技术领域
[0001] 本
发明涉及氮磷污染防治技术领域，更具体的说是涉及一种适用于设施菜地的氮磷调理剂及其制备方法。
背景技术
[0002] 我国设施农业发展迅速，生产面积自1983年的1.5万公顷已增加至2015年的575万公顷，其中设施蔬菜占90％以上。设施蔬菜种植制度单一，复种指数高；为保证蔬菜高产，农民往往大量施用化肥。据调查，设施蔬菜每季施氮量为N 674～1785kg/hm2，施磷量为P2O5460～2460kg/hm2，平均投入量超过蔬菜养分需求量的7.2倍和12.9倍。然而，氮磷
肥料的当季利用率很低，仅为10％～18％，导致氮磷在
土壤中大量累积。
[0003] 耕层土壤硝态氮平均含量可达695～936mg/kg，比粮田高13～18倍；平均每季磷素盈余量为P 527kg/hm2，87％的设施菜地有效磷含量超过了磷环境
阈值。
[0004] 集约化设施蔬菜种植区传统的灌
水模式为大水漫灌，每季灌水量达800～1000mm。即使采用
滴灌每季蔬菜灌水量也达300～450mm。在此情景下，氮磷流失量大，面源污染负荷严重。在传统的水肥管理模式下，氮素的淋溶流失可达20％～40％，每年有N 250～500kg/hm2硝态氮淋溶损失。磷素的淋溶系数要低于氮素，然而，当有效磷含量超过其环境阈值时，磷的淋溶流失
风险加大。
[0005] 氮磷是
水体质量安全的最大威胁，削减农业源氮磷向环境排放是面源污染防控的核心。农业排放TN、TP占全国
排放量的57.2％和67.3％。
[0006] 土壤变坏了，蔬菜变“馋了”，不
施肥不长，施了肥料也不如以前长的好，特别是在连续种植三年以上的
温室中更明显，这一问题在菜农连续使用肥料的方法不改变的温室中更为严重；过量施肥导致上述
酸化、盐
碱化、微
生物多样性降低等问题。
[0007] 目前的设施菜田土壤氮磷污染防控技术主要分为源头控制、过程阻断、末端治理这三方面。但是各方法都存在一些弊端，从源头减量施肥措施进行控制，虽然从源头上进行了控制，减少了氮磷的投入量，但是可能会出现两个问题，一是减少氮磷的投入量容易造成蔬菜减产，二是对于设施菜地氮磷含量很高的土壤无法改变现状。过程阻断主要指物理阻隔氮磷元素的淋溶损失，但是物理阻隔技术要求的成本高不易推广。而末端治理技术的研发缺乏产品
支撑。
[0008] 故提供一种成本低、制作简便、防控效果好的适用于设施菜地的氮磷调理剂及其制备方法是本领域技术人员亟需解决的问题。
发明内容
[0009] 有鉴于此，本发明针对国内设施菜地土壤中存在氮磷积累量高、氮磷利用率低等实际问题和需求，提供了一种成本低、制作简便、防控效果好的氮磷
吸附载体及其制备方法。
[0010] 为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
[0011] 一种适用于设施菜地的氮磷调理剂，包括如下质量份数的组分：假单胞杆菌10-18份、芽孢杆菌5-12份、丝状
酵母5-12份、光合细菌5-12份、
反硝化细菌10-18份和氮磷吸附载体25-35份。
[0012] 各种
微生物菌剂所起的作用为：(1)分解有机质、解磷、同化吸收、反硝化；(2)改变氮磷赋存形态、吸收利用硝态氮、消耗土壤中
硝酸氮、亚硝酸氮；(3)活化土壤中难溶性
磷酸盐。
[0013] 氮磷吸附载体的主要功效为：(1)吸附土壤中的氮磷，暂时储存作用，当土壤溶液中的氮磷浓度降低时，就释放出来，当浓度高时吸附氮磷；(2)与微生物菌剂混和，为其提供载体，使微生物菌剂进入土壤中有较强的缓冲性，提高菌的成活率和适应性，更有利于菌剂发挥作用。
[0014] 进一步地，一种适用于设施菜地的氮磷调理剂，包括如下质量份数的组分：假单胞杆菌10-15份、芽孢杆菌5-10份、丝状酵母5-10份、光合细菌5-10份、反硝化细菌10-15份和氮磷吸附载体25-30份。
[0015] 进一步地，一种适用于设施菜地的氮磷调理剂，包括如下质量份数的组分：假单胞杆菌13份、芽孢杆菌7份、丝状酵母7份、光合细菌7份、反硝化细菌7份和氮磷吸附载体13份。
[0016] 优选的，所述氮磷调理剂中活菌数≥8×108cfu/g。
[0017] 优选的，所述氮磷吸附载体的粒径小于0.1mm。
[0018] 一种适用于设施菜地的氮磷调理剂的制备方法，包括如下步骤：
