CN107815317A - 一种微生物土壤改良剂及其制备方法 - Google Patents

一种微生物土壤改良剂及其制备方法 Download PDF

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Abstract

一种微生物土壤改良剂及其制备方法，涉及农业中的土壤改良领域，解决了现有土壤改良存在的改良效果不明显的问题。本发明的微生物土壤改良剂按照重量份数计包括以下组份：混合微生物发酵粉5～12份；秸秆粉100～150份；硫酸钙4～6份；钼酸锌1.5～2.5份；硼酸钾2～4份；硝酸镁2～5份。本发明可以使作物根际的微生物活性增强，增强解磷释钾的能力，提高土壤肥力，对土壤作物无任何副作用，补充作物钙元素，提高植物抗病虫害的能力。本发明将部分植物垃圾变废为宝，有效回收利用这份资源，改良土壤环境，减少环境污染及压力。

Description

一种微生物土壤改良剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及农业中的土壤改良技术技术领域，具体涉及一种微生物土壤改良剂及其制备方法。
背景技术
中国的农业面源污染最为严重，土壤污染治理技术和方法仍在持续改进当中，由于土壤污染的污染源来源广泛且难以控制，治理上存在许多困难，要考虑的因素特别多，所以国家目前还没有完整的治理方案及管理办法，因此，研究土壤改良的技术和方法是现今必不可少的。
目前，现有的土壤改善只单独从改良土壤自身考虑，向土壤中加入防治土壤板结的物质，控制土壤成分比例，其存在改良效果不明显的问题。
发明内容
为了解决现有土壤改良存在的改良效果不明显的问题，本发明提供一种微生物土壤改良剂及其制备方法。
本发明为解决技术问题所采用的技术方案如下：
本发明的一种微生物土壤改良剂，按照重量份数计包括以下组份：
混合微生物发酵粉5～12份；
秸秆粉100～150份；
硫酸钙4～6份；
钼酸锌1.5～2.5份；
硼酸钾2～4份；
硝酸镁2～5份。
作为优选的实施方式，所述混合微生物发酵粉包括：枯草芽孢杆菌、侧孢芽孢杆菌、胶冻样芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌，所述枯草芽孢杆菌、侧孢芽孢杆菌、胶冻样芽孢杆菌和地衣芽孢杆菌的活菌数量之比为1:(0.8～1.2):(2.5～3.5):(0.5～0.8)；所述微生物土壤改良剂的有效活菌数为2.0×108～1.5×109头/g。
作为优选的实施方式，本发明的一种微生物土壤改良剂，按照重量份数计包括以下组份：
混合微生物发酵粉8份；
秸秆粉120份；
硫酸钙5份；
钼酸锌2份；
硼酸钾3份；
硝酸镁4份。
本发明还提供了一种微生物土壤改良剂的制备方法，包括以下步骤：
步骤一、分别对枯草芽孢杆菌、侧孢芽孢杆菌、胶冻样芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌进行扩大培养，经压滤、闪蒸、烘干后，按比例混合，制得混合微生物发酵粉；
步骤二、将秸秆晾晒后送入烘干塔，在60℃条件下烘干，烘干后经粉碎、过筛后获得秸秆粉；
步骤三、按照重量份，称取混合微生物发酵粉、秸秆粉、硫酸钙、钼酸锌、硼酸钾、硝酸镁混合均匀后获得微生物土壤改良剂。
作为优选的实施方式，步骤一中，分别对枯草芽孢杆菌、侧孢芽孢杆菌、胶冻样芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌进行扩大培养的具体操作过程如下：
步骤一、将菌种接种于固体斜面培养基中，在35℃条件下活化培养32～38h，制得活化种子；
步骤二、将活化种子接种于液体培养基中，在180～220r/min、35℃条件下振荡培养32～38h，制得一级种子；
