CN108059574A - 含有枸杞提取废弃物的复合型微生物土壤改良剂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及含有枸杞提取废弃物的复合型微生物土壤改良剂，各组分按质量份为：枸杞提取废弃物：5‑20份；中药废弃物：15‑30份；发酵牛粪：15‑60份；脱硫石膏：3‑30份；微生物复合菌剂：1‑10份。本发明的含有枸杞提取废弃物的复合型微生物土壤改良剂及其制备方法，能够有效的改善土壤板结化和土壤盐渍化的问题，成本低廉、作用效果明显，而且不仅对改良土壤的物理性状效果明显，同时对土壤的培肥及提高作物的耐盐能力方面效果显著。通过微生物菌群自然生长繁殖过程中对生长环境的调节来改善土壤物理性质、活化土壤中矿质养分、改善植物营养水平、提高土壤中有益微生物数量和酶活性、抑制病源微生物活力，增强植物的抗病性及抗逆性，从而达到作物增产丰收的目的。

Description

含有枸杞提取废弃物的复合型微生物土壤改良剂及其制备 方法

技术领域

本发明涉及土壤生态修复领域，具体来说涉及一种含有枸杞提取废弃物的复合型微生物土壤改良剂及其制备方法。

背景技术

盐渍化土壤广泛分布于全世界100多个国家和地区，面积达1.0x10⁹hm²，占陆地总面积的30％左右，分布在世界各大洲干旱地区。中国的盐渍土比例明显高于世界平均水平，约有盐渍化土壤1.7x10⁷hm²，近1/3的灌区土壤存在盐渍化问题。

20世纪80年代以来，化肥、农药在种植业上的大量使用，造成土壤板结，盐渍化程度加剧，对农业生态环境构成严重威胁。基于以上原因，人们提出使用土壤调理剂来改善土壤状况，提高土壤肥力。我国目前引进和推广应用的土壤调理剂分三大类：(1)无机土壤调理剂，如磷石膏主要通过钙、硫在酸性土壤中降低土壤中H⁺、Al³⁺来起调理作用，它能有效地吸附和释放铵、磷和钾，减少土壤中N、P、K的流失。但是也存在以下缺点：①此类调理剂用量大，成本高，费工费力，且粉末不易撒施。以磷石膏为例，每公顷用量至少在15000kg以上时，才能有效果；②改良效果单一，对改良土壤物理性状效果明显，但对土壤的培肥及提高作物的耐盐能力方面效果甚微。(2)有机土壤调理剂，如以C₁₂脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸氨为作用主体的土壤调理剂，此高分子聚合物遇水分解成亲水的小分子量物质C₁₂H₂₅OH，NH₄HSO₄等，置换土壤中铁铝钙等阳离子调节土壤理化性质变化。(3)微生物土壤调理剂，以微生物为作用主体的土壤调理剂，通过微生物菌群自然生长繁殖过程中对生长环境的调节来改善土壤理化性状、提高土壤保水、保肥性能、增强作物抗病能力和提高作物产量，其突出特点是成本低、效果好、无毒副作用。

微生物土壤调理剂是近年来发展起来的新型土壤改良产品，由于其在改善土壤物理性质、活化土壤中矿质养分、改善植物营养水平、提高土壤中有益微生物和酶活性、抑制病源微生物，增强植物的抗病性及抗逆性(抗旱、耐盐、抗酸等)等方面的突出功能，迅速在农田生态系统中得到广泛应用。因此开发利用微生物改善盐渍化土壤的调理剂具有重要的实际意义。例如陈昌和等人的发明专利“一种复合微生物菌素盐碱地改良剂及其制备方法与应用”采用微生物与有机基质复配制备土壤改良剂，专利提供了一种复合微生物菌素盐碱地保苗技术，利用微生物对土壤的修复功能，改良土壤环境，分解土壤中的有害物质和腐败物质，调节土壤的分子结构，消除土壤板结、疏松土壤，维持土壤微生态平衡，使土壤肥力充足。

