本發(fā)明涉及肥料領(lǐng)域，尤其涉及一種鹽堿地改良的微生物菌劑及其制備方法。
背景技術(shù)：
修復(fù)鹽堿灘地土壤的活化調(diào)理劑營(yíng)養(yǎng)元素全面，能夠改良土壤，改善使用化肥造成的土壤板結(jié)。改善土壤理化性狀，增強(qiáng)土壤保水、保肥、供肥的能力。修復(fù)鹽堿灘地土壤的活化調(diào)理劑中的有益微生物進(jìn)入土壤后與土壤中微生物形成相互間的共生增殖關(guān)系，抑制有害菌生長(zhǎng)并轉(zhuǎn)化為有益菌，相互作用，相互促進(jìn)，起到群體的協(xié)同作用，有益菌在生長(zhǎng)繁殖過程中產(chǎn)生大量的代謝產(chǎn)物，促使有機(jī)物的分解轉(zhuǎn)化，能直接或間接為作物提供多種營(yíng)養(yǎng)和刺激性物質(zhì)，促進(jìn)和調(diào)控作物生長(zhǎng)。提高土壤孔隙度、通透交換性、和植物成活率，增加有益菌和土壤微生物。同時(shí)，在作物根系形成的優(yōu)勢(shì)有益菌群能抑制有害病原菌繁衍，增強(qiáng)作物抗逆抗病能力，降低重茬作物的病情指數(shù)，連年施用可大大緩解連作障礙。減少環(huán)境污染，對(duì)人、畜、環(huán)境安全、無毒，是一種環(huán)保型肥料。
修復(fù)鹽堿灘地土壤的活化調(diào)理劑是根據(jù)根際土壤微生態(tài)學(xué)和植物營(yíng)生理學(xué)原理，以多功能微生物活性菌(固氮菌、解磷菌、鉀細(xì)菌)為核心，以優(yōu)質(zhì)肥料型有機(jī)質(zhì)為載體，再配以少量的無機(jī)養(yǎng)分及微量元素加工而成的具有無污染、無公害，適于生產(chǎn)綠色食品的新型肥料。這種新型肥料既能向農(nóng)作物供肥，又可向作物根際土壤引植有益微生物優(yōu)勢(shì)群體，達(dá)到肥田壯苗、促生防病及優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)的目的。按照農(nóng)業(yè)部修復(fù)鹽堿灘地土壤的活化調(diào)理劑行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)(NY/T798-2004)的要求，有效活菌數(shù)量必須大于2千萬個(gè)/克、總養(yǎng)分(N+P2O5+K2O)必須大于6％。要保證高的活菌數(shù)量，占產(chǎn)品配方比例70％-80％的載體原料是影響活菌數(shù)量的主要因素。目前市場(chǎng)上生產(chǎn)修復(fù)鹽堿灘地土壤的活化調(diào)理劑產(chǎn)品主要有以下幾個(gè)問題：
1、主要利用草炭或腐植酸作為有機(jī)載體。草炭和腐植酸中含有大量的有機(jī)質(zhì)，C/N比符合微生物的生存條件，能夠保證微生物的活菌數(shù)量。但草炭和腐植酸屬于礦物質(zhì)，受國(guó)家資源的限制，大量開采會(huì)破壞生態(tài)，而且施在土壤中很難溶解，其中的有機(jī)質(zhì)和腐植酸很難被作物利用，影響肥效，同時(shí)草炭和腐植酸的價(jià)格也逐年上漲，產(chǎn)品的生產(chǎn)成本也在逐年提高。
