CN110845271A - 土壤修复微生物菌剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及土壤修复技术领域，具体涉及一种土壤修复微生物菌剂及其制备方法，所述微生物菌剂包括芯体和包裹在芯体外的控释膜，所述芯体包括硅藻土、腐殖酸、尿素、壳聚糖、木霉菌、枯草芽孢杆菌、胶冻样芽孢杆菌和酿酒酵母，所述控释膜为生物蜡；所述制备方法包括：制备微生物芯体；将生物蜡加热熔化；将微生物芯体放入圆盘中预热；向圆盘中加入熔化的生物蜡，涂覆均匀后冷却。本发明微生物菌剂不需要多次投放便能保证修复效果，使用简单不耗时。
Description
技术领域
本发明涉及土壤修复技术领域，具体涉及一种土壤修复微生物菌剂及其制备方法。
背景技术
盐碱地是指土壤里面所含的盐分影响到作物的正常生长，根据联合国教科文组织和粮农组织不完全统计，全世界盐碱地的面积为9.5438亿公顷，其中我国为9913万公顷。我国盐碱地的形成主要受气候条件、地理条件、土壤质地和地下水条件、河流和海水条件及不当的耕作管理方式影响。现阶段主要采用灌水洗盐、应用化学改良剂、客土压碱等方法对盐碱地土壤进行修复，但上述方法均存在一定程度的不足，如水资源浪费严重、破坏土壤生条基础、后期反碱率高等缺陷。
向盐碱地增施有机肥能够增加土壤中的腐殖质，有利于团粒结构的形成，改良盐碱地的通气、透水和养分情况，有机质分解后产生的有机酸还能中和土壤的碱性，对降低土壤pH值意义重大。微生物菌剂的使用同样可以起到活化土壤的作用，其能够有效分解被土壤胶体固定的氮、磷、钾及微量元素，提高土壤渗透系数，种植后植物根系更加发达、抗盐碱及抗病增产能力都能显著增强。
但盐碱地的修复过程不可避免地会遇到降雨天气，土壤中施入的多数有机肥或微生物菌剂实际并未发挥修复效果，而是直接因淋溶作用流失掉，不仅严重影响盐碱地土壤修复质量，也造成了资源的极大浪费。
发明内容
针对现有微生物菌剂在修复盐碱地时易出现微生物流失或稀释的技术问题，本发明提供一种土壤修复微生物菌剂及其制备方法，本发明微生物菌剂不需要多次投放便能保证修复效果，使用简单不耗时。
第一方面，本发明提供一种土壤修复微生物菌剂，所述微生物菌剂包括芯体和包裹在芯体外的控释膜，
所述芯体包括硅藻土、腐殖酸、尿素、壳聚糖、木霉菌、枯草芽孢杆菌、胶冻样芽孢杆菌和酿酒酵母，所述控释膜为生物蜡。
进一步的，所述生物蜡为大豆蜡或棕榈蜡。
进一步的，所述腐殖酸与尿素、壳聚糖的质量比为3～10：0.1～1：1～5，优选为5：1：3。
第二方面，本发明还提供一种上述土壤修复微生物菌剂的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
S1：制备微生物芯体；
S2：将生物蜡加热熔化；
S3：将微生物芯体放入圆盘中预热；
S4：向圆盘中加入熔化的生物蜡，涂覆均匀后冷却。
进一步的，所述微生物芯体的制备方法包括以下步骤：
S11：用硅藻土吸附木霉菌悬液，每1g硅藻土吸附10mL木霉菌悬液，得到木霉菌-硅藻土；
S12：用硅藻土吸附枯草芽孢杆菌悬液，每1g硅藻土吸附10mL枯草芽孢杆菌悬液，得到枯草芽孢杆菌-硅藻土；
S13：用硅藻土吸附胶冻样芽孢杆菌悬液，每1g硅藻土吸附10mL胶冻样芽孢杆菌悬液，得到胶冻样芽孢杆菌-硅藻土；
S14：用硅藻土吸附酿酒酵母悬液，每1g硅藻土吸附10mL酿酒酵母悬液，得到酿酒酵母-硅藻土；
