CN1301310C - 一种盐碱地改良增肥剂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种盐碱地改良增肥剂及其制备方法，包括微生物复合菌液和干料，其中微生物复合菌液和干料的重量比为1∶80-150，所述的微生物复合菌液由里氏木霉、植物乳杆菌、酿酒酵母和米苏里游动放线菌组成。本发明产品完全采用有机物质发酵而成，不仅可以改良盐碱地，而且是生产绿色有机农产品的增肥剂。

Description

一种盐碱地改良增肥剂及其制备方法

一、技术领域

本发明涉及一种土地改良增肥剂及其制备方法，更特别的涉及一种盐碱地改良增肥剂及其制备方法。

二、背景技术

盐碱地改良是世界性难题，全球盐碱地面积为9.5438亿公顷。我国有盐碱土地14.87亿亩(约9913万公顷)，目前已成为制约我国生态环境建设和农业可持续发展的最大障碍。几十年来，从国家到地方都投入了大量人力、物力和财力以物理、水利、化学和生物四种方式进行盐碱地的治理，其中包括深挖排水沟、淡水冲洗、旱耕改水耕、平整土地、增施有机肥和使用石膏等。以上方法都取得一定成就，但各种方法都有其局限性，难以在各种类型的盐碱地上广泛使用。

盐碱土在农业生产上的主要障碍是土壤含盐量高，pH值过高。中国科学院与中国农科院所作的试验证明：在盐碱较重，地下水位高，排水有出路的地区，可建立排水系统。如挖沟、垫高地面等，可以降低地下水位，有利于脱盐和防止返盐。在有丰富的低矿化度地下水资源区，则可以采用井灌井排的方法。其原理是利用水泵从机井排水，从而降低了地下水位，使地下水呈漏斗状。此措施适用于灌排结合，既灌溉了作物，又淋洗掉土壤盐分，使土壤脱盐化。此外早春耙地，勤中耕、雨后及时中耕等措施，均可切断土壤毛细管，防止地下水顺着土壤毛细管向表层运动，从而阻止盐分的上升。

盐碱地的土壤有机质含量与养分含量一般都比较低，增施有机肥料，利用有机质分解过程中产生的有机酸中和碱性，活化土壤中的钙，能起到减轻或消除碱害的作用。合理施用化肥可以改变土壤的养分状况，改变土壤的理化性状。因盐碱地忌施氯化铵、碳铵等碱性肥料和生理碱性肥料，可施硫酸铵、过磷酸钙等酸性肥料和生理酸性肥料。

生物改良措施有种植绿肥作物和植树造林。绿肥作物可增减土壤有机质含量，疏松土壤；促进盐分淋洗，中和碱性。在盐碱地上植树造林，可降低风速，减少地面蒸发，减轻土壤返盐。同时通过蒸腾作用可进行生物排水，降低地下水位，因此既能防涝又能排盐。

对于重度盐碱土，除采取上述措施外，还应配合施用化学物质，如石膏、硫酸亚铁、风化煤等物质，中和碱性，结合排水洗盐，可收到较好的效果。

以上方法虽取得一定成就，但因技术不成熟、投入大、见效慢、推广困难等原因而难以广泛使用。

三、发明内容

本发明的目的之一是提供一种完全采用有机物质发酵而成，不仅可以改良盐碱地，而且是生产绿色有机农产品的盐碱地改良增肥剂及其制备方法。

本发明的这些以及其它目的将通过在下面的详细描述来进一步体现和说明。

本发明的盐碱地改良增肥剂，包括微生物复合菌液和干料，其中微生物复合菌液和干料的重量比为1∶80-150，所述的微生物复合菌液由里氏木霉、植物乳杆菌、酿酒酵母和米苏里游动放线菌组成。

进一步的，在本发明的盐碱地改良增肥剂中，微生物复合菌液和干料的重量比为1∶90-130，较好的是微生物复合菌液和干料的重量比为1∶100-120。

在本发明的盐碱地改良增肥剂中，所述的微生物复合菌液是由里氏木霉、植物乳杆菌、酿酒酵母和米苏里游动放线菌种按照重量配比为5-8∶5-10∶6-10∶8-12的比例经发酵而成，较好的是6-8∶5-8∶8-10∶8-10；可以选择的是，里氏木霉、植物乳杆菌、酿酒酵母和米苏里游动放线菌种经过发酵制成发酵液，四者配比比例按重量依次为1∶1∶1∶1。