步骤三、将一级种子按体积百分比为9％的比例接种于液体培养基中，在溶氧度≥45％、罐压0.45Mpa、32～38℃条件下种子罐培养35h，制得二级种子；
步骤四、将二级种子按体积百分比为9％的比例接种于液体培养基中，在溶氧度≥45％、罐压0.45Mpa、32～38℃条件下种子罐培养48h，制得发酵菌液。
作为优选的实施方式，步骤一中，所述固体斜面培养基包括：1L蒸馏水、20g葡萄糖、15g蛋白胨、5g氯化钠、0.5g牛肉膏和20g琼脂。
作为优选的实施方式，步骤二、步骤三、步骤四中，所述液体培养基包括：1L蒸馏水、20g葡萄糖、15g蛋白胨、5g氯化钠和0.5g牛肉膏。
作为优选的实施方式，步骤二中，所述秸秆选自玉米秸秆或水稻秸秆中的一种或两种。
本发明的有益效果是：
本发明的微生物土壤改良剂，主要采用混合微生物发酵粉、秸秆粉及其他微量元素混合后制得，混合微生物发酵粉主要由枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)、侧孢芽孢杆菌(Bacillus laterosporus)、胶冻样芽孢杆菌(Bacillus mucilaqinosus)和地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis)组成，这几种菌不仅具有相互促进的作用，并且它们能够促进秸秆粉及其他微量元素的吸收，总体上能改善土壤微生物区系组成，使作物根际的微生物活性增强，增强解磷释钾的能力，提高土壤肥力，对土壤作物无任何副作用，补充作物钙元素，提高植物抗病虫害的能力。
“垃圾是放错了位置的资源”，本发明使用的植物垃圾就是其中之一。植物垃圾是有机垃圾的一种，包括秸秆等。本发明将部分植物垃圾变废为宝，有效回收利用这份资源，改良土壤环境，减少环境污染及压力。利用植物垃圾研究环保微生物土壤改良剂对土壤的改良效果，实现废物的有效利用，另一方面实现了植物垃圾的资源化利用。
具体实施方式
本发明的一种微生物土壤改良剂，按照重量份数计包括以下组份：
混合微生物发酵粉5～12份；
秸秆粉100～150份；
硫酸钙4～6份；
钼酸锌1.5～2.5份；
硼酸钾2～4份；
硝酸镁2～5份。
所用的混合微生物发酵粉主要由枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)、侧孢芽孢杆菌(Bacillus laterosporus)、胶冻样芽孢杆菌(Bacillus mucilaqinosus)和地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis)组成。其中，枯草芽孢杆菌、侧孢芽孢杆菌、胶冻样芽孢杆菌和地衣芽孢杆菌的活菌数量之比为1:(0.8～1.2):(2.5～3.5):(0.5～0.8)；本发明的微生物土壤改良剂的有效活菌数为2.0×108～1.5×109头/g。
混合微生物发酵粉：土壤微生物是土壤中一切肉眼看不见或看不清楚的微小生物的总称，严格意义上应包括细菌、古菌、真菌、病毒、原生动物和显微藻类。其个体微小，一般以微米或毫微米来计算，通常1克土壤中有几亿到几百亿个，其种类和数量随成土环境及其土层深度的不同而变化。它们在土壤中进行氧化、硝化、氨化、固氮、硫化等过程，促进土壤有机质的分解和养分的转化。
秸秆粉：农田生态环境即作物生长环境，它包括农田小气候、土壤结构和水热状况、植物养分及其循环、杂草生长、植物病虫害等。生态环境之优劣直接影响作物生长，而秸秆覆盖及翻压秸秆在不同程度上改善了农田生态环境。秸秆还田的养分效应，改土效应和改善农田生态环境效应。
硫酸钙：硫酸钙是白色单斜结晶或结晶性粉末，无气味，有吸湿性，128℃失去1分子结晶水，163℃全部失水，溶于酸、硫代硫酸钠和铵盐溶液，溶于400份水，在热水中溶解较少，极慢溶于甘油，几乎不溶于乙醇和多数有机溶剂，相对密度2.32，有刺激性，通常含有2个结晶水，自然界中以石膏矿形式存在。硫酸钙可用作磨光粉、纸张填充物、气体干燥剂以及医疗上的石膏绷带，能降低土壤碱度、改善土壤性能用于农业等方面。
