CN108675895A - 一种专门用于改良盐碱地的木霉生物有机肥及其制备方法和应用 - Google Patents

一种专门用于改良盐碱地的木霉生物有机肥及其制备方法和应用 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种专门用于改良盐碱地的木霉生物有机肥及其制备方法和应用。以牛粪或作物秸秆为原料制作堆肥，再向腐熟的堆肥中添加15％(V/W)的酸解氨基酸溶液，充分后熟后再添加木霉固体菌种5％(W/W),混匀后就可制得改良盐碱地的专用型木霉生物有机肥。只要长期坚持施用木霉秸秆生物有机肥，使土壤pH稳定在8.0以下，快速改良我国内陆的盐碱地能够收到事半功倍的效果。

Description

一种专门用于改良盐碱地的木霉生物有机肥及其制备方法和 应用
技术领域
本发明属于有机肥领域，涉及一种专门用于改良盐碱地的木霉生物有机肥及其制备方法和应用。
背景技术
我国人地矛盾一直十分突出，而另一方面我国又存在大量的盐碱地，盐碱荒地和影响耕地的盐碱地总面积超过5亿亩，其中具有农业发展潜力的面积接近2亿亩，目前这些盐碱地大多处于半撂荒阶段，有待进入实质性的农业开发，无论是新疆、内蒙等内陆盐碱地，还是滨海盐土，这些半撂荒的盐碱地大多不具备引进淡水的条件(面积太大，缺乏基础设施投资)，只能让其自然脱盐脱碱。这些半撂荒盐碱地成土时间都已经很长，但由于严重缺乏有机质和含一定的盐碱，作物很难扎根立地，导致半撂荒。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的上述不足，提供了一种专门用于改良盐碱地的木霉生物有机肥。
本发明的另一目的是提供专门用于改良盐碱地的木霉生物有机肥的制备方法。
本发明的又一目的是提供专门用于改良盐碱地的木霉生物有机肥的应用。
本发明的目的可通过如下技术方案实现：
一种专门用于改良盐碱地的木霉生物有机肥的制备方法，包括：向牛粪或秸秆堆肥中加入10-15％(V/W)的酸解氨基酸溶液，充分混匀后堆制5天，期间每天翻堆一次，使混合物的pH稳定在5.3-6.2，然后加入5％的木霉固体菌种，充分混匀后后熟5天，期间每天翻堆一次，得所述的木霉生物有机肥；其中，所述的牛粪或秸秆堆肥是以牛粪或秸秆为原料进行好氧堆肥发酵而成；所述的木霉固体菌种中木霉孢子含量5×109个/克。
作为本发明制备方法的优选，本发明所述的氨基酸溶液优选通过以下方法制备而成：(1)在密闭容器中先将病死畜禽动物经自动化粉碎、所有固形物和液体自动转入密闭的水解罐后，在初始酸浓度c(1/2H2SO4)为2.5-5mol L-1、80-100℃和1-2个大气压下水解2-5小时；(2)水解结束待水解罐内溶液冷却至80℃以下时，静置分层，收集中层的氨基酸溶液即得。氨基酸水解液含氨基酸和各种肽类物质约10％(g/100ml)及以上；含17种氨基酸、小肽和少量多肽，溶液呈强酸性，其游离氨基酸含量≥100g·L-1，其氨基酸种类及含量见表1。
表1氨基酸溶液中各游离氨基酸含量
作为本发明制备方法的优选，向牛粪或秸秆堆肥中添加15％(V/W)的酸解氨基酸溶液。
作为本发明制备方法的进一步优选，所述的木霉生物有机肥通过以下方法制备得到：向秸秆堆肥中加入15％(V/W)的酸解氨基酸溶液，充分混匀后堆制5天，期间每天翻堆一次，使混合物的pH稳定在5.3-5.8，然后加入5％的木霉固体菌种，充分混匀后后熟5天，期间每天翻堆一次，得所述的木霉生物有机肥；所述的木霉生物有机肥中有机质含量为52.3％，养分含量为5.5％，pH为6.6。