在本发明的盐碱地改良增肥剂中，所述的干料包括：

石膏                        5-20重量份

鸡粪                        5-25重量份

豆粕                        50-100重量份。

较好的是，本发明的盐碱地改良增肥剂，所述的干料包括：

石膏                        10-20重量份

鸡粪                        10-25重量份

豆粕                        60-90重量份。

可以选择的是，本发明的盐碱地改良增肥剂，所述的干料包括：

石膏                        10-15重量份

鸡粪                        10-20重量份

豆粕                        60-90重量份。

本发明的盐碱地改良增肥剂，可以按以下方法来制备，即将干料粉碎、混匀，加入经过发酵制成的菌液发酵液，再混匀，然后密封发酵4-5天，待出现酒香味后取出，烘干、装袋。

在本发明中，所述的里氏木霉、植物乳杆菌、酿酒酵母和米苏里游动放线菌液的制备方法为按以下比例配制：

牛肉膏   100000克         可溶性淀粉50000克

KNO₃    20000克         K₂HPO₄ 1000克

MnSO₄   500克           FeSO₄   100克

Nacl    20000克          葡萄糖    10000克

将上述原料混匀后消毒，再加入无菌水1000000毫升配制成营养液，加入按上述比例的以上四种微生物菌种共10000毫升后摇动5分钟，在37+2℃培养120小时，培养期间每天将培养液振摇和放气，至产品为带有酸甜气味的棕色液体即成。

在本发明的盐碱土改良增肥剂中各组分的作用分别为：

1、石膏的作用：

在目前盐碱地改良的众多措施中，石膏的使用越来越受到人们的关注。农用石膏一般分普通石膏(CaSO₄·2H₂O)和雪花石膏(CaSO₄1/2H₂O)两种，石膏是强酸弱碱盐，施入土壤中可以直接中和OH^-，降低pH值。石膏含有钙和硫两种元素，为作物生长必须的营养元素，此外，施用石膏对改良碱土方面还有如下作用：

(1)可与土壤溶液中的碳酸钠、重碳酸钠起化学反应，形成硫酸钠，同时石膏中的Ca²⁺可置换土壤胶体上的Na⁺，形成不易分散的钙胶体，从而使土壤碱性减弱。

(2)石膏中的钙离子还能与土壤胶体上的钠离子进行交换，形成不易分散的钙胶体，因而使土壤理化性质得到改善。

(3)对于一些缺硫的低产土壤，施用石膏有改善作物硫营养的作用。对“坐蔸”、“翻黄”的秧苗，施用石膏3～5天后可以返青。

石膏只单纯具有调节盐碱土pH值的作用，可促进土壤耕层脱盐，降低土壤碱化度，但其几乎不含植物生长所需要的氮、磷、钾等大量营养成分，功能单一。盐碱土除了盐份含量高以外，其中还有许多有毒物质，所以要清除这些有毒有害物质并为作物生长提供养分，都是单独使用石膏所不能解决的问题。再者生产厂家经济效益低，用石膏改良盐碱地用量极少，每亩、每年用量不能超过200公斤，而且不能连用，必须隔年使用，加之石膏本身价格偏低，所以石膏生产厂家所获得的经济效益极低。

2、有机物质的作用：

有机物质是作物营养和土壤微生物能量的主要来源，对提高土壤保肥、保水、缓冲性起着至关重要的作用。对促进土壤团粒结构的形成等物理性质也起着重要作用。但是，有机物质分解受土壤条件控制，一般土壤的有机质矿化率低，提供养分速度非常缓慢，不能及时满足作物需要。在盐碱土改良增肥剂中加入有机质，主要是为了改善产品和土壤生态环境，促进有益微生物的活动。为了促进其分解，特加入了外源微生物。