钼酸锌：钼酸锌是一种白色无毒防锈颜料，广泛用于底漆、面漆以及地面结合的漆，其中包括水性漆等方面，在农业生产应用中，钼酸锌为作物提供大量的锌离子。
硼酸钾：硼酸钾主要用于制消毒剂，也可作酪蛋白溶剂、在农业上应用比较广泛，为植物在生长的过程中提供硼元素和钾元素。
硝酸镁：硝酸镁极易溶于水、液氨、甲醇及乙醇中。硝酸镁可以给作物提供水溶性的硝态氮和水溶性镁，能给作物迅速补充镁，提高植物体内叶绿素的含量，促进作物的光合作用，而且硝酸镁能完全水溶，能迅速被植物吸收。同时硝酸镁不含硫元素和氯元素，能安全地用于各种作物，特别适合于作物幼苗使用。硝酸镁主要广泛用作于作物无土栽培的肥料。
本发明的一种微生物土壤改良剂主要是采用混合微生物发酵粉与秸秆粉及其他微量元素混合后制得，混合微生物发酵粉主要由枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)、侧孢芽孢杆菌(Bacillus laterosporus)、胶冻样芽孢杆菌(Bacillus mucilaqinosus)、地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis)制得，四者不仅具有相互促进的作用，并且三种菌能够促进秸秆粉及其他营养元素的吸收，总体上能改善土壤微生物区系组成，使土壤作物根际的微生物活性增强，增强解磷释钾的能力，提高土壤肥力，对土壤作物无任何副作用，补充作物钙元素，提高植物抗病虫害的能力。
本发明的一种微生物土壤改良剂的制备方法，具体是通过以下步骤实现的：
步骤一、分别对枯草芽孢杆菌、侧孢芽孢杆菌、胶冻样芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌进行扩大培养，具体操作过程如下：
(1)将各菌种分别接种于固体斜面培养基(1L蒸馏水、20g葡萄糖、15g蛋白胨、5g氯化钠、0.5g牛肉膏和20g琼脂)中，在35℃条件下活化培养32～38h，制得活化种子。
(2)将步骤(1)制得的活化种子接种于液体培养基(1L蒸馏水、20g葡萄糖、15g蛋白胨、5g氯化钠和0.5g牛肉膏)中，在180～220r/min、35℃条件下振荡培养32～38h，制得一级种子。
(3)将步骤(2)制得的一级种子按9％(体积百分比)接种于液体培养基(1L蒸馏水、20g葡萄糖、15g蛋白胨、5g氯化钠和0.5g牛肉膏)中，在溶氧度≥45％、罐压0.45Mpa、32～38℃条件下种子罐培养35h，制得二级种子。
(4)将步骤(3)制得的二级种子按9％(体积百分比)接种于液体培养基(1L蒸馏水、20g葡萄糖、15g蛋白胨、5g氯化钠和0.5g牛肉膏)中，在溶氧度≥45％、罐压0.45Mpa、32～38℃条件下种子罐培养48h，制得发酵菌液。
将制得的发酵菌液经压滤、闪蒸、烘干后，按比例混合，制得混合微生物发酵粉。
步骤二、将秸秆(选自玉米秸秆或水稻秸秆中的一种或两种)晾晒后送入烘干塔，在60℃条件下烘干，烘干后经粉碎、过筛后获得秸秆粉。
步骤三、按照重量份，称取混合微生物发酵粉、秸秆粉、硫酸钙、钼酸锌、硼酸钾、硝酸镁混合均匀后获得微生物土壤改良剂。
以下结合实施例对本发明作进一步详细说明。
实施例1微生物土壤改良剂的制备
步骤一、分别对枯草芽孢杆菌、侧孢芽孢杆菌、胶冻样芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌进行扩大培养，具体操作过程如下：
(1)将各菌种分别接种于固体斜面培养基(1L蒸馏水、20g葡萄糖、15g蛋白胨、5g氯化钠、0.5g牛肉膏和20g琼脂)中，在35℃条件下活化培养35h，制得活化种子。
