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一种 土壤 微 生物改良剂及其制备方法

阅读：1021发布：2020-08-21

专利汇可以提供一种土壤微生物改良剂及其制备方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明涉及一种土壤微生物改良剂及其制备方法，属于土壤修复技术领域。土壤微生物改良剂包括功能微生物和载体，二者的质量比例为：功能微生物20％-40％，载体60％-80％。所述功能微生物为侧孢芽孢杆菌Bacillus laterosporus，巨大芽孢杆菌Bacillus megaterium，胶冻样芽孢杆菌Bacillus mucilaginosus，地衣芽胞杆菌Bacillus licheniformis，泾阳链霉菌Streptomyces chingyangensis，植物乳杆菌Lactobacillus plantarum，环状芽孢杆菌Bacillus circulans，施氏假单胞菌Pseudomonas stutzeri，绿色木霉Trichoderma viride中的一种或几种。本发明所述土壤微生物改良剂利用特定土壤中筛选出的功能微生物培养富集，并附于载体制备而成，对土壤具有很强的适应能力和定殖能力，可以快速调整土壤中微生物菌群平衡，修复土壤结构，从根本上解决土壤板结、农药残留等土地问题。，下面是一种土壤微生物改良剂及其制备方法专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种土壤微生物改良剂，其特征在于，包括功能微生物和载体，所述功能微生物为侧孢芽孢杆菌Bacillus laterosporus，巨大芽孢杆菌Bacillus megaterium，胶冻样芽孢杆菌Bacillus mucilaginosus，地衣芽胞杆菌Bacillus licheniformis，泾阳链霉菌Streptomyces chingyangensis，植物乳杆菌Lactobacillus plantarum，环状芽孢杆菌Bacillus circulans，施氏假单胞菌Pseudomonas stutzeri或绿色木霉Trichoderma viride中的一种或几种，所述功能微生物均筛选自土壤。
2.根据权利要求1所述的一种土壤微生物改良剂，其特征在于，所述功能微生物和载体的质量比例为：
功能微生物  20％-40％
载体        60％-80％。
3.根据权利要求2所述的一种土壤微生物改良剂，其特征在于，所述功能微生物的质量百分比为胶冻样芽孢杆菌10％-30％、泾阳链霉菌10％-30％、植物乳杆菌30％-50％、绿色木霉10％-30％。
4.根据权利要求1所述的一种土壤微生物改良剂，其特征在于，所述载体的原料包括动物粪便和植物原料，所述动物粪便包括鸡粪、鸭粪或猪粪中的一种或几种，所述植物原料包括木屑、秸秆或稻壳中的一种或几种。
5.根据权利要求4所述的一种土壤微生物改良剂，其特征在于，所述载体的原料为鸡粪和秸秆，经发酵腐熟除臭后，低温烘干粉碎使用。
6.根据权利要求1所述的一种土壤微生物改良剂，其特征在于，所述功能微生物为粉状，每克粉剂的活菌量为2×109-1×1010。
7.一种如权利要求4所述的土壤微生物改良剂的制备方法，其特征在于，所述载体的制备步骤包括：
1)粉碎和混合：将植物原料进行粉碎并与动物粪便混合；
2)接种：接种发酵菌剂；
3)发酵。
8.根据权利要求7所述的土壤微生物改良剂的制备方法，其特征在于，所述载体的原料质量比例为：
动物粪便  10％-60％
植物原料  10％-60％
发酵菌剂  5％-10％
水     0％-40％。
9.根据权利要求8所述的土壤微生物改良剂的制备方法，其特征在于，所述发酵菌剂包括粪肠球菌、枯草芽孢杆菌、酿酒酵母或黑曲霉中的一种或几种。
10.根据权利要求9所述的土壤微生物改良剂的制备方法，其特征在于，所述载体的制备步骤还包括发酵之后的烘干步骤和烘干之后的粉碎步骤；所述烘干步骤满足条件：烘干温度50℃-70℃，烘干后水分含量13％-17％；所述发酵步骤满足条件：发酵前湿物料的水分含量控制在30％-50％，发酵温度30℃-40℃，发酵时间3-5天。

