專利名稱：微生物肥沙生植物專用肥治沙技術(shù)的制作方法
微生物肥沙生植物專用肥治沙技術(shù)技術(shù)領(lǐng)域
《微生物肥沙生植物專用肥治沙技術(shù)》屬于生物工程技術(shù)領(lǐng)域。涉及生物學(xué)的微生物學(xué)、分子生物學(xué)、土壤微生物學(xué)、生物化學(xué)和細(xì)胞學(xué)，涉及沙漠學(xué)、土壤動(dòng)力學(xué)、土壤化學(xué)， 結(jié)合化工、機(jī)械等現(xiàn)代工程技術(shù)。
背景技術(shù)：
治沙技術(shù)是運(yùn)用風(fēng)沙物理學(xué)原理、生物學(xué)技術(shù)、化學(xué)方法等固定沙丘，阻止沙漠?dāng)U展，改造利用沙漠的活動(dòng)。本技術(shù)采用微生物與沙生植物共生、促生原理提高沙生植物成活率，達(dá)到固沙治沙，改變沙壤地為耕地目的。治沙主要靠沙生植物形成植被固沙，改善局地小氣候，涵養(yǎng)水分，形成易生土壤。沙生植物主要有草本植物沙竹、沙米、苜蓿。半灌木 籽蒿、油蒿、差把戛蒿。灌木梭梭、花棒、錦雞兒(檸條)、紅柳(檉柳)、毛柳、沙柳、黃柳、沙拐棗、胡枝子。喬木沙棗、胡楊、小葉楊、旱柳、文冠果、樟子松、油松等。沙漠地區(qū)由于缺水干旱，氣候寒冷，生長期短，土壤貧瘠，沙土移動(dòng)不利于植物生長。人工種植成活率只有10 30% (內(nèi)蒙烏蘭布和沙漠)。本技術(shù)將沙生植物成活率提高到50 72%。
《北京丹路生物工程有限公司》產(chǎn)品“沙生植物專用肥”及專利技術(shù)“土壤生物修復(fù)技術(shù)”應(yīng)用于內(nèi)蒙古巴盟烏蘭布和沙區(qū)綜合治理開發(fā)總體項(xiàng)目。并取得了巨大成功。其主要成果和功能介紹如下。本技術(shù)用微生物肥沙生植物專用肥治理內(nèi)蒙古巴盟烏蘭布和沙區(qū)情況。烏蘭布和沙漠以黃河為東南邊界，在巴盟磴口縣共有52公里長，其中在三盛公水利樞紐工程上游沈公里地段沙害最為嚴(yán)重。該地段以流動(dòng)沙丘為主，植被稀疏，植被覆蓋度不足5%，風(fēng)沙活動(dòng)強(qiáng)烈，烏蘭布和沙漠每年以8. 7米速度向東移。在有4米/秒的西北風(fēng)時(shí)，每米寬的風(fēng)帶中平均每分鐘向黃河輸送粗沙0. 037公斤，造成每年有6000—7000萬立方米泥沙進(jìn)入黃河。黃河年輸沙量為16億噸。磴口段僅沈公里長，但其供給黃河的泥沙量卻占了 3. 75-4. 38%，烏蘭布和沙漠對黃河的危害是巨大的，如不加緊治理，流沙還將源源不斷地輸入黃河，不僅對中、下游地區(qū)造成危害，同時(shí)也直接危害三盛公水利樞紐。每年冬春大風(fēng)季節(jié)流動(dòng)沙丘在強(qiáng)勁的西北風(fēng)吹動(dòng)下直接進(jìn)入黃河，較粗的沙礫沉積在河道中使黃河河床不斷抬升，三盛公庫區(qū)平均抬高2米，上、下游防洪、防訊、防凌形勢異常緊張。1993 年黃河在磴口縣境內(nèi)破提決口，形成82平方公里的洪泛區(qū)，沖毀大量土地、房屋，經(jīng)濟(jì)損失達(dá)3500萬元。較細(xì)的沙粒被帶到下游，并不斷沉積，淤塞河道。沙塵暴直接襲擊京津地區(qū)， 直至韓國日本。
本技術(shù)參與治沙改善磴口縣生態(tài)環(huán)境狀況。1.以植被建設(shè)為中心，通過保護(hù)封育等手段增加林草覆蓋率，全面控制流沙的蔓延，遏制荒漠公土地的擴(kuò)展，減少沙塵暴的發(fā)生，徹底改善本區(qū)生態(tài)環(huán)境。2.