所述的木霉固体菌种制备方法同ZL 201610151640.1，仅将菌种由哈茨木霉SQR-T037替换为贵州木霉NJAU4742。
按照本发明所述的制备方法生产的专门用于改良盐碱地的木霉生物有机肥。
本发明所述的木霉生物有机肥在快速改良我国内陆盐碱地，提高盐碱地种植作物产量中的应用。
一种改良我国内陆盐碱地的方法，在我国内陆半撂荒盐碱地在连续两年或两年以上施用本发明所述的木霉生物有机肥并种植玉米。
所述的我国内陆半撂荒盐碱地土壤有机质含量0.5-0.7％，土壤含盐量0.3-0.5％，土壤pH8.5-9.5。
作为本发明所述的方法的优选，在我国内陆半撂荒盐碱地在连续两年或两年以上施用所述的木霉生物有机肥并种植玉米，每亩基施400-450公斤所述的木霉生物有机肥，每季种植时在玉米的6-8片叶、12-13片叶和授粉前追肥，三次追肥总施用量为尿素30公斤/亩，磷酸一铵15公斤/亩，分别按40％、30％和30％的分配比例，兑水后进行追施。
有益效果：
本发明提供了一种能够帮助作物在含盐量千分之四左右的滨海盐土或土壤pH 9左右的内陆盐碱地上扎根立地的木霉生物有机肥配方，施用后使作物产量达到非盐碱地土壤上的80-90％，连续种植几年后，这些盐碱地就能变成良好的农田，从而大大节省面广量大的盐碱地工程改良成本，使盐碱荒地迅速变成粮田成为可操作、可实现的目标。
生物样品保藏信息
NJAU4742，分类命名为贵州木霉Trichoderma guizhouense，保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏日期为2016年04月11日，保藏地址为北京市朝阳区北辰西路1号院3号,中国科学院微生物研究所，菌种保藏号为CGMCC NO.12166。
具体实施方式
实施例1
以鸡粪、猪粪、牛粪或秸秆为原料进行好氧堆肥发酵获得鸡粪、猪粪、牛粪或秸秆堆肥；向鸡粪、猪粪、牛粪或秸秆堆肥中加入15％(V/W)的酸解氨基酸溶液，充分混匀后堆制5天，期间每天翻堆一次，使混合物的pH稳定在5.5-6.0，然后加入5％的木霉固体菌种(木霉孢子含量5×109个/克，)，充分混匀后后熟5天，期间每天翻堆一次，得木霉生物有机肥。木霉固体菌种的制备方法见ZL201610151640.1说明书实施例1，仅将菌种由哈茨木霉SQR-T037替换为贵州木霉NJAU4742。
实施例2
分别在江苏大丰滨海盐土和内蒙古盐碱地进行以下试验：
试验进行了两季玉米作物的种植，第二季玉米收获后计产、采集土壤样品测定土壤有机质含量、盐分含量和pH值。
试验前江苏大丰滨海盐土土壤有机质含量0.66％，土壤含盐量0.41％，土壤pH8.6。
试验前内蒙古盐碱地土壤有机质含量0.57％，土壤含盐量0.30％，土壤pH8.9。
所有处理追肥都一样，即除基肥施用品种不同外，所有处理追肥均施用3次，分别在玉米的6-8片叶、12-13片叶和授粉前施用，三次追肥总施用量为尿素30公斤/亩，磷酸一铵15公斤/亩，按40％、30％和30％的分配比例，兑水后进行追施。
鸡粪堆肥：以鸡粪为原料进行好氧堆肥发酵而成，鸡粪堆肥有机质含量42％，养分含量8％，每亩基施鸡粪堆肥400公斤
猪粪堆肥：以猪粪为原料进行好氧堆肥发酵而成，猪粪堆肥有机质含量44％，养分含量6％，每亩基施猪粪堆肥400公斤
牛粪堆肥：以牛粪为原料进行好氧堆肥发酵而成，牛粪堆肥有机质含量46％，养分含量5％，每亩基施牛粪堆肥400公斤
