CN113248315A

CN113248315A - 一种微生物土壤修复剂及其制备方法

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Publication number: CN113248315A
Application number: CN202110638752.0A
Authority: CN
Inventors: 史晓晶; 王华杰; 雷慧
Original assignee: Xinzhou Teachers University
Current assignee: Xinzhou Teachers University
Priority date: 2021-06-08
Filing date: 2021-06-08
Publication date: 2021-08-13

Abstract

本发明公开了一种微生物土壤修复剂及其制备方法，涉及土壤修复技术领域。本发明土壤修复剂呈颗粒状，其包括包裹层以及包裹在包裹层内部的包裹颗粒；包裹颗粒以重量百分比计包括：20‑40％第一微生物菌落、50‑70％第一载体，和1‑15％第一辅料；包裹层以重量百分比计包括：20‑40％第二微生物菌落、50‑70％第二载体，和1‑15％第二辅料；包裹颗粒和包裹层的重量比为1:0.25‑2。本发明制备的土壤修复剂在对经生活污水污染的土壤进行修复时，能明显降低土壤中油脂、蛋白和盐的含量，提高土壤中有机质和有益微生物的含量，同时可以显著改善土壤盐碱性。

Description

一种微生物土壤修复剂及其制备方法

技术领域

本发明属于土壤修复技术领域，特别是涉及一种微生物土壤修复剂及其制备方法。

背景技术

土壤是人类环境的重要组成部分，是不可缺少、不可再生的自然资源，是一切生物赖以生存的重要基础，是地球生态系统物质、能量交换与循环的重要场所。随着工农业生产的发展，农业污染特别是土壤环境污染问题已越来越突出，以化学农药和化学肥料为主的化学品大量、过量地在土壤中使用，尤其是在经常使用以氮肥为主的化学肥料的土壤中，有机物的分解迅速，从而导致土壤中产生不平衡的微生物体系，使土壤变得脆弱；或者当施用农药或除草剂时，不管有益或有害，土壤中的微生物均被杀灭，土壤有机物的分解被中断，导致很多土壤的地力严重下降，并严重影响到了农产品的安全。土壤污染已成为限制我国农产品国际贸易和社会经济可持续发展重大障碍之一，迫切需要修复、治理。

微生物土壤修复剂是以微生物的生命活动使得土壤得到修复的一种制品，和传统的化学土壤修复剂相比，微生物土壤修复剂在生态保护、提高作物产量和提高土壤修复剂利用率方面具有明显优势。微生物土壤修复剂使用量少，本身无毒无害，没有污染环境的问题，而化学土壤修复剂的使用则造成了严重的土壤环境污染。

如中国公开号CN106008095A一种微生物土壤修复剂及其制备方法，本发明修复剂由以下重量份的组分制成：复合菌剂5-10份，改性沸石粉20-40份，草炭粉10-50份，堆肥20-40份，黄腐酸钾粉1.5-5份，海藻酸钠0.5-5份，保水剂0.5-1份，聚天冬氨酸1-3份，羧甲基壳聚糖1-5份，玉米淀粉3-6份，茶皂素0.5-3份，复合酶制剂0.5-2份，木质素磺酸钠1-5份，柠檬酸0.5-1份，亚硫酸氢钠0.5-1份。本发明微生物土壤修复剂能够产生高活性的有益微生物菌群，能够促进土壤有机质形成，提高矿质元素的有效性；能够促进土壤生态系统的氮、氧循环，达到增产增收的效果；但其存在不便于对残留在土壤中的蛋白质、油脂等进行分解。

发明内容

本发明的目的在于提供一种微生物土壤修复剂及其制备方法，以解决上述背景技术提出的问题。

为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明为一种微生物土壤修复剂，所述土壤修复剂呈颗粒状，其包括包裹层以及包裹在包裹层内部的包裹颗粒；所述包裹颗粒以重量百分比计包括：20-40％第一微生物菌落、50-70％第一载体，和1-15％第一辅料；所述包裹层以重量百分比计包括：20-40％第二微生物菌落、50-70％第二载体，和1-15％第二辅料；所述第一微生物菌落包括蛋白降解菌、酵母菌、细菌、放线菌、霉菌和反硝化菌；所述第二微生物菌落包括油脂降解菌、细菌、酵母菌、光合成菌、放线菌、霉菌和反硝化菌；所述包裹颗粒和包裹层的重量比为1:0.25-2。

进一步地，所述霉菌由解磷黑曲霉、解钾黑曲霉、特异腐殖霉、绿色木霉按重量比为1:1:1:1的比例混合而成；所述细菌由球形芽孢杆菌、短小芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、纳豆芽孢杆菌、蜡状芽孢杆菌按重量比1:1:1:1:1的比例混合而成。

