CN110724534A

CN110724534A - 一种粉状生物土壤改良剂

Info

Publication number: CN110724534A
Application number: CN201910963883.9A
Authority: CN
Inventors: 胡东亮
Original assignee: Yunnan Tanghua Agricultural Technology Development Co Ltd
Current assignee: Yunnan Tanghua Agricultural Technology Development Co Ltd
Priority date: 2019-10-11
Filing date: 2019-10-11
Publication date: 2020-01-24

Abstract

本发明公开了一种粉状生物土壤改良剂及其应用，本发明涉及利用植酸酶、葡萄糖氧化酶、枯草芽孢杆菌菌粉、地衣芽孢杆菌菌粉、绿色木霉菌菌粉、白假丝酵母菌菌粉制备粉状生物土壤改良剂；以及该粉状生物土壤改良剂在生物修复土壤中的应用。采用粉状生物土壤改良剂修复土壤时，改良了土壤的结构，大大提高了土壤的肥力，络合了土壤中的重金属离子，分解了土壤中的农药残留。

Description

一种粉状生物土壤改良剂

技术领域

本发明涉及一种粉状生物土壤改良剂及其应用，以及利用粉状生物土壤改良剂对土壤进行生物修复的方法，具体涉及生物土壤改良剂加工领域。

背景技术

近年来随着我国工业化、城镇化的发展，土地的污染日益加重，据不完全统计我国耕地有近1/5受到不同程度的污染，污染土壤导致了农作物的减产，甚至有可能引起农产品中污染物超标，进而危害人体健康，因此有必要妥善管理并加以修复。土壤修复是指利用物理、化学和生物的方法转移、吸收、降解和转化土壤中的污染物，使其浓度降低到可接受水平，或将有毒有害的污染物转化为无害的物质。传统的土壤修复的技术包括：(1)改变污染物在土壤中的存在形态或同土壤的结合方式，降低其在环境中的可迁移性与生物可利用性；(2)降低土壤中有害物质的浓度。目前研究的比较多的天然矿物，如沸石、膨润土等作为土壤改良剂中，虽然采用离子交换及吸附的问题解决了土壤中酸碱度的问题，但同时带来了较多的离子盐，且施用量、施用方法及施用时间难以得到有效控制。也有无机固体废弃物做土壤改良剂，比如粉煤灰等，虽然增加了土壤孔隙度，但势必造成土壤pH值上升，且降低土壤中重金属Cd、Pd、Co等的迁移能力，抑制了作为对重金属的吸收。也有天然高分子化合物，比如纤维素、甲壳素等多糖类高分子聚合物，虽然增加了土壤中的氮元素，但施用量的不当，以及土壤自消化能力差也会造成植物结瘤及茎重比下降。还有用泥炭进行改良的，但泥炭的过量使用，会直接影响土壤通透性，泥炭中腐殖酸在分解过程中，形成的有机酸和毒素会抑制植物根系的生长。因此，土壤板结、菌落群失衡等土壤问题是目前亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种粉状生物土壤改良剂及其应用，通过粉状生物土壤改良剂对土壤进行生物修复，可以较好地克服现有技术中存在的缺陷，改良了土壤的结构，大大提高了土壤的肥力，络合了土壤中的重金属离子，分解了土壤中的农药残留。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种粉状生物土壤改良剂，包含质量分数为5％-15％的植酸酶、质量分数为20％-25％的葡萄糖氧化酶、质量分数为20％-25％枯草芽孢杆菌菌粉、质量分数为20％-25％的地衣芽孢杆菌菌粉、质量分数为10％-20％的绿色木霉菌菌粉、质量分数为15％-20％的白假丝酵母菌菌粉原料，经超细粉碎，钠基膨润土包覆，喷浆闪蒸，而制成的粉状生物土壤改良剂。

进一步的，所述粉状生物土壤改良剂包含质量分数为5％-15％的植酸酶、质量分数为20％-25％的葡萄糖氧化酶、质量分数为20％-25％枯草芽孢杆菌菌粉、质量分数为20％-25％的地衣芽孢杆菌菌粉、质量分数为15％-20％的绿色木霉菌菌粉、质量分数为10％-20％的白假丝酵母菌菌粉。

