CN116462558A - 一种塔基植被修复专用复合微生物肥料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种塔基植被修复专用复合微生物肥料及其制备方法，属于农业生物技术领域；本发明以枯草芽胞杆菌、巨大芽胞杆菌、胶冻样芽胞杆菌、侧胞芽胞杆菌作为主要功能菌，制备特定活菌数的菌粉；配置已充分腐熟的以鸡粪和菌糠为原料的有机肥料，以及以尿素、磷酸二氢钾、硫酸钾为原料的化学肥料，将二者按照特定比例充分混匀，而后加入功能菌菌粉充分搅拌均匀；将所制备的复合微生物肥料半成品通过圆盘造粒机造粒，造粒过程中间歇性用喷水壶喷水，而后将其风干进行分筛，即制得复合微生物肥料；本发明所制得的复合微生物肥料能够通过生物吸附、生物钝化等途径，改善土壤物理结构、生物肥力结构等，提高塔基植被的抗逆性，改善塔基周围环境。
Description
技术领域
本发明属于农业生物技术领域，具体涉及一种塔基植被修复专用复合微生物肥料及其制备方法。
背景技术
国家电网输电线路工程在建设过程中，架空输电线路由于施工作业及材料堆放等影响，在基础范围内及基础周边会对植被形成破坏，如果未能及时恢复，容易导致岩土裸露面积逐步扩大，林草退化，降低表层土壤的抗蚀性，造成水土流失，土地沙漠化，草地生产力降低等问题，因此应当及时进行塔基生态修复，而塔基生态修复的关键在于塔基周围适生植物的受损修复与促进生长。
复合微生物肥料是把无机营养元素、有机质、微生物菌有机结合于一体，体现无机化学肥料、有机肥料以及微生物肥料的综合效果，是化解土壤板结现象，修复和调理土壤，提高化学肥料利用率，减少江河污染，减少病虫害发生，增强农作物的抗逆能力，提高农作物果实品质和产量的肥料。长期使用复合微生物肥料可以改善土壤的理化性质，提高土壤速效肥力，抑制土传病害的发生，促进农作物生长，对于提高产量和农业可持续发展具有重要意义。
现有复合微生物肥料的制备工艺中，微生物的加入方式之一是菌种与传统肥料的混合造粒。在造粒过程中添加微生物的工艺，高温、高盐、干燥等因素会导致微生物大量死亡，无机肥料尤其高氮对微生物有极强的杀伤力。为提高微生物复合肥在保持存放过程中功能微生物的有效活性，研究不同微生物保护剂、包膜材料及不同配方组合对活菌数的影响起着至关重要的作用。
目前针对塔基裸土区域植被修复领域的复合微生物肥料运用还未见报道。
公开号为CN113880642A的发明提供了一种复合微生物肥料，通过在复合肥中加入聚谷氨酸和海藻糖作微生物活性保护剂，减少了溶磷微生物在制备工艺中受到的损伤，但这一技术方案目前主要运用于农作物生产应用领域中，针对的是如何提升番茄产量的技术问题；公开号为CN103964968A的发明公开了一种促进植被修复的污泥有机肥料及制备方法与应用，利用东湖通道工程采挖的湖底污泥，适当添加有机物、发酵菌剂、植物生长调节剂和含氮养分生产适合于修复的污泥有机肥，但是该发明侧重有机肥的改良，原料采用东湖通道工程所采挖的污泥，受到原料的限制，此方法无法大规模推广使用，并不适用于大规模的输电线路工程。
发明内容
本发明公开了一种塔基植被修复专用复合微生物肥料及其制备方法，属于农业生物技术领域，本发明所制得的复合微生物肥料能够通过生物吸附、生物钝化等途径，有效改善土壤物理结构、生物肥力结构等，进而促进塔基植被生长，加快植被修复的进程，提高植被的抗逆性，改善塔基周围环境。