2、產(chǎn)品劑型主要以粉狀為主。由于修復(fù)鹽堿灘地土壤的活化調(diào)理劑中含有活菌，造粒過程中的烘干對(duì)活菌數(shù)量有很大的影響，而且由于草炭和腐植酸屬于礦物態(tài)有機(jī)原料，造粒后更難溶解，粒影響產(chǎn)品的質(zhì)量和效果。但北方很多地方耕地屬于機(jī)播，粉狀產(chǎn)品無法使用，所以不顆粒化，直接影響到產(chǎn)品的大量使用和推廣。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種不影響生物活性的顆粒修復(fù)鹽堿灘地土壤的活化調(diào)理劑的生產(chǎn)方法，同時(shí)提供一種安全環(huán)保的用于生產(chǎn)修復(fù)鹽堿灘地土壤的活化調(diào)理劑的新的原料，該方法生產(chǎn)的修復(fù)鹽堿灘地土壤的活化調(diào)理劑產(chǎn)品質(zhì)量可以達(dá)到《復(fù)合微生物肥》農(nóng)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)(NY/T798-2004)，且溶解性好。
一種鹽堿地改良的微生物菌劑，其特征是，包括如下重量份的組分：復(fù)合微生物菌劑200-250份，草炭150-200份，過磷酸鈣50-100份，腐植酸50-100份，EDTA-金屬螯合物15-21份，鉬酸銨0.5-1份，硼砂5-10份；其中含有活體桿菌芽孢體＞0.2億/克，復(fù)合微生物菌劑包括：巨大芽胞桿菌，膠凍樣芽胞桿菌，側(cè)孢芽胞桿菌，紫云英根瘤菌和淡紫擬青霉。
每克生物肥料中含巨大芽胞桿菌≥1.0×108cfu，膠凍樣芽胞桿菌≥1.5×108cfu，側(cè)孢芽胞桿菌≥2.5×108cfu，紫云英根瘤菌≥1.5×108cfu，淡紫擬青霉≥1.0×108cfu。
所述的鹽堿地改良的微生物菌劑的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：
1)菌劑聚合水溶液制備：按質(zhì)量百分比分別配制1.5～4.0％的聚γ-谷氨酸水溶液和1.5～4.0％的明膠水溶液；
2)制作微生物發(fā)酵液；
3)制作菌懸液：將微生物發(fā)酵液，于10000r/min離心收集沉淀，然后用0.9％濃度的生理鹽水稀釋至如下所述濃度：微生物菌懸液中微生物含量如下所述：菌懸液中巨大芽胞桿菌含量為8×1010個(gè)芽胞/ml；菌懸液中膠凍樣芽胞桿菌含量為6×109個(gè)芽胞/ml；菌懸液中側(cè)孢芽胞桿菌含量為9×1010個(gè)芽胞/ml；
菌懸液中紫云英根瘤菌含量為2×1011個(gè)芽胞/ml；菌懸液中淡紫擬青霉含量為7×109個(gè)孢子/ml；
4)固定液和pH調(diào)整液配制：分別配制40.0％的甲醛溶液，3mol/L HCl和1mol/L NaOH水溶液，分別作為微膠囊固定液和pH調(diào)整液；
5)菌劑制備：量取40體積份數(shù)由步驟1)制備得到的質(zhì)量百分比為1.5～4.0％的明膠水溶液，在35～50℃，300～500r/min的磁力攪拌下緩慢加入步驟3)得到的5～20體積份數(shù)的菌懸液，然后在35～50℃，300～500r/min的磁力攪拌下攪拌10～20min，然后慢速加入40體積份數(shù)由步驟1)得到的質(zhì)量百分比為1.5～4.0％的聚γ-谷氨酸水溶液，在35～50℃，300～500r/min的磁力攪拌下攪拌10～20min，用步驟4)制備的3mol/L的HCl和1mol/L的NaOH水溶液調(diào)pH至3.8～4.2，在35～50℃，300～500r/min的磁力攪拌下攪拌10～20min，按0.6ml/g明膠的量加入步驟4)的甲醛溶液，在35～50℃，300～500r/min的磁力攪拌下攪拌10～20min，得到微生物微膠囊水劑；
6)將步驟5)得到的微生物微膠囊水劑，采用噴霧干燥得到固體微膠囊制劑，其中：噴霧干燥條件：進(jìn)口溫度為170±5℃，出口溫度為70±5℃，進(jìn)料速度為700±10ml/min。