说明书全文

一种土壤 微 生物改良剂及其制备方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种土壤微生物改良剂及其制备方法，属于土壤修复技术领域。

背景技术

[0002] 我国许多地区的耕地由于长期掠夺式耕作，养分流失，耕地质量遭到严重破坏。化肥的发明和使用在一定时间内促进了农业的发展，但长期使用也突显出很多弊端。过于依赖化肥的使用，以及化肥利用率较低，使耕地普遍出现退化、耕作层变浅、土地板结、环境污染等一系列问题。为了农业的可持续发展，达到高产、优质、高效的目的，土壤的改良和修复是必须引起重视。

[0003] 目前的物理性改良剂只能改变土壤的物理性状，但并没有从根本上解决问题，而利用有益微生物来改善作物根际土壤的微生态区系，将农作物难以利用的物质转化成可被利用的有效营养物质，修复土壤结构，真正达到修复土壤的目的。然而，市场上的微生物改良剂也存在一定的问题，例如微生物种类太多，不仅成本增加，而且造成营养竞争，互相抑制；微生物不是土壤中的天然微生物，作用明显但却无法在土壤中定殖，需要不断补充；微生物添加到土壤中后，由于生长环境恶劣且缺乏营养贫乏，生长繁殖缓慢，无法发挥作用；有些微生物改良剂中添加了部分营养物质，但同时也增加了成本，而且营养不均衡等等。

发明内容

[0004] 针对现有技术存在的上述缺陷，本发明提出了一种土壤微生物改良剂及其制备方法。

[0005] 本发明是采用以下的技术方案实现的：

[0006] 一种土壤微生物改良剂，包括功能微生物和载体，所述功能微生物为侧孢芽孢杆菌Bacillus laterosporus，巨大芽孢杆菌Bacillus megaterium，胶冻样芽孢杆菌Bacillus mucilaginosus，地衣芽胞杆菌Bacillus licheniformis，泾阳链霉菌Streptomyces chingyangensis，植物乳杆菌Lactobacillus plantarum，环状芽孢杆菌Bacillus circulans，施氏假单胞菌Pseudomonas stutzeri，绿色木霉Trichoderma viride中的一种或几种，所述功能微生物均筛选自土壤。所用菌种都是精选的强势菌种，筛选自特定环境土壤，各菌种之间不存在竞争关系，对土壤适应性强，能够快速的生长繁殖，并在土壤中定殖。

[0007] 所述功能微生物和载体的质量比例为：功能微生物20％-40％、载体60％-80％。

[0008] 本发明采用的是微生物和植物联合修复的方法，所用菌种生长过程中分泌的代谢产物可以促进农作物根系的生长，从而促进土壤中沉积的磷、钾等元素的吸收利用，加快土壤修复速度。同时残留在土壤中的作物根系还可增加土壤中的有机质含量。

[0009] 所述功能微生物及质量比例为胶冻样芽孢杆菌10％-30％、泾阳链霉菌10％-30％、植物乳杆菌30％-50％、绿色木霉10％-30％，该菌种配比特别适用于土壤轻度盐碱化的情况，具有较好的修复效果。

[0010] 本发明的技术方案并不限于一种土地类型，对于不同类型的土地类型可以有不同的组合方式：对于出现土壤板结的情况，优选菌种为巨大芽孢杆菌、胶冻样芽孢杆菌、泾阳链霉菌、绿色木霉；对于土壤病虫害严重的情况，优选菌种为地衣芽孢杆菌、侧孢芽孢杆菌、胶冻样芽孢杆菌、绿色木霉；对于农药残留超标的情况，优选菌种为施氏假单胞菌、巨大芽孢杆菌、植物乳杆菌、地衣芽孢杆菌。