本发明的技术方案如下：
本发明的目的之一在于提供一种塔基植被修复专用复合微生物肥料的制备方法，所述制备方法以枯草芽胞杆菌、巨大芽胞杆菌、胶冻样芽胞杆菌、侧胞芽胞杆菌作为主要功能菌，制备特定活菌数的菌粉；配置预处理以鸡粪和菌糠为原料的有机肥料，以及以尿素、磷酸二氢钾、硫酸钾为原料的化学肥料，将二者按照特定比例充分混匀，而后加入功能菌粉充分搅拌均匀，将所制备的复合微生物肥料半成品通过圆盘造粒机造粒，造粒过程中间歇性用喷水壶喷水，而后将其风干进行分筛，即制得复合微生物肥料。
进一步的，所述制备方法具体如下：
S1、功能菌粉的制备：将枯草芽胞杆菌、巨大芽胞杆菌、胶冻样芽胞杆菌、侧胞芽胞杆菌划线转接到平板上,培养出单菌落后挑取转接到液体种子培养基中培养至对数期，然后转接到液体发酵培养基中发酵，将发酵完毕的发酵液按1:10转接到已高温灭菌的豆粕、味精渣和银耳菌糠按特定比例混合的有机物料中，发酵48h，烘干，粉碎，并过40目筛，制成功能菌粉；
S2、有机肥料的制备：以鸡粪和菌糠为原料堆肥充分腐熟的有机肥料，干热灭菌，调控含水量至20％以下，而后将有机肥料粉碎并过18目筛；
S3、化学肥料的制备：将尿素、磷酸二氢钾、硫酸钾于粉碎机粉碎均一，按照摩尔比例混合均匀；
S4、复合微生物肥料的制备：将有机肥料和化学肥料按照比例充分混匀，加入菌悬液搅拌均匀后通过圆盘造粒机造粒，而后将其风干进行分筛，即制得复合微生物肥料；
进一步的，所述S1中液体发酵培养基中的接种量为0.1-2.0％。
进一步的，所述S2中有机肥料氮磷钾单一养分≥2.0％，总养分(N+P2O5+K2O)≥6.0％，有机质≥45％。
进一步的，所述S3中摩尔比例为尿素：磷酸二氢钾：硫酸钾＝(7-9):
(1-3):(1-2)。
进一步的，所述S4中有机肥料和化学肥料的比例为3:2-2:3之间，功能菌菌粉的质量为肥料总量的5-20％，菌粉的活菌数为2×109cfu/g。
进一步的，所述S4中造粒过程中间歇性用喷水壶喷水，风干温度不超过50℃。
进一步的，所述S4中复合微生物肥料含水量低于20％，颗粒直径为1.00-4.75mm。
本发明的目的之二在于提供一种塔基植被修复专用复合微生物肥料。
本发明的目的之三在于提供一种塔基植被修复专用复合微生物肥料的应用。
进一步的，所述塔基植被修复专用复合微生物肥料可应用于塔基适生植物的损修复与生长促进。
进一步的，所述适生植物为草坪草，选自暖季型和冷季型草坪草中至少一种。
进一步的，所述应用步骤如下：将制得的复合微生物肥料颗粒按150-300g/m2的施用量，施撒于输电线路工程塔基堆土中，按适用量播撒草坪草籽，并覆盖2-3mm的细土，3个月后，即实现输电线路塔基植被快速修复。
相较于现有技术，本发明的有益效果在于：
1、本发明所制备的复合微生物肥料将无机营养元素、有机质、微生物菌结合于一体，体现无机化学肥料、有机肥料以及微生物肥料的综合效果。微生物肥料中枯草芽胞杆菌可以作为根际生防促生菌，促进塔基适生植物生长，巨大芽胞杆菌、侧胞芽胞杆菌、胶冻样芽胞杆菌等，分别可以用作解磷、抗病、解钾微生物，促进对塔基周围土壤中矿物质以及无机化学肥料、有机肥料的吸收利用。而无机化学肥料、有机肥料不仅可以提供塔基适生植物所需的大量营养成分，降解后还能作为微生物菌生长、发育、繁殖得能量来源。因此该复合微生物肥不仅可以提高肥料的有效利用率与肥效持续时间，减少化肥的施用量，而且能够改善塔基周围土壤结构和理化性状，将塔基扰动区土壤中不能吸收的物质转化为有效养分吸收利用。