S15：将所述木霉菌-硅藻土、枯草芽孢杆菌-硅藻土、胶冻样芽孢杆菌-硅藻土和酿酒酵母-硅藻土混合均匀后，常温风干得到干燥的微生物-硅藻土混合物；
S16：将上述微生物-硅藻土混合物与腐殖酸、尿素、壳聚糖混合均匀。
进一步的，所述木霉菌悬液浓度为1×107cfu/mL，所述枯草芽孢杆菌悬液和胶冻样芽孢杆菌悬液浓度为5×106cfu/mL，所述酿酒酵母悬液浓度为1×106cfu/mL。
进一步的，所述步骤S15为将所述木霉菌-硅藻土、枯草芽孢杆菌-硅藻土、胶冻样芽孢杆菌-硅藻土和酿酒酵母-硅藻土按质量比1：1：1：1的比例混合均匀后，常温风干得到干燥的微生物-硅藻土混合物。
进一步的，所述步骤S16为将所述微生物-硅藻土混合物与腐殖酸、尿素、壳聚糖按照质量比0.5～2：3～10：0.1～1：1～5的比例混合均匀，优选为1：5：1：3。
本发明的有益效果在于，
(1)本发明提供一种土壤修复微生物菌剂，该菌剂包括芯体和包裹在芯体外的控释膜，控释膜可以防止微生物菌剂施用后未发生效力便被雨水等淋溶冲走，能有效减少微生物菌剂的流失；
(2)该微生物菌剂选用生物蜡作为控释膜，与现有控释膜原料PVA、密胺树脂等相比，更加环保；
(3)本发明微生物菌剂所选用的木霉菌、枯草芽孢杆菌、胶冻样芽孢杆菌及酿酒酵母均为容易获得的菌种，在土壤中具备较强活力，不仅能消除土壤板结问题，还可以减少土壤的土传真菌病害；
(4)本发明微生物菌剂芯体还选用了腐殖酸、尿素和壳聚糖，腐殖酸为酸性，可以中和土壤碱性，尿素可提供土壤所需N元素，壳聚糖为菌种提供营养成分。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
实施例1
一种微生物菌剂，微生物菌剂包括芯体和包裹在芯体外的控释膜，芯体包括硅藻土、腐殖酸、尿素、壳聚糖、木霉菌、枯草芽孢杆菌、胶冻样芽孢杆菌和酿酒酵母，所述控释膜为棕榈蜡；
上述微生物菌剂的制备方法包括以下步骤：
S1：制备微生物芯体；
S11：用硅藻土吸附木霉菌悬液，每1g硅藻土吸附10mL浓度为1×107cfu/mL的木霉菌悬液，得到木霉菌-硅藻土；
S12：用硅藻土吸附枯草芽孢杆菌悬液，每1g硅藻土吸附10mL浓度为5×106cfu/mL的枯草芽孢杆菌悬液，得到枯草芽孢杆菌-硅藻土；
S13：用硅藻土吸附胶冻样芽孢杆菌悬液，每1g硅藻土吸附10mL浓度为5×106cfu/mL的胶冻样芽孢杆菌悬液，得到胶冻样芽孢杆菌-硅藻土；
S14：用硅藻土吸附酿酒酵母悬液，每1g硅藻土吸附10mL浓度为1×106cfu/mL的酿酒酵母悬液，得到酿酒酵母-硅藻土；
S15：将所述木霉菌-硅藻土、枯草芽孢杆菌-硅藻土、胶冻样芽孢杆菌-硅藻土和酿酒酵母-硅藻土按质量比1：1：1：1的比例混合均匀后，常温风干得到干燥的微生物-硅藻土混合物；
S16：将上述微生物-硅藻土混合物与腐殖酸、尿素、壳聚糖按照质量比1：5：1：3的比例混合均匀；
S2：将棕榈蜡加热熔化；
S3：将微生物芯体放入圆盘中预热；
S4：向圆盘中加入熔化的棕榈蜡，涂覆均匀后冷却。
实施例2
一种微生物菌剂，微生物菌剂包括芯体和包裹在芯体外的控释膜，芯体包括硅藻土、腐殖酸、尿素、壳聚糖、木霉菌、枯草芽孢杆菌、胶冻样芽孢杆菌和酿酒酵母，所述控释膜为棕榈蜡；
上述微生物菌剂的制备方法包括以下步骤：
S1：制备微生物芯体；
S11：用硅藻土吸附木霉菌悬液，每1g硅藻土吸附10mL浓度为1×107cfu/mL的木霉菌悬液，得到木霉菌-硅藻土；