(2)将步骤(1)制得的活化种子接种于液体培养基(1L蒸馏水、20g葡萄糖、15g蛋白胨、5g氯化钠和0.5g牛肉膏)中，在180r/min、35℃条件下振荡培养32h，制得一级种子。
(3)将步骤(2)制得的一级种子按9％(体积百分比)接种于液体培养基(1L蒸馏水、20g葡萄糖、15g蛋白胨、5g氯化钠和0.5g牛肉膏)中，在溶氧度≥45％、罐压0.45Mpa、38℃条件下种子罐培养35h，制得二级种子。
(4)将步骤(3)制得的二级种子按9％(体积百分比)接种于液体培养基(1L蒸馏水、20g葡萄糖、15g蛋白胨、5g氯化钠和0.5g牛肉膏)中，在溶氧度≥45％、罐压0.45Mpa、35℃条件下种子罐培养48h，制得发酵菌液。
将制得的发酵菌液经压滤、闪蒸、烘干后，按比例混合，制得混合微生物发酵粉。
步骤二、将玉米秸秆晾晒后送入烘干塔，在60℃条件下烘干，烘干后经粉碎、过筛后获得秸秆粉。
步骤三、称取5kg混合微生物发酵粉、150kg秸秆粉、4kg硫酸钙、2.5kg钼酸锌、4kg硼酸钾、2kg硝酸镁混合均匀后获得微生物土壤改良剂。
实施例2微生物土壤改良剂的制备
步骤一、分别对枯草芽孢杆菌、侧孢芽孢杆菌、胶冻样芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌进行扩大培养，具体操作过程如下：
(1)将各菌种分别接种于固体斜面培养基(1L蒸馏水、20g葡萄糖、15g蛋白胨、5g氯化钠、0.5g牛肉膏和20g琼脂)中，在35℃条件下活化培养32h，制得活化种子。
(2)将步骤(1)制得的活化种子接种于液体培养基(1L蒸馏水、20g葡萄糖、15g蛋白胨、5g氯化钠和0.5g牛肉膏)中，在200r/min、35℃条件下振荡培养35h，制得一级种子。
(3)将步骤(2)制得的一级种子按9％(体积百分比)接种于液体培养基(1L蒸馏水、20g葡萄糖、15g蛋白胨、5g氯化钠和0.5g牛肉膏)中，在溶氧度≥45％、罐压0.45Mpa、32℃条件下种子罐培养35h，制得二级种子。
(4)将步骤(3)制得的二级种子按9％(体积百分比)接种于液体培养基(1L蒸馏水、20g葡萄糖、15g蛋白胨、5g氯化钠和0.5g牛肉膏)中，在溶氧度≥45％、罐压0.45Mpa、38℃条件下种子罐培养48h，制得发酵菌液。
将制得的发酵菌液经压滤、闪蒸、烘干后，按比例混合，制得混合微生物发酵粉。
步骤二、将水稻秸秆晾晒后送入烘干塔，在60℃条件下烘干，烘干后经粉碎、过筛后获得秸秆粉。
步骤三、称取8kg混合微生物发酵粉、120kg秸秆粉、5kg硫酸钙、2kg钼酸锌、3kg硼酸钾、4kg硝酸镁混合均匀后获得微生物土壤改良剂。
实施例3微生物土壤改良剂的制备
步骤一、分别对枯草芽孢杆菌、侧孢芽孢杆菌、胶冻样芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌进行扩大培养，具体操作过程如下：
(1)将各菌种分别接种于固体斜面培养基(1L蒸馏水、20g葡萄糖、15g蛋白胨、5g氯化钠、0.5g牛肉膏和20g琼脂)中，在35℃条件下活化培养38h，制得活化种子。
(2)将步骤(1)制得的活化种子接种于液体培养基(1L蒸馏水、20g葡萄糖、15g蛋白胨、5g氯化钠和0.5g牛肉膏)中，在220r/min、35℃条件下振荡培养38h，制得一级种子。
(3)将步骤(2)制得的一级种子按9％(体积百分比)接种于液体培养基(1L蒸馏水、20g葡萄糖、15g蛋白胨、5g氯化钠和0.5g牛肉膏)中，在溶氧度≥45％、罐压0.45Mpa、35℃条件下种子罐培养35h，制得二级种子。
(4)将步骤(3)制得的二级种子按9％(体积百分比)接种于液体培养基(1L蒸馏水、20g葡萄糖、15g蛋白胨、5g氯化钠和0.5g牛肉膏)中，在溶氧度≥45％、罐压0.45Mpa、32℃条件下种子罐培养48h，制得发酵菌液。
