本發(fā)明涉及農業(yè)種植領域,尤其涉及一種用于鹽堿土壤改良增肥的微生物肥料及其制造方法。
背景技術:
鹽堿地是鹽類集積的一個種類,是指土壤里面所含的鹽分影響到作物的正常生長,根據(jù)聯(lián)合國教科文組織和糧農組織不完全統(tǒng)計,全世界鹽堿地的面積為9.5438億公頃,其中我國為9913萬公頃。我國堿土和堿化土壤的形成,大部分與土壤中碳酸鹽的累計有關,因而堿化度普遍較高,嚴重的鹽堿土壤地區(qū)植物幾乎不能生存。
微生物肥料是指一類含有活的微生物并在使用中能獲得特定肥料效應能增加植物產量或提高品質的生物制劑。
在國內已申請的相關專利中,專利《微生物生態(tài)改良鹽堿地的方法》(申請?zhí)枺?01510984701.8,公開日:2016-05-25)公開了一種微生物生態(tài)改良鹽堿地的方法,采用乳酸乳桿菌、保加利亞乳桿菌、細黃鏈霉菌、產朊假絲酵母、枯草芽孢桿菌、沼澤紅假單胞菌和嗜熱放線菌作為目標微生物,然后加之于有機質基體的微生物生態(tài)肥料,但該肥料所采用的微生物大多并不能適應高鹽堿環(huán)境(例:乳桿菌、酵母菌生長ph值一般在5左右)因此治理時效短,并且受限于這些菌種的生命活動方式和活動產物,這種微生物生態(tài)肥料沒有降低土壤含鹽堿量的作用,而該專利中所提到的所有菌均不擅長分解有機質轉化為無機物,無法增加土壤肥度,所有微生物功能相近,因此相互之間并無互補,綜合治理效果不好;專利《一種農業(yè)用綠色微生物鹽堿地改良劑》(申請?zhí)枺?01010131080.6,公開日:2011-09-28)公開了一種包括光合菌、增產菌、乳酸菌、放線菌和枯草芽孢桿菌的堿性肥料,這種肥料由于本身呈堿性,因此對降低土壤鹽堿度沒有幫助,同時由于沒有公開大部分功能菌的具體菌屬,不能形成完整的技術方案(例:光合菌、放線菌均有很多種類,有耐酸的、耐堿的和中性的等,有些甚至是產毒菌)。
技術實現(xiàn)要素:
針對現(xiàn)有技術中存在的上述缺陷,本發(fā)明旨在提供一種能降低土壤鹽堿度、增加土壤肥度、各種有效微生物功能互補,綜合治理效果好,治理時效長的用于鹽堿土壤改良增肥的微生物肥料及其制造方法。
為了實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明采用以下技術方案:一種用于鹽堿土壤改良增肥的微生物肥料,由基礎肥料、改良肥料、保藏有增肥目標微生物的營養(yǎng)粉體組成,其中:所述基礎肥料為普通農家肥;所述改良肥料為磷石膏粉;所述目標微生物包括嗜鹽耐堿自生固氮菌、白腐真菌、耐鹽堿解磷菌;所述營養(yǎng)粉體由重量比按4-5∶2-3∶3混合的黃豆粉、玉米粉和米糠組成;所述微生物肥料按重量份包括:普通農家肥120-150份、磷石膏粉1-2份、保藏有目標微生物的營養(yǎng)粉體10-12份;所述保藏有目標微生物的營養(yǎng)粉體按重量份包括:保藏有嗜鹽耐堿自生固氮菌的營養(yǎng)粉體3-4份、保藏有白腐真菌的營養(yǎng)粉體4-5份、保藏有耐鹽堿解磷菌的營養(yǎng)粉體3-4份。
上述一種用于鹽堿土壤改良增肥的微生物肥料的制造方法,包括以下步驟:
1)嗜鹽耐堿自生固氮菌的篩選與培育
①對目標鹽堿土壤進行分析檢測,確定其ph值及主要鹽堿成份;