秸秆堆肥：以小麦秸秆为原料进行好氧堆肥发酵而成，秸秆堆肥有机质含量51％，养分含量5％，每亩基施秸秆堆肥400公斤
木霉生物有机肥不同配方产品制备及施用量如下：
木霉生物有机肥配方1：向鸡粪堆肥中加入15％(V/W)的酸解氨基酸溶液，充分混匀后堆制5天(期间每天翻堆一次)，使混合物的pH稳定在5.5-6.0左右，然后加入5％的木霉固体菌种(木霉孢子含量5×109个/克)，充分混匀后后熟5天(期间每天翻堆一次)，然后装入包装袋备用。该配方产品的有机质含量为42.3％，养分含量为8.4％，pH为7.2，每亩基施400公斤木霉生物有机肥配方1
木霉生物有机肥配方2：向猪粪堆肥中加入15％(V/W)的酸解氨基酸溶液，充分混匀后堆制5天(期间每天翻堆一次)，使混合物的pH稳定在5.5-6.0左右，然后加入5％的木霉固体菌种(木霉孢子含量5×109个/克)，充分混匀后后熟5天(期间每天翻堆一次)，然后装入包装袋备用。该配方产品的有机质含量为44.7％，养分含量为6.5％，pH为7.1，每亩基施400公斤木霉生物有机肥配方2
木霉生物有机肥配方3：向牛粪堆肥中加入15％(V/W)的酸解氨基酸溶液，充分混匀后堆制5天(期间每天翻堆一次)，使混合物的pH稳定在5.5-6.0左右，然后加入5％的木霉固体菌种(木霉孢子含量5×109个/克)，充分混匀后后熟5天(期间每天翻堆一次)，然后装入包装袋备用。该配方产品的有机质含量为46.8％，养分含量为5.7％，pH为6.9，每亩基施400公斤木霉生物有机肥配方3
木霉生物有机肥配方4：向秸秆堆肥中加入15％(V/W)的酸解氨基酸溶液，充分混匀后堆制5天(期间每天翻堆一次)，使混合物的pH稳定在5.5左右，然后加入5％的木霉固体菌种(木霉孢子含量5×109个/克)，充分混匀后后熟5天(期间每天翻堆一次)，然后装入包装袋备用。该配方产品的有机质含量为52.3％，养分含量为5.5％，pH为6.6，每亩基施400公斤木霉生物有机肥配方4
施用(基施)不同有机肥或生物有机肥显著影响玉米产量(表2)。基施鸡粪堆肥和猪粪堆肥的处理玉米产量只略高于对照(不施基肥处理)，基施牛粪堆肥和秸秆堆肥处理的玉米产量显著高于基施鸡粪堆肥和猪粪堆肥，其主要原因是鸡粪堆肥和猪粪堆肥中含盐量较高，增加了土壤中的盐分含量，这对改良盐碱地十分不利，所以在盐碱地上不能施用以鸡粪和猪粪为原料的商品有机肥。即便是在鸡粪堆肥和猪粪堆肥中添加了酸解氨基酸溶液(产品pH分别调整到7.2和7.1)和木霉菌种，对玉米的增产效果也不是很大。但是，牛粪堆肥和秸秆堆肥对玉米在盐碱地上的增产作用十分显著，尤其是牛粪堆肥和秸秆堆肥中添加了酸解氨基酸溶液(产品pH分别调整到6.9和6.6)和木霉菌种，对玉米的增产效果十分显著，玉米产量达到297.4公斤/亩和399.2公斤/亩，分别为当地气候条件下非盐碱地产量(461.5公斤/亩)的64.4％和86.5％，其中以秸秆堆肥为主要原料制作的木霉生物有机肥对于改良盐碱地增加作物产量尤为明显。
表2基施不同(生物)有机肥对玉米产量、土壤有机质和盐分含量、土壤pH的影响
