CN111778038A - 一种土壤改良剂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种土壤改良剂及其制备方法，至少包括由乌芝生产后的废弃培养基制备的土壤改良剂母料；土壤改良剂母料的组成为乌芝生产后的废弃培养基，设定区域的土壤，炭化秸杆，抗生素分解菌群及益生菌群。本技术方案利用乌芝生产后的废弃培养基中包含的丰富的营养物质，作为益生菌群的培养基，并结合设定区域内的土壤，使用益生菌能够快速繁殖且符合设定区域的土壤特性，在提高设定区域内的土壤肥力的同时，恢复设定区域内的微生物菌群，并且利用抗生素分解菌群，将设定区域内的土壤、乌芝生产后的废弃培养基、炭化秸杆及益生菌群分解出的物质共同作为抗生素分解菌群的培养基进一步生长，用于后续的降低土壤中的抗生素含量的土壤修复。

Description

一种土壤改良剂及其制备方法

技术领域

本发明属于土壤改良技术领域，特别是指一种土壤改良剂及其制备方法。

背景技术

土壤是人类生存的基本，人类需要通过土壤的产出来维持生命的延续，但是现阶段，随着人口的增加、工业的发展，大量的废弃物被排放到空气中或水体中，再通过农业用水或降雨渗入到土壤中。另一方面，在农业种植方面，需要依靠化肥来提高农业作用的产量，大量超量的化肥导致土壤板结、土壤内的营养物质缺乏或单一又不得不施加更多的化肥来维持农作物的产量，导致恶性循环。

为了防治在农业生产过程中的虫害等，杂草等，大量使用农药、除草剂等也同样污染土壤，导致大量有害物质在土壤中存留。在养殖业中，为了保证养殖的牲畜、禽类等生病，在饲料中大量使用抗生素等，再通过粪便等形式返回到土壤中，导致土壤中的抗生素超标。在采矿业中，大量的尾矿会对附近的土壤产生污染。总体来说，现阶段的土壤存在营养物质含量下降、污染物质超标、抗生素超标、重金属超标等各个方面均危害土壤的安全。

近年来，随着人们对健康的重视，农业安全问题也越来越受到重视，再加上土壤的沙化及盐碱化问题，对土壤的改良已经受到高度的关注，现涉及土壤改良的技术较多，但是，基本上有以下几类，向土壤中添加炭源、添加一些特性菌群，向土壤中增加有机肥料等方面来实现。

有文献认为，向土壤中增加一些特定菌群，比如芽孢杆菌群、纤维素分解菌群等来刺激土壤中本地菌群的生长，以改良土壤，但这一技术尚有争议，即外加菌群是真正能够刺激本地菌群的生长还是会抑制本地菌群的增长，导致土壤中的菌群种类单一化没有定论。

乌芝在成熟采摘后，剩余大量的废弃培养基，现对这些废弃的培养基没有任何的处理，基本上随意的丢弃，导致资源的浪费，而且这些废弃的培养基中，包含有大量的乌芝菌丝，以及乌芝菌丝对培养基原料的分解后，培养基的原料中的大量有益物质也存在于这些废弃的培养基中。将乌芝生产后的废弃培养基应用于土壤改良的技术方案在现有文献中没有任何的提及。在现有技术中，虽然有提及食用菌的废弃培养基用于土壤改良，但均是直接加入到其它的组分中，比如秸杆、粪肥中等之中制备土壤改良剂，其实际上食用菌的废弃培养基在这些土壤改良剂中的作用不明显。

发明内容

本发明的目的是利用乌芝生产后的废弃培养基，制备一种土壤改良剂及其制备方法，以解决现废弃培养基不能有效利用导致资源浪费，及简单的添加到其它组成中，并不具有显著改善土壤的问题。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种土壤改良剂，至少包括由乌芝生产后的废弃培养基制备的土壤改良剂母料；

所述土壤改良剂母料的组成按重量份为40-60份的乌芝生产后的废弃培养基，20-30份的设定区域的土壤，20-30份的炭化秸杆，0.1-1份的抗生素分解菌群，0.5-2份的益生菌群。

