CN110372439A - 一种土壤养分促生剂及其应用和使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种土壤养分促生剂，包括以下组分：慈竹多糖纤维、竹纤维基质和复合促生菌菌剂，同时还给出了慈竹多糖纤维和竹纤维基质的制备方法。本发明还提供了土壤养分促生剂的应用和使用方法。本发明将高吸水性慈竹多糖纤维和复合促生菌菌剂比例混合，加速有机质降解转化为各种营养物质，释放出更多的N、P、K等养分，增加土壤肥力，改善土壤环境。

Description

一种土壤养分促生剂及其应用和使用方法

技术领域

本发明属于微生物和土壤改良技术领域，具体涉及一种土壤养分促生剂及 其应用和使用方法。

背景技术

据统计，中国每年因不合理施肥造成1000多万吨的氮素流失到农田之外， 直接经济损失约300亿元。过量的肥料会渗入20米以内的浅层地下水中，使得 地下水硝酸盐含量增加。化学肥料的大量应用造成土壤板结、土壤微生物区系 发生变化、土壤质量严重退化，环境受到严重的污染。在这一背景下，微生物 菌肥应运而生。微生物菌肥可通过所含微生物的活动增加植物养分的供应，促 进植物生长，提高作物产量，改善作物品质。

大量研究表明，土壤水分和养分条件的好坏是直接影响植物生长的关键。 为解决造林困难的问题，土壤保水剂作为一种土壤改良剂，能显著增加土壤水 分，有效减少养分淋溶，增加土壤水稳性团聚体，提高作物成活率，能促进玉 米、小麦、马铃薯等种子萌发和提高作物产量。还能用于干旱区造林和育苗， 通过种子包衣、蘸根或层施等施用方式，显著提高油松、侧柏、中槐、红柳、 柠条、梭梭、紫穗槐等树种的苗木成活率。但是，单一施用土壤保水剂存在功 能单一、残留物易造成土壤二次污染等问题。

微生物菌肥含有固氮、解钾、解磷等微生物，腐殖酸等有机营养物以及大 量微量元素，具有改善土壤微生物活性、提高植物抗逆性、促进有机质分解、 加快有效养分转化、提高土壤肥力等功能，被广泛用于农业生产。但微生物菌 群的生长繁殖需要良好的土壤环境，菌肥的施用效果受到土壤类型、pH、水分 等土壤环境影响。

因此，探索无污染保水与微生物菌肥复合应用增加土壤养分，促进土壤改 良，进而促进植物生长发育，具有重要价值和现实意义，有关保水增肥的土壤 养分促生剂的研究尚未见报道。

发明内容

针对现有技术中存在的上述问题，本发明提供一种土壤养分促生剂及其应 用和使用方法，将高吸水性慈竹多糖纤维和复合促生菌菌剂比例混合，加速有 机质降解转化为各种营养物质，释放出更多的N、P、K等养分，增加土壤肥力， 改善土壤环境。

为实现上述目的，本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种土壤 养分促生剂，包括以下重量份组分：慈竹多糖纤维1～25份、竹纤维基质3～80 份和复合促生菌菌剂1～15份。

进一步，一种土壤养分促生剂，包括以下重量份组分：慈竹多糖纤维13份、 竹纤维基质41份和复合促生菌菌剂8份。

进一步，慈竹多糖纤维通过以下方法制备得到：

(1)将慈竹纤维粉、丙烯酸、蒸馏水、氢氧化钠和过硫酸钾按重量比 90～110:10～30:250～350:0.5～1.5：0.5～1.5混合，搅拌形成水溶液；

(2)将步骤(1)所得水溶液经微波照射15～30min，辐照能为6～15W/g， 然后在60～80℃温度干燥8～12h，得慈竹多糖纤维。

进一步，慈竹纤维粉、丙烯酸、蒸馏水、氢氧化钠和过硫酸钾按重量比 100:20:300:1：1混合。

进一步，竹纤维基质通过以下方法制备得到：

将慈竹纤维粉、磷酸盐缓冲液和粗酶液按重量比80～120:95～100:1～3混合， 然后在35～38℃恒温条件下酶解6～8天，得竹纤维基质。

进一步，磷酸盐缓冲液浓度为0.03～0.07mol/L，pH值为5.4～5.8，粗酶液浓 度为0.5～1.5％wt。

进一步，粗酶液为长足大竹象肠道提取液。

进一步，上述长足大竹象肠道提取液通过以下方法制备得到：长足大竹象 肠道加1mL缓冲液研磨后得到的液体，使用时为稀释100倍液。

进一步，竹纤维基质在使用时水分含量低于30％。

进一步，慈竹纤维粉为一年生慈竹纤维粉，其粒径为60～80目。

进一步，复合促生菌菌剂为枯草芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、胶质芽孢杆菌 和棕色固氮菌按重量比3:1:2:2混合的混合物。