上表结果表明：在半撂荒盐碱地上连续两年施用木霉秸秆生物有机肥和种植两季玉米后，滨海盐土的盐分含量从0.41％下降到0.28％，下降了31.7％，土壤pH则从8.6下降到7.3，在滨海盐土上限制作物生长的首先是盐分含量高(0.4％以上)，其次是pH,虽然土壤有机质含量增加不多，但已经变成所有作物都能生长良好的轻度-中度盐渍化土壤。经过连续两年施用木霉秸秆生物有机肥和种植两季玉米后，内蒙盐碱地土壤的pH从8.9下降到7.8，土壤盐分含量则从0.30％下降到0.21％，下降了30％，在内陆盐碱地上限制作物生长的首先是高pH(8.8以上)，其次是盐分含量，只要长期坚持施用木霉秸秆生物有机肥，使土壤pH稳定在7.5-8.0，快速改良我国内陆的盐碱地能够收到事半功倍的效果。

Claims (10)

1.一种专门用于改良盐碱地的木霉生物有机肥的制备方法，其特征在于包括：向牛粪或秸秆堆肥中加入10-15％(V/W)的酸解氨基酸溶液，充分混匀后堆制5天，期间每天翻堆一次，使混合物的pH稳定在5.3-6.2，然后加入5％的木霉固体菌种，充分混匀后后熟5天，期间每天翻堆一次，得所述的木霉生物有机肥；其中，所述的牛粪或秸秆堆肥是以牛粪或秸秆为原料进行好氧堆肥发酵而成；所述的木霉固体菌种中木霉孢子含量5×109个/克。
2.根据权利要求1所述的木霉生物有机肥的制备方法，其特征在于所述的氨基酸溶液通过以下方法制备而成：(1)在密闭容器中先将病死畜禽动物经自动化粉碎、所有固形物和液体自动转入密闭的水解罐后，在初始酸浓度c(1/2H2SO4)为2.5-5mol L-1、80-100℃和1-2个大气压下水解2-5小时；(2)水解结束待水解罐内溶液冷却至80℃以下时，静置分层，收集中层的氨基酸溶液即得。
3.根据权利要求2所述的木霉生物有机肥的制备方法，其特征在于向牛粪或秸秆堆肥中添加15％(V/W)的酸解氨基酸溶液。
4.根据权利要求1所述的木霉生物有机肥的制备方法，其特征在于所述的木霉生物有机肥通过以下方法制备得到：向秸秆堆肥中加入15％(V/W)的酸解氨基酸溶液，充分混匀后堆制5天，期间每天翻堆一次，使混合物的pH稳定在5.3-5.8，然后加入5％的木霉固体菌种，充分混匀后后熟5天，期间每天翻堆一次，得所述的木霉生物有机肥；所述的木霉生物有机肥中有机质含量为52.3％，养分含量为5.5％，pH为6.6。
5.根据权利要求1-4中所述的木霉生物有机肥的制备方法，其特征在于所述的木霉为保藏号为CGMCC NO.12166的贵州木霉NJAU4742。
6.按照权利要求5所述的制备方法生产的专门用于改良盐碱地的木霉生物有机肥。
7.权利要求6所述的木霉生物有机肥在快速改良我国内陆盐碱地，提高盐碱地种植作物产量中的应用。
8.一种改良我国内陆盐碱地的方法，其特征在于在我国内陆半撂荒盐碱地连续两年或两年以上施用权利要求5所述的木霉生物有机肥并种植作物，每亩基施400-450公斤权利要求6所述的木霉生物有机肥，每季作物种植时正常肥水管理。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于所述的我国内陆半撂荒盐碱地土壤有机质含量0.5-0.7％，土壤含盐量0.3-0.5％，土壤pH8.5-9.5。
10.根据权利要求8或9所述的方法，其特征在于在我国内陆半撂荒盐碱地在连续两年或两年以上施用权利要求6所述的木霉生物有机肥并种植玉米；优选每亩基施400-450公斤权利要求6所述的木霉生物有机肥，每季种植时在玉米的6-8片叶、12-13片叶和授粉前追肥，三次追肥总施用量为尿素30公斤/亩，磷酸一铵15公斤/亩，分别按40％、30％和30％的分配比例，兑水后进行追施。
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