本發(fā)明的有益效果是：本技術(shù)改良鹽堿地主要原理。①微生物活性改善鹽堿土，促使土壤保肥保水，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)節(jié)水30％，提高土壤肥料利用率70％。②微生物肥料pH值6.5左右，微生物活動(dòng)產(chǎn)生有機(jī)酸也能中和土壤pH值，尤其菌群在植物根際優(yōu)勢(shì)生長(zhǎng)使植物根際環(huán)境pH值明顯低于周圍土壤。③功能菌活動(dòng)產(chǎn)生大量代謝衍生物，能有效置換鹽堿土固化的難溶元素，供植物吸收利用。如氧化還原酶、金屬蛋白酶、固氮酶，可有效降低土壤含鹽量，其轉(zhuǎn)化效率遠(yuǎn)高于化學(xué)催化劑。④微生物肥料含有大量有機(jī)質(zhì)，其物理性質(zhì)改善鹽堿土，特別是草炭中含有大量的有機(jī)物，有機(jī)質(zhì)含量高，腐殖酸豐富，又含有纖維素、半纖維素、氮、磷、鉀等物質(zhì)，施用后改善土壤結(jié)構(gòu)，尤其對(duì)團(tuán)聚體的形成及穩(wěn)定起了決定性作用。增加土壤通透性，加速淋鹽下沉使耕層脫鹽。⑤功能菌產(chǎn)生多糖、膠質(zhì)促使土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)生成，使得土壤疏松，切斷土壤毛細(xì)管孔隙，增加非毛細(xì)管孔隙，阻止鹽堿上返，克服有水脫鹽，無水返鹽的不良循環(huán)，脫鹽效率高。⑥功能菌衍生物固氮解磷鉀供肥率高，如產(chǎn)生的乳酸、草酸、檸檬酸等，加速了難溶性磷酸鹽和固化鉀的溶解和釋放，增加土壤中有效磷和鉀含量，供植物吸收，同時(shí)降低土壤鹽堿度。⑦功能菌是從土壤中篩選的，具有與植物共生優(yōu)勢(shì)，能促生根系發(fā)達(dá)植株健壯，適應(yīng)鹽堿土不利生長(zhǎng)環(huán)境。⑧功能菌促使鹽堿土出苗率高⑨丹路功能菌促使鹽堿土保苗率高。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步說明。
實(shí)施例1
一種鹽堿地改良的微生物菌劑，包括如下重量份的組分：復(fù)合微生物菌劑200-250份，草炭150-200份，過磷酸鈣50-100份，腐植酸50-100份，EDTA-金屬螯合物15-21份，鉬酸銨0.5-1份，硼砂5-10份；其中含有活體桿菌芽孢體＞0.2億/克，復(fù)合微生物菌劑包括：巨大芽胞桿菌，膠凍樣芽胞桿菌，側(cè)孢芽胞桿菌，紫云英根瘤菌和淡紫擬青霉。
每克生物肥料中含巨大芽胞桿菌≥1.0×108cfu，膠凍樣芽胞桿菌≥1.5×108cfu，側(cè)孢芽胞桿菌≥2.5×108cfu，紫云英根瘤菌≥1.5×108cfu，淡紫擬青霉≥1.0×108cfu。
所述的鹽堿地改良的微生物菌劑的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：
1)菌劑聚合水溶液制備：按質(zhì)量百分比分別配制1.5～4.0％的聚γ-谷氨酸水溶液和1.5～4.0％的明膠水溶液；
2)制作微生物發(fā)酵液；
3)制作菌懸液：將微生物發(fā)酵液，于10000r/min離心收集沉淀，然后用0.9％濃度的生理鹽水稀釋至如下所述濃度：微生物菌懸液中微生物含量如下所述：菌懸液中巨大芽胞桿菌含量為8×1010個(gè)芽胞/ml；菌懸液中膠凍樣芽胞桿菌含量為6×109個(gè)芽胞/ml；菌懸液中側(cè)孢芽胞桿菌含量為9×1010個(gè)芽胞/ml；