2、针对架空输电线路塔基周围表土保护差，土壤营养成分匮乏，并伴随有水土流失的情况，传统肥料无法快速解决底层土壤的问题，本发明所制备的复合微生物肥料，堆肥养分含量全，养分配比合理，养分形态配方适宜，符合塔基裸土区植被修复过程中植被对养分的吸收规律，能够促进受损植被叶片中叶绿素含量的增加以及叶面积的生长，缩短塔基植被修复过程周期，降低塔基生态修复的成本。
3、本发明提供所的复合微生物肥料制备方法反应条件温和，操作步骤简单，肥料本身对塔基周围环境友好，并且施用过程安全稳定，便于工业化生产与大规模应用，满足大规模输电线路工程中关于植被修复的需求，与传统有机肥相比具有明显的优越性。
具体实施方式
下面结合较佳实施例对本发明做进一步的说明，给出的实施例仅为了阐明本发明，而不是为了限制本发明的范围。
下述实施例中所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到；
以下实施例中的定量试验，均设置三次独立重复实验，结果取平均值；
下述实施例中的实验方法，如无特殊说明，均为常规方法；
实施例1
本实施例提供一种塔基植被修复专用复合微生物肥料的制备方法，具体包括以下步骤：
S1、功能菌粉的制备：将枯草芽胞杆菌、巨大芽胞杆菌、胶冻样芽胞杆菌、侧胞芽胞杆菌划线转接到平板上,培养出单菌落后挑取转接到液体种子培养基中培养至对数期，按照0.5％的接种量转接到液体发酵培养基中发酵，将发酵完毕后的发酵液按1:10转接到已高温灭菌豆粕、味精渣和银耳菌糠按特定比例混合的有机物料中，发酵48h，烘干，粉碎，并过40目筛，制成功能菌粉；
S2、有机肥料的制备：以鸡粪和菌糠为原料堆肥充分腐熟的有机肥料，其中氮磷钾单一养分为2.0％，总养分(N+P2O5+K2O)为6.0％，有机质为45％，干热灭菌，调控含水量5％，而后将有机肥料粉碎并过18目筛；
S3、化学肥料的制备：将尿素、磷酸二氢钾、硫酸钾于粉碎机粉碎均一，按照摩尔比例尿素：磷酸二氢钾：硫酸钾＝9:2:1混合均匀；
S4、复合微生物肥料的制备：将有机肥料和化学肥料按照2:3比例充分混匀，加入肥料总量10％量的活菌数为2×109cfu/g的菌粉，搅拌均匀，通过圆盘造粒机造粒，造粒过程中间歇性用喷水壶喷水，而后将其在50℃的条件下风干至含水量为5％，分筛后即制得复合微生物肥料，颗粒直径为1.00-4.75mm；
S5、将制得的复合微生物肥料颗粒按300g/m2的施用量，施撒于输电线路工程塔基堆土中，按25g/m2的施用量播撒黑麦草，3个月后，测定植株生物量、叶片叶绿素含量。
实施例2
本实施例提供一种塔基植被修复专用复合微生物肥料的制备方法，具体包括以下步骤：
S1、菌悬液的制备：将枯草芽胞杆菌、巨大芽胞杆菌、胶冻样芽胞杆菌、侧胞芽胞杆菌划线转接到平板上,培养出单菌落后挑取转接到液体种子培养基中培养至对数期，按照2％的接种量转接到液体发酵培养基中发酵，离心发酵完毕后的发酵液，收集沉淀，用生理盐水稀释成菌悬液；
