酸性土壤改良劑及其制備方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及酸性土壤調理劑領域，特別是一種能夠改良酸性土壤，提高肥料利用 率，提高土壤質量，以及制備該酸性土壤調理劑的方法。
【背景技術】
[0002] 植物正常生長發(fā)育有賴于良好的土壤環(huán)境，中性土壤環(huán)境最有利于大多數(shù)植物的 生長。過酸和過堿的環(huán)境不利于大多數(shù)植物的正常生長。但在熱帶、亞熱帶地區(qū)，廣泛分布 著酸性紅黃壤。這些地區(qū)高溫多雨、濕熱同季，土壤的風化和淋溶作用比較強烈，鐵鋁氧化 物明顯富積，生物物質循環(huán)非常迅速，土壤鹽基飽和度較低，土壤的pH-般在4.5~6.0的范 圍。同時這些地區(qū)的土壤不僅酸度高，而且肥力水平低。酸性土壤中鋁毒和土壤肥力低是限 制作物生長的兩個主要障礙因素。隨著土壤酸度增加，土壤溶液中總鋁和有毒形態(tài)鋁的濃 度均增加，有毒形態(tài)鋁對植物根系產生傷害，影響作物正常生長。酸性土壤遭受強烈的淋溶 作用，土壤中鉀、鈣和鎂等鹽基性養(yǎng)分含量低，酸化還使土壤陽離子交換量(CEC)減小，土壤 的保肥能力下降。酸化使紅壤對磷酸鹽的吸附和固定能力增加，導致磷的植物有效性下降。

【發(fā)明內容】

[0003]本發(fā)明的目的在于提供一種酸性土壤改良劑，其能夠顯著提高土壤pH值，改善土 壤的物理化學性質，提高肥料利用率，減少肥料的施用量，提高土壤的適用性，使土壤更適 合植物生長。
[0004]本發(fā)明的技術方案為:一種酸性土壤改良劑，包括以下重量百分比組分:生物質炭 20 %~30 %，硼泥50~60 %，復合微生物菌群10 %~30 %。
[0005]生物質炭是在厭氧條件下對秸桿、木材、農業(yè)廢棄物等生物質物質進行熱解，生成 一種含碳豐富的固體物質。生物質炭呈堿性，可以中和土壤酸度，降低鋁對作物的毒害作 用。同時生物質炭含有豐富的營養(yǎng)元素，可以提高酸性土壤有效養(yǎng)分的含量。另外生物質炭 含有豐富的孔隙結構，能提高土壤對養(yǎng)分的保持能力，改善植物的養(yǎng)分狀況，并且生物質炭 比較穩(wěn)定，對土壤理化性質的改善可以持續(xù)較長時間。如中國專利申請CN201310520142.6， CN201010602752.7等多種文件公開了生物質炭的制備方法。
[0006]硼泥是利用硼鎂(鐵)礦生產硼砂后排出的工業(yè)廢渣。硼泥色灰白、蒼黃，顆粒細， 約80%的顆?？梢酝ㄟ^200目篩，比重為3.03,硼泥的主要礦物組成為含鐵的鎂橄欖石、碳 酸鎂及一些非晶質顆粒。工業(yè)上多采用濕法排放硼泥，其含水率在30-35%，呈泥狀物，潮濕 時呈褐色，粒度較細，有較好的可塑性，干燥后結成泥塊，極易破碎和磨細。因硼礦石中的硼 已被提取，硼泥具有疏松多孔結構，有一定黏性和可塑性，硼泥的主要礦物組成有含鐵橄欖 石、菱鎂礦、石英、變質蛇紋石和其他非晶質礦物，硼泥的主要化學組分質量分數(shù)：Ca l.l%，Mg4·9%，Β0·41%，Ζη0.0034%，F(xiàn)e1.06%。
[0007] 在上述的酸性土壤改良劑中，包括以下重量百分比組分:生物質炭24%~26%，硼 泥54~56 %，復合微生物菌群23 %~27 %。
[0008] 在上述的酸性土壤改良劑中，所述的復合微生物菌群由以下重量組分組成：巨大 芽胞桿菌1~5份，地衣芽胞桿菌1~4份，分散泛菌1~3份，熒光假單胞菌1~3份，其中，巨大 芽胞桿菌中有效活菌數(shù)為〇. 1-0.3億cfu/g;地衣芽胞桿菌中有效活菌數(shù)為0.2-0.4億cfu/ g;分散泛菌中有效活菌數(shù)為0.1-0.4億cfu/g;熒光假單胞菌中有效活菌數(shù)為0.2-0.5億 cfu/g，優(yōu)選地，所述復合微生物菌群總有效活菌數(shù)為2-3億cfu/g。
[0009]在上述的酸性土壤改良劑中，所述的復合微生物菌群由以下重量組分組成：巨大 芽胞桿菌1份，地衣芽胞桿菌1份，分散泛菌1份，熒光假單胞菌1份。
[0010] 在上述的酸性土壤改良劑中，所述的生物質炭通過以下方法制備得到：用飼料粉 碎機將秸桿粉碎到2_5mm大小，放在馬弗爐中，溫度設定為300-500°C，待升到300-500°C后， 保持0.5-2h，接著關閉馬弗爐，待冷卻至常溫后，取出坩堝，倒出生物質炭，再用木棒碾壓， 將其粉碎到〇.5-lmm大小。
[0011] 在上述的酸性土壤改良劑中，所述的復合微生物菌群通過以下方法制備得到：
