CN108587637A - 亚热带岩溶地区退化立地植被恢复土壤修复材料及其生产方法 - Google Patents

亚热带岩溶地区退化立地植被恢复土壤修复材料及其生产方法 Download PDF

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张小平
王晖
卢立华
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Abstract

本发明提供了一种亚热带岩溶地区退化立地植被恢复土壤修复材料及其生产方法，该材料由产酸微生物与具有保水、保肥功能的有机‑无机混合材料经过一定时间的混合发酵后生成。由于承载了产酸菌，这一类微生物产生的有机酸类物质，包括羧基、羟基、醇羟基、磺酸基、氨基酸等多种活性基团，具有弱酸性、胶体吸附、离子交换、络合、螯合、表面活性等性能，并能与碳酸盐反应，使碳酸盐分解并释放出固定在碳酸盐中的养分，供植物和微生物利用；针对岩溶地区退化立地土壤改良材料，不仅可以通过附着微生物在生长过程中产生的有机酸，降低土壤pH值，提高土壤空隙度，改善土壤的理化性能，同时该修复材料还有个较好的保水保肥功能，能有效地促进植被恢复。

Description

亚热带岩溶地区退化立地植被恢复土壤修复材料及其生产 方法
技术领域
本发明属于土壤修复领域，具体涉及亚热带岩溶地区退化立地植被恢复土壤修复材料及其生产方法。
背景技术
岩溶地区丰富的碳酸盐岩具有易淋溶、成土慢的特点，植被生态系统抗外界影响的能力低下，易形成石漠化。中国岩溶地区主要集中在西南地区，几乎占西南地区面积的三分之一以上，由于该地区山高坡陡，气候温暖、雨水丰沛而集中，为石漠化形成提供了侵蚀动力和溶蚀条件。因此，在岩溶地区开展植被恢复在技术上存在很多的难点。
本发明根据这一地区退化土壤石质和碳酸盐含量高，土层浅，pH值高，土壤保水保肥能力低下的特点，研制一种土壤修复材料，该材料由于承载了产酸菌，这一类微生物产生的有机酸类物质，包括羧基、羟基、醇羟基、磺酸基、氨基酸等多种活性基团，具有弱酸性、胶体吸附、离子交换、络合、螯合、表面活性等性能，并能与碳酸盐反应，使碳酸盐分解并释放出固定在碳酸盐中的养分，供植物和微生物利用；同时，还能降低土壤的pH值，增加土壤的空隙度，改善土壤的保水保肥能力，促进植被的恢复和生长。
发明内容
针对上述问题，本发明提供一种亚热带岩溶地区退化立地植被恢复土壤修复材料的生产方法，该土壤修复材料由于承载了产酸菌，这一类微生物产生的有机酸类物质，包括羧基、羟基、醇羟基、磺酸基、氨基酸等多种活性基团，具有弱酸性、胶体吸附、离子交换、络合、螯合、表面活性等性能，并能与碳酸盐反应，使碳酸盐分解并释放出固定在碳酸盐中的养分，供植物和微生物利用；同时，还能降低土壤的pH值，增加土壤的空隙度，改善土壤的保水保肥能力，促进植被的恢复和生长。
为达到上述目的，本发明的具体技术方案为：一种亚热带岩溶地区退化立地植被恢复土壤修复材料，该土壤修复材料是一种附着产酸微生物的有机-无机复合材料，该材料由产酸微生物与具有保水、保肥功能的有机-无机混合材料经过一定时间的混合发酵后生成。
作为优选，所述产酸微生物是从该岩溶地区一些豆科植物生长的土壤中分离出来的一类能产生酸类物质的黄杆菌属、假单胞菌属细菌组成。
进一步地，所述豆科植物为黄檀、任豆、顶果木、银合欢或者紫穗槐。
作为又一优选，所述的具有保水、保肥功能的有机-无机混合材料由泥炭50-100％、粉碎的农林植物废弃物0-30％、粘土矿物0-20％组成。
进一步地，所述粉碎的农林植物废弃物为秸秆、木屑、竹屑等中的一种或多种组成，长度小于1厘米。
进一步地，所述粘土矿物为膨润土、珍珠岩、蛭石、蒙脱石中的一种或多种混合物，粒径小于0.3毫米。
作为优选，所述豆科植物生长的土壤中分离出来的产生酸类物质的黄杆菌属、假单胞菌属细菌分离的方法如下：取该岩溶地区一些豆科植物的根际土壤5-10g，接种于初筛培养基，28℃培养3d，挑单菌落平板划线分离，经多次培养后，直至分出纯菌株，并转接到斜面培养基；将分离的菌株接入新鲜的培养液中，反复富集培养，检测培养液中的pH和PO4 3-，获得所需产生酸类物质的细菌。