上述土壤养分促生剂在改善土壤环境上的应用。

上述土壤养分促生剂的使用方法，包括以下步骤：将土壤养分促生剂沟施 于果树基部四周30～50cm处，并覆盖3～5cm土壤；其中，施用量为2～6kg/亩。

本发明提供的一种土壤养分促生剂及其应用和使用方法，具有以下优点：

1、本发明将慈竹多糖纤维、竹纤维基质和复合促生菌菌剂按一定比例混合， 形成稳定的土壤养分促生剂，慈竹多糖纤维和竹纤维基质有较强的吸水能力， 可以吸水提供高湿度环境和碳源，以固氮菌提供氮源；在该系统下微生物能够 快速生长繁殖，加速有机质降解转化为各种营养物质，释放出更多的N、P、K 等养分，增加土壤肥力，改善土壤环境的同时亦能反过来促进微生物的生长， 形成良性循环，促进土壤改良；复合微生物菌群在土壤中的生命活动，一方面 可疏松土壤，明显改善土壤板结，增加土壤的透气性；其生长代谢过程还能够 提供天然的有机酸、氨基酸、维生素、生长素等各种有机营养，促进植物的生 长并提高植物抗病能力，达到增产增收的目的。

2、该土壤养分发生系统具有吸水性能好、微生物繁殖快、持续期长、成本 低等优点，能自动地将吸附的水缓慢地释放、长时间地固氮解磷钾，促进土壤 良性发展，无环境污染，经济、生态、简便，适宜农业、林业、治沙固土等土 壤养分失衡的各种土地上推广应用。

3、本发明还提供了土壤养分促生剂的应用和使用方法，将其应用在土壤中， 充分利用土壤、空气、雨水等自然资源，通过合理增加土壤中氮、磷、钾等元 素，有机质及微量元素含量，使养分持续地补充到土壤中。

4、在农业上使用，可大幅减少化学肥料的使用，修复因长期施用化肥引起 的土壤结构破坏等；在林业上使用，可大幅降低施肥劳动力成本。

具体实施方式

实施例1

一种土壤养分促生剂，包括以下重量份组分：慈竹多糖纤维1份、竹纤维 基质3份和复合促生菌菌剂1份。复合促生菌菌剂为枯草芽孢杆菌、巨大芽孢 杆菌、胶质芽孢杆菌和棕色固氮菌按重量比3:1:2:2混合的混合物。

其中，慈竹多糖纤维通过以下方法制备得到：

(1)将60目慈竹纤维粉、丙烯酸、蒸馏水、氢氧化钠和过硫酸钾按重量 比90:10:250:0.5：0.5混合，搅拌形成水溶液；

(2)将步骤(1)所得水溶液经微波照射15min，辐照能为6W/g，然后在 60℃温度干燥8h，得慈竹多糖纤维。

竹纤维基质通过以下方法制备得到：

将60目慈竹纤维粉、0.03mol/L的磷酸盐缓冲液和pH为5.4，0.5％wt的粗 酶液按重量比80:95:1混合，然后在35℃恒温条件下酶解6天，得竹纤维基质。 其中，粗酶液为长足大竹象肠道加1mL缓冲液研磨后稀释100倍所得的液体。

使用时，将土壤养分促生剂沟施于果树基部四周30cm处，并覆盖3cm土 壤；其中，施用量为2kg/亩。

实施例2

一种土壤养分促生剂，包括以下重量份组分：慈竹多糖纤维13份、竹纤维 基质41份和复合促生菌菌剂8份。复合促生菌菌剂为枯草芽孢杆菌、巨大芽孢 杆菌、胶质芽孢杆菌和棕色固氮菌按重量比3:1:2:2混合的混合物。

其中，慈竹多糖纤维通过以下方法制备得到：

(1)将70目慈竹纤维粉、丙烯酸、蒸馏水、氢氧化钠和过硫酸钾按重量 比100:20:300:1：1混合，搅拌形成水溶液；

(2)将步骤(1)所得水溶液经微波照射25min，辐照能为10W/g，然后在 70℃温度干燥10h，得慈竹多糖纤维。

竹纤维基质通过以下方法制备得到：

将70目慈竹纤维粉、0.05mol/L的磷酸盐缓冲液和pH为5.6，1％wt的粗酶 液按重量比100:98:2混合，然后在36℃恒温条件下酶解7天，得竹纤维基质。 其中，粗酶液为长足大竹象肠道加1mL缓冲液研磨后稀释100倍所得的液体。

使用时，将土壤养分促生剂沟施于果树基部四周40cm处，并覆盖4cm土 壤；其中，施用量为4kg/亩。

实施例3

一种土壤养分促生剂，包括以下重量份组分：慈竹多糖纤维25份、竹纤维 基质80份和复合促生菌菌剂15份。复合促生菌菌剂为枯草芽孢杆菌、巨大芽 孢杆菌、胶质芽孢杆菌和棕色固氮菌按重量比3:1:2:2混合的混合物。