菌懸液中紫云英根瘤菌含量為2×1011個(gè)芽胞/ml；菌懸液中淡紫擬青霉含量為7×109個(gè)孢子/ml；
4)固定液和pH調(diào)整液配制：分別配制40.0％的甲醛溶液，3mol/L HCl和1mol/L NaOH水溶液，分別作為微膠囊固定液和pH調(diào)整液；
5)菌劑制備：量取40體積份數(shù)由步驟1)制備得到的質(zhì)量百分比為1.5～4.0％的明膠水溶液，在35～50℃，300～500r/min的磁力攪拌下緩慢加入步驟3)得到的5～20體積份數(shù)的菌懸液，然后在35～50℃，300～500r/min的磁力攪拌下攪拌10～20min，然后慢速加入40體積份數(shù)由步驟1)得到的質(zhì)量百分比為1.5～4.0％的聚γ-谷氨酸水溶液，在35～50℃，300～500r/min的磁力攪拌下攪拌10～20min，用步驟4)制備的3mol/L的HCl和1mol/L的NaOH水溶液調(diào)pH至3.8～4.2，在35～50℃，300～500r/min的磁力攪拌下攪拌10～20min，按0.6ml/g明膠的量加入步驟4)的甲醛溶液，在35～50℃，300～500r/min的磁力攪拌下攪拌10～20min，得到微生物微膠囊水劑；
6)將步驟5)得到的微生物微膠囊水劑，采用噴霧干燥得到固體微膠囊制劑，其中：噴霧干燥條件：進(jìn)口溫度為170±5℃，出口溫度為70±5℃，進(jìn)料速度為700±10ml/min。
實(shí)施例2
一種鹽堿地改良的微生物菌劑，包括如下重量份的組分：復(fù)合微生物菌劑200份，草炭150-200份，過磷酸鈣50-份，腐植酸50份，EDTA-金屬螯合物15份，鉬酸銨0.5份，硼砂5份；其中含有活體桿菌芽孢體＞0.2億/克，復(fù)合微生物菌劑包括：巨大芽胞桿菌，膠凍樣芽胞桿菌，側(cè)孢芽胞桿菌，紫云英根瘤菌和淡紫擬青霉。
每克生物肥料中含巨大芽胞桿菌≥1.0×108cfu，膠凍樣芽胞桿菌≥1.5×108cfu，側(cè)孢芽胞桿菌≥2.5×108cfu，紫云英根瘤菌≥1.5×108cfu，淡紫擬青霉≥1.0×108cfu。
所述的鹽堿地改良的微生物菌劑的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：
1)菌劑聚合水溶液制備：按質(zhì)量百分比分別配制1.5～4.0％的聚γ-谷氨酸水溶液和1.5～4.0％的明膠水溶液；
2)制作微生物發(fā)酵液；
3)制作菌懸液：將微生物發(fā)酵液，于10000r/min離心收集沉淀，然后用0.9％濃度的生理鹽水稀釋至如下所述濃度：微生物菌懸液中微生物含量如下所述：菌懸液中巨大芽胞桿菌含量為8×1010個(gè)芽胞/ml；菌懸液中膠凍樣芽胞桿菌含量為6×109個(gè)芽胞/ml；菌懸液中側(cè)孢芽胞桿菌含量為9×1010個(gè)芽胞/ml；
菌懸液中紫云英根瘤菌含量為2×1011個(gè)芽胞/ml；菌懸液中淡紫擬青霉含量為7×109個(gè)孢子/ml；
4)固定液和pH調(diào)整液配制：分別配制40.0％的甲醛溶液，3mol/L HCl和1mol/L NaOH水溶液，分別作為微膠囊固定液和pH調(diào)整液；