优选的，乌芝生产后的废弃培养基的原料中包括一种或一种以上草本植物组成的混合物。

优选的，所述草本植物还包括农业残留物，所述农业残留物包括但不限于稻杆、麦杆、玉米杆、玉米芯、豆萁或花生壳中的一种或一种以上组合。

优选的，所述乌芝生产后的废弃培养基中，包括直接干燥的废弃培养基和经过100℃以上高温处理过的废弃培养基；

所述直接干燥的废弃培养基与高温处理过的废弃培养基之间的质量比为1：1-1：3。

优选的，所述抗生素分解菌群为从土壤中分离并培养，所述抗生素分解菌群的有效活菌数≥50亿/g。

优选的，分离抗生素分解菌群的土壤为设定区域的土壤或非设定区域的土壤。

优选的，所述益生菌群中包括但不限定多粘性芽孢杆菌、木霉菌、纤维素分解菌中的一种或一种以上组合。

优选的，益生菌群中任一种细菌的含量均不低于10亿/g,有效活菌数不低于200亿/g。

上述任一项的土壤改良剂的制备方法，包括以下步骤：

S1、将乌芝生产后的废弃培养基进行处理，其中一部分进行直接干燥后打碎，另一部分经过100℃以上高温处理过的废弃培养基经过干燥后再打碎，将两者按质量比为1：1-1:3混合后，选取40-60份；

S2、选取设定区域内的土壤20-30份及炭化秸杆20-30份与步骤S1混合均匀形成混合物；

S3、将益生菌群进行扩大培养并发酵成益生菌液，加入到步骤S2中的混合物内混合均匀后，在常温下发酵3-7天，得到初步土壤改良剂母料；

S4、从土壤中分离出抗生素分解菌群，并进行扩大培养并发酵成抗生素分解菌液后，加入到步骤S3的初步土壤改良母料中，并在常温下进一步发酵3-4天，得到土壤改良剂母料。

本发明的有益效果是：

本技术方案利用乌芝生产后的废弃培养基中包含的丰富的营养物质，作为益生菌群的培养基，并结合设定区域内的土壤，使用益生菌能够快速繁殖且符合设定区域的土壤特性，在提高设定区域内的土壤肥力的同时，恢复设定区域内的微生物菌群，并且利用抗生素分解菌群，将设定区域内的土壤、乌芝生产后的废弃培养基、炭化秸杆及益生菌群分解出的物质共同作为抗生素分解菌群的培养基进一步生长，用于后续的降低土壤中的抗生素含量的土壤修复。

具体实施方式

以下通过实施例来详细说明本发明的技术方案，以下的实施例仅是示例性的，仅能用来解释和说明本发明的技术方案，而不能解释为是对本发明技术方案的限制。

本申请的技术方案是对生产乌芝后的废弃培养基的再利用，在本申请的技术方案中，制备生产乌芝的培养基的原料以草本植物为主，在其它实施例中，原料也可以是木本材料，本申请的技术方案中，将生产乌芝后的废弃培养基在土壤改良剂方面的使用，一个方面是利用废弃培养基中含有大量的营养物质，能够提高土壤的肥力，另一个方面是，利用乌芝生产后的废弃培养基作为修复土壤的其它菌群的培养基，以提高土壤中益菌群的数量。

本申请的技术方案中，生产乌芝后的培养基包括一种或一种以上的草本植物混合，再经过高温灭菌，装袋制备的培养基。优选巨菌草是因为巨菌草中含有的有益物质较突出，并且是代替原木培养基的最佳选择，当然，培养基中也使用其它的农业残留物，这些农业残留物包括但不限于稻杆、麦杆、玉米杆、玉米芯、豆萁或花生壳中的一种或一种以上组合，也可以根据当地的农作物类型进行相应的使用。

在生产乌芝后的培养基中，在乌芝的生产周期内，需要乌芝菌的大量繁殖后，才有部分凸出培养基形成乌芝子实体，大部的乌芝菌均存在于培养基中，而乌芝菌中所包括的成分与子实体的基本相同，而且，在培养基中还包括有原料的部分成分，这也是乌芝子实体内所不具有的成分。并且生产乌芝后的培养基中，所包括的营养物质用于益生菌群的培养。

本申请的土壤改良剂，至少包括由乌芝生产后的废弃培养基制备的土壤改良剂母料，在土壤改良剂的母料的组成中，按重量份为40-60份的乌芝生产后的废弃培养基，20-30份的设定区域的土壤，20-30份的炭化秸杆，0.1-1份的抗生素分解菌群，0.5-2份的益生菌群。