S2、有机肥料的制备：以鸡粪和菌糠为原料堆肥充分腐熟的有机肥料，氮磷钾单一养分为2.0％，总养分(N+P2O5+K2O)为8.0％，有机质为50％，干热灭菌，调控含水量为10％，而后将有机肥料粉碎并过18目筛；
S3、化学肥料的制备：将尿素、磷酸二氢钾、硫酸钾于粉碎机粉碎均一，按照摩尔比例尿素：磷酸二氢钾：硫酸钾＝8:2:2混合均匀；
S4、复合微生物肥料的制备：将有机肥料和化学肥料按照2:3比例充分混匀，加入肥料总量5％量的活菌数为2×109cfu/g的菌粉，搅拌均匀，通过圆盘造粒机造粒，造粒过程中间歇性用喷水壶喷水，而后将其在50℃的条件下风干至含水量为10％，分筛后即制得复合微生物肥料，颗粒直径为1.00-4.75mm；
S5、将制得的复合微生物肥料颗粒按150g/m2的施用量，施撒于输电线路工程塔基堆土中，按25g/m2的施用量播撒黑麦草，3个月后，测定植株生物量、叶片叶绿素含量。
实施例3
本实施例提供一种塔基植被修复专用复合微生物肥料，其制备方法具体包括以下步骤：
S1、菌悬液的制备：将枯草芽胞杆菌、巨大芽胞杆菌、胶冻样芽胞杆菌、侧胞芽胞杆菌划线转接到平板上,培养出单菌落后挑取转接到液体种子培养基中培养至对数期，按照2％的接种量转接到液体发酵培养基中发酵，离心发酵完毕后的发酵液，收集沉淀，用生理盐水稀释成菌悬液；
S2、有机肥料的制备：以鸡粪和菌糠为原料堆肥充分腐熟的有机肥料，氮磷钾单一养分为2.0％，总养分(N+P2O5+K2O)为10.0％，有机质为45％，干热灭菌，调控含水量为10％，而后将有机肥料粉碎并过18目筛；
S3、化学肥料的制备：将尿素、磷酸二氢钾、硫酸钾于粉碎机粉碎均一，按照摩尔比例尿素：磷酸二氢钾：硫酸钾＝7:2:3混合均匀；
S4、复合微生物肥料的制备：将有机肥料和化学肥料按照3:2比例充分混匀，加入肥料总量20％量的活菌数为2×109cfu/g的菌粉，搅拌均匀，通过圆盘造粒机造粒，造粒过程中间歇性用喷水壶喷水，而后将其在不超过40℃的条件下风干至含水量为10％以下，分筛后即制得复合微生物肥料，颗粒直径为1.00-4.75mm；
S5、将制得的复合微生物肥料颗粒按200g/m2的施用量，施撒于输电线路工程塔基堆土中，按25g/m2的施用量播撒黑麦草，3个月后，测定植株生物量、叶片叶绿素含量。
将实施例2制得的复合微生物肥料与不施肥、施用复合肥(总养分45％)的黑麦草进行生物量和叶绿素含量的比较，结果如表1、表2所示。
表1不同施肥措施之间黑麦草植株生长的差异
经试验表明，CK组(不施肥)样地黑麦草长势极欠佳，平均根长7.4cm，平均株高21.8cm，平均植株鲜重为0.17g；而施复合肥样地黑麦草根长为9.7cm，比对照组增长了29.96％，但差异未达显著性水平，株高为36.9cm，比对照组增高了69.29％，差异达极显著水平，植株鲜重为0.67g，比对照组增重了284.04％，差异达显著水平；施复合微生物肥料样地黑麦草根长19.3cm，株高达55.2cm，植株鲜重1.74g，分别提高了159.23％、153.35％和903.51％，都极显著高于对照，并且比施复合肥分别提高了99.47％、49.65％、161.30％，差异也都达极显著性水平。
表2不同施肥措施之间黑麦草叶片叶绿素含量的差异
