CN105801295A

CN105801295A - 一种土壤再生剂及其制备方法

Info

Publication number: CN105801295A
Application number: CN201610129424.7A
Authority: CN
Inventors: 李骁华
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2016-03-08
Filing date: 2016-03-08
Publication date: 2016-07-27

Abstract

本发明公开了一种土壤再生剂及其制备方法，土壤再生剂由蚓激酶原液、种菌液、有机化石矿粉末、天然金刚砂矿石粉末、鲜奶、水溶性营养液混合发酵组成，其中蚓激酶原液、种菌液、有机化石矿粉末、天然金刚砂矿石粉末、鲜奶的重量比为1~20：1~30：1~30：0.5~20：1~30，水溶性营养液补足1000重量份。利用本发明的土壤再生剂可以分解土壤中的残留农药；降解肥料大分子，释放土壤肥力；鳌合重金属，使之成为大颗粒物，从而减少农作物中的重金属的摄入；增加团粒结构，增强土壤的渗透性；增强土壤生物活性，改善土壤理化性质，且对环境友好。同时土壤再生剂还可以有效分解动植物体内的化学毒素、分解室内甲醛、苯类物质以及清除烃类和烷类臭味；本发明制备方法合理，工艺步骤简单，原料经济实用，适合工业化生产。

Description

一种土壤再生剂及其制备方法

技术领域

本发明涉及农业生产中的土壤改良再生领域，尤其涉及一种土壤再生剂及其制备方法。

背景技术

蚓激酶：本品为由人工养殖的蚯蚓中提取分离而得的酶复合物，为土黄色粉末。本品属两种类型酶，即纤维蛋白溶酶原激活物(PIasminogenActivator)和纤维蛋白溶酶(Plasminogen)；其中还有类似组织型纤维蛋白溶酶原激活物(t-PA)的成份。蚓激酶拮抗微生物可杀死土壤中的病毒、有害菌及对植物生长有抑制作用的物质，改善植物根系的微生物环境，遏制土壤疾病的传播，增强植物抗病性，减少肥料施用量，提高肥料利用效率。

蚯蚓粪是一种黑色、均一、有自然泥土味的细碎类物质，具有很好的孔性、通气性、排水性和高的持水量。微小的颗粒状还能帮助增进土壤与空气尽可能地接触，因为它们同土壤混合后使土壤不再板结和坚硬。蚯蚓粪因有很大的表面积，使得许多有益微生物得以生存，并具有吸收和保持营养物质的能力。蚯蚓粪中富含酵母菌、霉菌、芽孢杆菌、放线菌、丝状菌、黄杆菌、乳杆菌、木菌、结核分枝杆菌、硝化菌、假单胞菌、微抽样菌、红球菌、隐球菌，这些微生物不仅使复杂物质矿化为植物易于吸收的有效物质，而且还合成一系列有生物活性的物质，如糖、氨基酸、维生素等，这些物质的产生使蚯蚓粪具有许多特殊性质。

土壤是农作物赖以生存的物质基础，土壤中有机质的多少、土壤保肥能力的强弱、土壤通气能力的好坏以及土壤溶液的平衡等对植物的生长具有决定性的作用。过去人们在种植活动中为提高产量和品质而使用了化学合成肥料、杀菌剂、杀虫剂、除草剂；在内陆干旱及半干旱广泛采用地下水浇灌以提高产量，在长期劳作后由于过度耕作，大量的工矿企业引起的土壤污染，化学合成肥料的超标使用引起的土壤板结，并且由于农药大量使用，杀死了土壤中的微生物，导致土壤贫瘠，农作物减产；农药残留在土壤中堆积，威胁着人类及动物的安全，对环境造成污染。目前，在我国还没有有效的改善措施，虽然也有应对土壤板结、土壤中残留农药分解等的科研成果，但大都因为各种因素不能大面积的推广，因此研发一种能够有效改善土壤板结，分解土壤中残留的农药，降解土壤中肥料大分子，鳌合土壤中重金属以及生产成本低可以大范围使用的土壤再生剂非常有市场前景。

发明内容

为解决土壤板结、土壤中残留的农药、肥料大分子、土壤微生物减少以及土壤改良剂生产成本高的问题，本专利提供了一种土壤再生剂及其制备方法，用于改善土壤板结，分解残留的农药，降解大分子肥料，增加农作物根系微生物，鳌合重金属，降低生产成本，保证农作物的生长发育所需营养并减少重金属的摄入，保证农作物的安全、有机绿色生产；并且本发明制备方法合理，工艺步骤简单，原料经济实用，适合工业化生产