②根據(jù)步驟①檢測出的結果,在標準ashby無氮培養(yǎng)基的成份中加入適量的與土壤檢測結果一致的鹽堿成份,至培養(yǎng)基ph值至10-11,鹽濃度10%-12%,獲得改良ashby無氮培養(yǎng)基;
③采集目標鹽堿土壤,制成土壤渾濁液,并在試管中進行梯度稀釋至稀釋至10-5-10-6;
④將步驟③獲得的稀釋后的土壤渾濁液選取0.1ml均勻涂布在標準ashby無氮培養(yǎng)基上,然后,本步驟再重復兩次,獲得自生固氮菌篩選培養(yǎng)基;
⑤將步驟④獲得的自生固氮菌篩選培養(yǎng)基放置于28℃-32℃下,培養(yǎng)3-5天,將生長出的菌落按不同形態(tài)且按覆蓋面積由大至小篩選覆蓋面積較大的4-5株菌株,并按標準方法進行純化,至少純化5次,獲得4-5個自生固氮菌單菌落;
⑥將步驟⑤獲得的4-5個自生固氮菌單菌落分別移植到不同的步驟②獲得的改良ashby無氮培養(yǎng)基上,放置于28℃-32℃下,培養(yǎng)3-5天,選取覆蓋面積最大的菌株,即為篩選出的嗜鹽耐堿自生固氮菌種子菌株;
⑦將步驟⑥獲得的嗜鹽耐堿自生固氮菌種子菌株植入權利要求1所述的營養(yǎng)粉體,在28℃-32℃,30%-50%相對濕度環(huán)境下,培養(yǎng)5-7天,即獲得保藏有嗜鹽耐堿自生固氮菌的營養(yǎng)粉體;
2)白腐真菌的篩選與培育環(huán)境下培育
①對鹽堿土壤進行分析檢測,確定其ph值及主要鹽堿成份;
②根據(jù)步驟①檢測出的結果,選用含相同鹽堿成份且相同ph值的纖維素分解菌培養(yǎng)基對白腐真菌進行馴化,再采用標準培養(yǎng)方法對馴化后的菌株進行純化和分離;所述純化方法為平板劃線法,至少劃分4個區(qū),純化周期為3-4周,至少純化2次;將純化后獲得的白腐真菌從培養(yǎng)基上分離出來,即獲得目標白腐真菌種子菌株;
③將步驟②獲得的白腐真菌種子菌株植入權利要求1所述的營養(yǎng)粉體,在30℃-35℃環(huán)境下培育7天-10天,即獲得所需保藏有白腐真菌的營養(yǎng)粉體;
3)耐鹽堿解磷菌的篩選與培育
①按下列重量成份配制篩選培養(yǎng)基:葡萄糖15g-20g、硝酸鉀0.9g-1.1g、硫酸亞鐵3mg-4mg、硫酸鋅0.1mg-0.2mg、硫酸銅0.05mg-0.1mg、硼酸0.5mg-1mg、氯化鈣0.02mg-0.05mg、硫酸錳0.2mg-0.5mg、磷酸鈣20g-30g、瓊脂15g-20g、純凈水800g-1200g;
②采用稀鹽酸將該培養(yǎng)基的ph值調整至8-8.5,即獲得篩選培養(yǎng)基;
③采集目標鹽堿土壤,制成土壤渾濁液,并在試管中進行梯度稀釋至稀釋至10-5-10-6;
④將步驟③獲得的稀釋后的土壤渾濁液選取0.1ml均勻涂布在步驟②獲得的篩選培養(yǎng)基上,然后,本步驟再重復兩次,獲得耐鹽堿解磷菌篩選培養(yǎng)基;
⑤將步驟④獲得的耐鹽堿解磷菌篩選培養(yǎng)基置于28℃-30℃環(huán)境下培育5天-8天,選取溶磷圈直徑最大的菌落,按標準方法進行純化,至少純化5次,即獲得耐鹽堿解磷菌種子菌落
⑥按下列重量成份配制種子培養(yǎng)基:葡萄糖10g-12g、氟磷酸鈣4g-6g、氯化鎂4g-6g、硫酸鎂0.2g-0.3g、氯化鉀0.2g-0.3g、硫酸銨0.1g-0.15g,純凈水800g-1200g;