5)菌劑制備：量取40體積份數(shù)由步驟1)制備得到的質(zhì)量百分比為1.5～4.0％的明膠水溶液，在35～50℃，300～500r/min的磁力攪拌下緩慢加入步驟3)得到的5～20體積份數(shù)的菌懸液，然后在35～50℃，300～500r/min的磁力攪拌下攪拌10～20min，然后慢速加入40體積份數(shù)由步驟1)得到的質(zhì)量百分比為1.5～4.0％的聚γ-谷氨酸水溶液，在35～50℃，300～500r/min的磁力攪拌下攪拌10～20min，用步驟4)制備的3mol/L的HCl和1mol/L的NaOH水溶液調(diào)pH至3.8～4.2，在35～50℃，300～500r/min的磁力攪拌下攪拌10～20min，按0.6ml/g明膠的量加入步驟4)的甲醛溶液，在35～50℃，300～500r/min的磁力攪拌下攪拌10～20min，得到微生物微膠囊水劑；
6)將步驟5)得到的微生物微膠囊水劑，采用噴霧干燥得到固體微膠囊制劑，其中：噴霧干燥條件：進(jìn)口溫度為170±5℃，出口溫度為70±5℃，進(jìn)料速度為700±10ml/min。
2014年在濱州市陽信縣小麥種植基地進(jìn)行鹽堿地土壤改良效果的試驗(yàn)，共分4個(gè)處理，處理一，畝施實(shí)施例1所述肥料50kg；處理二：畝施實(shí)施例2所述肥料50kg；處理三：畝施實(shí)施例3所述肥料50kg；處理四：畝施對(duì)照例1肥料50kg，對(duì)照例1肥料為石家莊中嘉肥業(yè)科技有限公司的復(fù)合生物有機(jī)肥(粉劑)(有機(jī)質(zhì)≥45％，氮磷鉀≥5％，有效活菌數(shù)≥5.5億/g，中微量元素≥10％)，按照施用說明，50kg/畝；生長(zhǎng)期共施用2次
與對(duì)照例1相比，施用實(shí)施例1-3肥料后鹽堿地土壤的酸堿性得到明顯改善，土壤的pH值下降幅度均在0.3以上，其中施用實(shí)施例3肥料能使鹽堿地pH值下降幅度最大，下降了0.52。施用實(shí)施例1-3肥料后鹽堿地土壤中養(yǎng)分含量明顯增加，其中實(shí)施例3所述產(chǎn)品使鹽堿地土壤的堿解氮、有效磷、速效鉀、有機(jī)質(zhì)含量提高幅度均為最大，分別為9.33g/kg、4.64g/kg、4.96g/kg、0.38％，因此，實(shí)施例3所述產(chǎn)品對(duì)鹽堿地土壤改良效果最好。(土壤鹽堿化是一個(gè)短期內(nèi)較難治理的土壤問題，且土壤速效養(yǎng)分易隨水灌溉流失，土壤中有機(jī)質(zhì)因自身性質(zhì)來源等在短期內(nèi)提高并不顯著)
實(shí)驗(yàn)例2
2015年，德州市樂陵市鄭店鎮(zhèn)劉立國(guó)等3家農(nóng)戶小麥地，施用實(shí)施例1-3所述的肥料20余畝，對(duì)照例1肥料為石家莊中嘉肥業(yè)科技有限公司的復(fù)合生物有機(jī)肥(粉劑)(有機(jī)質(zhì)≥45％，氮磷鉀≥5％，有效活菌數(shù)≥5.5億/g，中微量元素≥10％)，按照施用說明，50kg/畝；生長(zhǎng)期共施用2次。
由表可知，與對(duì)照例1肥料相比，施用實(shí)施例1-3肥料后鹽堿地土壤的酸堿性得到明顯改善，土壤的pH值下降幅度均在0.3以上，其中施用實(shí)施例3肥料能使鹽堿地pH值下降幅度最大，下降了0.42。施用實(shí)施例1-3肥料后鹽堿地土壤中養(yǎng)分含量明顯增加，其中實(shí)施例3所述產(chǎn)品使鹽堿地土壤的堿解氮、有效磷、速效鉀、有機(jī)質(zhì)含量提高幅度均為最大，分別為8.03g/kg、2.86g/kg、9.04/kg、0.34％，因此，實(shí)施例3所述產(chǎn)品對(duì)鹽堿地土壤改良效果最好。
以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員而言是顯而易見的，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。