本发明的上述目的通过以下技术方案予以实现：

本发明提供了一种土壤再生剂：由蚓激酶原液、种菌液、有机化石矿粉末、天然金刚砂矿石粉末、鲜奶、水溶性营养液混合发酵组成，其中蚓激酶原液、种菌液、有机化石矿粉末、天然金刚砂矿石粉末、鲜奶的重量比为1~20：1~30：1~30：0.5~20：1~30，水溶性营养液补足1000重量份。

上述蚓激酶原液、种菌液、有机化石矿粉末、天然金刚砂矿石粉末、鲜奶的重量比为3~10：5~10：3~10：1~10：10~20，水溶性营养液补足1000重量份。

上述蚓激酶原液、种菌液、有机化石矿粉末、天然金刚砂矿石粉末、鲜奶的重量比为4：5：5：2：10，水溶性营养液补足1000重量份。

上述的水溶性营养液各组分的组成为：有机复合氨基酸提取液1~2%，核糖核酸浓缩液1~1.5%，磷酸二氢钾2~3%，锌离子0.5~1%，硼离子0.3~0.4%，镁离子0.3~0.5%，铜离子0.3~0.5%，去离子水补足余量。

上述的种菌液含有酵母菌、霉菌、芽孢杆菌、放线菌、丝状菌、黄杆菌、乳杆菌、木菌、结核分枝杆菌、硝化菌、假单胞菌、微抽样菌、红球菌、隐球菌。

上述土壤再生剂的制备方法包括以下步骤：

（1）蚓激酶原液的获取：取一定量的鲜活蚯蚓，置于清水中，24小时后，取出剪切捣碎成糊状，然后通过6000转/分钟的速度离心10分钟，然后采用凝胶过滤层析法过滤，即得到土黄色蚓激酶原液。

（2）种菌液的获取：取一定量的蚯蚓粪，去离子水进行溶解，其中蚯蚓粪与去离子水的重量比为1:2。

（3）将蚓激酶原液、种菌液、有机化石矿粉末、天然金刚砂矿石粉末、鲜奶按照重量比为1~20：1~30：1~30：0.5~20：1~30的量投入发酵罐中，水溶性营养液补足1000重量份，在温度为18~25℃下，利用搅拌机进行缓慢搅拌并与空气充分接触，缓慢匀速搅拌30~40天。

（4）物料静置，将搅拌过的物料在温度为18~25℃下静置30天进行发酵。

（5）将发酵后的物料过滤、澄清、灌装。

上述的土壤再生剂用于分解土壤中残留的农药、降解大分子肥料、鳌合重金属、分解动植物体内的化学毒素、分解室内甲醛、苯类物质以及清除烃类和烷类臭味。

本发明的效果在于：（1）有效增加土壤团粒结构，增强土壤渗透性，从而改善土壤板结；（2）分解土壤中残留的农药，降解肥料大分子，将分解农药的氮元素、碳元素作为自身繁殖的营养源，成为良性循环；（3）增加土壤中微生物，改善植物根系微生物环境，使之更好的吸收养分；（4）鳌合土壤中重金属，减少农作物生长过程中重金属的摄入，保证农作物的安全、有机绿色生产；（5）选用经济实用的原料，降低生产成本；（6）本发明制备方法合理，工艺步骤简单，原料经济实用，适合工业化生产。

具体实施方式

为使本发明目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的实施方式作进一步详细说明。

本发明通过剪切捣碎鲜活蚯蚓，采用凝胶过滤层析法过滤得到土黄色蚓激酶原液，蚓激酶中包含纤维蛋白溶酶原激活物和纤维蛋白溶酶，可杀死土壤中的病毒、有害菌及对植物生长有抑制作用的物质，改善植物根系的微生物环境，遏制土壤疾病的传播，增强植物抗病性，减少肥料施用量，提高肥料利用效率。

本申请通过溶解蚯蚓粪制得种菌液，其中蚯蚓粪和去离子水的重量比是1:2，种菌液中包含的菌种为：酵母菌、霉菌、芽孢杆菌、放线菌、丝状菌、黄杆菌、乳杆菌、木菌、结核分枝杆菌、硝化菌、假单胞菌、微抽样菌、红球菌、隐球菌，以上菌类会在发酵时大量繁殖，同时蚓激酶会抑制有害菌的繁殖，这样就得到大量对土壤以及农作物有益的菌类。