进一步地，所述第一微生物菌落以重量份计包括蛋白降解菌1-10份、酵母菌1-10份、细菌1-10份、霉菌1-10份、放线菌1-10份和反硝化菌1-10份；所述第二微生物菌落以重量份计包括油脂降解菌1-10份、细菌1-10份、酵母菌1-10份、光合成菌1-10份、放线菌1-10份、霉菌1-10份和反硝化菌1-10份。

进一步地，所述第一载体以重量百分比计包括：锯末30-50％、细沙20-40％、土豆粉1-7％、有机发酵物5-15％和腐殖酸1-10％；

所述第二载体以重量百分比计包括：锯末粉5-25％、生物质炭颗粒5-15％、黏土粉10-30％、淀粉20-30％、明胶1-10％、有机发酵物10-25％和腐殖酸1-10％。

进一步地，所述第一辅料和第二辅料组成及配比相同；均以重量百分比计包括：磷酸二氢铵1-35％、甜菜碱1-35％、黄腐酸钾1-35％、尿素1-35％、和中微量元素1-35％。

一种微生物土壤修复剂的制备方法，包括：

Stp1、包裹颗粒的制备：

将蛋白降解菌、酵母菌、细菌、放线菌、霉菌和反硝化菌接种到相应的接种液上，培养一段时间分别获得蛋白降解菌菌液、酵母菌菌液、细菌菌液、放线菌菌液、霉菌菌液和反硝化菌菌液；

根据各菌液中菌落的含量以及配方取上述各菌液混合均匀，然后向其中添加第一载体和第一辅料，搅拌均匀后干燥至含水量低于50％后制粒得到包裹颗粒；

Stp2、包裹层材料的制备：

将油脂降解菌、细菌、酵母菌、光合成菌、放线菌、霉菌和反硝化菌接种到相应的接种液上，培养一段时间分别获得蛋白降解菌菌液、酵母菌菌液、细菌菌液、放线菌菌液、霉菌菌液和反硝化菌菌液；

根据各菌液中菌落的含量以及配方取上述各菌液混合均匀，然后向其中添加第二载体和第二辅料；搅拌均匀过滤，并待完全干燥后研磨制成粉末状的包裹粉；

Stp3、包裹颗粒的包裹：

将上述得到的包裹颗粒投入到包裹粉内进行颗粒包裹。

进一步地，在所述Stp3中还可进行多次包裹：

具体包括将得到的包裹颗粒投入到包裹粉内进行一次包裹后得到一次包裹成品，取出一次包裹成品在其表面喷涂混合液体；然后再将该一次包裹成品再次投入到包裹粉内进行二次包裹；多次重复上述操作完成多次包裹。

进一步地，所述混合液体包括95％水、2-2.5％的高粘度淀粉以及1-2％的海藻酸钠和1-2％的亚硫酸氢钠。

进一步地，所述第二载体和第一载体中的有机发酵物均通过下述方法制备：将豆粕、菜籽粕、秸杆粉按照质量比5-7:2-4:0.5-2混合均匀并调节混合物含水率至60±5％，堆体高度1.5米，堆怄40-60天；

发酵初始阶段以薄膜覆盖堆体，至堆体中心温度达到50℃时撤去薄膜；当堆体中心温度超过65℃时翻堆；发酵前20天保持堆体含水率45％-55％；

当堆体温度降至40℃，且堆肥发酵物呈灰褐色，无恶臭味，含水率不超过30％时发酵结束，得到有机发酵物。

微生物土壤修复剂在土壤修复上的应用，具体包括：

向待修复的土壤灌水，至水面淹没土壤3-7cm；

静置1-48h，然后将微生物土壤修复剂均匀的抛洒到水中；

持续处理3-5天即可。

本发明具有以下有益效果：

本发明所制备的土壤修复剂在对经生活污水污染的土壤进行修复时，能明显降低土壤中油脂、蛋白和盐的含量，提高土壤中有机质和有益微生物的含量，同时可以显著改善土壤盐碱性。

当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

具体实施方式

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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

在下述实施例1-3中的一种微生物土壤修复剂，土壤修复剂呈颗粒状，其包括包裹层以及包裹在包裹层内部的包裹颗粒；包裹颗粒以重量百分比计包括：30％第一微生物菌落、60％第一载体，和10％第一辅料；包裹层以重量百分比计包括：30％第二微生物菌落、60％第二载体，和10％第二辅料；第一微生物菌落包括蛋白降解菌、酵母菌、细菌、放线菌、霉菌和反硝化菌；第二微生物菌落包括油脂降解菌、细菌、酵母菌、光合成菌、放线菌、霉菌和反硝化菌；包裹颗粒和包裹层的重量比为1:0.25。

