CN111892460A - 一种提高盐碱地土质的生物有机肥及其应用 - Google Patents

一种提高盐碱地土质的生物有机肥及其应用 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种提高盐碱地土质的生物有机肥及其应用，本发明的生物有机肥包括腐熟蛋白生物有机肥和微生物功能复合菌粉；所述微生物功能复合菌粉为枯草芽孢杆菌菌粉和地衣芽孢杆菌菌粉的混合物；所述腐熟蛋白生物有机肥和微生物功能复合菌粉的质量比30‑100：1‑3。本发明通过加入生物有机肥后，植被的生长情况和土壤的理化性质（pH、氮磷钾养分含量、有机质）都有明显改善，充分说明腐熟蛋白生物有机肥、微生物功能复合菌粉对盐碱土壤的改良作用。

Description

一种提高盐碱地土质的生物有机肥及其应用
技术领域
本发明属于微生物菌剂产品领域，具体涉及一种提高盐碱地土质的生物有机肥及其应用。
背景技术
在我国，盐碱化土壤总面积约为9913万公顷，天津盐碱土面积78.3万公顷，占总面积65.7％，重盐碱地区主要分布在以塘沽、汉沽和大港三区为主的滨海新区。滨海新区的盐碱土面积19.59万公顷，占到滨海总土地面积的86.3％。在我国土地资源紧张、生态环境建设日益紧迫的背景下，盐碱土地成为了宝贵的土地资源。但是，大部分农作物和园林绿化植物在重盐碱地区不能生存，这严重制约了农业、林业的发展和城市生态景观的建设。如何治理、改良盐碱化土壤以降低其对农业林业生产和绿色生态景观建设带来的危害是目前急需解决的难点问题。
近年来针对盐碱地改良修复有很多种方法。主要包括工程方式改良、化学方式改良和生物方式改良。工程方式改良短期效果明显，但成本太大，性价比低；化学方式改良见效快，但成本高，副作用明显，使用不当会对环境造成二次污染。生物方式改良具有成本低、环境友好、效果长久等优点，因此，利用生物方式改良盐碱地具有广阔的前景。目前有采用工程和生物方式结合的方法来进行盐碱地改良，先用工程淋洗的措施将盐分淋洗通过管道排出，之后再采用耐盐、耐碱微生物、具有解磷解钾功能的菌株做出固体或液体肥料，再配合一些农家肥、生物碳、植物秸秆等一些天然有机肥料一起施入土壤，进行盐碱土的改良。虽然该方法融合了两种方法的优势，但是天然有机肥料不一定能适合功能微生物的生长和繁殖，因为只有功能菌株繁殖到一定的程度，达到优势种群才能对土壤起到修复的作用，而且某些天然肥料未经过充分腐熟，其中夹杂很多病原微生物，对土壤修复后植株的定植生长是不利的。
因此，制备更好的生物有机肥用于盐碱地的修复，提高植物生长存活率是目前需要解决的技术问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种提高盐碱地土质的生物有机肥及其应用。本发明的生物有机肥包括腐熟蛋白生物有机肥和微生物功能复合菌粉；腐熟蛋白生物有机肥是经过充分的腐熟和陈化，有效杀死了其中的病虫卵和病原菌，对微生物功能菌株的生长是有利的；两者相互配合，可以有效改善洗盐后土壤的理化性质、有机质含量和微生物群落状态，提高植株存活率。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种提高盐碱地土质的生物有机肥，所述生物有机肥包括腐熟蛋白生物有机肥和微生物功能复合菌粉；所述微生物功能复合菌粉为枯草芽孢杆菌菌粉和地衣芽孢杆菌菌粉的混合物；所述腐熟蛋白生物有机肥和微生物功能复合菌粉的质量比30-100：1-3。
作为上述技术方案的进一步改进：
优选的，所述腐熟蛋白生物有机肥为天津坤禾生物科技集团股份有限公司自有生产的坤益健腐熟蛋白生物有机肥。
优选的，所述枯草芽孢杆菌菌粉中的枯草芽孢杆菌为枯草芽孢杆菌(Bacillussubtilis，保藏在中国普通微生物菌种保藏管理中心，保藏地址是北京市朝阳区北辰西路1号院3号，保藏日期为2017年8月10日，保藏编号为：CGMCC No.14514；