[0019] (1)氮磷吸附载体的制备：
[0020] ①将玉米秸秆分散于
乙醇溶液中，二者质量体积比为1:10，依次加入NaOH溶液和3-氯-2-羟丙基三甲基
氯化铵，45℃水浴搅拌反应3h；
[0021] ②将反应体系pH调至中性，过滤得反应预产物；
[0022] ③将反应预产物依次用甲醇溶液和乙醇溶液洗涤，60℃烘干至恒重得到氮磷吸附载体；
[0023] (4)将假单胞杆菌、芽孢杆菌、丝状酵母、光合细菌和反硝化细菌按照质量份数称量、混合均匀，得复合菌剂备用；
[0024] (5)将氮磷吸附载体和复合菌剂按质量份数称量、混合均匀即得氮磷调理剂。
[0025] 优选的，所述步骤①中NaOH溶液的质量浓度为2％，玉米秸秆与NaOH溶液的质量体积比为1：3/4。
[0026] 优选的，所述步骤①中玉米秸秆与3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵的质量比为1:2。
[0027] 优选的，所述步骤②中pH调节使用
冰醋酸和氢
氧化钠。
[0028] 经由上述的技术方案可知，与
现有技术相比，本发明取得的有益效果为：
[0029] (1)氮磷调理剂可以改善土壤微生物生态环境、促进
植物生长，同时作为生物
有机肥施用；
[0030] (2)分解有机质、解磷、同化吸收、反硝化；改变氮磷赋存形态、吸收利用硝态氮、消耗土壤中硝酸氮、亚硝酸氮；活化土壤中难溶性磷酸盐。
[0031] (3)氮磷吸附载体与微生物菌剂混和，为其提供载体，使微生物菌剂进入土壤中有较强的缓冲性，提高菌的成活率和适应性，更有利于菌剂发挥作用。
[0032] (4)成本低、制备工艺简单，易于工业化生产和推广。
附图说明
[0033] 为了更清楚地说明本发明
实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
[0034] 图1附图为本发明实验1中不同施肥处理对黄瓜产量的影响；
[0035] 图2附图为本发明实验1中不同施肥处理对黄瓜中硝酸盐含量的影响。
具体实施方式
[0036] 下面将结合本发明实施例中的附图，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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0037] 实施例中的微生物来源如下：
[0038] 假单胞杆菌购自上海研生实业有限公司；
[0039] 芽孢杆菌购自上海地天生物科技有限公司；
[0040] 丝状酵母购自北纳生物；
[0041] 光合细菌购自上海光语生物科技有限公司；
[0042] 反硝化细菌购自北海群林
生物工程有限公司。
[0043] 实施例1
[0044] (1)氮磷吸附载体的制备
[0045] ①取8kg玉米秸秆分散于80L乙醇中，依次加入6L质量浓度为2％的NaOH溶液和16kg 3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵，45℃水浴搅拌反应3h；
[0046] ②使用冰醋酸和氢氧化钠将反应体系pH调至中性，过滤，得反应预产物；
[0047] ③将反应预产物依次用甲醇溶液和乙醇溶液充分洗涤，60℃烘干至恒重，得到氮磷吸附载体；
[0048] (2)称取假单胞杆菌10kg、芽孢杆菌5kg、丝状酵母5kg、光合细菌5kg、反硝化细菌10kg，混合均匀，得到复合菌剂备用；
[0049] (3)将上述复合菌剂与氮磷吸附载体25kg混合均匀，即得氮磷调理剂。
[0050] 实施例2
[0051] (1)氮磷吸附载体的制备同实施例1；
[0052] (2)称取假单胞杆菌18kg、芽孢杆菌12kg、丝状酵母12kg、光合细菌12kg、反硝化细菌18kg，混合均匀，得到复合菌剂备用；
[0053] (3)将上述复合菌剂与氮磷吸附载体35kg混合均匀，即得氮磷调理剂。
[0054] 实施例3
[0055] (1)氮磷吸附载体的制备同实施例1；
[0056] (2)称取假单胞杆菌10kg、芽孢杆菌5kg、丝状酵母5kg、光合细菌5kg、反硝化细菌10kg，混合均匀，得到复合菌剂备用；