实施例1

第一微生物菌落以重量份计包括蛋白降解菌6份、酵母菌5份、细菌5份、霉菌2份、放线菌7份和反硝化菌4份；第二微生物菌落以重量份计包括油脂降解菌5份、细菌6份、酵母菌7份、光合成菌4份、放线菌2份、霉菌3份和反硝化菌4份。

第一载体以重量百分比计包括：锯末40％、细沙35％、土豆粉7％、有机发酵物13％和腐殖酸5％；

第二载体以重量百分比计包括：锯末粉20％、生物质炭颗粒10％、黏土粉20％、淀粉25％、明胶5％、有机发酵物15％和腐殖酸5％。

第一辅料和第二辅料组成及配比相同；均以重量百分比计包括：磷酸二氢铵20％、甜菜碱15％、黄腐酸钾15％、尿素30％、和中微量元素20％。

实施例2

第一微生物菌落以重量份计包括蛋白降解菌3份、酵母菌9份、细菌1份、霉菌2份、放线菌6份和反硝化菌8份；第二微生物菌落以重量份计包括油脂降解菌8份、细菌3份、酵母菌2份、光合成菌4份、放线菌6份、霉菌5份和反硝化菌7份。

第一载体以重量百分比计包括：锯末45％、细沙30、土豆粉3％、有机发酵物14％和腐殖酸8％；

第二载体以重量百分比计包括：锯末粉15％、生物质炭颗粒15％、黏土粉15％、淀粉25％、明胶8％、有机发酵物15％和腐殖酸7％。

第一辅料和第二辅料组成及配比相同；均以重量百分比计包括：磷酸二氢铵30％、甜菜碱10％、黄腐酸钾15％、尿素25％、和中微量元素20％。

实施例3

第一微生物菌落以重量份计包括蛋白降解菌10份、酵母菌3份、细菌4份、霉菌5份、放线菌6份和反硝化菌7份；第二微生物菌落以重量份计包括油脂降解菌8份、细菌9份、酵母菌2份、光合成菌4份、放线菌7份、霉菌6份和反硝化菌5份。

第一载体以重量百分比计包括：锯末50％、细沙40％、土豆粉2％、有机发酵物5％和腐殖酸3％；

第二载体以重量百分比计包括：锯末粉20％、生物质炭颗粒10％、黏土粉30％、淀粉20％、明胶2％、有机发酵物15％和腐殖酸3％。

第一辅料和第二辅料组成及配比相同；均以重量百分比计包括：磷酸二氢铵5％、甜菜碱25％、黄腐酸钾15％、尿素25％、和中微量元素30％。

在上述实施例1-3中，霉菌由解磷黑曲霉、解钾黑曲霉、特异腐殖霉、绿色木霉按重量比为1:1:1:1的比例混合而成；细菌由球形芽孢杆菌、短小芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、纳豆芽孢杆菌、蜡状芽孢杆菌按重量比1:1:1:1:1的比例混合而成。

以及上述实施例1-3的一种微生物土壤修复剂的制备方法，包括：

Stp1、包裹颗粒的制备：

Stp2、包裹层材料的制备：

Stp3、包裹颗粒的包裹：

将上述得到的包裹颗粒投入到包裹粉内进行颗粒包裹。

在Stp3中还可进行多次包裹：

具体包括将得到的包裹颗粒投入到包裹粉内进行一次包裹后得到一次包裹成品，取出一次包裹成品在其表面喷涂混合液体；然后再将该一次包裹成品再次投入到包裹粉内进行二次包裹；其中混合液体包括95％水、2％的高粘度淀粉以及1.5％的海藻酸钠和1.5％的亚硫酸氢钠。

第二载体和第一载体中的有机发酵物均通过下述方法制备：将豆粕、菜籽粕、秸杆粉按照质量比6:3:1混合均匀并调节混合物含水率至60±5％，堆体高度1.5米，堆怄50天；

上述制备的微生物土壤修复剂在土壤修复上的应用，具体包括：

向待修复的土壤灌水，至水面淹没土壤5cm；

静置24h，然后将微生物土壤修复剂均匀的抛洒到水中；

持续处理4天即可。

当微生物土壤修复剂投入到水中时，包裹层与水接触，在缓慢下沉的过程中包裹层缓慢溶解，此时将裹层中的微生物释放到水中表层；待完全溶解后，此时包裹颗粒位于土壤表层，此时在水等作用下，包裹颗粒溶解将包裹颗粒中的微生物释放到土壤表层。