发明内容

本发明的目的在于利用宁夏特有的道地药材枸杞提取废弃物结合发酵牛粪和脱硫石膏制备而成的复合型微生物土壤改良剂及其制备方法。

为解决上述技术问题，本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

含有枸杞提取废弃物的复合型微生物土壤改良剂，各组分按质量份为：

枸杞提取废弃物：5-20份；

中药废弃物：15-30份；

发酵牛粪：15-60份；

脱硫石膏：3-30份；

微生物复合菌剂：1-10份。

所述枸杞提取废弃物为枸杞采用水提醇沉法提取枸杞多糖后产生的废弃物混合物。

将枸杞原料加入同体积的水，打碎搅拌成水提液，浓缩至1∶1-1∶2(ml∶g)，冷却至室温，边搅拌边缓慢加入乙醇溶液，使其达50％-60％的含醇量，密闭冷藏24-48h，过滤，滤液回收乙醇，得到含有大量枸杞多糖的精制液，剩余的沉淀废弃物即为枸杞提取废弃物。

枸杞提取废弃物中所含有的甜菜碱和天仙子胺能够有效的帮助改善土壤板结化和土壤盐渍化的问题。甜菜碱是枸杞中重要的生物碱，能够改良土壤的物理性状，同时对土壤的培肥及提高作物的耐盐能力方面效果显著。天仙子胺能够促进微生物菌群的生长繁殖，从而改善土壤物理性质、活化土壤中矿质养分、改善植物营养水平、提高土壤中有益微生物和酶活性、抑制病源微生物，增强植物的抗病性及抗逆性。

所述中药废弃物为任意中药材加工生产中产生的废弃物混合物。

所述发酵牛粪为经过70℃高温堆肥充分腐熟发酵后的牛粪。

发酵牛粪的制作方法：

1、发酵干牛粪：

将干牛粪中加入足够的水分，使得水分含量控制在40-65％，加入牛粪发酵剂菌种和玉米粉和麦麸的混合物，并加入少量尿素调节碳氮比，搅拌均匀后，堆成堆高1.5-2m，宽2m，长度不限的大堆，干牛粪：玉米粉和麦麸的混合物：牛粪发酵剂菌种为1000∶500∶0.25，上盖密封塑料布，控制温度在15-30℃，发酵升温控制在65-70℃以下进行发酵，发酵时间为7-10天。发酵腐熟牛粪呈黑褐色，温度开始降至常温，表明发酵完成。

2、发酵鲜牛粪：

将鲜牛粪中添加锯末、秸秆的混合物来吸收水分，促进微生物进行发酵，再添加牛粪发酵剂菌种。其中，湿牛粪：锯末、秸秆的混合物：牛粪发酵剂菌种为3000∶1000∶0.25，混匀备用。将备好的牛粪边撒菌边建堆，堆高1.5-2m，宽2m，长度不限。发酵牛粪的水分含量应控制在40-65％。启动温度应在15-25℃，发酵升温控制在65-70℃。拌匀通气，使得牛粪堆积7-10天，发酵鲜牛粪物料呈黑褐色，温度开始降至常温，表明发酵腐熟完成。

所述脱硫石膏为自然风干的工矿企业治理烟气中的二氧化硫后产生的副产物。

所述微生物复合菌剂为：放线菌、光合细菌、降解菌、固氮菌、枯草芽孢杆菌和植物生长促进菌所组成的复合菌剂。

所述微生物复合菌剂按质量份为：放线菌2-5份、光合细菌2-5份、解磷解钾菌2-5份、固氮菌2-5份、枯草芽孢杆菌2-5份、植物生长促进菌2-5份。

所述制备方法由以下步骤组成：

1)将所述微生物复合菌剂分别接种到种子培养基，制得发酵种子液；

2)将步骤1)中制得的发酵种子液分别接种于含有中药废弃物的固相培养基中，接种量10-15％，于浅盘固态发酵装置中于25-30℃静置发酵，混合后制得微生物复合菌剂；

3)将所述枸杞提取废弃物、发酵牛粪、脱硫石膏和步骤2)中制得的微生物复合菌剂混合均匀，遮光进行发酵处理，发酵过程中保持温度在10-40℃，发酵时间为10-15D，发酵完成后，即得到含有枸杞提取废弃物的复合型微生物土壤改良剂。