在本申请的乌芝生产后的废弃培养基中，包括直接干燥的废弃培养基和经过100℃以上高温处理过的废弃培养基，这样的使用目的是，对于直接干燥的废弃培养基中保留活性乌芝菌，在进行土壤改良过程中，可以通过乌芝菌的快速繁殖，实现对土壤内的草本植物或木本材料进行分解，以生成能够被植株吸收的营养物质，另一方面，这些营养物质也能够用于土壤中菌群的繁殖。将废弃培养基经过高温处理后，乌芝菌被灭活，其废弃培养基内的营养物质直接用于益生菌群的培养基，提高益生菌群的繁殖速度，加提高土壤中菌群的恢复。在通常情况下，直接干燥的废弃培养基与高温处理过的废弃培养基之间的质量比为1：1-1：3。

在本申请的技术方案中，使用设定区域的土壤，这是因为本申请的技术方案是针对目标土壤的特定修复或改良的作用，利用设定区域的土壤中包含的本土菌群在改良剂母料的制备过程中，实现快速繁殖，以避免外加菌群导致土壤内菌群的单一性而影响土壤的改良性能。

在改良剂母料中使用益生菌群中包括但不限于多粘性芽孢杆菌、木霉菌、纤维素分解菌中的一种或一种以上组合，还可以包括其它的菌类，所有能够适用于土壤改良的菌类均可以作为益生菌群加入，因为菌类的种类繁多，无法进行列举。益生菌群可以通过外购即可获得，在选用时，益生菌群中任一种细菌的含量均不低于10亿/g,有效活菌数不低于200亿/g。

在本申请的土壤改良剂母料中，使用抗生素分解菌群，在现技术中，虽然抗生素分解菌群可以通过外购获得，但是并不是本申请的优选。本申请中优选是通过设区域的土壤中分离获得的抗生素分解菌群，这种方式获得的菌群更适应于设定区域的土壤，提高繁殖速度，同样提高对抗生素的分解效率。将从设定区域土壤中分离的抗生素分解菌群进行培养，具体使用的培养液根据需要设定，并保证抗生素菌群的有效活菌数≥50亿/g。

在本申请的技术方案中，抗生素分解菌群的加入是以培养抗生素分解菌的菌液为计量的，同样，益生菌群的加入量也是以培养益生菌的菌液为计量的。

将制备的土壤改良剂母料与其它用于土壤改良的组分配合制备土壤改良剂，在本申请的技术方案中，其它用于土壤改良的组分包括农业残留物、有机粪肥或其它能够用于提高土壤肥力的组分。

实施例1

一种土壤改良剂的制备方法，包括以下步骤：

将乌芝生产后的废弃培养基进行处理，其中一部分进行直接干燥后打碎，另一部分经过100℃以上高温处理过的废弃培养基经过干燥后再打碎，将两者按质量比为1：1混合后，选取40重量份；

选取设定区域内的土壤20重量份，炭化玉米杆20重量份与上述的乌芝生产后的废弃培养基混合均匀形成混合物。

将多粘性芽孢杆菌、木霉菌及纤维素分解菌组成的益生菌群在培养液内进行培养并发酵成益生菌液，取1重量份的益生菌液加入到混合物内并搅拌均匀，在常温下发酵3天，得到初步土壤改良剂母料。

从土壤中分离出抗生素分解菌群，并进行扩大培养并发酵成抗生素分解菌液后，取1重量份的抗生素分解菌液加入到初步土壤改良母料中，并在常温下进一步发酵3天，得到土壤改良剂母料。

将土壤改良剂母料与有机粪肥及秸杆混合后制得土壤改良剂。

实施例2

一种土壤改良剂的制备方法，包括以下步骤：

将乌芝生产后的废弃培养基进行处理，其中一部分进行直接干燥后打碎，另一部分经过100℃以上高温处理过的废弃培养基经过干燥后再打碎，将两者按质量比为1：3混合后，选取60重量份；