⑦將步驟⑤獲得的耐鹽堿解磷菌種子菌落植入步驟⑥獲得的種子培養(yǎng)基,在28℃-30℃環(huán)境下培育3天-5天,即獲得待用耐鹽堿解磷菌菌株;
⑧將步驟⑦獲得的待用耐鹽堿解磷菌菌株植入權利要求1所述的營養(yǎng)粉體,在28℃-30℃環(huán)境下培育7天-10天,即獲得所需保藏有耐鹽堿解磷菌的營養(yǎng)粉體;
4)肥料配比與制造
①按權利要求1所述比例將保藏有嗜鹽耐堿自生固氮菌的營養(yǎng)粉體、保藏有白腐真菌的營養(yǎng)粉體、保藏有耐鹽堿解磷菌的營養(yǎng)粉體機械混合均勻,制成保藏有目標微生物的營養(yǎng)粉體;
②按權利要求1所述比例將普通農家肥、磷石膏粉與步驟①獲得的保藏有目標微生物的營養(yǎng)粉體機械混合均勻,即制得預制微生物肥料;
③將步驟②獲得的預制微生物肥料存放于溫度20℃-25℃,相對濕度20%-30%的通風環(huán)境下保存待用,即獲得所需用于鹽堿土壤改良增肥的微生物肥料。
與現(xiàn)有技術比較,本發(fā)明由于采用了上述方案,具有以下優(yōu)點:采用ashby無氮培養(yǎng)基篩選的菌株必定是自生固氮菌(其它常規(guī)菌在無氮環(huán)境下無法生存),因為篩選培養(yǎng)基為ph值10-11,鹽濃度10%-12%的重度鹽堿環(huán)境(一般鹽堿地表層最高鹽濃度在1%-10%范圍,ph值在8-10范圍),因此篩選出的自生固氮菌為嗜鹽耐堿自生固氮菌,能在鹽堿環(huán)境下快速生長繁殖,而且這種菌會自動富集鹽分,降低土壤的鹽濃度;由于白腐真菌經(jīng)過堿性環(huán)境的馴化,正好與鹽堿土壤的環(huán)境相適應,因此可以長期生存,白腐真菌可以快速對作物死壞根莖進行分解,同時也能快速分解營養(yǎng)粉末,產生大量生態(tài)無機營養(yǎng)質供給給作物營養(yǎng),可以在減少消耗的同時增加鹽堿土壤肥度,同時其分泌物可通過胞外沉淀的方式固化重金屬,減少其對植物的危害,并使土壤不易板結,并且其大部分分解產物均呈酸性,能有效降低鹽堿地的堿度;經(jīng)過合理方式篩選的耐鹽堿解磷菌同樣能適應重度鹽堿環(huán)境,并能在鹽堿環(huán)境下快速生長繁殖,該菌能有效快速分解加入的磷石膏粉及土壤中其它含磷有機物,分解出土壤中植物易吸收的活性磷元素(植物在自然土壤中最難吸收到磷),快速增肥貧弱的鹽堿土壤;由上可知,三種有效微生物可以綜合適性各種常規(guī)鹽堿土壤,適用范圍廣,且能在鹽堿環(huán)境下自行生長繁殖,治理時效長,達到長效治理和不斷擴大范圍治理的目的,綜合治理效果好。
具體實施方式
實施例1:
一種用于鹽堿土壤改良增肥的微生物肥料,普通農家肥120份、磷石膏粉1份、保藏有目標微生物的營養(yǎng)粉體10份組成;所述目標微生物包括嗜鹽耐堿自生固氮菌、白腐真菌、耐鹽堿解磷菌;所述營養(yǎng)粉體由重量比按4∶2∶3混合的黃豆粉、玉米粉和米糠組成;所述保藏有目標微生物的營養(yǎng)粉體按重量份包括:保藏有嗜鹽耐堿自生固氮菌的營養(yǎng)粉體3份、保藏有白腐真菌的營養(yǎng)粉體4份、保藏有耐鹽堿解磷菌的營養(yǎng)粉體3份。
上述一種用于鹽堿土壤改良增肥的微生物肥料的制造方法,包括以下步驟:
1)嗜鹽耐堿自生固氮菌的篩選與培育
①對目標鹽堿土壤進行分析檢測,確定其ph值及主要鹽堿成份;