[0011] 所述载体的原料包括动物粪便和植物原料，所述动物粪便包括鸡粪、鸭粪、猪粪中的一种或几种，所述植物原料包括木屑、秸秆、稻壳中的一种或几种。

[0012] 所述载体的原料为鸡粪和秸秆，经发酵腐熟除臭后，低温烘干粉碎使用。以鸡粪等动物粪便和秸秆等植物原料作为载体，植物原料可以增加土壤中的有机质含量，增加肥力，而鸡粪等动物粪便中含有大量的未被利用的营养物质，从而为微生物的生长提供了丰富的营养成分，保证微生物持久发挥作用。

[0013] 所述功能微生物为粉状，每克粉剂的活菌量为2×109-1×1010。

[0014] 所述载体的制备步骤包括：

[0015] 1)粉碎和混合：将植物原料进行粉碎并与动物粪便混合；

[0016] 2)接种：接种发酵菌剂；

[0017] 3)发酵。

[0018] 可以先将植物原料粉碎后，再与动物粪便混合，也可以将二者混合之后再实施粉碎。

[0019] 所述载体原料的质量比例为：

[0020] 动物粪便 10％-60％

[0021] 植物原料 10％-60％

[0022] 发酵菌剂 5％-10％

[0023] 水 0％-40％。

[0024] 所述发酵菌剂包括粪肠球菌、枯草芽孢杆菌、酿酒酵母、黑曲霉中的一种或几种。

[0025] 所述载体的制备步骤还包括发酵之后的烘干步骤和烘干之后的粉碎步骤。所述烘干步骤满足条件：烘干温度50℃-70℃，烘干后水分含量13％-17％。所述发酵步骤满足条件：发酵前湿物料的水分含量控制在30％-50％，发酵温度30℃-40℃，发酵时间3-5天。本发明所用载体富含营养成分，经过有益菌的无害化腐熟处理，带有大量有益活菌及其代谢产物，能够为功能微生物提供丰富的营养物质，保证微生物生长繁殖所需，使微生物能够持久发挥修复作用。

具体实施方式

[0026] 为了使本发明目的、技术方案更加清楚明白，下面通过实施例对本发明作进一步详细说明。

[0027] 实施例一

[0028] 功能微生物选择侧孢芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、胶冻样芽孢杆菌、地衣芽胞杆菌、泾阳链霉菌、植物乳杆菌、环状芽孢杆菌和绿色木霉，按照等比例混合，混合后每克粉剂活菌量为8.37×109，所述功能微生物均筛选自土壤。

[0029] 载体由鸡粪和秸秆按1:1比例混合，接种3％的枯草芽孢杆菌和3％的黑曲霉，水分含量控制在40％，在30℃下发酵。发酵过程中温度先升高后降低，腐熟速度较快，3天后发酵结束。由于菌种能够产生耐高温的芽孢或孢子，在70℃条件下烘干，然后粉碎。载体感官上臭味基本消失，测得每克干料活菌量为1.46×109。

[0030] 将功能微生物和载体按照质量比3：7的比例混合，制得微生物土壤改良剂。

[0031] 实施例二

[0032] 微生物土壤改良剂中所用功能微生物发挥作用的关键影响因素在于对土壤的适应能力，实现菌群的稳定生长和繁殖。本实施例将微生物土壤改良剂的菌种与来自其他途径的相同菌种进行对比试验，验证功能菌群的适应性和稳定性。

[0033] 选取地衣芽孢杆菌、植物乳杆菌和绿色木霉三种微生物作为试验对比菌株，试验组选用的三种微生物均筛选自土壤，对照组选用的三种微生物均来自于其他途径，其他条件相同。载体选用鸡粪和秸秆按1:1比例混合，接种3％的枯草芽孢杆菌和3％的黑曲霉，水分含量控制在40％，在30℃下发酵。发酵结束高温烘干，将载体中所含的的发酵菌种全部杀灭，然后将两组微生物菌剂分别和载体按照30％：70％的比例混合，制得微生物土壤改良剂。