其中，慈竹多糖纤维通过以下方法制备得到：

(1)将80目慈竹纤维粉、丙烯酸、蒸馏水、氢氧化钠和过硫酸钾按重量 比110:30:350:1.5：1.5混合，搅拌形成水溶液；

(2)将步骤(1)所得水溶液经微波照射30min，辐照能为15W/g，然后在 80℃温度干燥12h，得慈竹多糖纤维。

竹纤维基质通过以下方法制备得到：

将80目慈竹纤维粉、0.07mol/L的磷酸盐缓冲液和pH为5.8，1.5％wt的粗 酶液按重量比120:100:3混合，然后在38℃恒温条件下酶解8天，得竹纤维基 质。其中，粗酶液为长足大竹象肠道加1mL缓冲液研磨后稀释100倍所得的液 体。

使用时，将土壤养分促生剂沟施于果树基部四周50cm处，并覆盖5cm土 壤；其中，施用量为6kg/亩。

实验例1

在四川省乐山市高新区安谷镇安谷村脐橙园内选取2公顷土质相同的用地， 然后使用实施例2所制得的土壤养分促生剂粉剂，选取1公顷用地作为实验组， 进行施肥处理，施用量为4kg/亩；另1公顷作为对照组，不进行施肥。施肥时， 在脐橙林对每株脐橙树四周40cm处开沟施肥。在施肥半年后，测定实验组和对 照组土壤有机质、N、P和K含量及平均产量。其中，土壤有机质及N、P、K 含量采用TPY-8A土壤养分速测仪测定。

由测定分析结果可知，实验组土壤有机质增加18.33％，土壤速效N、P和 K分别增加了12.88％、10.52％和28.66％；与对照组比较，处理地脐橙个体大， 色泽更鲜艳，病害减轻。每1公顷脐橙平均产量5.4万千克，比对照组增32.4％， 病害率降低59.5％。

实验例2

在四川省乐山市市中区绿心公园选取200丛生长情况大致相同的慈竹，然 后使用实施例2所制得的土壤养分促生剂颗粒剂，选取100丛慈竹作为实验组， 进行施肥实验，施用量为3kg/亩；另100丛作为对照组，不进行施肥。施肥半 年后，测量两组土壤有机质、N、P和K含量以及新生竹笋数量和竹笋病害数。 其中，土壤有机质及N、P、K含量采用TPY-8A土壤养分速测仪测定。

由测定结果可知，与对照组比较，慈竹林实验组土壤有机质增加30.13％， 土壤速效N、P、K分别增加了14.03％、6.14％、26.32％；每丛慈竹平均新生竹 笋发生数8.4根，与对照5.6根比较增加50.0％，病害率降低67.5％，竹材上林 率增加102.5％。

虽然本发明的具体实施方式进行了详细地描述，但不应理解为对本专利的 保护范围的限定。在权利要求书所描述的范围内，本领域技术人员不经创造性 劳动即可作出的各种修改和变形仍属本专利的保护范围。

Claims (10)

1.一种土壤养分促生剂，其特征在于，包括以下重量份组分：慈竹多糖纤维1～25份、竹纤维基质3～80份和复合促生菌菌剂1～15份。

2.如权利要求1所述的土壤养分促生剂，其特征在于，所述慈竹多糖纤维通过以下方法制备得到：

(1)将慈竹纤维粉、丙烯酸、蒸馏水、氢氧化钠和过硫酸钾按重量比90～110:10～30:250～350:0.5～1.5：0.5～1.5混合，搅拌形成水溶液；

(2)将步骤(1)所得水溶液经微波照射15～30min，辐照能为6～15W/g，然后在60～80℃温度干燥8～12h，得慈竹多糖纤维。

3.如权利要求2所述的土壤养分促生剂，其特征在于，慈竹纤维粉、丙烯酸、蒸馏水、氢氧化钠和过硫酸钾按重量比100:20:300:1：1混合。

4.如权利要求1所述的土壤养分促生剂，其特征在于，所述竹纤维基质通过以下方法制备得到：

将慈竹纤维粉、磷酸盐缓冲液和粗酶液按重量比80～120:95～100:1～3混合，然后在35～38℃恒温条件下酶解6～8天，得竹纤维基质。

5.如权利要求4所述的土壤养分促生剂，其特征在于，所述磷酸盐缓冲液浓度为0.03～0.07mol/L，pH值为5.4～5.8，所述粗酶液浓度为0.5～1.5％wt。

6.如权利要求4所述的土壤养分促生剂，其特征在于，所述粗酶液为长足大竹象肠道提取液。

7.如权利要求1或2所述的土壤养分促生剂，其特征在于，所述慈竹纤维粉为一年生慈竹纤维粉，其粒径为60～80目。

8.如权利要求1所述的土壤养分促生剂，其特征在于，所述复合促生菌菌剂为枯草芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、胶质芽孢杆菌和棕色固氮菌按重量比3:1:2:2混合的混合物。

9.权利要求1～8任一项所述的土壤养分促生剂在改善土壤环境上的应用。

10.权利要求1～8任一项所述的土壤养分促生剂的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：将土壤养分促生剂沟施于果树基部四周30～50cm处，并覆盖3～5cm土壤；其中，施用量为2～6kg/亩。