地衣芽孢杆菌菌粉中的地衣芽孢杆菌为地衣芽孢杆菌(Bacilluslicheniformis)MES 816，保藏在中国普通微生物菌种保藏管理中心(CGMCC)，保藏地址是北京市朝阳区北辰西路1号院3号，保藏日期为2018年5月8日，保藏编号为：CGMCCNo.15744。
优选的，所述枯草芽孢杆菌发酵菌粉中有效活菌数不少于2.0×1010cfu/g，地衣芽孢杆菌发酵菌粉中有效活菌数不少于2.0×1010cfu/g。
优选的，所述复合菌粉中，枯草芽孢杆菌菌粉和地衣芽孢杆菌菌粉的质量比为1:1。
本发明还提供了一种提高盐碱地土质的生物有机肥的应用，所述生物有机肥用在对盐碱地土壤进行工程淋洗排盐后，每亩盐碱地加入3-10吨坤益健腐熟蛋白生物有机肥、100-300kg的微生物功能复合菌粉，先将坤益健腐熟蛋白生物有机肥和微生物菌粉均匀地撒在盐碱地上，然后用旋耕机将其旋入土壤中，旋耕深度在20-30公分即可。
发明原理：
枯草芽孢杆菌为革兰氏阳性需氧菌，单个细胞大小为(0.7-0.8)um×(2-3)um，着色均匀。无荚膜，周生鞭毛，能运动。芽孢(0.6-0.9)um×(1.0-1.5)um，椭圆到柱状，位于菌体中央或稍偏，芽孢形成后菌体不膨大。菌落表面粗糙不透明，污白色或微黄色，在液体培养基中生长时，常形成皱醭。可利用蛋白质、多种糖及淀粉，分解色氨酸形成吲哚。
地衣芽孢杆菌为革兰氏阳性兼性厌氧菌，细胞形态和排列呈杆状、单生。单个细胞(2.5-3.5)×(0.8-1.5)um。无荚膜，无鞭毛，能运动。最佳生长环境为35±1℃、pH 7.0左右。
本公司自有的枯草菌株(CGMCC No.14514)、地衣芽孢杆菌(CGMCC No.15744)，在具有较强的耐盐性，在淋洗后的土壤中能达到95％和88％的成活率，这两种菌株能协同产生多达1.2mg/g的胞外多糖，能有效促进土壤的团粒结构的形成，有效提高土壤孔隙度，改善土壤物理性质。
本发明通过研究加入坤益健腐熟蛋白生物有机肥、微生物功能复合菌粉后，植被的生长情况和土壤的理化性质(pH、氮磷钾养分含量、有机质)的变化，来验证坤益健腐熟蛋白生物有机肥、微生物功能复合菌粉对盐碱土壤的改良作用。
本发明方法能有效弥补工程淋洗排盐措施的缺点，工程淋洗后，土壤的盐分随水流失，有效降低了土壤盐分，但是土壤的团粒结构遭到了一定程度的破坏，并且盐碱土本身有机质含量较低，很难保证栽植植物后能成活生长。加入腐熟蛋白生物有机肥和功能菌粉后，一方面腐熟蛋白生物有机肥直接提高了土壤的有机质含量，另一方面腐熟蛋白生物有机肥的孔径颗粒能有效调节土壤的团粒结构，第三方面功能菌粉有一定的耐盐性，在土壤里有残留盐分的情况下能保持生物活性，并且能以生物有机肥为养分有效繁殖，改善土壤微生物群落结构，从而提高盐碱地植株成活率。而且相比较在工程淋洗前加入有机肥和菌粉的方法，一是能减少有机肥的养分及菌粉的随水流失情况，另一方面先工程淋洗，一定程度上降低了土壤中盐分含量，利于菌株在土壤中的定殖，能最大程度地提高向土壤中加入菌株的成活率。
有益效果
本发明的菌株协同作用能有效改善土壤团粒结构，改善土壤理化性质。
本发明的腐熟蛋白生物有机肥是经过充分的腐熟和陈化，有效杀死了其中的病虫卵和病原菌，对微生物功能菌株的生长是有利的。
本发明的生物有机肥使用方法非常简单，有利于大规模应用。
本发明能有效提高盐碱地土壤的植被成活率，降低盐碱地后期的绿化养护费用，节省成本。
附图说明
图1为本发明枯草菌株(CGMCC No.14514)在10％盐浓度下生长情况；
图2为地衣芽孢杆菌(CGMCC No.15744)在10％盐浓度下生长情况。
具体实施方式
下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