[0034] 首先将土壤进行杀菌预处理，然后将对照组和试验组微生物土壤改良剂施加到土壤中，接种后取样测定微生物活菌量，在自然环境下放置15天再次取样测定，对比结果如下：

[0035] 表1土壤适应性试验活菌量测定结果单位：亿/克[0036]

[0037]

[0038] 通过以上结果看出，虽然微生物种属相同，但筛选自不同环境的菌株差异较大，对照组在15天内就出现了大量死亡，其中植物乳杆菌的存活率只有54％；而试验组存活率都在90％以上，而且地衣芽孢杆菌还出现了明显增长。因此，筛选自土壤的微生物菌株是生产土壤改良剂最适宜的菌种，能够最大程度地保持菌种活性，作用更加持久有效。

[0039] 实施例三

[0040] 功能微生物选择巨大芽孢杆菌、胶冻样芽孢杆菌、泾阳链霉菌和绿色木霉，按照质量比为2：2：3：3的比例混合，混合后每克粉剂活菌量为7.24×109。

[0041] 载体由鸡粪和秸秆按2:1比例混合，接种5％的粪肠球菌和3％的酿酒酵母，水分含量控制在30％，在35℃下发酵。发酵过程中温度先升高后降低，腐熟速度相对较慢，5天后发酵结束。由于所用菌种不耐高温，在50℃条件下烘干，然后粉碎。载体感官上臭味完全消失，并带有酒香味，测得每克干料活菌量为9.83×108。

[0042] 将功能微生物和载体按照质量比为2：3的比例混合，制得微生物土壤改良剂。

[0043] 将微生物土壤改良剂应用于出现土壤板结问题的玉米田，在土地翻耕前，按照10kg/亩的施用量均匀撒在地面，然后进行翻耕，并选取条件相同的相邻地块作为对照，对照组只使用等量的经过灭菌处理的载体。试验过程按照常规方法进行管理，正常灌溉。试验开始前取样测定土壤中的有机质含量、速效磷含量、速效钾含量，以及改良剂带入的微生物总量。试验一个月后，取样测定。与对照组地块相比，土壤有机质含量提高了24.3％，速效磷和速效钾分别提高了11.6％和17.1％，微生物存活率91.8％，说明微生物改良剂在使用过程中稳定性很好，而且土壤修复效果明显。从玉米植株来看，试验组生长整齐，且根系发达。
收获后，测定试验组产量对对照组提高了18.4％。

[0044] 实施例四

[0045] 功能微生物选择胶冻样芽孢杆菌、泾阳链霉菌、植物乳杆菌和绿色木霉，按照质量9
比为1:1:2:1的比例混合，混合后每克粉剂活菌量为8.44×10。

[0046] 载体由鸡粪和秸秆按1:2比例混合，接种5％的粪肠球菌和3％的黑曲霉，水分含量控制在50％，在35℃下发酵。发酵过程中温度先升高后降低，腐熟速度相对较慢，4天后发酵结束。发酵后物料在50℃条件下烘干，然后粉碎。载体感官上臭味完全消失，并带有酸味，测9
得每克干料活菌量为1.36×10。

[0047] 将功能微生物和载体按照质量比为2:3的比例混合，制得微生物土壤改良剂。

[0048] 将微生物土壤改良剂在存在土壤盐碱化问题的蔬菜基地进行应用试验，以大棚番茄作为试验对象，由于土壤轻度盐碱，影响了番茄口感。试验过程是在施底肥的过程中，将微生物土壤改良剂按照20kg/亩的施用量使用，试验时间为一个月，分别于试验开始时和结束时取样测定。通过检测结果表明，使用微生物土壤改良剂对轻度盐碱土壤具有显著修复效果，土壤含盐量由0.44％下降至0.19％，土壤pH值由7.6下降至6.8，收获番茄口感明显改善。

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