所述的改良剂中还包括多聚磷酸铵，其中多聚磷酸铵的添加量为所述的粉状生物土壤改良剂质量的20-28％。

所述的改良剂中还包括矿渣粉、锯末；其中矿渣粉的添加量为所述的粉状生物土壤改良剂质量的7-15％；锯末的添加量所述的粉状生物土壤改良剂质量的50-70％。

本发明还提供一种粉状生物土壤改良剂，其制备方法包括如下步骤：

(1)将植酸酶、葡萄糖氧化酶、枯草芽孢杆菌菌粉、地衣芽孢杆菌菌粉、绿色木霉菌菌粉、白假丝酵母菌菌粉混合均匀，得到混合菌剂；

(2)步骤(1)中的混合菌剂、钠基膨润土、水按按质量比1:1:5-6的比例搅拌混合均匀，经过研磨土壤改良剂料浆；

(3)将步骤(2)中的浆料经喷浆闪蒸后制成粒径为50-100μm的粉剂，即为粉状生物土壤改良剂。

(1)将植酸酶、葡萄糖氧化酶、枯草芽孢杆菌菌粉、地衣芽孢杆菌菌粉、绿色木霉菌菌粉、白假丝酵母菌菌粉混合均匀，得到混合菌剂经分离破碎、冻干得到混合菌粉；

(2)步骤(1)中的混合菌粉、多聚磷酸铵按质量比1:0.2-0.28的比例搅拌混合得到土壤改良剂。

(2)将多聚磷酸铵、矿渣粉、锯末按质量比1:0.2-0.28：0.07-0.15:0.5-0.7的比例搅拌球磨值粒径为100-200μm后，加入混合菌粉，即可得到粉末状土壤改良剂。

本发明的粉状生物土壤改良剂在生物修复土壤中的应用，包括下列步骤：

a)制备粉状生物土壤改良剂；

b)将待修复的土壤进行旋耕，并按一亩地10-20千克的比例将粉状生物土壤改良剂播撒在修复的土壤中；

c)经过25-30天的处理，完成土壤生物修复。

本发明的有益效果如下：

1.本申请所包含的植酸酶、葡萄糖氧化酶、枯草芽孢杆菌菌粉、地衣芽孢杆菌菌粉、绿色木霉菌菌粉、白假丝酵母菌菌粉原料可平衡土壤菌落群。而采用本申请的钠基膨润土有较强离子交换作用，作为菌体的骨料，支撑菌剂的缓慢释放。

2.多聚磷酸铵具有较强的螯合作用，螯合土壤中的金属离子，平衡土壤的pH值，改善贫瘠的土壤的肥分。在与混合菌剂复配的过程中，为混合菌剂提供缓慢的营养成分，促进混合菌剂的释放及扩散性生长。

3.本申请所述的矿渣粉是将高炉炼铁过程中产生的矿渣，并将该矿渣球磨成包含有CaO、SiO₂、Al₂O₃，以硅酸钙、硅酸铝的非晶质粉体。所述的锯末的水分含量大致为10-20％。具有较大活性的矿渣粉与锯末的混合过程中，锯末的水分提供了矿渣粉中各化学物质的活性。在与混合菌剂及多聚磷酸铵的混合过程中，混合菌剂吸附并附着在锯末中，以锯末提供的营养物质，在使用过程中进行活性生长。而矿渣粉提供了土壤的通透性，其无机盐改善了土壤的理化性质，同时在多聚磷酸铵的作用下，形成螯合作用，形成更好的共混效果。

具体实施方式

下面结合实施例来进一步说明本发明，但本发明要求保护的范围并不局限于实施例表述的范围。

实施例1：

一种粉状生物土壤改良剂，包含5kg植酸酶、20kg葡萄糖氧化酶、25kg枯草芽孢杆菌菌粉、20kg地衣芽孢杆菌菌粉、15kg绿色木霉菌菌粉、15kg白假丝酵母菌菌粉原料，经超细粉碎，钠基膨润土包覆，喷浆闪蒸，而制成的粉状生物土壤改良剂。