[0057] (3)将上述复合菌剂与氮磷吸附载体25kg混合均匀，即得氮磷调理剂。
[0058] 实施例4
[0059] (1)氮磷吸附载体的制备同实施例1；
[0060] (2)称取假单胞杆菌15kg、芽孢杆菌10kg、丝状酵母10kg、光合细菌10kg、反硝化细菌15kg，混合均匀，得到复合菌剂备用；
[0061] (3)将上述复合菌剂与氮磷吸附载体30kg混合均匀，即得氮磷调理剂。
[0062] 实施例5
[0063] (1)氮磷吸附载体的制备同实施例1；
[0064] (2)称取假单胞杆菌13kg、芽孢杆菌7kg、丝状酵母7kg、光合细菌7kg、反硝化细菌7kg，混合均匀，得到复合菌剂备用；
[0065] (3)将上述复合菌剂与氮磷吸附载体13kg混合均匀，即得氮磷调理剂。
[0066] 实验1
[0067] (1)试验地点：山东兰陵
[0068] (2)试验设计：实验共设置4个处理，每个处理4畦，面积57.6m3。每个处理288株黄瓜，黄瓜品种为刺瓜1701，
灌溉方式为微喷，具体实验处理如下：
[0069] ①FP组：基肥为菌渣、稻壳和
牛粪混合腐熟而成的有机肥，用量40kg/亩，同时追施氮磷肥，氮磷肥为尿素硝酸铵溶液、多俊磷酸铵；
[0070] ②CK组：基肥为菌渣、稻壳和牛粪混合腐熟而成的有机肥，用量40kg/亩，同时追施磷
钾肥；
[0071] ③MP组：基肥为菌渣、稻壳和牛粪混合腐熟而成的有机肥，用量40kg/亩，同时追施市售土壤调理剂产品，用量25kg/亩；
[0072] ④NP组：基肥在FP组的
基础上同时施用本发明实施例5制备的氮磷调理剂，用量10kg/亩；追施在FP组的基础上同时施用本发明实施例5制备的氮磷调理剂，用量为1kg/亩。
[0073] 黄瓜整个生育期氮磷钾的投入量见表1。
[0074] 表1各处理氮磷钾投入量
[0075]
[0076] (3)测定指标：土壤中硝态氮、铵态氮和磷酸根的含量，淋溶水中总氮、磷的含量，黄瓜产量及黄瓜中硝酸盐含量。
[0077] (4)测定方法：
[0079] 土样采集0-100cm的土样，每20cm为一层，共采5层；
[0080] 淋溶水采自90cm以下土层中提前埋设的淋溶桶。
[0081] ②通过氮素连续流动分析仪(TRAACS 2000,Bran and Luebbe,Norderstedt,Germany)测定硝态氮含量；
[0082] ③产量测定：黄瓜每次采摘均登记产量，累计加合整个生育期的产量换算成亩产量数；
[0083] ④硝酸盐含量测定：采用高效液相色谱法测定黄瓜中硝酸盐的含量；
[0084] ⑤速效磷采用0.5mol·L-1NaHCO3(pH＝8.5)浸提-钼锑抗比色法；
[0085] ⑥铵态氮含量采用
苯酚-
次氯酸盐比色法测定；
[0086] ⑦磷酸根含量的测定采用GB11893-89的方法：
[0087] ⑧总氮含量采用碱性过
硫酸钾消解紫外分光光度法。
[0088] (5)测定结果：
[0089] ①不同施肥处理对黄瓜产量的影响
[0090] 不同施肥处理对黄瓜产量的影响如图1所示。
[0091] 由图1可知，CK组黄瓜产量最低，为7331kg/亩，比FP组减产13.9％。而MP组和NP组均对黄瓜有增产效果，分别增产3.4％和8.9％。NP组黄瓜产量最高为9280kg/亩。
[0092] ②不同施肥处理对黄瓜中硝酸盐含量的影响
[0093] 不同施肥处理对黄瓜中硝酸盐含量的影响如图2所示。
[0094] 由图2可以看出，黄瓜硝态氮含量最高的是FP组，216.7mg/kg，CK组和MP组黄瓜硝酸盐含量显著低于FP组，而NP组黄瓜中硝酸盐含量最低，显著低于其他各处理。
[0095] ③不同施肥处理对土壤理化性质的影响
[0096] NP组处理设施菜地土壤中硝态氮、铵态氮和磷酸根的含量较FP组，削减率分别为31.8％、29.7％和72.1％；NP组处理较FP组，总氮的淋失量降低了19.7％，总氮淋失量减少
3.02kg/亩，磷素淋失量减少0.05kg/亩。
[0097] 本
说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
[0098] 本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