3、生物菌液与石膏、有机物质复合作用：

根据盐碱土的土壤特点，有针对性地选择一组微生物，该微生物组合具有固氮、解磷、解钾、产生各种生长素、酶和刺激素等生物活性物质的功能。因而不仅能发酵有机质，促进养分释放，提高产品质量，而且能直接或间接地改善土壤、作物的营养条件，其生物活性物质，对土壤中物质的转化有重要作用，能够直接刺激作物生长，调节植株体内生命活动和代谢过程，促进作物根系发育，提高根系活力，从而有利于其更好地生长发育。菌群产生的抗生素，对多种土传病原微生物、茎、叶病原微生物有拮抗作用，能促进作物体内某些抗病化合物如酚和保卫素的形成，从而减轻病害发生。

微生物对土壤肥力的形成以及在植物营养的转化中起着积极的作用。农田施用复合生物肥料后，各种微生物通过一系列的生命活动，不仅其分泌物和代谢产物能够直接给作物提供某些营养元素，而且能够产生多种酸和酶类，一方面分解转化各种复杂的有机物，增加有效养分，另一方面，能溶解、转化多种矿物质，快速活化土壤养分，使土壤中的营养物质及微量元素转化为可利用状态，促进植株的吸收。特别是解磷、解钾菌能转化和释放土壤中难溶性无机磷矿物和硅酸盐矿物中的磷、钾和钙、镁、铁、硅等元素，使其更易于被作物吸收利用。这对于盐碱地来说，生物肥料的应用是提高土壤肥力一个行之有效的途径。

因此，活性生物菌液可以解决石膏不能连续使用、有机物质养分释放速度慢的缺点，将菌液、石膏、有机物质复合，可以充分发挥它们的优点，使其兼具化肥、有机肥、生物肥料及土壤调节剂的特长。

本发明的产品完全采用有机物质发酵而成，不仅可以改良盐碱地，而且是生产绿色有机农产品的优良肥料。国际上绿色农产品需求越来越多，政府积极扶持绿色无公害食品的生产，消费者渴望食用无公害无污染的绿色食品，因此使用能生产无公害蔬菜的有机肥料是我国农业发展的必然趋势。现在的农民也逐渐意识到，有机肥料在农业生产当中的重要性，所以积极改变传统的使用无机化肥、农药的生产作业方式，来改善作物的品质，提高蔬菜等经济作物的质量。而该有机肥正好适应现在形势发展的需求，改善因长期使用无机化肥、农药而导致的土壤理化性质恶化，生产出高品质的绿色无公害蔬菜，而且该生物有机肥见效快，其肥效期自施用后一周既有明显的效果。

在本发明中，使用的鸡粪、豆粕均为说明性举例，可以用其他有机或无机肥料替代，这些均为本发明的一部分，受本发明的权利要求保护。

在本发明中，若非特指，所有的份、百分比均为重量单位，所有的设备和原材料等均可从市场购得或是本行业常用的。

以下结合实施例详述本发明，但实施例仅用于说明并不能限制本

发明的范围。

四、具体实施方式

例1

按下列配比称取混合用原料，并按如下方法步骤来制备：

                表1改良增肥剂配方

菌液配制方法：

本复合菌液共有四种常用菌复合而成，均能在市场采购到，分别为：

里氏木霉(Trichoderma reesei)

植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum)

酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)(1941，1942)

米苏里游动放线菌(Actinoplanes missouriensis)

复合方法可以采用如名称为：复合微生物肥菌肥生产方法，该方法的专利申请号2003101054852，也可以采用如实施例所述的方法。制备方法：

整个生产周期约5-7天。

对以上五种配方在发酵四天(25℃)后，分别对其化学性质及物理性质化验与观察，结果见表2与表3：

                    表2化验结果

                    表3物理性状

产品的使用方法与效果研究

(一)小麦田间实验

试验地点设在济南市商河县，小麦品种为济麦20，采用正交设计：

改良剂处理(配方1A)，基施以O代表，设4个水平，分别为亩施0，100，200，300，追施改良剂(配方2B发)以ZO代表，设2个水平，分别为亩施0，20、化肥处理基肥选择含量三个15的复合肥，以F代表，设2个水平，分别为亩施50，35。追肥选择尿素，以U代表，设2个水平分别为亩施15，0。微生物肥料处理浇土以OB代表设2个处理，分别为浇1次(返青期，2/亩)，浇2次(返青及拔节期每次1/亩)。处理9为对照，按照济南市商河县提供的传统施肥方法拟订。