以生態(tài)產(chǎn)業(yè)化為切入點(diǎn)，開發(fā)草業(yè)、漁業(yè)、林草業(yè)、藥材種植業(yè)、野生植物采集加工業(yè)、草籽灌木種子育種業(yè)、旅游業(yè)等新興產(chǎn)業(yè)，繼續(xù)發(fā)展特色農(nóng)業(yè)(如華菜土、蘋果梨等)，和高效農(nóng)業(yè)，以多元經(jīng)濟(jì)的發(fā)展改變本地只經(jīng)營農(nóng)牧業(yè)的現(xiàn)狀，拉動(dòng)地方經(jīng)濟(jì)，培育新的經(jīng)濟(jì)增長點(diǎn)，逐年提高人們的生活水平。3.烏蘭布和沙漠是阿拉善荒漠的前沿，是河套平原的主要風(fēng)沙危害的源頭，也是阿拉善沙塵暴的主要物質(zhì)源。因此是中國荒沙漠化防治重點(diǎn)地區(qū)。項(xiàng)目的建設(shè)將使這里成為一條大型綠色生態(tài)防線，成為阿拉善荒漠東擴(kuò)的最后一道屏障，這對于實(shí)現(xiàn)國家及內(nèi)蒙古自治區(qū)西部大開發(fā)生態(tài)建設(shè)戰(zhàn)略，為將自治區(qū)建成全國重要生態(tài)防線具有重大的意義4.烏蘭布和沙漠是中國荒漠化防治的重點(diǎn)地區(qū)，這一地區(qū)的生態(tài)環(huán)境建設(shè)是實(shí)現(xiàn)防治荒漠化國際承諾的重要舉措，本項(xiàng)目的建成為向國際推行中國模式和提高國際聲譽(yù)具有深遠(yuǎn)的意義。5.磴口縣是國家三北防護(hù)林建設(shè)的重點(diǎn)縣之一，也是國家九十個(gè)治沙示范縣和和生態(tài)重點(diǎn)縣之一，10-5期間被劃為黃河上中游生態(tài)建設(shè)重點(diǎn)縣系和天然林保護(hù)區(qū)。治理烏蘭布和沙漠，堅(jiān)持生態(tài)建設(shè)使內(nèi)蒙磴口縣變成國家的綠色屏障，花果山，米糧川。6.為西北地區(qū)荒漠的治理與開發(fā)提供示范樣板，創(chuàng)建西北地區(qū)的可支持續(xù)高效生態(tài)環(huán)境建設(shè)新模式本技術(shù)為內(nèi)蒙古巴盟烏蘭布和沙區(qū)綜合治理的主要內(nèi)容。
開始于9-5計(jì)劃的治沙項(xiàng)目有1、在黃河西岸營造30萬畝的固沙林。2、在沙漠東緣營造19萬畝的大型鎖邊林。3、在沙漠內(nèi)部建設(shè)133. 5萬畝的生態(tài)產(chǎn)業(yè)區(qū)(主要發(fā)展林業(yè)、 藥材種植業(yè)、養(yǎng)殖業(yè)、旅游業(yè)等)。4、在狼山山前建立70. 5虧畝的瀕危珍稀動(dòng)植物自然保護(hù)區(qū)。5、在沙漠內(nèi)部條件較好，有一定基礎(chǔ)的地段建立10萬畝的高科技種植示范區(qū)。6、在現(xiàn)有37萬畝農(nóng)業(yè)綜合開發(fā)治理區(qū)中，全面完善配套防護(hù)林體系。7、生態(tài)旅游工程開展以自然生態(tài)景觀、古代人文歷史遺產(chǎn)為主題的生態(tài)環(huán)境。8、建立苗木生產(chǎn)基地1.25萬畝，草籽基地1. 5萬畝。9、建造兩個(gè)年產(chǎn)30萬噸的農(nóng)用微生物系列產(chǎn)品自動(dòng)化標(biāo)準(zhǔn)工廠(已建成丹路生物肥廠)。配套項(xiàng)目打井7241眼，架設(shè)高低壓輸電線路4284公里，修筑各級道路10000 公里，修渠道(管道)7458公里，并配套一批基礎(chǔ)設(shè)施經(jīng)10-5計(jì)劃至今，國家驗(yàn)收成果，分三個(gè)階段基本完成。丹路公司年投入沙生植物肥10萬噸，10年覆蓋200余萬畝沙荒地，用生物技術(shù)的多個(gè)成果支持項(xiàng)目的成功實(shí)施。項(xiàng)目建設(shè)總投資59. 1464億元。項(xiàng)目新增年產(chǎn)值約達(dá)8. 46億元。共營造喬木防護(hù)林8. 84萬畝，阻沙固沙林42. 06萬畝，農(nóng)田防護(hù)林28萬畝，封育79. 9萬畝，林草種植89萬畝，發(fā)展設(shè)施農(nóng)業(yè)11. 