所述含有枸杞提取废弃物的复合型微生物土壤改良剂应用于盐碱地中，翻耕深度为20-40cm，改造后的盐碱地为能够种植农作物的农田。

种子培养基的配方：各组分按重量计：葡萄糖2％、酵母粉0.2％、蛋白胨0.2％，制备成1000ml溶液，含有煮沸的150g马铃薯块，pH6.0-6.3。

固相培养基的配方：各组分按重量计：中药废弃物50％、蔗糖2-5％、玉米浆粉1-3％、花生饼粉10-30％、氢氧化钙1-3％，由水按1∶(60-300)比例稀释的木醋液30％。

本发明的有益效果在于：

本发明的含有枸杞提取废弃物的复合型微生物土壤改良剂及其制备方法，能够有效的改善土壤板结化和土壤盐渍化的问题，对农业生态环境有着重要的意义。含有枸杞提取废弃物的复合型微生物土壤改良剂成本低廉、使用高效、作用效果明显，而且不仅对改良土壤的物理性状效果明显，同时对土壤的培肥及提高作物的耐盐能力方面效果显著。通过微生物菌群自然生长繁殖过程中对生长环境的调节来改善土壤物理性质、活化土壤中矿质养分、改善植物营养水平、提高土壤中有益微生物和酶活性、抑制病源微生物，增强植物的抗病性及抗逆性。

具体实施方式

下面将对本发明做进一步的详细说明：本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式，但本发明的保护范围不限于下述实施例。

含有枸杞提取废弃物的复合型微生物土壤改良剂，各组分按质量份为：

枸杞提取废弃物：5-20份；

中药废弃物：15-30份；

发酵牛粪：15-60份；

脱硫石膏：3-30份；

微生物复合菌剂：1-10份。

所述枸杞提取废弃物为枸杞采用水提醇沉法提取枸杞多糖后产生的废弃物混合物。

所述中药废弃物为任意中药材加工生产中产生的废弃物混合物。

所述发酵牛粪为经过70℃高温堆肥充分腐熟发酵后的牛粪。

所述脱硫石膏为自然风干的工矿企业治理烟气中的二氧化硫后产生的副产物。

所述微生物复合菌剂为：放线菌、光合细菌、解磷解钾菌、固氮菌、枯草芽孢杆菌和植物生长促进菌所组成的复合菌剂。

所述微生物复合菌剂按质量份为：放线菌2-5份、光合细菌2-5份、解磷解钾菌2-5份、固氮菌2-5份、枯草芽孢杆菌2-5份、植物生长促进菌2-5份。

所述含有枸杞提取废弃物的复合型微生物土壤改良剂的制备方法，由以下步骤组成：

1)将所述微生物复合菌剂分别接种到种子培养基，制得发酵种子液；

2)将步骤1)中制得的发酵种子液分别接种于含有中药废弃物的固相培养基中，接种量10-15％，于浅盘固态发酵装置中于25-30℃静置发酵，混合后制得微生物复合菌剂；

3)将所述枸杞提取废弃物、发酵牛粪、脱硫石膏和步骤2)中制得的微生物复合菌剂混合均匀，进行发酵处理，发酵过程中保持温度在10-40℃，发酵时间为10-15D，发酵完成后，即得到含有枸杞提取废弃物的复合型微生物土壤改良剂。

所述含有枸杞提取废弃物的复合型微生物土壤改良剂应用于盐碱地中，翻耕深度为20-40cm，改造后的盐碱地为能够种植农作物的农田。

实施例1：

所述制备方法由以下步骤组成：

1)将所述微生物复合菌剂放线菌2kg、光合细菌2kg、解磷解钾菌5kg、固氮菌3kg、枯草芽孢杆菌4kg、植物生长促进菌5kg，分别接种到种子培养基，制得发酵种子液；

2)将步骤1)中制得的发酵种子液分别接种于含有中药废弃物80kg的固相培养基中，接种量均为10％，于浅盘固态发酵装置中于27℃静置发酵，混合后制得微生物复合菌剂；

3)将所述枸杞提取废弃物50kg、发酵牛粪90kg、脱硫石膏40kg和步骤2)中制得的微生物复合菌剂混合均匀，遮光进行发酵处理，发酵过程中保持温度在35℃，发酵时间为10D，发酵完成后，即得到含有枸杞提取废弃物的复合型微生物土壤改良剂。