总面积约2亩地，分设2处。9个处理，3次重复，共27个小区。

每个小区面积约25。小区施肥方案安排见表4。

                表4小区施肥方案(公斤)

播种：2002年10月1日，追肥：2003年4月6日，各小区小麦产量统计见表5

          表5沙河林场小麦产量：(实收公斤/亩)

从以上数据可以明显看出，使用“改良剂”的小区小麦产量明显高于对照和只使用化学肥料的小麦产量，这些都可以直观的看出“改良剂”的良好效果，而且两种配方使用得当。为进一步检验“调理剂”作用，本实验对各小区土壤硝酸盐含量进行调查(见表6)，土壤亚硝酸盐采用乙二胺比色法，数量很少，可以忽略不计。硝酸盐采用酚二磺酸比色法测定。

        表6沙河小区土壤质量  硝酸盐毫克/公斤

从以上数据可以看出，使用“调理剂”的小区土壤硝酸盐含量相对较低，这说明“调理剂”还具有消除土壤有害物质的作用。

根据土壤改良需要、当地实际情况、农民的施肥习惯以及本产品的特点分为第一年用的“初改剂”(配方2A)和以后长期使用的“深改剂”(配方1B)两套配方；“深改剂”又同时可作为作“基肥”，“深改剂”同时可作为“冲施肥”，以充分发挥其既能改良土壤酸碱度又可以增加地力的作用。

用量为：“初改剂”根据不同作物亩用量在100-300公斤；“深改剂”根据不同作物生长情况而定。“初改剂”直接均匀地撒于地表随犁翻入土中或单行起垄撒在土中，应将“初改剂”按行称量匀施地表，起垄覆盖。一垄双行或不起垄的则按行开沟15厘米顺沟施入然后覆土栽种。也可在播种时拨撒在土中。“深改剂”浇水时撒在水头，使其顺水均匀分布。

施用配方2A对土壤理化性质的影响

在商河林场使用按照配方2A生产产品作基肥，亩用量在100公斤，种植作物为西瓜，西瓜收获后品质明显提高，口感好。选择2个点连续取样，观测土壤pH值与含盐量的变化，结果列于表7，3月份的数据是未施用盐碱地改良增肥剂的土壤状况，盐碱地改良增肥剂于3月5日施入。

            表7配方2A对土壤理化性质的影响

从监测结果看出，按照配方2A生产的盐碱地改良增肥剂对于改良盐碱土土壤的理化性质，降低土壤pH值和含盐量，提高土壤速效养分转化速率，增加土壤速效养分含量有显著的效果。试验点1的土壤pH值在使用盐碱地改良增肥剂1个月后便由8降到7.5，土壤含盐量由1.06％降到0.81；2个月后土壤pH值一直稳定在7.5，土壤含盐量继续下降至0.43。试验点2的土壤pH值在使用盐碱地改良增肥剂1个月后便由8降到7.5，土壤含盐量由1.23％降到1.03；2个月后土壤pH值又降到7.0，土壤含盐量下降至068。在西瓜生长期间，土壤速效养分一直保持上升趋势，在小麦的试验中我们也曾观测到相同的现象，说明菌肥与有机肥混合后有效改进了盐碱土的保肥与供肥性。

例2：菌液配制方法：

本复合菌液共有四种常用菌复合而成，均能在市场采购到，分别为：里氏木霉(Trichoderma reesei)，植物乳杆菌(Lactobacillusplantarum)，酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)(1941，1942)，米苏里游动放线菌(Actinoplanes missouriensis)，按以下比例配制培养基：

牛肉膏    100000克        可溶性淀粉    50000克

KNO₃     20000克        K₂HPO₄     1000克

MnSO₄    500克          FeSO₄       100克

Nacl     20000克         葡萄糖        10000克

将上述原料混匀后消毒，再加入无菌水1000000毫升配制成营养液，加入1∶1∶1∶1比例的以上四种微生物菌种10000毫升后摇动5分钟，37℃+2℃培养120小时，培养期间每天将培养液振摇和放气，至产品为带有酸甜气味的棕色液体。