②根據(jù)步驟①檢測出的結果,在標準ashby無氮培養(yǎng)基的成份中加入適量的與土壤檢測結果一致的鹽堿成份,至培養(yǎng)基ph值至10,鹽濃度10%,獲得改良ashby無氮培養(yǎng)基;
③采集目標鹽堿土壤,制成土壤渾濁液,并在試管中進行梯度稀釋至稀釋至10-5;
④將步驟③獲得的稀釋后的土壤渾濁液選取0.1ml均勻涂布在標準ashby無氮培養(yǎng)基上,然后,本步驟再重復兩次,獲得自生固氮菌篩選培養(yǎng)基;
⑤將步驟④獲得的自生固氮菌篩選培養(yǎng)基放置于28℃下,培養(yǎng)3天,將生長出的菌落按不同形態(tài)且按覆蓋面積由大至小篩選覆蓋面積較大的4株菌株,并按標準方法進行純化,純化5次,獲得4個自生固氮菌單菌落;
⑥將步驟⑤獲得的4個自生固氮菌單菌落分別移植到不同的步驟②獲得的改良ashby無氮培養(yǎng)基上,放置于28℃下,培養(yǎng)3天,選取覆蓋面積最大的菌株,即為篩選出的嗜鹽耐堿自生固氮菌種子菌株;
⑦將步驟⑥獲得的嗜鹽耐堿自生固氮菌種子菌株植入權利要求1所述的營養(yǎng)粉體,在28℃,30%相對濕度環(huán)境下,培養(yǎng)5天,即獲得保藏有嗜鹽耐堿自生固氮菌的營養(yǎng)粉體;
2)白腐真菌的篩選與培育環(huán)境下培育
①對鹽堿土壤進行分析檢測,確定其ph值及主要鹽堿成份;
②根據(jù)步驟①檢測出的結果,選用含相同鹽堿成份且相同ph值的纖維素分解菌培養(yǎng)基對白腐真菌進行馴化,再采用標準培養(yǎng)方法對馴化后的菌株進行純化和分離;所述純化方法為平板劃線法,劃分4個區(qū),純化周期為3周,純化2次;將純化后獲得的白腐真菌從培養(yǎng)基上分離出來,即獲得目標白腐真菌種子菌株;
③將步驟②獲得的白腐真菌種子菌株植入權利要求1所述的營養(yǎng)粉體,在30℃環(huán)境下培育7天,即獲得所需保藏有白腐真菌的營養(yǎng)粉體;
3)耐鹽堿解磷菌的篩選與培育
①按下列重量成份配制篩選培養(yǎng)基:葡萄糖15g、硝酸鉀0.9g、硫酸亞鐵3mg、硫酸鋅0.1mg、硫酸銅0.05mg、硼酸0.5mg、氯化鈣0.02mg、硫酸錳0.2mg、磷酸鈣20g、瓊脂15g、純凈水800g;
②采用稀鹽酸將該培養(yǎng)基的ph值調整至8,即獲得篩選培養(yǎng)基;
③采集目標鹽堿土壤,制成土壤渾濁液,并在試管中進行梯度稀釋至稀釋至10-5;
④將步驟③獲得的稀釋后的土壤渾濁液選取0.1ml均勻涂布在步驟②獲得的篩選培養(yǎng)基上,然后,本步驟再重復兩次,獲得耐鹽堿解磷菌篩選培養(yǎng)基;
⑤將步驟④獲得的耐鹽堿解磷菌篩選培養(yǎng)基置于28℃環(huán)境下培育5天,選取溶磷圈直徑最大的菌落,按標準方法進行純化,純化5次,即獲得耐鹽堿解磷菌種子菌落
⑥按下列重量成份配制種子培養(yǎng)基:葡萄糖10g、氟磷酸鈣4g、氯化鎂4g、硫酸鎂0.2g、氯化鉀0.2g、硫酸銨0.1g,純凈水800g;
⑦將步驟⑤獲得的耐鹽堿解磷菌種子菌落植入步驟⑥獲得的種子培養(yǎng)基,在28℃環(huán)境下培育3天,即獲得待用耐鹽堿解磷菌菌株;
⑧將步驟⑦獲得的待用耐鹽堿解磷菌菌株植入權利要求1所述的營養(yǎng)粉體,在28℃環(huán)境下培育7天,即獲得所需保藏有耐鹽堿解磷菌的營養(yǎng)粉體;
4)肥料配比與制造
