本發(fā)明屬于肥料，具體涉及一種含有枯草芽孢桿菌的土壤修復(fù)用微生物肥料。

背景技術(shù)：

1、隨著礦區(qū)的大量開采，開采所導(dǎo)致的土地浪費和生態(tài)環(huán)境破壞問題日益嚴(yán)重，對此，復(fù)墾工作受到廣泛重視，復(fù)墾土壤因土壤的原始層序被破壞，且復(fù)墾過程中曾被大型機械壓實等原因?qū)е峦寥蕾|(zhì)量退化，較貧瘠，無法直接進行耕種，需要添加肥料進行改良。

2、目前采煤塌陷區(qū)土地復(fù)墾用肥料一般為無機肥料或有機無機復(fù)合肥料，其存在的主要問題是沒有活生物體物質(zhì)、土壤中微生物缺乏、物質(zhì)能量轉(zhuǎn)化慢，對土壤的物質(zhì)性能、生物學(xué)性質(zhì)等土壤生態(tài)系統(tǒng)改善與恢復(fù)慢，復(fù)墾周期長，且過度使用會土壤板結(jié)、地力衰弱、水體富營養(yǎng)化以及農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量降低等問題；而微生物肥料是一種安全、高效且環(huán)保的微生物活體制品，能夠有效提升土壤中氮、磷、鉀等元素的含量，但是現(xiàn)有的微生物肥料對礦區(qū)復(fù)墾土壤的改良效果不明顯。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種含有枯草芽孢桿菌的土壤修復(fù)用微生物肥料，解決現(xiàn)有微生物肥料對礦區(qū)復(fù)墾土壤的改良效果不明顯的問題。

2、本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)：

3、一種含有枯草芽孢桿菌的土壤修復(fù)用微生物肥料，包括以下重量份原料：

4、改性生物炭30-40份、枯草芽孢桿菌發(fā)酵液20-30份、海藻糖2-5份、膨潤土20-25份、增氧劑5-10份、石膏3-5份、水10份。

5、進一步地，枯草芽孢桿菌發(fā)酵液的制備方法，包括以下步驟：

6、將枯草芽孢桿菌接種于液體培養(yǎng)基中，37-40℃，培養(yǎng)52-56h，得到枯草芽孢桿菌含量為3.5×108cfu/ml-6.5×108cfu/ml的發(fā)酵液。

7、進一步地，所述液體培養(yǎng)基以水為溶劑，包括以下濃度的組分：8-12g/l淀粉、2-6g/l氯化鈣、2-6g/l酵母浸出物、2-6g/l胰蛋白胨、1.5-3.5g/l氯化銨，ph＝6.5-7.5。

8、進一步地，所述枯草芽孢桿菌為bacillus?subtilis?yj001,保藏地點為中國典型培養(yǎng)物保藏中心，保藏時間為2021年11月22日，保藏編號為cctcc?no：m?20211461，其16srdna序列為seq?id?no.1所示。

9、進一步地，所述改性生物炭為γ-聚谷氨酸改性生物炭。

10、進一步地，所述增氧劑為聚多巴胺包埋納米過氧化鈣。

11、進一步地，改性生物炭的制備方法，包括以下步驟：

12、將生物炭用氫氧化鈉溶液浸漬攪拌1h后振蕩處理12h，過濾干燥，得到預(yù)處理生物炭；將γ-聚谷氨酸加入去離子水中，20-40℃下攪拌10min后加入預(yù)處理生物炭，50℃攪拌10min，加入戊二醛，繼續(xù)攪拌90min，過濾，濾餅用去離子水洗滌后干燥，即得改性生物炭。

13、生物炭由于含碳量高、穩(wěn)定性好、表面官能團豐富、孔隙發(fā)達、具有較高的比表面積和陽離子交換量，可以為微生物的存活提供營養(yǎng)和有效庇護，同時具有改善土壤肥力和固碳的潛力，被廣泛用作菌體載體使用，但現(xiàn)有生物炭對菌體的吸附量有限，不利于高效微生物肥料的制備，對此，本發(fā)明利用γ-聚谷氨酸對生物炭進行活化改性，在活性炭表面引入-cooh、c=o和-nh2官能團，增加吸菌量，此外，γ-聚谷氨酸具有良好的保水性和黏附性，能夠改善菌體所處的微環(huán)境，可以減少外界環(huán)境對枯草芽孢桿菌的干擾和破壞，有助于菌種的存活。

14、進一步地，γ-聚谷氨酸、去離子水、預(yù)處理生物炭和戊二醛的用量比為0.15-0.3g：20ml：1g：4ml。

15、進一步地，預(yù)處理生物炭制備過程中氫氧化鈉溶液濃度為1mol/l。

16、進一步地，γ-聚谷氨酸分子質(zhì)量為50kda。

17、進一步地，生物炭為400℃裂解制備的玉米秸稈生物炭，購自河南博頓生物科技有限公司。

18、進一步地，增氧劑的制備方法，包括以下步驟：

19、將氯化鈣溶解于去離子水中，滴加氨水調(diào)節(jié)ph值為10±0.5，得到混合液a，向混合液a中加入過氧化氫溶液，攪拌均勻后加入氫氧化鈉調(diào)節(jié)ph值至11，得到混合液b，向混合液b中加入鹽酸多巴胺，攪拌均勻用氫氧化鈉調(diào)節(jié)ph值為8.5，繼續(xù)攪拌2h，離心，沉淀用無水乙醇洗滌3次后60℃下真空干燥至恒重，即得增氧劑。

20、過氧化鈣具有良好的氧化性，可作為過氧化氫源，也具有釋氧功能，與水反應(yīng)方程式如下：

21、cao2+2h2o=ca(oh)2+h2o2;