5萬畝。建苗圃1. 25萬畝，林草植被面積達(dá)到210萬畝，林草面積占項(xiàng)目總面積的6 8%。共計(jì)造林17317萬株。保護(hù)天然林40. 75萬畝，恢復(fù)天然灌草30萬畝，退耕還林草10萬公頃。項(xiàng)目區(qū)內(nèi)森林覆被率可由視在的2. 6%上升到51%。可以有效控制風(fēng)沙對河套平原及華北地區(qū)的危害，減少沙塵暴對首都的污染，從根本上解決流沙向黃河的入侵，可確保包蘭鐵路、110國道、通訊光纜的暢通無阻。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明選用鹽堿土中優(yōu)秀功能菌進(jìn)行工業(yè)化生產(chǎn)制成菌劑，針對鹽堿土沙壤土用菌劑適配有機(jī)質(zhì)制成生物有機(jī)肥。
從來自北京郊區(qū)、河北、內(nèi)蒙古、山東等地區(qū)的鹽堿土沙壤土樣中分離得到43 株枯草芽孢桿菌，21株地衣芽孢桿菌，67株膠質(zhì)芽孢桿菌。三種菌各篩選出一株能夠在 15%NaCl條件下正常生長的芽孢桿菌菌株，經(jīng)工業(yè)化生產(chǎn)，以不同濃度適配制成復(fù)合微生物菌劑。各菌種互相不拮抗，作用互補(bǔ)，提高了脫鹽效率和置換鹽堿土固化的有效養(yǎng)分作用。
復(fù)合微生物菌劑與草炭、腐植酸、農(nóng)業(yè)廢棄物餅粕等有機(jī)物復(fù)配制成生物有機(jī)肥。 該肥改良鹽堿土理化性質(zhì)，改善土壤結(jié)構(gòu)，提高通透性加快淋鹽，切斷毛細(xì)管阻止鹽堿上返，脫鹽效果好，保肥保水丹路沙生植物專用肥的主要功效。
1.促生。有益菌群在生長繁殖過程中產(chǎn)生多種生物活性物質(zhì)，促進(jìn)作物根系發(fā)達(dá)， 提高沙生植物分根數(shù)。紫花苜蓿根深達(dá)9米，固沙效果好。加速細(xì)胞分裂，早熟，提高甘草、 肉蓯蓉、枸杞、苦豆子、菊芋、油沙豆、文冠果等的產(chǎn)量30 120%。提前采摘期3 5天。沙生植物成活率達(dá)75 82%，尤其沙生油料作物成活率高意義重大，為綠色能源“生物柴油” 提供廣闊非農(nóng)田原料基地。
2.養(yǎng)分全。微生物及其衍生物，含有大量氨基酸、有機(jī)化合物、抗生素、赤霉素、蛋白酶等。丹路微生物肥成分含有大量腐殖酸基本包含沙生作物所需16種元素。而且在土壤中具有置換各種元素的能力。能夠滿足不同沙生作物不同生長期不同中微量元素的即時(shí)最小需求量。保證沙生作物生長一致性、茁壯性、抗逆性好，成活率高。
3.長效。高效能的丹路肥活體菌，能將砂壤中的緩效鉀、枸溶性磷及其它微量元素分解轉(zhuǎn)化為有效養(yǎng)分。同時(shí)丹路肥活體菌產(chǎn)生的氧化還原酶，可將砂壤中固化的氮轉(zhuǎn)化為銨態(tài)氮供沙生作物吸收。使沙生作物在生長期內(nèi)均能有效吸收養(yǎng)分。(表1)4.改良鹽堿沙地。丹路微生物肥，能促使有機(jī)質(zhì)的纖維素半纖維素快速分解，產(chǎn)生的多糖、膠體與土壤形成團(tuán)粒結(jié)構(gòu)。在耕層形成10-20cm富含養(yǎng)分的通氣、保水、保肥土壤。能有效阻斷虹吸上翻的鹽堿。丹路功能菌能不斷置換鹽堿成分中的氮?dú)溲跆嫉仍?，為自身和沙生植物利用，平衡土壤PH值。2002年我公司用沙生植物專用肥+有機(jī)質(zhì)(肥)+尿素(調(diào)整碳氮比)=1:50:0.1深翻施肥的方法。在內(nèi)蒙臨河地區(qū)改造鹽堿沙地獲得成功。當(dāng)年將輕、中度鹽堿地改良為中、低產(chǎn)田，重度鹽堿地改為年載畜3只羊的固沙草地。(表2)5.節(jié)水抗旱。丹路沙生植物專用肥有機(jī)質(zhì)含量25%以上，含水性好。丹路功能菌數(shù)量 0. 2億/克，在沙生作物根系形成優(yōu)勢菌群。