枯草芽孢杆菌发酵菌粉、地衣芽孢杆菌发酵菌粉制备方法同专利申请号“CN201911410610.8一种防治池塘青苔的复合菌剂及其制备方法和应用”中的枯草芽孢杆菌发酵菌粉和地衣芽孢杆菌发酵菌粉的制备方法。
实施例1
一种提高盐碱地土质的生物有机肥，生物有机肥包括腐熟蛋白生物有机肥和微生物功能复合菌粉；微生物功能复合菌粉为枯草芽孢杆菌菌粉和地衣芽孢杆菌菌粉的混合物；腐熟蛋白生物有机肥和微生物功能复合菌粉的质量比30：1；腐熟蛋白生物有机肥为天津坤禾生物科技集团股份有限公司自有生产的坤益健腐熟蛋白生物有机肥；
枯草芽孢杆菌发酵菌粉中有效活菌数不少于2.0×1010cfu/g，地衣芽孢杆菌发酵菌粉中有效活菌数不少于2.0×1010cfu/g；复合菌粉中，枯草芽孢杆菌菌粉和地衣芽孢杆菌菌粉的质量比为1:1。
实施例2
一种提高盐碱地土质的生物有机肥，生物有机肥包括腐熟蛋白生物有机肥和微生物功能复合菌粉；微生物功能复合菌粉为枯草芽孢杆菌菌粉和地衣芽孢杆菌菌粉的混合物；腐熟蛋白生物有机肥和微生物功能复合菌粉的质量比80：2.5；腐熟蛋白生物有机肥为天津坤禾生物科技集团股份有限公司自有生产的坤益健腐熟蛋白生物有机肥；
枯草芽孢杆菌发酵菌粉中有效活菌数不少于2.0×1010cfu/g，地衣芽孢杆菌发酵菌粉中有效活菌数不少于2.0×1010cfu/g；复合菌粉中，枯草芽孢杆菌菌粉和地衣芽孢杆菌菌粉的质量比为1:1。
实施例3
一种提高盐碱地土质的生物有机肥，生物有机肥包括腐熟蛋白生物有机肥和微生物功能复合菌粉；微生物功能复合菌粉为枯草芽孢杆菌菌粉和地衣芽孢杆菌菌粉的混合物；腐熟蛋白生物有机肥和微生物功能复合菌粉的质量比50：2；腐熟蛋白生物有机肥为天津坤禾生物科技集团股份有限公司自有生产的坤益健腐熟蛋白生物有机肥；
枯草芽孢杆菌发酵菌粉中有效活菌数不少于2.0×1010cfu/g，地衣芽孢杆菌发酵菌粉中有效活菌数不少于2.0×1010cfu/g；复合菌粉中，枯草芽孢杆菌菌粉和地衣芽孢杆菌菌粉的质量比为1:1。
实施例4
一种提高盐碱地土质的生物有机肥，生物有机肥包括腐熟蛋白生物有机肥和微生物功能复合菌粉；微生物功能复合菌粉为枯草芽孢杆菌菌粉和地衣芽孢杆菌菌粉的混合物；腐熟蛋白生物有机肥和微生物功能复合菌粉的质量比100：3；腐熟蛋白生物有机肥为天津坤禾生物科技集团股份有限公司自有生产的坤益健腐熟蛋白生物有机肥；
枯草芽孢杆菌发酵菌粉中有效活菌数不少于2.0×1010cfu/g，地衣芽孢杆菌发酵菌粉中有效活菌数不少于2.0×1010cfu/g；复合菌粉中，枯草芽孢杆菌菌粉和地衣芽孢杆菌菌粉的质量比为1:1。
实施例5
本发明实施例1制备的生物有机肥用在对盐碱地土壤进行工程淋洗排盐后，每亩盐碱地加生物有机肥，然后用旋耕机将其旋入土壤中，旋耕深度在20-30公分即可。
实验效果：
一、提高盐碱地工程淋洗排盐的改良效果的试验
1.试验设计：
设计盆栽试验，试验设置CK0、CK1、Y1、Y2 4个处理，如表1所示，3次重复，CK0为盐碱土对照，CK1为盐碱土经工程淋洗排盐后(取自于CK0同一区域的土)，Y1为盐碱土+有机肥+菌粉、Y2为工程淋洗排盐后的土+有机肥+菌粉，有机肥根据花盆装土的重量按照5t/亩量折算添加。Y1、Y2将有机肥与土充分混匀后装入花盆，每个花盆再各加入20ml菌液。将土装盆后，表层土疏松，播撒黑麦草种子，耙平土壤，使其覆盖种子。时刻观察盆内水分情况，及时洒水保持土壤湿润，待出苗后统计数据。之后对CK0、CK1、Y2试验组的土壤进行距地表0-15cm耕作层进行采样，进行理化性质测定。
表1各土壤处理条件及对应编号
试验处理 对应处理
CK<sub>0</sub> 空白对照-盐碱土
CK<sub>1</sub> 盐碱土经工程淋洗排盐后
Y<sub>1</sub> 盐碱土+有机肥+菌粉
Y<sub>2</sub> 工程淋洗排盐后的土+有机肥+菌粉
2.试验结果