22、cao2+2h2o=2ca(oh)2+o2↑;

23、基于此，本申請以過氧化鈣為氧源，聚多巴胺為包埋劑制備聚多巴胺包埋納米過氧化鈣，即所述增氧劑，通過包埋處理，使增氧劑遇水能夠緩慢釋放o2和h2o2。

24、進一步地，氯化鈣、去離子水、過氧化氫溶液和鹽酸多巴胺的用量比為2g：20-30ml：10ml：0.8-1.1g，過氧化氫溶液質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%。

25、進一步地，氨水質(zhì)量分?jǐn)?shù)為25-28%。

26、上述含有枯草芽孢桿菌的土壤修復(fù)用微生物肥料的制備方法，包括以下步驟：

27、將改性生物、枯草芽孢桿菌發(fā)酵液、海藻糖、膨潤土、增氧劑、石膏、水加入混合機中混合均勻，轉(zhuǎn)移至圓盤造粒機中進行造粒獲得直徑1-3.5mm的肥料顆粒，之后干燥定型即可。

28、進一步地，干燥定型溫度設(shè)置為30℃-50℃，干燥定型時間為2-8h。

29、本發(fā)明的有益效果：

30、1.本發(fā)明提供的枯草芽孢桿菌是從南陵荷塘復(fù)墾試驗田中通過高通量測序，然后進行劃線分離篩選出的優(yōu)勢菌株，可以快速修復(fù)復(fù)墾土，可以提升作物抗性和提高作物產(chǎn)量，以其為活生物體原料制備的微生物肥料能夠有效提高復(fù)墾土壤養(yǎng)分含量，對復(fù)墾土壤有機質(zhì)、有效養(yǎng)分含量的提升有顯著效果，還能提高作物生物量，減少作物體內(nèi)重金屬含量。

31、2.本發(fā)明以γ-聚谷氨酸改性生物炭作為負(fù)載枯草芽孢桿菌的載體，相比于未改性處理的生物炭而言，具有細菌量大以及菌種存活率高的特點，能夠保持微生物肥料中枯草芽孢桿菌的有效含量，更好地改善復(fù)墾土壤性質(zhì)，提升作物產(chǎn)量，此外，γ-聚谷氨酸對土壤中的重金屬離子具有很強的結(jié)合能力，使復(fù)墾土壤中重金屬離子鈍化，減少作物對重金屬離子的吸收。

32、3.本發(fā)明在微生物肥料中加入增氧劑，該增氧劑能夠在土壤中緩慢釋放氧氣，顯著改善了土壤中的氧含量，為枯草芽孢桿菌等有益微生物提供了一個更加適宜的生存環(huán)境，促進枯草芽孢桿菌等有益菌的快速繁殖和活性增強，從而提高微生物肥料的效果，還能改善土壤結(jié)構(gòu)，增加土壤孔隙度，間接提升土壤的通氣性和透水性，有助于根系呼吸和水分滲透，為植物生長創(chuàng)造更加健康的土壤微環(huán)境，該增氧劑表面還含有氨基和鄰苯二酚結(jié)構(gòu)，能夠螯合重金屬離子，使土壤中重金屬離子鈍化，進一步減少作物對重金屬離子的吸收。

技術(shù)特征：

1.一種含有枯草芽孢桿菌的土壤修復(fù)用微生物肥料，其特征在于，包括以下重量份原料：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種含有枯草芽孢桿菌的土壤修復(fù)用微生物肥料，其特征在于，枯草芽孢桿菌發(fā)酵液中枯草芽孢桿菌含量為3.5×108cfu/ml-6.5×108cfu/ml。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種含有枯草芽孢桿菌的土壤修復(fù)用微生物肥料，其特征在于，改性生物炭的制備方法，包括以下步驟：

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種含有枯草芽孢桿菌的土壤修復(fù)用微生物肥料，其特征在于，γ-聚谷氨酸、去離子水、預(yù)處理生物炭和戊二醛的用量比為0.15-0.3g：20ml：1g：4ml。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種含有枯草芽孢桿菌的土壤修復(fù)用微生物肥料，其特征在于，γ-聚谷氨酸分子質(zhì)量為50kda。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種含有枯草芽孢桿菌的土壤修復(fù)用微生物肥料，其特征在于，增氧劑的制備方法，包括以下步驟：

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種含有枯草芽孢桿菌的土壤修復(fù)用微生物肥料，其特征在于，氯化鈣、去離子水、過氧化氫溶液和鹽酸多巴胺的用量比為2g：20-30ml：10ml：0.8-1.1g，過氧化氫溶液質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種含有枯草芽孢桿菌的土壤修復(fù)用微生物肥料，屬于肥料技術(shù)領(lǐng)域，包括以下重量份原料：改性生物炭30?40份、枯草芽孢桿菌發(fā)酵液20?30份、海藻糖2?5份、膨潤土20?25份、增氧劑5?10份、石膏3?5份、水10份；本發(fā)明提供的枯草芽孢桿菌是從南陵荷塘復(fù)墾試驗田中通過高通量測序，進行劃線分離篩選出的優(yōu)勢菌株，可以快速修復(fù)復(fù)墾土，可以提升作物抗性和提高作物產(chǎn)量，以其為活生物體原料制備的微生物肥料能夠有效提高復(fù)墾土壤養(yǎng)分含量，對復(fù)墾土壤有機質(zhì)、有效養(yǎng)分含量的提升有顯著效果，還能提高作物生物量，減少作物體內(nèi)重金屬含量。

技術(shù)研發(fā)人員：任蘭天,李凱偉,喬策策,王士梅,楊婧,邵慶勤,郝冰,許有尊,陳剛,李偉平,王興玉
受保護的技術(shù)使用者：安徽科技學(xué)院
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/19