該菌群除置換沙土有效養(yǎng)分外，能吸收沙土間隙水分和空氣水分為自己和植物提供水分。本技術(shù)所選桿菌只有幾微米，數(shù)量龐大的個(gè)體表面積總和是菌群整體表面積的十幾萬倍。所選桿菌具有吸水膨脹特性，地衣芽孢桿菌膨脹比達(dá)3倍，可吸儲(chǔ)大量水分。菌體含水不因環(huán)境失水同步失水，而是緩慢消耗，在沙生植物根際形成生存極限水消耗環(huán)境。在形成極度干旱時(shí)枯死率對比5:1，施用丹路沙生植物專用肥的植被，進(jìn)入降水期可迅速恢復(fù)植被披綠。澳大利亞墨爾本大學(xué)實(shí)驗(yàn)室在維多利亞沙漠實(shí)驗(yàn)丹路沙生植物專用肥，結(jié)果節(jié)水30%。寸草不生之地3個(gè)月牧草長到60厘米。(表 3)6.抗寒。巴盟磴口縣2006年冬春季低溫嚴(yán)寒造成梭梭林大面積死亡。丹路治沙示范地未受影響。對比分析原因，采取8齡梭梭樹第5層鮮葉3-5片，根莖結(jié)合部5厘米切片，經(jīng)農(nóng)化室檢測分析。葉片厚度高于對比5-6%。葉面蠟質(zhì)厚度高于對比5-8微米。根莖切片浸出物總量高于對比23%，蛋白質(zhì)總量高于對比15%。從檢測數(shù)據(jù)看，梭梭樹葉片汁液濃度高， 葉面蠟層厚，根莖養(yǎng)分儲(chǔ)備充足是抵抗凍災(zāi)的主要原因。能高于對比多抗擊_5°C _8°C低溫。施用丹路生物肥沙生植物具有良好的抗寒功能。
7.防病。丹路功能菌在沙生植物根部生長繁殖形成優(yōu)勢菌群，并產(chǎn)生多種生物活性物質(zhì)。對枯萎病、黃萎病、根腐病、菌核病及根線蟲等能起到預(yù)防和抑制的作用。丹路功能菌與沙生植物共生現(xiàn)象也提高了作物抵抗自然災(zāi)害的能力(表4)。
表1.微生物肥沙生植物專用肥對沙壤地速效性養(yǎng)分的影響
權(quán)利要求
1.使用微生物菌劑種植沙生植物治沙。
2.使用復(fù)合微生物菌劑種植沙生植物治沙。
3.3.使用枯草芽孢桿菌種植沙生植物治沙。
4.使用地衣芽孢桿菌種植沙生植物治沙。
5.使用膠質(zhì)芽孢桿菌種植沙生植物治沙。
6.使用枯草芽孢桿菌、地衣芽孢桿菌、膠質(zhì)芽孢桿菌復(fù)合微生物菌劑種植沙生植物治沙。
7.使用含有枯草芽孢桿菌生物有機(jī)肥種植沙生植物治沙。
8.使用含有地衣芽孢桿菌生物有機(jī)肥種植沙生植物治沙。
9.使用含有膠質(zhì)芽孢桿菌生物有機(jī)肥種植沙生植物治沙。
10.使用含有枯草芽孢桿菌、地衣芽孢桿菌、膠質(zhì)芽孢桿菌復(fù)合微生物菌劑生物有機(jī)肥種植沙生植物治沙。
全文摘要
微生物肥沙生植物專用肥治沙技術(shù)屬于生物工程技術(shù)領(lǐng)域。本技術(shù)采用微生物與沙生植物共生、促生原理提高沙生植物成活率，達(dá)到固沙治沙，改變沙壤地為耕地目的。本發(fā)明選用鹽堿土沙壤土中優(yōu)秀功能菌枯草芽孢桿菌、地衣芽孢桿菌、膠質(zhì)芽孢桿菌。進(jìn)行工業(yè)化生產(chǎn)以不同濃度適配制成復(fù)合微生物菌劑。針對鹽堿土沙壤土用菌劑適配有機(jī)質(zhì)制成生物有機(jī)肥沙生植物專用肥。本技術(shù)功能菌產(chǎn)生多種生物活性物質(zhì)，促進(jìn)沙生植物根系發(fā)達(dá)，成活率高。功能菌保水供肥提高沙生植物抗旱抗寒能力，存活率。治沙主要靠沙生植物形成植被固沙，改善局地小氣候，涵養(yǎng)水分，形成易生土壤。在施肥過程中用微生物將沙壤土地改良為耕田。
文檔編號C05G3/04GK102511278SQ20111042343
公開日2012年6月27日 申請日期2011年12月16日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月16日
發(fā)明者嚴(yán)慧峻, 林淑華, 趙全勝, 高昭遠(yuǎn) 申請人:北京丹路實(shí)業(yè)公司