优选的方案中，一种粉状生物土壤改良剂制备包括下列步骤：

a)按常规方法培养枯草芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、绿色木霉菌、白假丝酵母菌，并获得其菌粉；

b)将植酸酶、葡萄糖氧化酶、枯草芽孢杆菌菌粉、地衣芽孢杆菌菌粉、绿色木霉菌菌粉、白假丝酵母菌菌粉原料按配比称量，混合均匀；

c)取与步骤b)中等质量的钠基膨润土，并将步骤b)中混匀的原料、钠基膨润土与水按原料：钠基膨润土:水＝1:1:5的比例搅拌混合均匀，经过纳米研磨机研磨得土壤改良剂料浆；

d)将步骤c)中的浆料喷浆闪蒸，制成粉剂。

实施例2：

一种粉状生物土壤改良剂，包含10kg的植酸酶、20kg葡萄糖氧化酶、20kg枯草芽孢杆菌菌粉、20kg地衣芽孢杆菌菌粉、20kg绿色木霉菌菌粉、10kg白假丝酵母菌菌粉原料，经超细粉碎，钠基膨润土包覆，喷浆闪蒸，而制成的粉状生物土壤改良剂。

c)取与步骤b)中等质量的钠基膨润土，并将步骤b)中混匀的原料、钠基膨润土与水按原料：钠基膨润土:水＝1:1:6的比例搅拌混合均匀，经过纳米研磨机研磨得土壤改良剂料浆；

d)将步骤c)中的浆料喷浆闪蒸，制成粉剂。

实施例3：

一种粉状生物土壤改良剂，包含10kg植酸酶、25kg葡萄糖氧化酶、20kg枯草芽孢杆菌菌粉、20kg地衣芽孢杆菌菌粉、15kg绿色木霉菌菌粉、10kg白假丝酵母菌菌粉原料，经超细粉碎，钠基膨润土包覆，喷浆闪蒸，而制成的粉状生物土壤改良剂。

c)取与步骤b)中等质量的钠基膨润土，并将步骤b)中混匀的原料、钠基膨润土与水按原料：钠基膨润土:水＝1:1:5.5的比例搅拌混合均匀，经过纳米研磨机研磨得土壤改良剂料浆；

d)将步骤c)中的浆料喷浆闪蒸，制成粉剂。

实施例4：

一种粉状生物土壤改良剂，其制备方法包括如下步骤：

(1)5kg植酸酶、20kg葡萄糖氧化酶、25kg枯草芽孢杆菌菌粉、20kg地衣芽孢杆菌菌粉、15kg绿色木霉菌菌粉、15kg白假丝酵母菌菌粉原料混合均匀，得到混合菌剂经分离破碎、冻干得到混合菌粉；

(2)步骤(1)中的混合菌粉、多聚磷酸铵按质量比1:0.26的比例搅拌混合得到土壤改良剂。

实施例5：

一种粉状生物土壤改良剂，其制备方法包括如下步骤：

(1)10kg植酸酶、25kg葡萄糖氧化酶、20kg枯草芽孢杆菌菌粉、20kg地衣芽孢杆菌菌粉、15kg绿色木霉菌菌粉、10kg白假丝酵母菌菌粉原料混合得到混合菌剂经分离破碎、冻干得到混合菌粉；

(2)将多聚磷酸铵、矿渣粉、锯末搅拌球磨值粒径为100-200μm后，加入混合菌粉，其中混合菌粉、多聚磷酸铵、矿渣粉、锯末的质量比为1：0.25：0.1:0.6，即可得到粉末状土壤改良剂。

实施例6

一种粉状生物土壤改良剂，其制备方法包括如下步骤：

(2)将多聚磷酸铵、矿渣粉、锯末搅拌球磨值粒径为100-200μm后，加入混合菌粉，其中，混合菌粉、多聚磷酸铵、矿渣粉、锯末的质量比为1：0.23：0.1：0.5，即可得到粉末状土壤改良剂。