从叶绿素含量来看，施用复合肥和复合微生物肥料的黑麦草叶片叶绿素a、叶绿素b含量都有所提高，其中，施用复合肥、复合微生物肥料的黑麦草叶片比不施肥的叶绿素a含量分别提高了82.83％和109.70％，叶绿素b含量分别82.67％和109.63％，差异都达到极显著性水平。
综上所述，施用复合微生物肥料对黑麦草的生长有极显著的促进作用，并且优于复合肥。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种塔基植被修复专用复合微生物肥料的制备方法，其特征在于，所述制备方法以枯草芽胞杆菌、巨大芽胞杆菌、胶冻样芽胞杆菌、侧胞芽胞杆菌作为主要功能菌，制备特定活菌数的菌粉；分别配置有机肥料与化学肥料，按照特定比例充分混匀，然后加入功能菌粉搅拌均匀；利用圆盘造粒机造粒，制得复合微生物肥料。
2.如权利要求1所述的一种塔基植被修复专用复合微生物肥料的制备方法，其特征在于，具体包括以下步骤：
S1、功能菌粉的制备：将枯草芽胞杆菌、巨大芽胞杆菌、胶冻样芽胞杆菌、侧胞芽胞杆菌划线转接到平板上,培养出单菌落后挑取转接到液体种子培养基中培养至对数期，然后转接到液体发酵培养基中发酵，将发酵完毕的发酵液按1:10转接到已高温灭菌的豆粕、味精渣和银耳菌糠按特定比例混合的有机物料中，发酵48h，烘干，粉碎，并过40目筛，制成功能菌粉；
S2、有机肥料的制备：以鸡粪和菌糠为原料堆肥充分腐熟的有机肥料，干热灭菌，调控含水量至20％以下，而后将有机肥料粉碎并过18目筛；
S3、化学肥料的制备：将尿素、磷酸二氢钾、硫酸钾于粉碎机粉碎均一，按照摩尔比例混合均匀；
S4、复合微生物肥料的制备：将有机肥料和化学肥料按照比例充分混匀，加入功能菌粉搅拌均匀后通过圆盘造粒机造粒，而后将其风干进行分筛，即制得复合微生物肥料。
3.如权利要求2所述的一种塔基植被修复专用复合微生物肥料的制备方法，其特征在于，所述S1中液体发酵培养基中的接种量为0.1-2.0％。
4.如权利要求2所述的一种塔基植被修复专用复合微生物肥料的制备方法，其特征在于，所述S2中有机肥料氮磷钾单一养分≥2.0％，总养分(N+P2O5+K2O)≥6.0％，有机质≥45％。
5.如权利要求2所述的一种塔基植被修复专用复合微生物肥料的制备方法，其特征在于，所述S3中摩尔比例为尿素：磷酸二氢钾：硫酸钾＝(7-9):(1-3):(1-2)。
6.如权利要求2所述的一种塔基植被修复专用复合微生物肥料的制备方法，其特征在于，所述S4中有机肥料和化学肥料的比例为3:2-2:3之间，功能菌菌粉的质量为肥料总量的5-20％，菌粉的活菌数为2×109cfu/g。
7.如权利要求2所述的一种塔基植被修复专用复合微生物肥料的制备方法，其特征在于，所述S4中造粒过程中间歇性用喷水壶喷水，风干温度不超过50℃。
8.如权利要求2所述的一种塔基植被修复专用复合微生物肥料的制备方法，其特征在于，所述S4中复合微生物肥料含水量低于20％，颗粒直径为1.00-4.75mm。
9.一种根据权利要求1至9任一所述方法制得的塔基植被修复专用复合微生物肥料。
10.如权利要求9所述的塔基植被修复专用复合微生物肥料应用于塔基适生植物的损修复与生长促进，其特征在于，所述适生植物为草坪草，选自暖季型和冷季型草坪草中至少一种。
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