酸性土壤改良劑及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及酸性土壤調(diào)理劑領(lǐng)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(zhì)量，以及制備該酸性土壤調(diào)理劑的方法。
【背景技術(shù)】
[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(fēng)化和淋溶作用比較強(qiáng)烈，鐵鋁氧化 物明顯富積，生物物質(zhì)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(chǎn)生傷害，影響作物正常生長。酸性土壤遭受強(qiáng)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(dǎo)致磷的植物有效性下降。

【發(fā)明內(nèi)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(xué)性質(zhì)，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(shù)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(zhì)炭 20 %~30 %，硼泥50~60 %，復(fù)合微生物菌群10 %~30 %。
[0005]生物質(zhì)炭是在厭氧條件下對秸桿、木材、農(nóng)業(yè)廢棄物等生物質(zhì)物質(zhì)進(jìn)行熱解，生成 一種含碳豐富的固體物質(zhì)。生物質(zhì)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(zhì)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(zhì)炭 含有豐富的孔隙結(jié)構(gòu)，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(zhì)炭 比較穩(wěn)定，對土壤理化性質(zhì)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(zhì)炭的制備方法。
[0006]硼泥是利用硼鎂(鐵)礦生產(chǎn)硼砂后排出的工業(yè)廢渣。硼泥色灰白、蒼黃，顆粒細(xì)， 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(zhì)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(xì)，有較好的可塑性，干燥后結(jié)成泥塊，極易破碎和磨細(xì)。因硼礦石中的硼 已被提取，硼泥具有疏松多孔結(jié)構(gòu)，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(zhì)蛇紋石和其他非晶質(zhì)礦物，硼泥的主要化學(xué)組分質(zhì)量分?jǐn)?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(zhì)炭24%~26%，硼 泥54~56 %，復(fù)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(fù)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(fù)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(fù)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(zhì)炭通過以下方法制備得到：用飼料粉 碎機(jī)將秸桿粉碎到2_5mm大小，放在馬弗爐中，溫度設(shè)定為300-500°C，待升到300-500°C后， 保持0.5-2h，接著關(guān)閉馬弗爐，待冷卻至常溫后，取出坩堝，倒出生物質(zhì)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(fù)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(jìn)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(chǎn)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(chǎn)用培養(yǎng)基加 入發(fā)酵罐內(nèi)，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(yīng)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(fù)合微生物菌群的發(fā)酵液，再加入硼泥，經(jīng)噴 霧干燥，依比例混合制得復(fù)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(chǎn)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(zhì)炭、硼泥和復(fù)合微 生物菌群按所述比例加入到攪拌機(jī)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(zhì)炭來自于秸桿的高溫分解。秸桿是一種重要的可再生有機(jī)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(zhì)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(chǎn)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(bǔ)充植物所需養(yǎng)分。
[0020] (3)所使用的復(fù)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(xì)菌，對卵磷脂、土壤中植 物無法直接利用的吸附態(tài)有機(jī)磷、無機(jī)磷有明顯的分解作用，能提高土壤肥力，促進(jìn)作物增 產(chǎn)。地衣芽孢桿菌能夠產(chǎn)生肽類拮抗物質(zhì)，也可產(chǎn)生多種抗生素、抗菌蛋白、小分子細(xì)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(chǎn)生抗逆性內(nèi)生孢子，在逆境下存活率較高。因此，所述復(fù)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(nóng)田的投資。
【具體實施方式】
[0021] 下面結(jié)合【具體實施方式】，對本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步的詳細(xì)說明，但不構(gòu)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(zhì)炭25%，硼泥50%，復(fù)合微生物菌群25%，以 上均為重量百分比，其中復(fù)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(chǎn)制備工藝 [0025]第一步:生物質(zhì)炭的制備
[0026]取農(nóng)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(zhì)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(jī)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(shè)定為500°C，待升到500°C后，保持lh， 接著關(guān)閉馬弗爐，待冷卻至常溫后，取出坩堝，倒出生物質(zhì)炭，再用木棒碾壓，將其粉碎到 1mm大小。
[0028]第二步:復(fù)合微生物菌群的制備
[0029] (1)生產(chǎn)用復(fù)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(jìn)行培養(yǎng)