进一步地，所述初筛培养基为：蛋白胨10g/L，NaCl 5g/L，牛肉膏5g/L，琼脂20g/L，磷矿粉150mg/L，其余为水；pH7.0，121℃灭菌20分钟。
本发明还公开另一种技术方案：一种亚热带岩溶地区退化立地植被恢复的土壤修复材料的生产方法：按下列步骤生产得到(1)将泥炭、粉碎的农林植物废弃物、粘土矿物按上述比例搅拌混合均匀，加水润湿至含水量为60-65％得有机-无机混合材料，并采用尿素调节C/N比，使混合材料的C/N比在40-80之间；(2)向混合材料中加入分离的菌液，搅拌混合均匀得混合物料，将混合物料建堆发酵，发酵时间为：夏季和秋季为7-10天，春季和冬季为15-20天；最后得到含水率为20-40％的能用于亚热带岩溶地区退化立地植被恢复的土壤修复材料。
本发明具有如下优点：该土壤修复材料由于承载了产酸菌，这一类微生物产生的有机酸类物质，包括羧基、羟基、醇羟基、磺酸基、氨基酸等多种活性基团，具有弱酸性、胶体吸附、离子交换、络合、螯合、表面活性等性能，并能与碳酸盐反应，使碳酸盐分解并释放出固定在碳酸盐中的养分，供植物和微生物利用；针对岩溶地区退化立地土壤改良材料，不仅可以通过附着微生物在生长过程中产生的有机酸，降低土壤的pH值，提高土壤的空隙度，改善土壤的理化性能，同时该修复材料还有个较好的保水保肥功能，能有效地促进植被恢复。
具体实施方式
实施例1：本发明是一种亚热带岩溶地区退化立地植被恢复土壤修复材料，该土壤修复材料是一种附着产酸微生物的有机-无机复合材料，该材料由产酸微生物与具有保水、保肥功能的有机-无机混合材料经过一定时间的混合发酵后生成。所述产酸微生物是从该岩溶地区一些豆科植物黄檀、任豆、顶果木、银合欢或者紫穗槐植物生长的土壤中分离出来的一类能产生酸类物质的黄杆菌属、假单胞菌属细菌组成；具有保水、保肥功能的有机-无机混合材料由泥炭50-100％、粉碎的农林植物废弃物0-30％、粘土矿物0-20％组成。其中粉碎的农林植物废弃物为秸秆、木屑、竹屑等中的一种或多种组成，长度小于1厘米；粘土矿物为膨润土、珍珠岩、蛭石、蒙脱石中的一种或多种混合物，粒径小于0.3毫米。
其中所述豆科植物生长的土壤中分离出来的产生酸类物质的黄杆菌属、假单胞菌属细菌分离的方法如下：取该岩溶地区一些豆科植物的根际土壤5-10g，接种于初筛培养基(蛋白胨10g/L，NaCl 5g/L，牛肉膏5g/L，琼脂20g/L，磷矿粉150mg/L，其余为水；pH7.0，121℃灭菌20分钟)，28℃培养3d，挑单菌落平板划线分离，经多次培养后，直至分出纯菌株，并转接到斜面培养基；将分离的菌株接入新鲜的培养液中，反复富集培养，检测培养液中的pH和PO4 3-，获得所需产生酸类物质的细菌。
实施例2：一种亚热带岩溶地区退化立地植被恢复土壤修复材料的生产方法，按下列步骤生产得到：(1)将泥炭、粉碎的农林植物废弃物、粘土矿物按上述比例搅拌混合均匀，加水润湿至含水量为60-65％得有机-无机混合材料，并采用尿素调节C/N比，使混合材料的C/N比在40-80之间；(2)向混合材料中加入分离的菌液，搅拌混合均匀得混合物料，将混合物料建堆发酵，发酵时间为：夏季和秋季为7-10天，春季和冬季为15-20天；最后得到含水率为20-40％的能用于亚热带岩溶地区退化立地植被恢复的土壤修复材料。
上述土壤修复材料由于承载了产酸菌，这一类微生物产生的有机酸类物质，包括羧基、羟基、醇羟基、磺酸基、氨基酸等多种活性基团，具有弱酸性、胶体吸附、离子交换、络合、螯合、表面活性等性能，并能与碳酸盐反应，使碳酸盐分解并释放出固定在碳酸盐中的养分，供植物和微生物利用；同时，还能降低土壤的pH值，增加土壤的空隙度，改善土壤的保水保肥能力，促进植被的恢复和生长。
以上是对本发明进行了实例的描述，显然本发明的实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明技术方案进行的各种改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其他场合，均在本发明保护范围内。