例3：菌液配制方法：

本复合菌液共有四种常用菌复合而成，均能在市场采购到，分别为：里氏木霉(Trichoderma reesei)，植物乳杆菌(Lactobacillusplantarum)，酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)(1941，1942)，米苏里游动放线菌(Actinoplanes missouriensis)，按以下比例配制培养基：

牛肉膏    100000克        可溶性淀粉    50000克

KNO₃     20000克        K₂HPO₄     1000克

MnSO₄    500克          FeSO₄       100克

Nacl     20000克         葡萄糖        10000克

将上述原料混匀后消毒，再加入无菌水1000000毫升配制成营养液，加入1∶1.1∶1.05∶1.2比例的以上四种微生物菌种共10000毫升后摇动5分钟，37+2℃培养120小时，培养期间每天将培养液振摇和放气，至产品为带有酸甜气味的棕色液体。

例4：菌液配制方法：

本复合菌液共有四种常用菌复合而成，均能在市场采购到，分别为：里氏木霉(Trichoderma reesei)，植物乳杆菌(Lactobacillusplantarum)，酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)(1941，1942)，米苏里游动放线菌(Actinoplanes missouriensis)，按以下比例配制培养基：

牛肉膏    100000克        可溶性淀粉    50000克

KNO₃     20000克        K₂HPO₄     1000克

MnSO₄   500克        FeSO₄     100克

Nacl    20000克       葡萄糖      10000克

将上述原料混匀后消毒，再加入无菌水1000000毫升配制成营养液，加入1∶1.4∶1.5∶2.0比例的以上四种微生物菌种共10000毫升后摇动5分钟，37+2℃培养120小时，培养期间每天将培养液振摇和放气，至产品为带有酸甜气味的棕色液体。

Claims (10)

1、一种盐碱地改良增肥剂，其特征在于由微生物复合菌液和干料组成，其中微生物复合菌液和干料的重量比为1∶80-150，所述的微生物复合菌液由里氏木霉(Trichoderma reesei)、植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum)、酿酒酵母(Saccharomycescerevisiae)(1941，1942)和米苏里游动放线菌(Actinoplanesmissouriensis)组成。

2、根据权利要求1所述的盐碱地改良增肥剂，其特征在于微生物复合菌液和干料的重量比为1∶90-130。

3、根据权利要求1所述的盐碱地改良增肥剂，其特征在于微生物复合菌液和干料的重量比为1∶100-120。

4、根据权利要求1-3之一所述的盐碱地改良增肥剂，其特征在于所述的微生物复合菌液是由里氏木霉、植物乳杆菌、酿酒酵母和米苏里游动放线菌种按照重量配比为5-8∶5-10∶6-10∶8-12的比例经发酵而成。

5、根据权利要求4所述的盐碱地改良增肥剂，其特征在于上述四种菌的配比比例为6-8∶5-8∶8-10∶8-10。

6、根据权利要求4所述的盐碱地改良增肥剂，其特征在于上述四种菌的配比比例为1∶1∶1∶1。

7、根据权利要求1-3之一所述的盐碱地改良增肥剂，其特征所述的干料组成为：

石膏                                          5-20重量份

鸡粪                                          5-25重量份

豆粕                                          50-100重量份。

8、根据权利要求7所述的盐碱地改良增肥剂，其特征所述的干料组成为：

石膏                                          10-20重量份

鸡粪                                          10-25重量份

豆粕                                          60-90重量份。

9、根据权利要求1-3之一所述的盐碱地改良增肥剂的制备方法，其特征在于将干料粉碎、混匀，加入经过发酵制成的菌液发酵液，再混匀，然后密封发酵4-5天，待出现酒香味后取出，烘干、装袋。

10、根据权利要求4-6之一所述的盐碱地改良增肥剂，其特征在于所述的微生物复合菌液是通过下述方法获得：

按以下比例配制：

牛肉膏          100000克        可溶性淀粉       50000克

KNO₃           20000克         K₂HPO₄        1000克

MnSO₄          500克           FeSO₄          100克

Nacl            20000克         葡萄糖           10000克

将上述原料混匀后消毒，再加入无菌水1000000毫升配制成营养液，加入以上四种微生物菌种共10000毫升后摇动5分钟，在37+2℃培养120小时，培养期间每天将培养液振摇和放气，至产品为带有酸甜气味的棕色液体即成。