选取设定区域内的土壤30重量份，炭化玉米杆30重量份与上述的乌芝生产后的废弃培养基混合均匀形成混合物。

将多粘性芽孢杆菌、木霉菌及纤维素分解菌组成的益生菌群在培养液内进行培养并发酵成益生菌液，取2重量份的益生菌液加入到混合物内并搅拌均匀，在常温下发酵7天，得到初步土壤改良剂母料。

从土壤中分离出抗生素分解菌群，并进行扩大培养并发酵成抗生素分解菌液后，取1重量份的抗生素分解菌液加入到初步土壤改良母料中，并在常温下进一步发酵4天，得到土壤改良剂母料。

将土壤改良剂母料与秸杆混合后制得土壤改良剂。

实施例3

一种土壤改良剂的制备方法，包括以下步骤：

将乌芝生产后的废弃培养基进行处理，其中一部分进行直接干燥后打碎，另一部分经过100℃以上高温处理过的废弃培养基经过干燥后再打碎，将两者按质量比为1：2混合后，选取50重量份；

选取设定区域内的土壤25重量份，炭化玉米杆25重量份与上述的乌芝生产后的废弃培养基混合均匀形成混合物。

将多粘性芽孢杆菌、木霉菌及纤维素分解菌组成的益生菌群在培养液内进行培养并发酵成益生菌液，取1重量份的益生菌液加入到混合物内并搅拌均匀，在常温下发酵5天，得到初步土壤改良剂母料。

从土壤中分离出抗生素分解菌群，并进行扩大培养并发酵成抗生素分解菌液后，取1重量份的抗生素分解菌液加入到初步土壤改良母料中，并在常温下进一步发酵4天，得到土壤改良剂母料。

将土壤改良剂母料与有机粪肥混合后制得土壤改良剂。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的范围。

Claims (9)

1.一种土壤改良剂，其特征在于，至少包括由乌芝生产后的废弃培养基制备的土壤改良剂母料；

所述土壤改良剂母料的组成按重量份为40-60份的乌芝生产后的废弃培养基，20-30份的设定区域的土壤，20-30份的炭化秸杆，0.1-1份的抗生素分解菌群，0.5-2份的益生菌群。

2.根据权利要求1所述的土壤改良剂，其特征在于，乌芝生产后的废弃培养基的原料中包括一种或一种以上草本植物组成的混合物。

3.根据权利要求1所述的土壤改良剂，其特征在于，所述草本植物还包括农业残留物，所述农业残留物包括但不限于稻杆、麦杆、玉米杆、玉米芯、豆萁或花生壳中的一种或一种以上组合。

4.根据权利要求1所述的土壤改良剂，其特征在于，所述乌芝生产后的废弃培养基中，包括直接干燥的废弃培养基和经过100℃以上高温处理过的废弃培养基；

所述直接干燥的废弃培养基与高温处理过的废弃培养基之间的质量比为1：1-1：3。

5.根据权利要求1所述的土壤改良剂，其特征在于，所述抗生素分解菌群为从土壤中分离并培养，所述抗生素分解菌群的有效活菌数≥50亿/g。

6.根据权利要求5所述的土壤改良剂，其特征在于，分离抗生素分解菌群的土壤为设定区域的土壤或非设定区域的土壤。

7.根据权利要求1所述的土壤改良剂，其特征在于，所述益生菌群中包括但不限定多粘性芽孢杆菌、木霉菌、纤维素分解菌中的一种或一种以上组合。

8.根据权利要求7所述的土壤改良剂，其特征在于，益生菌群中任一种细菌的含量均不低于10亿/g,有效活菌数不低于200亿/g。

9.上述权利要求1至8中任一项的土壤改良剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、将乌芝生产后的废弃培养基进行处理，其中一部分进行直接干燥后打碎，另一部分经过100℃以上高温处理过的废弃培养基经过干燥后再打碎，将两者按质量比为1：1-1:3混合后，选取40-60份；

S2、选取设定区域内的土壤20-30份及炭化秸杆20-30份与步骤S1混合均匀形成混合物；

S3、将益生菌群进行扩大培养并发酵成益生菌液，加入到步骤S2中的混合物内混合均匀后，在常温下发酵3-7天，得到初步土壤改良剂母料；

S4、从土壤中分离出抗生素分解菌群，并进行扩大培养并发酵成抗生素分解菌液后，加入到步骤S3的初步土壤改良母料中，并在常温下进一步发酵3-4天，得到土壤改良剂母料。