①按權利要求1所述比例將保藏有嗜鹽耐堿自生固氮菌的營養(yǎng)粉體、保藏有白腐真菌的營養(yǎng)粉體、保藏有耐鹽堿解磷菌的營養(yǎng)粉體機械混合均勻,制成保藏有目標微生物的營養(yǎng)粉體;
②按權利要求1所述比例將普通農家肥、磷石膏粉與步驟①獲得的保藏有目標微生物的營養(yǎng)粉體機械混合均勻,即制得預制微生物肥料;
③將步驟②獲得的預制微生物肥料存放于溫度20℃,相對濕度20%的通風環(huán)境下保存待用,即獲得所需用于鹽堿土壤改良增肥的微生物肥料。
本實施例在實驗土壤里進行實地效果驗證,情況如下:取陜晉邊某鹽堿土壤作為實驗土壤,對土壤的ph值分別取樣(不同區(qū)域)進行5次測量后取平均值,初始ph值為9.8;以未施肥土壤作為陰性參照,分別種上同種白菜,按本實施例實施方式實施后四周,未施肥土壤上的白菜大量死亡,存活率不足20%,施肥區(qū)土壤ph值為8.6,白菜存活率約60%,生長速度為正常土壤的約70%。
實施例2:
一種用于鹽堿土壤改良增肥的微生物肥料,普通農家肥150份、磷石膏粉2份、保藏有目標微生物的營養(yǎng)粉體12份組成;所述目標微生物包括嗜鹽耐堿自生固氮菌、白腐真菌、耐鹽堿解磷菌;所述營養(yǎng)粉體由重量比按5∶3∶3混合的黃豆粉、玉米粉和米糠組成;所述保藏有目標微生物的營養(yǎng)粉體按重量份包括:保藏有嗜鹽耐堿自生固氮菌的營養(yǎng)粉體4份、保藏有白腐真菌的營養(yǎng)粉體4份、保藏有耐鹽堿解磷菌的營養(yǎng)粉體4份。
上述一種用于鹽堿土壤改良增肥的微生物肥料的制造方法,包括以下步驟:
1)嗜鹽耐堿自生固氮菌的篩選與培育
①對目標鹽堿土壤進行分析檢測,確定其ph值及主要鹽堿成份;
②根據(jù)步驟①檢測出的結果,在標準ashby無氮培養(yǎng)基的成份中加入適量的與土壤檢測結果一致的鹽堿成份,至培養(yǎng)基ph值至11,鹽濃度12%,獲得改良ashby無氮培養(yǎng)基;
③采集目標鹽堿土壤,制成土壤渾濁液,并在試管中進行梯度稀釋至稀釋至10-6;
④將步驟③獲得的稀釋后的土壤渾濁液選取0.1ml均勻涂布在標準ashby無氮培養(yǎng)基上,然后,本步驟再重復兩次,獲得自生固氮菌篩選培養(yǎng)基;
⑤將步驟④獲得的自生固氮菌篩選培養(yǎng)基放置于32℃下,培養(yǎng)5天,將生長出的菌落按不同形態(tài)且按覆蓋面積由大至小篩選覆蓋面積較大的5株菌株,并按標準方法進行純化,純化7次,獲得5個自生固氮菌單菌落;
⑥將步驟⑤獲得的4-5個自生固氮菌單菌落分別移植到不同的步驟②獲得的改良ashby無氮培養(yǎng)基上,放置于32℃下,培養(yǎng)5天,選取覆蓋面積最大的菌株,即為篩選出的嗜鹽耐堿自生固氮菌種子菌株;
⑦將步驟⑥獲得的嗜鹽耐堿自生固氮菌種子菌株植入權利要求1所述的營養(yǎng)粉體,在32℃,50%相對濕度環(huán)境下,培養(yǎng)7天,即獲得保藏有嗜鹽耐堿自生固氮菌的營養(yǎng)粉體;
2)白腐真菌的篩選與培育環(huán)境下培育
①對鹽堿土壤進行分析檢測,確定其ph值及主要鹽堿成份;
②根據(jù)步驟①檢測出的結果,選用含相同鹽堿成份且相同ph值的纖維素分解菌培養(yǎng)基對白腐真菌進行馴化,再采用標準培養(yǎng)方法對馴化后的菌株進行純化和分離;所述純化方法為平板劃線法,劃分5個區(qū),純化周期為4周,純化4次;將純化后獲得的白腐真菌從培養(yǎng)基上分離出來,即獲得目標白腐真菌種子菌株;