S12：用硅藻土吸附枯草芽孢杆菌悬液，每1g硅藻土吸附10mL浓度为5×106cfu/mL的枯草芽孢杆菌悬液，得到枯草芽孢杆菌-硅藻土；
S13：用硅藻土吸附胶冻样芽孢杆菌悬液，每1g硅藻土吸附10mL浓度为5×106cfu/mL的胶冻样芽孢杆菌悬液，得到胶冻样芽孢杆菌-硅藻土；
S14：用硅藻土吸附酿酒酵母悬液，每1g硅藻土吸附10mL浓度为1×106cfu/mL的酿酒酵母悬液，得到酿酒酵母-硅藻土；
S15：将所述木霉菌-硅藻土、枯草芽孢杆菌-硅藻土、胶冻样芽孢杆菌-硅藻土和酿酒酵母-硅藻土按质量比1：1：1：1的比例混合均匀后，常温风干得到干燥的微生物-硅藻土混合物；
S16：将上述微生物-硅藻土混合物与腐殖酸、尿素、壳聚糖按照质量比0.5：8：0.5：5的比例混合均匀；
S2：将棕榈蜡加热熔化；
S3：将微生物芯体放入圆盘中预热；
S4：向圆盘中加入熔化的棕榈蜡，涂覆均匀后冷却。
实施例3
一种微生物菌剂，微生物菌剂包括芯体和包裹在芯体外的控释膜，芯体包括硅藻土、腐殖酸、尿素、壳聚糖、木霉菌、枯草芽孢杆菌、胶冻样芽孢杆菌和酿酒酵母，所述控释膜为大豆蜡；
上述微生物菌剂的制备方法包括以下步骤：
S1：制备微生物芯体；
S11：用硅藻土吸附木霉菌悬液，每1g硅藻土吸附10mL浓度为1×107cfu/mL的木霉菌悬液，得到木霉菌-硅藻土；
S12：用硅藻土吸附枯草芽孢杆菌悬液，每1g硅藻土吸附10mL浓度为5×106cfu/mL的枯草芽孢杆菌悬液，得到枯草芽孢杆菌-硅藻土；
S13：用硅藻土吸附胶冻样芽孢杆菌悬液，每1g硅藻土吸附10mL浓度为5×106cfu/mL的胶冻样芽孢杆菌悬液，得到胶冻样芽孢杆菌-硅藻土；
S14：用硅藻土吸附酿酒酵母悬液，每1g硅藻土吸附10mL浓度为1×106cfu/mL的酿酒酵母悬液，得到酿酒酵母-硅藻土；
S15：将所述木霉菌-硅藻土、枯草芽孢杆菌-硅藻土、胶冻样芽孢杆菌-硅藻土和酿酒酵母-硅藻土按质量比1：1：1：1的比例混合均匀后，常温风干得到干燥的微生物-硅藻土混合物；
S16：将上述微生物-硅藻土混合物与腐殖酸、尿素、壳聚糖按照质量比2：3：0.1：1的比例混合均匀；
S2：将大豆蜡加热熔化；
S3：将微生物芯体放入圆盘中预热；
S4：向圆盘中加入熔化的大豆蜡，涂覆均匀后冷却。
对比例1
一种微生物菌剂，微生物菌剂包括硅藻土、腐殖酸、尿素、壳聚糖、木霉菌、枯草芽孢杆菌、胶冻样芽孢杆菌和酿酒酵母；
上述微生物菌剂的制备方法包括以下步骤：
S1：用硅藻土吸附木霉菌悬液，每1g硅藻土吸附10mL浓度为1×107cfu/mL的木霉菌悬液，得到木霉菌-硅藻土；
S2：用硅藻土吸附枯草芽孢杆菌悬液，每1g硅藻土吸附10mL浓度为5×106cfu/mL的枯草芽孢杆菌悬液，得到枯草芽孢杆菌-硅藻土；
S3：用硅藻土吸附胶冻样芽孢杆菌悬液，每1g硅藻土吸附10mL浓度为5×106cfu/mL的胶冻样芽孢杆菌悬液，得到胶冻样芽孢杆菌-硅藻土；
S4：用硅藻土吸附酿酒酵母悬液，每1g硅藻土吸附10mL浓度为1×106cfu/mL的酿酒酵母悬液，得到酿酒酵母-硅藻土；
S5：将所述木霉菌-硅藻土、枯草芽孢杆菌-硅藻土、胶冻样芽孢杆菌-硅藻土和酿酒酵母-硅藻土按质量比1：1：1：1的比例混合均匀后，常温风干得到干燥的微生物-硅藻土混合物；
S6：将上述微生物-硅藻土混合物与腐殖酸、尿素、壳聚糖按照质量比1：5：1：3的比例混合均匀。
对比例2