实施例7：

本发明将实施例1-6的技术方案进行土壤修改，具体包括下列步骤：

a)将待修复的土壤进行旋耕，并按一亩地10千克的比例将粉状生物土壤改良剂播撒在修复的土壤中；

b)经过30天的处理，完成土壤生物修复。

表1不同处理改良剂对土壤养分状况的改良效果

从上述结构可看出，本申请所述的配方，施用本申请所述的混合菌剂(包括混合菌剂与多聚磷酸铵、混合菌剂与多聚磷酸铵与锯末与矿渣粉的混合物)后土壤有机质含量与土壤中pH值、速效K、速效P之间均呈显著正相关，说明本申请的土壤改良剂施用补充了土壤有机质，协调了土壤K素和P素的供应，增加了土壤的缓冲性能。同时可以看出有效Cu、Zn、Fe之间均呈现显著正相关，土壤中有机质含量在增加的同时，土壤速效氮和土壤中有效态Cu、Zn、Fe微量养分元素也在同步微量的增加。更进一步的，改良剂的施用均不同程度促进了土壤K素的供应。施用本申请的土壤改良剂后，Cd的含量基本持平并有所降低，表明，本申请的配方改良剂能有效缓解Cd的量。土壤酶含量是促进土壤有机质的分解的重要因素，在土壤游离离子的增加的同时，也会增加土壤中速效养分的含量，促进根系对营养物质的吸收。可以看出，碱性磷酸酶、脲酶随着土壤改良剂施用量的增加各处理之间都呈显著增加趋势。

Claims

1.一种粉状生物土壤改良剂，其特征在于：包括质量分数为5%-15%的植酸酶、质量分数为20%-25%的葡萄糖氧化酶、质量分数为20%-25%枯草芽孢杆菌菌粉、质量分数为20%-25%的地衣芽孢杆菌菌粉、质量分数为15%-20%的绿色木霉菌菌粉、质量分数为10%-20%的白假丝酵母菌菌粉原料。

2.根据权利要求1所述的粉状生物土壤改良剂，其特征在于：所述粉状生物土壤改良剂包括质量分数为5%的植酸酶、质量分数为20%的葡萄糖氧化酶、质量分数为25%枯草芽孢杆菌菌粉、质量分数为20%的地衣芽孢杆菌菌粉、质量分数为15%的绿色木霉菌菌粉、质量分数为15%的白假丝酵母菌菌粉。

3.根据权利要求1或2所述的粉状生物土壤改良剂，其特征在于：所述的改良剂中还包括多聚磷酸铵，其中多聚磷酸铵的添加量为权利要求1或2所述的粉状生物土壤改良剂质量的20-28%。

4.根据权利要求3所述的粉状生物土壤改良剂，其特征在于：所述的改良剂中还包括矿渣粉、锯末；其中矿渣粉的添加量为权利要求1或2所述的粉状生物土壤改良剂质量的7-15%；锯末的添加量为权利要求1或2所述的粉状生物土壤改良剂质量的50-70%。

5.一种粉状生物土壤改良剂，其特征在于，采用权利要求1或2所述的改良剂原料，其制备方法包括如下步骤：

（1）将植酸酶、葡萄糖氧化酶、枯草芽孢杆菌菌粉、地衣芽孢杆菌菌粉、绿色木霉菌菌粉、白假丝酵母菌菌粉混合均匀，得到混合菌剂；

（2）步骤（1）中的混合菌剂、钠基膨润土、水按按质量比1:1:5-6的比例搅拌混合均匀，经过研磨土壤改良剂料浆；

（3）将步骤（2）中的浆料经喷浆闪蒸后制成粒径为50-100μm的粉剂，即为粉状生物土壤改良剂。

6.一种粉状生物土壤改良剂，其特征在于，采用权利要求3所述的改良剂原料，其制备方法包括如下步骤：

（1）将植酸酶、葡萄糖氧化酶、枯草芽孢杆菌菌粉、地衣芽孢杆菌菌粉、绿色木霉菌菌粉、白假丝酵母菌菌粉混合均匀，得到混合菌剂经分离破碎、冻干得到混合菌粉；

（2）步骤（1）中的混合菌粉、多聚磷酸铵按质量比1:0.2-0.28的比例搅拌混合得到土壤改良剂。

7.一种粉状生物土壤改良剂，其特征在于，采用权利要求4所述的改良剂原料，其制备方法包括如下步骤：

（2）将多聚磷酸铵、矿渣粉、锯末按质量比1:0.2-0.28：0.07-0.15:0.5-0.7的比例搅拌球磨值粒径为100-200μm后，加入混合菌粉，即可得到粉末状土壤改良剂。