播种草籽3d后，进行出苗率统计，如表2所示，只有CK1和Y2处理组出苗，CK0和Y1处理组均未出苗。在出苗1d、3d和5d后分别对CK1和Y2处理组进行了株高测定。结果如下表。Y2试验组的发芽率和三个时期的株高均高于CK1试验组。
工程洗盐处理CK1虽较对照处理CK0的发芽率和株高有所提高，降低了盐碱土的pH，但对土壤养分未有明显的提高作用，且氮磷钾、有机质养分含量还略低于CK0，氮磷钾、有机质养分含量随工程洗盐会损失一部分；而Y2处理相较CK0和CK1组处理，pH值有明显降低，氮磷钾、有机质养分含量明显提高，结果如表3所示。
表2各土壤处理条件的发芽率和株高
Figure BDA0002600882640000051
Figure BDA0002600882640000061
表3CK0、CK1、Y2各处理土壤的理化性质
Figure BDA0002600882640000062
3.试验结论
经工程淋洗排盐后的盐碱土，施加“腐熟蛋白生物有机肥+功能菌粉”，能有效提高盐碱土植被的成活率、改善植株的长势，能有效提高盐碱地的植被恢复；且施加后对土壤理化性质有明显的改善作用，盐碱土壤的氮磷钾、有机质养分含量有明显的提高。经试验验证，不论是从改良后植被的成活和生长情况看，还是直接从盐碱土壤理化性质的改善情况来看，施加“腐熟蛋白生物有机肥+功能菌粉”对盐碱土壤有明显的改良作用。
以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出的是，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的发明内容。

Claims (6)

1.一种提高盐碱地土质的生物有机肥，其特征是：所述生物有机肥包括腐熟蛋白生物有机肥和微生物功能复合菌粉；所述微生物功能复合菌粉为枯草芽孢杆菌菌粉和地衣芽孢杆菌菌粉的混合物；所述腐熟蛋白生物有机肥和微生物功能复合菌粉的质量比30-100：1-3。
2.根据权利要求1所述的一种提高盐碱地土质的生物有机肥，其特征是：所述腐熟蛋白生物有机肥为天津坤禾生物科技集团股份有限公司自有生产的坤益健腐熟蛋白生物有机肥。
3.根据权利要求1所述的一种提高盐碱地土质的生物有机肥，其特征是：所述枯草芽孢杆菌菌粉中的枯草芽孢杆菌为枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）MES 810，保藏在中国普通微生物菌种保藏管理中心，保藏地址是北京市朝阳区北辰西路1号院3号，保藏日期为2017年8月10日，保藏编号为：CGMCC No.14514；
地衣芽孢杆菌菌粉中的地衣芽孢杆菌为地衣芽孢杆菌（Bacillus licheniformis）MES816，保藏在中国普通微生物菌种保藏管理中心（CGMCC），保藏地址是北京市朝阳区北辰西路1号院3号，保藏日期为2018年5月8日，保藏编号为：CGMCC No.15744。
4.根据权利要求1所述的一种提高盐碱地土质的生物有机肥，其特征是：所述枯草芽孢杆菌发酵菌粉中有效活菌数不少于2.0×1010cfu/g，地衣芽孢杆菌发酵菌粉中有效活菌数不少于2.0×1010cfu/g。
5.根据权利要求3所述的一种提高盐碱地土质的生物有机肥，其特征是：所述复合菌粉中，枯草芽孢杆菌菌粉和地衣芽孢杆菌菌粉的质量比为1:1。
6.根据权利要求1-5任一所述的一种提高盐碱地土质的生物有机肥的应用，其特征是：所述生物有机肥用在对盐碱地土壤进行工程淋洗排盐后，每亩盐碱地加入3-10吨坤益健腐熟蛋白生物有机肥、100-300kg的微生物功能复合菌粉，先将坤益健腐熟蛋白生物有机肥和微生物菌粉均匀地撒在盐碱地上，然后用旋耕机将其旋入土壤中，旋耕深度在20-30公分即可。
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