一种微生物菌剂，微生物菌剂包括芯体和包裹在芯体外的控释膜，芯体包括硅藻土、尿素、壳聚糖、木霉菌、枯草芽孢杆菌、胶冻样芽孢杆菌和酿酒酵母，所述控释膜为棕榈蜡；
上述微生物菌剂的制备方法包括以下步骤：
S1：制备微生物芯体；
S11：用硅藻土吸附木霉菌悬液，每1g硅藻土吸附10mL浓度为1×107cfu/mL的木霉菌悬液，得到木霉菌-硅藻土；
S12：用硅藻土吸附枯草芽孢杆菌悬液，每1g硅藻土吸附10mL浓度为5×106cfu/mL的枯草芽孢杆菌悬液，得到枯草芽孢杆菌-硅藻土；
S13：用硅藻土吸附胶冻样芽孢杆菌悬液，每1g硅藻土吸附10mL浓度为5×106cfu/mL的胶冻样芽孢杆菌悬液，得到胶冻样芽孢杆菌-硅藻土；
S14：用硅藻土吸附酿酒酵母悬液，每1g硅藻土吸附10mL浓度为1×106cfu/mL的酿酒酵母悬液，得到酿酒酵母-硅藻土；
S15：将所述木霉菌-硅藻土、枯草芽孢杆菌-硅藻土、胶冻样芽孢杆菌-硅藻土和酿酒酵母-硅藻土按质量比1：1：1：1的比例混合均匀后，常温风干得到干燥的微生物-硅藻土混合物；
S16：将上述微生物-硅藻土混合物与尿素、壳聚糖按照质量比1：1：3的比例混合均匀；
S2：将棕榈蜡加热熔化；
S3：将微生物芯体放入圆盘中预热；
S4：向圆盘中加入熔化的棕榈蜡，涂覆均匀后冷却。
对比例3
一种微生物菌剂，微生物菌剂包括芯体和包裹在芯体外的控释膜，芯体包括硅藻土、腐殖酸、尿素、壳聚糖、木霉菌、枯草芽孢杆菌、胶冻样芽孢杆菌和酿酒酵母，所述控释膜为棕榈蜡；
上述微生物菌剂的制备方法包括以下步骤：
S1：制备微生物芯体；
S11：用硅藻土吸附木霉菌悬液，每1g硅藻土吸附10mL浓度为1×107cfu/mL的木霉菌悬液，得到木霉菌-硅藻土；
S12：用硅藻土吸附枯草芽孢杆菌悬液，每1g硅藻土吸附10mL浓度为5×106cfu/mL的枯草芽孢杆菌悬液，得到枯草芽孢杆菌-硅藻土；
S13：用硅藻土吸附胶冻样芽孢杆菌悬液，每1g硅藻土吸附10mL浓度为5×106cfu/mL的胶冻样芽孢杆菌悬液，得到胶冻样芽孢杆菌-硅藻土；
S14：用硅藻土吸附酿酒酵母悬液，每1g硅藻土吸附10mL浓度为1×106cfu/mL的酿酒酵母悬液，得到酿酒酵母-硅藻土；
S15：将所述木霉菌-硅藻土、枯草芽孢杆菌-硅藻土、胶冻样芽孢杆菌-硅藻土和酿酒酵母-硅藻土按质量比1：1：1：1的比例混合均匀后，常温风干得到干燥的微生物-硅藻土混合物；
S16：将上述微生物-硅藻土混合物与腐殖酸、尿素、壳聚糖按照质量比1：5：2：3的比例混合均匀；
S2：将棕榈蜡加热熔化；
S3：将微生物芯体放入圆盘中预热；
S4：向圆盘中加入熔化的棕榈蜡，涂覆均匀后冷却。
试验例1
试验土壤取自山东省滨州市北海新区盐碱地，共7份，一份做空白对照，剩余6份分别采用实施例1-3和对比例1-3制得的微生物菌剂进行修复，修复时间为3个月，微生物菌剂施用量为土壤重量的0.5％。在试验第7天、第28天、第42天、第49天、第70天和第84天分别模拟降雨，降雨强度设定为5mm/h，每次模拟降雨时长为1h，试验结果如下表1所示。
表1实施例1-3及对比例1-3修复前后土壤含盐量及修复率
根据表1可知，本发明提供的土壤修复微生物菌剂对盐碱地具备明显的修复效果，与不包裹控释膜的对比例1相比，实施例1-3的芯体不易流失，能长时间保持修复功能；与对比例2相比，实施例1-3中的腐殖酸能够改良土壤pH值，从而起到改善盐碱土壤的作用；对比例3中尿素含量超过本发明限定的最大加入量，修复效果低于本发明微生物菌剂。