有机化石矿粉末、天然金刚砂矿石粉末的获取：将有机化石矿、天然金刚砂矿石分别在粉碎机中进行粉碎，粉碎后通过筛子进行过滤，得到有机化石矿粉末、天然金刚砂矿石粉末备用。有机化石矿粉末、天然金刚砂矿石粉末用来激活离体的蚓激酶，使之持续保持活性，抑制有害菌，杀死病毒。

本发明土壤再生剂的鲜奶是营养源，用于为菌类繁殖提供营养，使之更好的繁殖，在规定时间达到一定的标准。另外鲜奶制品的废弃物也可以用来替代鲜奶，这样实现了乳制品废弃物的有效再生利用，同时也降低了本发明的制造成本，有利于大面积的推广使用。

水溶性营养液提供了菌类生长的所需的各类基本物质及微量元素，例如：复合氨基酸、核糖核酸、钾离子、锌离子、硼离子、镁离子、铜离子，并提供了水环境，有利于菌类的良性繁殖。

复合氨基酸主要成份：甘氨酸、丙氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、缬氨酸、胱氨酸、半胱氨酸、甲硫氨酸、苏氨酸、丝氨酸、苯丙氨酸、酪氨酸、色氨酸、脯氨酸、羟脯氨酸、谷氨酸、天门冬氨酸。

应用实施例一

实施例1～7

将蚓激酶原液、种菌液、有机化石矿粉末、天然金刚砂矿石粉末、鲜奶按照一定的重量比投入发酵罐中，然后利用水溶性营养液补足1000重量份，在温度为18~25℃下，利用搅拌机进行缓慢搅拌并与空气充分接触，缓慢匀速搅拌30~40天。将搅拌过的物料在温度为18~25℃下静置30天进行发酵。最后将发酵后的物料过滤、澄清、灌装，具体见表1。

表1实施例1～7各组分及重量份

试验测定方法：

本实验采用菌株检测仪器检测1cc液体中的菌株数量，1cc菌株数≥1亿为合格，1cc菌株数<1亿为不合格。

结果统计分析：

生长率（%）=×100000000

应用实施例二：

过滤、澄清发酵后的土壤再生剂，然后利用菌株检测仪器检测1cc液体中的菌株数量，利用公式计算再生剂的生长率，具体见表2。

表21cc再生剂中菌株的数量及生长率

从表2可以看出，实施例1-6合格，实施例7不合格，说明蚓激酶原液、种菌液、有机化石矿粉末、天然金刚砂矿石粉末、鲜奶按照重量比为1～20：1～30：1～30：0.5～10：5～30混配可以加快菌株的繁殖，1cc再生剂中菌株的数量大于1亿，属于合格产品，尤其是重量比为4：5：5：2：10，其1cc再生剂中的菌株数为1.8亿，生长率为6.9×10⁶％，同时通过空白对照实施例7可以看出，有机化石矿粉末、天然金刚砂矿石粉末、鲜奶对菌株的成长具有明显的促进作用。

应用实施例三：

供试土壤：陕西省西安市周边板结土壤。

实验设计：将板结土壤分为5块相同大小，并且互不影响的区域，同时保证其外界环境无差异。实验前检测土壤的硬度、土壤中农药的残留量以及土壤中重金属的含量。将土壤再生剂喷洒于板结土壤中，施菌后分三次调查其各项指数，试验结果具体见表3、4、5。

表3土壤硬度试验

表3中5块试验地的土壤再生剂的施用量分别为10千克/亩、15千克/亩、20千克/亩、25千克/亩、0千克/亩，施菌前土壤的硬度均为230kg/cm²，施菌后20、40、60天进行检测，从检测数据可以得出本发明土壤再生剂可以有效降低土壤硬度，施菌20天后平均转化率为15％，40天后平均转化率为37％，60天后平均转化率为65％，其中最高的转化率为71％，从数据的趋势可以看出60天后还可以持续降低土壤的硬度，这样就缓解了土壤板结，增加了土壤的渗透性，增加了农作物的根系与氧气的接触的面积，有利于农作物的生长。

表4残留农药试验

表4中5块试验地的土壤再生剂的施用量分别为10千克/亩、15千克/亩、20千克/亩、25千克/亩、0千克/亩，施菌前土壤中残留农药量为12.0、12.1、12.0、12.3、12.2mg/kg，从检测数据可以得出本发明土壤再生剂可以有效分解土壤中残留的农药，施菌20天后的平均分解率为24％，40天后的平均分解率为50％，60天后的平均分解率为91％，其中分解率最高为94％，从数据的趋势可以看出60天后还可以持续有效的分解农药，将土壤残留的农药分解完全，同时将分解农药得到的氮元素、碳元素作为微生物繁殖的养分，成为良性循环。另外本申请土壤再生剂可有效降解肥料大分子，将大分子分解成小分子，这样有利于农作物的吸收，从而减少肥料施用量，提高肥料利用效率。