实施例2：

所述制备方法由以下步骤组成：

1)将所述微生物复合菌剂放线菌3kg、光合细菌4kg、解磷解钾菌2kg、固氮菌5kg、枯草芽孢杆菌2kg、植物生长促进菌3kg，分别接种到种子培养基，制得发酵种子液；

2)将步骤1)中制得的发酵种子液分别接种于含有中药废弃物50kg的固相培养基中，接种量均为12％，于浅盘固态发酵装置中于25℃静置发酵，混合后制得微生物复合菌剂；

3)将所述枸杞提取废弃物20kg、发酵牛粪45kg、脱硫石膏90kg和步骤2)中制得的微生物复合菌剂混合均匀，遮光进行发酵处理，发酵过程中保持温度在15℃，发酵时间为15D，发酵完成后，即得到含有枸杞提取废弃物的复合型微生物土壤改良剂。

实例：在宁夏区北部地区的石嘴山市盐碱地进行田间试验，每亩使用微生物土壤改良菌剂500公斤作为底肥，采集试验田施肥前的土壤数据和施肥后的田间土壤数据，结果如下：

表1：试验田施肥前和施肥后的土壤数据对比

从表1中数据可以看出，使用微生物复合土壤改良菌剂以后，土壤的碱化度和含盐量明显下降，土壤中有机质含量和氮磷钾营养成分含量明显，对于盐碱地的改良效果显著。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，这些具体实施方式都是基于本发明整体构思下的不同实现方式，而且本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.含有枸杞提取废弃物的复合型微生物土壤改良剂，其特征在于：

所述复合型微生物土壤改良剂中，各组分按质量份为：

枸杞提取废弃物：5-20份；

中药废弃物：15-30份；

发酵牛粪：15-60份；

脱硫石膏：3-30份；

微生物复合菌剂：1-10份。

2.根据权利要求1所述的含有枸杞提取废弃物的复合型微生物土壤改良剂，其特征在于：

所述枸杞提取废弃物为枸杞采用水提醇沉法提取枸杞多糖后产生的废弃物混合物。

3.根据权利要求1所述的含有枸杞提取废弃物的复合型微生物土壤改良剂，其特征在于：

所述中药废弃物为任意中药材加工生产中产生的废弃物混合物。

4.根据权利要求1所述的含有枸杞提取废弃物的复合型微生物土壤改良剂，其特征在于：

所述发酵牛粪为经过70℃高温堆肥充分腐熟发酵后的牛粪。

5.根据权利要求1所述的含有枸杞提取废弃物的复合型微生物土壤改良剂，其特征在于：

所述脱硫石膏为自然风干的工矿企业治理烟气中的二氧化硫后产生的副产物。

6.根据权利要求1所述的含有枸杞提取废弃物的复合型微生物土壤改良剂，其特征在于：

所述微生物复合菌剂为：放线菌、光合细菌、解磷解钾菌、固氮菌、枯草芽孢杆菌和植物生长促进菌所组成的复合菌剂。

7.根据权利要求6所述的含有枸杞提取废弃物的复合型微生物土壤改良剂，其特征在于：

所述微生物复合菌剂按质量份为：放线菌2-5份、光合细菌2-5份、解磷解钾菌2-5份、固氮菌2-5份、枯草芽孢杆菌2-5份、植物生长促进菌2-5份。

8.根据权利要求1所述的含有枸杞提取废弃物的复合型微生物土壤改良剂的制备方法，其特征在于：

所述制备方法由以下步骤组成：

1)将所述微生物复合菌剂分别接种到种子培养基，制得发酵种子液；

2)将步骤1)中制得的发酵种子液分别接种于含有中药废弃物的固相培养基中，接种量10-15％，于浅盘固态发酵装置中于25-30℃静置发酵，混合后制得微生物复合菌剂；

3)将所述枸杞提取废弃物、发酵牛粪、脱硫石膏和步骤2)中制得的微生物复合菌剂混合均匀，进行发酵处理，发酵过程中保持温度在10-40℃，发酵时间为10-15D，发酵完成后，即得到含有枸杞提取废弃物的复合型微生物土壤改良剂。

9.根据权利要求1所述的含有枸杞提取废弃物的复合型微生物土壤改良剂，其特征在于：

所述含有枸杞提取废弃物的复合型微生物土壤改良剂应用于盐碱地中，翻耕深度为20-40cm，改造后的盐碱地为能够种植农作物的农田。