③將步驟②獲得的白腐真菌種子菌株植入權利要求1所述的營養(yǎng)粉體,在35℃環(huán)境下培育10天,即獲得所需保藏有白腐真菌的營養(yǎng)粉體;
3)耐鹽堿解磷菌的篩選與培育
①按下列重量成份配制篩選培養(yǎng)基:葡萄糖20g、硝酸鉀1.1g、硫酸亞鐵4mg、硫酸鋅0.2mg、硫酸銅0.1mg、硼酸1mg、氯化鈣0.05mg、硫酸錳0.5mg、磷酸鈣30g、瓊脂20g、純凈水1200g;
②采用稀鹽酸將該培養(yǎng)基的ph值調整至8.5,即獲得篩選培養(yǎng)基;
③采集目標鹽堿土壤,制成土壤渾濁液,并在試管中進行梯度稀釋至稀釋至10-6;
④將步驟③獲得的稀釋后的土壤渾濁液選取0.1ml均勻涂布在步驟②獲得的篩選培養(yǎng)基上,然后,本步驟再重復兩次,獲得耐鹽堿解磷菌篩選培養(yǎng)基;
⑤將步驟④獲得的耐鹽堿解磷菌篩選培養(yǎng)基置于30℃環(huán)境下培育8天,選取溶磷圈直徑最大的菌落,按標準方法進行純化,純化7次,即獲得耐鹽堿解磷菌種子菌落
⑥按下列重量成份配制種子培養(yǎng)基:葡萄糖12g、氟磷酸鈣6g、氯化鎂6g、硫酸鎂0.3g、氯化鉀0.3g、硫酸銨0.15g,純凈水1200g;
⑦將步驟⑤獲得的耐鹽堿解磷菌種子菌落植入步驟⑥獲得的種子培養(yǎng)基,在30℃環(huán)境下培育5天,即獲得待用耐鹽堿解磷菌菌株;
⑧將步驟⑦獲得的待用耐鹽堿解磷菌菌株植入權利要求1所述的營養(yǎng)粉體,在30℃環(huán)境下培育10天,即獲得所需保藏有耐鹽堿解磷菌的營養(yǎng)粉體;
4)肥料配比與制造
①按權利要求1所述比例將保藏有嗜鹽耐堿自生固氮菌的營養(yǎng)粉體、保藏有白腐真菌的營養(yǎng)粉體、保藏有耐鹽堿解磷菌的營養(yǎng)粉體機械混合均勻,制成保藏有目標微生物的營養(yǎng)粉體;
②按權利要求1所述比例將普通農家肥、磷石膏粉與步驟①獲得的保藏有目標微生物的營養(yǎng)粉體機械混合均勻,即制得預制微生物肥料;
③將步驟②獲得的預制微生物肥料存放于溫度25℃,相對濕度30%的通風環(huán)境下保存待用,即獲得所需用于鹽堿土壤改良增肥的微生物肥料。
本實施例在實驗土壤里進行實地效果驗證,情況如下:取陜晉邊某鹽堿土壤作為實驗土壤,對土壤的ph值分別取樣(不同區(qū)域)進行5次測量后取平均值,初始ph值為9.8;以未施肥土壤作為陰性參照,分別種上同種白菜,按本實施例實施方式實施后四周,未施肥土壤上的白菜大量死亡,存活率不足20%,施肥區(qū)土壤ph值為8.2,白菜存活率約80%,生長速度為正常土壤的約80%。
對所公開的實施例的上述說明,僅為了使本領域專業(yè)技術人員能夠實現(xiàn)或使用本發(fā)明。對這些實施例的多種修改對本領域的專業(yè)技術人員來說將是顯而易見的,本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下,在其它實施例中實現(xiàn)。因此,本發(fā)明將不會被限制于本文所示的這些實施例,而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的范圍。