在使用时按照待处理土壤体积添加该微生物土壤修复剂，添加量为0.5-15kg/m³。

取经生活污水污染的土壤0.02m³，平均分成5份后分别铺设到5个容器中，保持土壤的厚度为10-12cm；

向容器中灌水，待水淹没土壤表面5cm停止；

然后取上述实施例1-3、以及现有土壤修复剂分别向前四个容器内加入，第5个容器中不添加任何药剂；

上述前四个容器内的添加量为20g；

处理后分别取上述5个容器内的土壤进行检测，检测结果如下：

从上表可知，采用本发明制备所得的微生物土壤修复剂对土壤进行处理后，能明显降低土壤中油脂、蛋白和盐的含量，提高土壤中有机质和有益微生物的含量，同时可以显著改善土壤盐碱性。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims

1.一种微生物土壤修复剂，其特征在于：所述土壤修复剂呈颗粒状，其包括包裹层以及包裹在包裹层内部的包裹颗粒；

其中，所述包裹颗粒以重量百分比计包括：20-40％第一微生物菌落、50-70％第一载体，和1-15％第一辅料；

其中，所述包裹层以重量百分比计包括：20-40％第二微生物菌落、50-70％第二载体，和1-15％第二辅料；

所述第一微生物菌落包括蛋白降解菌、酵母菌、细菌、放线菌、霉菌和反硝化菌；所述第二微生物菌落包括油脂降解菌、细菌、酵母菌、光合成菌、放线菌、霉菌和反硝化菌；

所述包裹颗粒和包裹层的重量比为1:0.25-2。

2.根据权利要求1所述的一种微生物土壤修复剂，其特征在于，所述霉菌由解磷黑曲霉、解钾黑曲霉、特异腐殖霉、绿色木霉按重量比为1:1:1:1的比例混合而成；所述细菌由球形芽孢杆菌、短小芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、纳豆芽孢杆菌、蜡状芽孢杆菌按重量比1:1:1:1:1的比例混合而成。

3.根据权利要求1所述的一种微生物土壤修复剂，其特征在于，所述第一微生物菌落以重量份计包括蛋白降解菌1-10份、酵母菌1-10份、细菌1-10份、霉菌1-10份、放线菌1-10份和反硝化菌1-10份；所述第二微生物菌落以重量份计包括油脂降解菌1-10份、细菌1-10份、酵母菌1-10份、光合成菌1-10份、放线菌1-10份、霉菌1-10份和反硝化菌1-10份。

4.根据权利要求1-3任意一项所述的一种微生物土壤修复剂，其特征在于，所述第一载体以重量百分比计包括：锯末30-50％、细沙20-40％、土豆粉1-7％、有机发酵物5-15％和腐殖酸1-10％；

5.根据权利要求1-3任意一项所述的一种微生物土壤修复剂，其特征在于，所述第一辅料和第二辅料组成及配比相同；均以重量百分比计包括：磷酸二氢铵1-35％、甜菜碱1-35％、黄腐酸钾1-35％、尿素1-35％、和中微量元素1-35％。

6.如上权利要求1-5任意一项所述的一种微生物土壤修复剂的制备方法，其特征在于，包括：

Stp1、包裹颗粒的制备：

Stp2、包裹层材料的制备：

Stp3、包裹颗粒的包裹：

将上述得到的包裹颗粒投入到包裹粉内进行颗粒包裹。

7.根据权利要求6所述的一种微生物土壤修复剂的制备方法，其特征在于，在所述Stp3中还可进行多次包裹：

具体包括将得到的包裹颗粒投入到包裹粉内进行一次包裹后得到一次包裹成品，取出一次包裹成品在其表面喷涂混合液体；然后再将该一次包裹成品再次投入到包裹粉内进行二次包裹；

多次重复上述操作完成多次包裹。

8.根据权利要求7所述的一种微生物土壤修复剂的制备方法，其特征在于，所述混合液体包括95％水、2-2.5％的高粘度淀粉以及1-2％的海藻酸钠和1-2％的亚硫酸氢钠。

9.根据权利要求6所述的一种微生物土壤修复剂的制备方法，其特征在于，所述第二载体和第一载体中的有机发酵物均通过下述方法制备：

将豆粕、菜籽粕、秸杆粉按照质量比5-7:2-4:0.5-2混合均匀并调节混合物含水率至60±5％，堆体高度1.5米，堆怄40-60天；

10.如上权利要求1-5任意一项所述的一种微生物土壤修复剂、或如上权利要求6-9的制备方法所制备的微生物土壤修复剂在土壤修复上的应用，其特征在于，具体包括：

向待修复的土壤灌水，至水面淹没土壤3-7cm；

静置1-48h，然后将微生物土壤修复剂均匀的抛洒到水中；

持续处理3-5天即可。