铃薯200g、蒸馏水1000ml。
②液态培养基制备：削去马铃薯皮，粉碎后称取200g，放入约1L水中煮沸20分钟，冷却后用8层纱布过滤分离出液体，放入1000ml烧杯中，用蒸馏水定容至1000ml，加入上述化学试剂溶解均匀，装入三角瓶并封口。
③液体培养基高压灭菌：将三角瓶放在高压灭菌锅内，在115℃下放30分钟。
④接种培养：在超净工作台进行，菌液接种浓度为5％，将上述3个分解菌种分别接种，分开培养，置摇床上培养72小时待用。
(3)具体的制备工艺流程如下：
如图1所示，制备生物质沙质土壤改良剂分为3个阶段：
第一阶段，原料准备及预处理阶段，在1号制备箱内处理。
准备3m3锯末、刨花等木屑原料并剔除树皮等粗粒杂质，树皮有抑制分解微生物作用，力求去除干净。原料充分加水，使其完全浸湿，堆放约48小时。之后按原料体积比添加10～15％经粉碎的马粪或驴粪，混合均匀，堆放24小时后，进入2号制备箱。
完成第一阶段共需要3天时间。
第二阶段：原料生物分解处理阶段，在2号制备箱内处理。
将培养好的有益分解菌种溶液制备成混合菌液，每1m3原料需10L混合菌液，共需30L菌液，喷洒时将混合菌液稀释3倍成90L。同时按2L/m3用量配备5％浓度的尿素溶液待用。
从1号制备箱将堆放好的原料倒入2号制备箱，此时开始喷洒菌液，边倒边喷，使菌液与原料混合均匀，此为接种有益分解菌。在此同时，将5％浓度的尿素溶液喷洒到原料上(可以与菌液同时喷洒，或者在菌液喷洒之后接着进行)，喷洒量为每1m3原料2L，以保证分解菌种繁殖生长时所需氮素。每周接种1次，连续接种4周，每次接种同时补充喷洒尿素溶液，并翻拌均匀。
接菌种4周后，原料堆内可形成稳定菌落体，原料进入分解阶段，停止接种分解菌，每隔5天翻拌1次原料，这样连续4周，保证原料堆内氧气充足，原料堆内湿度保持在70％左右。此时，原料已分解，称为粗料。
接种蚯蚓，接种密度以15000条/m3为宜，准备进入3号制备箱。
完成第二阶段共需要8周的时间。
第三阶段，改良剂成品阶段，在3号制备箱内进行。
从2号制备箱将已分解(降解)并接蚯蚓的粗料倒入3号制备箱。堆放厚度为80cm，粗料堆内温度控制在10～25℃内，湿度保持在50％左右，温湿度要加强控制，以保证蚯蚓的适宜生长繁殖环境。在此阶段，经蚯蚓采食、消化、排泄作用，粗料进一步降解，使有机质和养分要素含量提升，此过程不需翻拌，持续15周后在其上方铺放15cm厚的马粪层分离蚯蚓，静置72小时，待80％以上蚯蚓进入马粪层后将马粪层剥离，留存作为下批改良剂制备使用。
含蚯蚓的马粪层去除后，所余即为生物质沙质土壤改良剂。装袋送入成品库房，可以使用。本成品改良剂颜色为深褐色，完全分不出木屑原色。本制备工艺流程设计成一个循环过程，1号制备箱清空之后，即可加入新的原料开始进入改良剂制备新循环系统，这样可以保证不间断改良剂的生产过程，提高生产效率。

Claims (2)

1.一种生物质沙质土壤改良剂制备方法，其特征在于：将木屑完全浸湿，添加占其体积比为10～15％的马粪混匀成原料，将3种有益分解菌种白腐菌、磺酸菌、向病菌制备成混合菌液，按每1m3原料加9～12L混合菌液的比例，将混合菌液稀释3～4倍后边倒原料边喷混合菌液；同时，还将浓度为5％的尿素溶液，按1.5～2L/m3用量喷洒到原料上翻拌混合均匀，此后每周喷施1次混合菌液，翻拌均匀形成稳定菌落体，连续接种4～5周后原料进入分解阶段，停止分解菌接种，再每隔5天翻拌1次原料，持续4～5周，保持原料堆内氧气的充足，保持原料堆内湿度为70％～80％，此时原料降解为粗料，之后接种蚯蚓，接种密度为14000～16000条/m3，粗料堆内温度控制在10～25℃，湿度保持在45％～60％，粗料为蚯蚓食料，经其吞食、消化、排泄，使粗料进一步降解，经过14～16周后在其上方铺放10～15cm厚的马粪层，静置72～96小时，待80％以上蚯蚓进入马粪层，再将含蚯蚓的马粪层剥离，所余即为生物质沙质土壤改良剂。
2.根据权利要求1所述的一种生物质沙质土壤改良剂制备方法，其特征在于：3种有益分解菌种白腐菌、磺酸菌、向病菌制备成混合菌液的方法为：
(1)母液配方(每1000ml溶液)所需化学试剂：用葡萄糖20g、蛋白胨5g、硫酸镁(MgSO4·7H2O)1.5g、磷酸二氢钾(KH2PO4)1.5g、硫酸锰(MnSO4)50mg、硫酸锌(ZnSO4)50mg、马铃薯200g、蒸馏水1000ml。
(2)液态培养基制备：削去马铃薯皮，粉碎后准确称取200g，放入约1L水中煮沸20分钟，冷却后用8层纱布过滤分离出液体，放入1000ml烧杯中，用蒸馏水准确定容至1000ml，加入上述化学试剂溶解均匀，装入三角瓶并封口。
(3)液体培养基高压灭菌：将三角瓶放在高压灭菌锅内，在115℃下放30分钟；
(4)接种培养：在超净工作台进行，菌液接种浓度为5％，将上述3个分解菌种分别接种，分开培养，置摇床上培养72小时，待用。
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