[0012] ⑴將巨大芽胞桿菌、地衣芽胞桿菌、分散泛菌、焚光假單胞菌分別接入種子培養(yǎng) 基進行培養(yǎng)，得到巨大芽胞桿菌種子液、地衣芽孢桿菌種子液、分散泛菌種子液和熒光假單 胞菌種子液，其中巨大芽胞桿菌、分散泛菌和熒光假單胞菌的培養(yǎng)時間為8_12h，地衣芽孢 桿菌的培養(yǎng)時間為6-1Oh;
[0013] (2)生產用培養(yǎng)基的制備及滅菌:開啟4個200L的種子發(fā)酵罐，將生產用培養(yǎng)基加 入發(fā)酵罐內，115-121°C滅菌25-30min，冷卻至30-35°C;
[0014] (3)接種及發(fā)酵:將所述巨大芽孢桿菌種子液、地衣芽孢桿菌種子液、分散泛菌種 子液、熒光假單胞菌種子液等按1 % -1 〇 %的比例接入對應的發(fā)酵罐，在31 ± 1 °C、溶氧量1: 1.2，pH6.5-7.5條件下培養(yǎng)30-36h，獲得所述復合微生物菌群的發(fā)酵液，再加入硼泥，經噴 霧干燥，依比例混合制得復合微生物菌群。
[0015]在上述的酸性土壤改良劑中，所述的述生產用培養(yǎng)基的配方如下：黃豆餅粉3%-5%、玉米粉3%-6%、魚粉0.3%-0.5%、白砂糖0.1%-0.3%、硫酸銨0.15%-0.2%、氯化鈉 0.08%-0.12%、磷酸二氫鉀0.01%-0.04%、磷酸氫二鉀0.3%-0.6%、碳酸鈣0.7%-1.0%、大豆油0.1%-0.4%，余量的水，配料體積為170-190L。
[0016]本發(fā)明還公開了上述的酸性土壤改良劑的制備方法，將生物質炭、硼泥和復合微 生物菌群按所述比例加入到攪拌機中，攪拌混合均勻后，裝袋。
[0017]本發(fā)明的有益效果如下：
[0018] (1)所使用的生物質炭來自于秸桿的高溫分解。秸桿是一種重要的可再生有機資 源，含有豐富的碳、氮、磷、鉀以及中微量元素等養(yǎng)分。將秸桿制為生物質炭后，保留了秸桿 的大部分養(yǎng)分，同時減少了碳的排放，有利于猜桿的充分利用及養(yǎng)分的還田。
[0019] (2)所使用的硼泥來自于生產硼砂的殘留物，含有鈣、鎂、鋅、鐵、硼等有利于植物 生長的中微量元素，能補充植物所需養(yǎng)分。
[0020] (3)所使用的復合微生物菌群包括巨大芽胞桿菌、地衣芽孢桿菌、分散泛菌和熒光 假單胞菌。巨大芽胞桿菌、分散泛菌、熒光假單胞菌都是解磷解鉀細菌，對卵磷脂、土壤中植 物無法直接利用的吸附態(tài)有機磷、無機磷有明顯的分解作用，能提高土壤肥力，促進作物增 產。地衣芽孢桿菌能夠產生肽類拮抗物質，也可產生多種抗生素、抗菌蛋白、小分子細菌素、 溶菌酶等，對多種植物病原菌能起到很好的抑制作用。另外巨大芽胞桿菌和地衣芽孢桿菌 能產生抗逆性內生孢子，在逆境下存活率較高。因此，所述復合微生物菌群能在土壤中優(yōu)勢 定殖，并且具有抗生促生長的作用，有利于作物的生長，同時能減少對農田的投資。
【具體實施方式】
[0021] 下面結合【具體實施方式】，對本發(fā)明的技術方案作進一步的詳細說明，但不構成對 本發(fā)明的任何限制。
[0022] 實施例1
[0023]酸性土壤改良劑，主要組分為生物質炭25%，硼泥50%，復合微生物菌群25%，以 上均為重量百分比，其中復合微生物菌群包括巨大芽胞桿菌、地衣芽孢桿菌、分散泛菌、熒 光假單胞菌，其重量比例為1:1:1:1。所述酸性土壤改良劑中有效活菌數(shù)大于〇. 2億/克，具 體來說，巨大芽胞桿菌中有效活菌數(shù)為0.1億cfu/g;地衣芽胞桿菌中有效活菌數(shù)為0.2億 cfu/g;分散泛菌中有效活菌數(shù)為0.1億cfu/g;熒光假單胞菌中有效活菌數(shù)為0.2億cfu/g。
[0024]酸性土壤改良劑的生產制備工藝 [0025]第一步:生物質炭的制備
[0026]取農田廢棄物秸桿，粉碎到2-5mm大小，在馬弗爐中500°C下高溫分解lh，冷卻后， 取出，即為制得的生物質炭，再粉碎到1mm大小。
[0027]具體操作為:取稻草、油菜秸桿、玉米秸桿等秸桿，用飼料粉碎機將秸桿粉碎到2-5mm大小，接著將秸桿裝滿坩堝，放在馬弗爐中，溫度設定為500°C，待升到500°C后，保持lh， 接著關閉馬弗爐，待冷卻至常溫后，取出坩堝，倒出生物質炭，再用木棒碾壓，將其粉碎到 1mm大小。
[0028]第二步:復合微生物菌群的制備
[0029] (1)生產用復合微生物菌種子液的制備:將巨大芽胞桿菌、地衣芽胞桿菌、分散泛 菌、熒光假單胞菌分別接入種子培養(yǎng)基進行培養(yǎng)