将制得的发酵菌液经压滤、闪蒸、烘干后，按比例混合，制得混合微生物发酵粉。
步骤二、将玉米秸秆晾晒后送入烘干塔，在60℃条件下烘干，烘干后经粉碎、过筛后获得秸秆粉。
步骤三、称取12kg混合微生物发酵粉、100kg秸秆粉、6kg硫酸钙、1.5kg钼酸锌、2kg硼酸钾、5kg硝酸镁混合均匀后获得微生物土壤改良剂。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种微生物土壤改良剂，其特征在于，按照重量份数计包括以下组份：
混合微生物发酵粉5～12份；
秸秆粉100～150份；
硫酸钙4～6份；
钼酸锌1.5～2.5份；
硼酸钾2～4份；
硝酸镁2～5份。
2.根据权利要求1所述的一种微生物土壤改良剂，其特征在于，所述混合微生物发酵粉包括：枯草芽孢杆菌、侧孢芽孢杆菌、胶冻样芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌，所述枯草芽孢杆菌、侧孢芽孢杆菌、胶冻样芽孢杆菌和地衣芽孢杆菌的活菌数量之比为1:(0.8～1.2):(2.5～3.5):(0.5～0.8)；所述微生物土壤改良剂的有效活菌数为2.0×108～1.5×109头/g。
3.根据权利要求1所述的一种微生物土壤改良剂，其特征在于，按照重量份数计包括以下组份：
混合微生物发酵粉8份；
秸秆粉120份；
硫酸钙5份；
钼酸锌2份；
硼酸钾3份；
硝酸镁4份。
4.制备权利要求1至3中任意一项所述的一种微生物土壤改良剂的方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一、分别对枯草芽孢杆菌、侧孢芽孢杆菌、胶冻样芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌进行扩大培养，经压滤、闪蒸、烘干后，按比例混合，制得混合微生物发酵粉；
步骤二、将秸秆晾晒后送入烘干塔，在60℃条件下烘干，烘干后经粉碎、过筛后获得秸秆粉；
步骤三、按照重量份，称取混合微生物发酵粉、秸秆粉、硫酸钙、钼酸锌、硼酸钾、硝酸镁混合均匀后获得微生物土壤改良剂。
5.根据权利要求4所述的一种微生物土壤改良剂的制备方法，其特征在于，步骤一中，分别对枯草芽孢杆菌、侧孢芽孢杆菌、胶冻样芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌进行扩大培养的具体操作过程如下：
步骤一、将菌种接种于固体斜面培养基中，在35℃条件下活化培养32～38h，制得活化种子；
步骤二、将活化种子接种于液体培养基中，在180～220r/min、35℃条件下振荡培养32～38h，制得一级种子；
步骤三、将一级种子按体积百分比为9％的比例接种于液体培养基中，在溶氧度≥45％、罐压0.45Mpa、32～38℃条件下种子罐培养35h，制得二级种子；
步骤四、将二级种子按体积百分比为9％的比例接种于液体培养基中，在溶氧度≥45％、罐压0.45Mpa、32～38℃条件下种子罐培养48h，制得发酵菌液。
6.根据权利要求5所述的一种微生物土壤改良剂的制备方法，其特征在于，所述固体斜面培养基包括：1L蒸馏水、20g葡萄糖、15g蛋白胨、5g氯化钠、0.5g牛肉膏和20g琼脂。
7.根据权利要求5所述的一种微生物土壤改良剂的制备方法，其特征在于，所述液体培养基包括：1L蒸馏水、20g葡萄糖、15g蛋白胨、5g氯化钠和0.5g牛肉膏。
8.根据权利要求5所述的一种微生物土壤改良剂的制备方法，其特征在于，步骤二中，所述秸秆选自玉米秸秆或水稻秸秆中的一种或两种。
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