表5重金属含量试验

表5中5块试验地的土壤再生剂的施用量分别为10千克/亩、15千克/亩、20千克/亩、25千克/亩、0千克/亩，施菌前土壤中重金属的含量为5.264、5.128、5.320、5.287、5.273，从检测数据可以得出本发明土壤再生剂可以有效鳌合重金属，施菌20天后平均鳌合率为26％，40天后的平均鳌合率为49％，60天后的平均鳌合率为75％，其中鳌合率最高为80％，从数据趋势可以看出60天后还可以有效鳌合重金属，将重金属鳌合成大分子，不被植物根系吸收，从而大大减少农作物中含有的重金属，保证农作物的安全、绿色生产。

综上所述，本发明由蚓激酶原液、种菌液、有机化石矿粉末、天然金刚砂矿石粉末、鲜奶、水溶性营养液混合发酵组成，在重量比为1~20：1~30：1~30：0.5~10：5~30，水溶性营养液补足1000重量份的范围内，可以有效分解土壤中残留的农药、降解土壤中肥料大分子、鳌合土壤中的重金属、分解动植物体内的化学毒素、分解室内甲醛、苯类物质以及清除烃类和烷类臭味；本发明土壤再生剂活化土壤效率高、环境友好、生产成本低、有利于大规模推广；本发明制备方法合理，工艺步骤简单，原料经济实用，适合工业化生产。

Claims

1.一种土壤再生剂，其特征在于：由蚓激酶原液、种菌液、有机化石矿粉末、天然金刚砂矿石粉末、鲜奶、水溶性营养液混合发酵组成，其中蚓激酶原液、种菌液、有机化石矿粉末、天然金刚砂矿石粉末、鲜奶的重量比为1～20：1～30：1～30：0.5～20：1～30，水溶性营养液补足1000重量份。

2.根据权利要求1所述的土壤再生剂，其特征在于：其中蚓激酶原液、种菌液、有机化石矿粉末、天然金刚砂矿石粉末、鲜奶的重量比为3～10：5～10：3～10：1～10：10～20，水溶性营养液补足1000重量份。

3.根据权利要求1所述的土壤再生剂，其特征在于：其中蚓激酶原液、种菌液、有机化石矿粉末、天然金刚砂矿石粉末、鲜奶的重量比为4：5：5：2：10，水溶性营养液补足1000重量份。

4.根据权利要求1-3任一项所述的土壤再生剂，其特征在于：所述的水溶性营养液各组分的组成为：有机复合氨基酸提取液1～2%，核糖核酸浓缩液1～1.5%，磷酸二氢钾2～3%，锌离子0.5～1%，硼离子0.3～0.4%，镁离子0.3～0.5%，铜离子0.3～0.5%，去离子水补足余量。

5.根据权利要求1-3任一项所述的土壤再生剂，其特征在于：所述的种菌液含有酵母菌、霉菌、芽孢杆菌、放线菌、丝状菌、黄杆菌、乳杆菌、木菌、结核分枝杆菌、硝化菌、假单胞菌、微抽样菌、红球菌、隐球菌。

6.如权利要求1-3任一项所述的土壤再生剂的制备方法，其特征在于：所述土壤再生剂的制备方法包括以下步骤：

（1）蚓激酶原液的获取：取一定量的鲜活蚯蚓，置于清水中，24小时后，取出剪切捣碎成糊状，然后通过6000转/分钟的速度离心10分钟，最后采用凝胶过滤层析法过滤，即得到土黄色蚓激酶原液；

（2）种菌液的获取：取一定量的蚯蚓粪，去离子水进行溶解，其中蚯蚓粪与去离子水的重量比为1:2；

（3）将蚓激酶原液、种菌液、有机化石矿粉末、天然金刚砂矿石粉末、鲜奶按照重量比为1～20：1～30：1～30：0.5～20：1～30的量投入发酵罐中，水溶性营养液补足1000重量份，在温度为18～25℃下，利用搅拌机进行缓慢搅拌并与空气充分接触，缓慢匀速搅拌30～40天；

（4）物料静置，将搅拌过的物料在温度为18～25℃下静置30天进行发酵；

（5）将发酵后的物料过滤、澄清、灌装。

7.根据权利要求1-3所述的土壤再生剂用于分解土壤中残留的农药、降解肥料大分子、鳌合重金属、分解动植物体内的化学毒素、分解室内甲醛、苯类物质以及清除烃类和烷类臭味。