尽管通过优选实施例的方式对本发明进行了详细描述，但本发明并不限于此。在不脱离本发明的精神和实质的前提下，本领域普通技术人员可以对本发明的实施例进行各种等效的修改或替换，而这些修改或替换都应在本发明的涵盖范围内/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，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求所述的保护范围为准。
Claims (10)
1.土壤修复微生物菌剂，其特征在于，所述微生物菌剂包括芯体和包裹在芯体外的控释膜，
所述芯体包括硅藻土、腐殖酸、尿素、壳聚糖、木霉菌、枯草芽孢杆菌、胶冻样芽孢杆菌和酿酒酵母，所述控释膜为生物蜡。
2.如权利要求1所述的一种土壤修复微生物菌剂，其特征在于，所述生物蜡为大豆蜡或棕榈蜡。
3.如权利要求1所述的一种土壤修复微生物菌剂，其特征在于，所述腐殖酸与尿素、壳聚糖的质量比为3～10：0.1～1：1～5 。
4.如权利要求3所述的一种土壤修复微生物菌剂，其特征在于，所述腐殖酸与尿素、壳聚糖的质量比为5：1：3。
5.如权利要求1所述的一种土壤修复微生物菌剂制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：
S1：制备微生物芯体；
S2：将生物蜡加热熔化；
S3：将微生物芯体放入圆盘中预热；
S4：向圆盘中加入熔化的生物蜡，涂覆均匀后冷却。
6.如权利要求5所述的一种土壤修复微生物菌剂制备方法，其特征在于，所述微生物芯体的制备方法包括以下步骤：
S11：用硅藻土吸附木霉菌悬液，每1g硅藻土吸附10mL木霉菌悬液，得到木霉菌-硅藻土；
S12：用硅藻土吸附枯草芽孢杆菌悬液，每1g硅藻土吸附10mL枯草芽孢杆菌悬液，得到枯草芽孢杆菌-硅藻土；
S13：用硅藻土吸附胶冻样芽孢杆菌悬液，每1g硅藻土吸附10mL胶冻样芽孢杆菌悬液，得到胶冻样芽孢杆菌-硅藻土；
S14：用硅藻土吸附酿酒酵母悬液，每1g硅藻土吸附10mL酿酒酵母悬液，得到酿酒酵母-硅藻土；
S15：将所述木霉菌-硅藻土、枯草芽孢杆菌-硅藻土、胶冻样芽孢杆菌-硅藻土和酿酒酵母-硅藻土混合均匀后，常温风干得到干燥的微生物-硅藻土混合物；
S16：将上述微生物-硅藻土混合物与腐殖酸、尿素、壳聚糖混合均匀。
7.如权利要求6所述的一种土壤修复微生物菌剂制备方法，其特征在于，所述木霉菌悬液浓度为1×107cfu/mL，所述枯草芽孢杆菌悬液和胶冻样芽孢杆菌悬液浓度为5×106cfu/mL，所述酿酒酵母悬液浓度为1×106cfu/mL。
8.如权利要求6所述的一种土壤修复微生物菌剂制备方法，其特征在于，所述步骤S15为将所述木霉菌-硅藻土、枯草芽孢杆菌-硅藻土、胶冻样芽孢杆菌-硅藻土和酿酒酵母-硅藻土按质量比1：1：1：1的比例混合均匀后，常温风干得到干燥的微生物-硅藻土混合物。
9.如权利要求6所述的一种土壤修复微生物菌剂制备方法，其特征在于，所述步骤S16为将所述微生物-硅藻土混合物与腐殖酸、尿素、壳聚糖按照质量比0.5～2：3～10：0.1～1：1～5的比例混合均匀。
10.如权利要求9所述的一种土壤修复微生物菌剂制备方法，其特征在于，所述步骤S16为将所述微生物-硅藻土混合物与腐殖酸、尿素、壳聚糖按照质量比1：5：1：3的比例混合均匀。
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