Claims (9)

1.一种亚热带岩溶地区退化立地植被恢复土壤修复材料，其特征在于，所述土壤修复材料是一种附着产酸微生物的有机-无机复合材料，该材料由产酸微生物与具有保水、保肥功能的有机-无机混合材料经过一定时间的混合发酵后生成。
2.根据权利要求1所述的亚热带岩溶地区退化立地植被恢复土壤修复材料，其特征在于，所述产酸微生物是从该岩溶地区一些豆科植物生长的土壤中分离出来的一类能产生酸类物质的黄杆菌属、假单胞菌属细菌组成。
3.权利要求2所述的亚热带岩溶地区退化立地植被恢复的土壤修复材料，所述豆科植物为黄檀、任豆、顶果木、银合欢或者紫穗槐。
4.根据权利要求1所述的亚热带岩溶地区退化立地植被恢复土壤修复材料，其特征在于，所述的具有保水、保肥功能的有机-无机混合材料由泥炭50-100％、粉碎的农林植物废弃物0-30％、粘土矿物0-20％组成。
5.根据权利要求4所述的亚热带岩溶地区退化立地植被恢复土壤修复材料，所述粉碎的农林植物废弃物为秸秆、木屑、竹屑等中的一种或多种组成，长度小于1厘米。
6.根据权利要求4所述的亚热带岩溶地区退化立地植被恢复土壤修复材料，所述粘土矿物为膨润土、珍珠岩、蛭石、蒙脱石中的一种或多种混合物，粒径小于0.3毫米。
7.根据权利要求2所述的亚热带岩溶地区退化立地植被恢复土壤修复材料，其特征在于，所述的豆科植物生长的土壤中分离出来的产生酸类物质的黄杆菌属、假单胞菌属细菌分离的方法如下：取该岩溶地区一些豆科植物的根际土壤5-10g，接种于初筛培养基，28℃培养3d，挑单菌落平板划线分离，经多次培养后，直至分出纯菌株，并转接到斜面培养基；将分离的菌株接入新鲜的培养液中，反复富集培养，检测培养液中的pH和PO4 3-，获得所需产生酸类物质的细菌。
8.根据权利要求7所述的亚热带岩溶地区退化立地植被恢复土壤修复材料，其特征在于，所述初筛培养基为：蛋白胨10g/L，NaCl 5g/L，牛肉膏5g/L，琼脂20g/L，磷矿粉150mg/L，其余为水；pH7.0，121℃灭菌20分钟。
9.根据权利要求1-8所述的亚热带岩溶地区退化立地植被恢复土壤修复材料的生产方法，其特征在于，所述土壤修复材料按下列步骤生产得到：(1)将泥炭、粉碎的农林植物废弃物、粘土矿物按上述比例搅拌混合均匀，加水润湿至含水量为60-65％得有机-无机混合材料，并采用尿素调节C/N比，使混合材料的C/N比在40-80之间；(2)向混合材料中加入分离的菌液，搅拌混合均匀得混合物料，将混合物料建堆发酵，发酵时间为：夏季和秋季为7-10天，春季和冬季为15-20天；最后得到含水率为20-40％的能用于亚热带岩溶地区退化立地植被恢复的土壤修复材料。
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