一种微生物土壤修复剂及其制备方法
【专利摘要】本发明涉及一种微生物土壤修复剂及其制备方法，本发明修复剂由以下重量份的组分制成：复合菌剂5?10份，改性沸石粉20?40份，草炭粉10?50份，堆肥20?40份，黄腐酸钾粉1.5?5份，海藻酸钠0.5?5份，保水剂0.5?1份，聚天冬氨酸1?3份，羧甲基壳聚糖1?5份，玉米淀粉3?6份，茶皂素0.5?3份，复合酶制剂0.5?2份，木质素磺酸钠1?5份，柠檬酸0.5?1份，亚硫酸氢钠0.5?1份。本发明微生物土壤修复剂能够产生高活性的有益微生物菌群，能够促进土壤有机质形成，提高矿质元素的有效性；能够促进土壤生态系统的氮、氧循环，达到增产增收的效果。
【专利说明】
一种微生物土壤修复剂及其制备方法
技术领域
[0001 ]本发明属于微生物肥料，涉及一种微生物土壤修复剂及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 土壤是人类环境的重要组成部分，是不可缺少、不可再生的自然资源，是一切生物 赖以生存的重要基础，是地球生态系统物质、能量交换与循环的重要场所。随着工农业生产 的发展，农业污染特别是土壤环境污染问题已越来越突出，以化学农药和化学肥料为主的 化学品大量、过量地在土壤中使用，尤其是在经常使用以氮肥为主的化学肥料的土壤中，有 机物的分解迅速，从而导致土壤中产生不平衡的微生物体系，使土壤变得脆弱;或者当施用 农药或除草剂时，不管有益或有害，土壤中的微生物均被杀灭，土壤有机物的分解被中断， 导致很多土壤的地力严重下降，并严重影响到了农产品的安全。土壤污染已成为限制我国 农产品国际贸易和社会经济可持续发展重大障碍之一，迫切需要修复、治理。
[0003] 微生物土壤修复剂是以微生物的生命活动使得土壤得到修复的一种制品，和传统 的化学土壤修复剂相比，微生物土壤修复剂在生态保护、提高作物产量和提高土壤修复剂 利用率方面具有明显优势。微生物土壤修复剂使用量少，本身无毒无害，没有污染环境的问 题，而化学土壤修复剂的使用则造成了严重的土壤环境污染。例如，由于大量使用氮素土壤 修复剂，地下水硝酸盐含量上升。另外，化学土壤修复剂中的氨态氮和磷酸类物质，由于雨 水的淋洗和微生物作用，许多流失进了河流湖泊中，造成河流湖泊的富营养化。此外，微生 物土壤修复剂还能改善作物根际小生态环境，在作物根际形成有益菌环境，抵抗病菌，提高 作物抗病能力。微生物土壤修复剂比化学土壤修复剂在提高作物产量和品质上更有优势， 微生物土壤修复剂可以增加土壤中的有益菌群，帮助作物利用土壤中难以利用的养料，从 而实现增产增收。要实现农业生产的可持续发展，我国有必要大力发展和推广微生物土壤 修复剂。
【发明内容】
[0004] 本发明涉及一种微生物土壤修复剂，该微生物土壤修复剂具有很高的有机质含量 和高活性的有益微生物菌群，能够增强土壤的团里结构，能够有效地维持土壤中有益微生 物和土传病害微生物之间的菌群平衡，并且能够快速降解土壤中的残留农药;能够缓解土 壤酸化，降低土壤容重，增加土壤通透性和含水量，促进土壤生态系统的氮、氧循环，达到增 产增收的效果。
[0005] 具体而言，本发明涉及一种微生物土壤修复剂，由以下重量份的组分制成:复合菌 剂5-10份，改性沸石粉20-40份，草炭粉10-50份，堆肥20-40份，黄腐酸钾粉1.5-5份，海藻酸 钠0.5-5份，保水剂0.5-1份，聚天冬氨酸1-3份，羧甲基壳聚糖1-5份，玉米淀粉3-6份，茶皂 素〇 . 5-3份，复合酶制剂0.5-2份，木质素磺酸钠1-5份，柠檬酸0.5-1份，亚硫酸氢钠0.5-1 份。
[0006] 在本发明一个【具体实施方式】中，所述的微生物土壤修复剂，由以下重量份的组分 制成:复合菌剂5份，改性沸石粉20份，草炭粉10份，堆肥20份，黄腐酸钾粉I. 5份，海藻酸钠 0.5份，保水剂0.5份，聚天冬氨酸1份，羧甲基壳聚糖1份，玉米淀粉3份，茶皂素0.5份，复合 酶制剂〇. 5份，木质素磺酸钠1份，柠檬酸0.5份，亚硫酸氢钠0.5份。
[0007] 在本发明一个【具体实施方式】中，所述的微生物土壤修复剂，由以下重量份的组分 制成：复合菌剂10份，改性沸石粉40份，草炭粉50份，堆肥40份，黄腐酸钾粉5份，海藻酸钠5 份，保水剂1份，聚天冬氨酸3份，羧甲基壳聚糖5份，玉米淀粉6份，茶皂素3份，复合酶制剂2 份，木质素磺酸钠5份，柠檬酸1份，亚硫酸氢钠1份。
[0008] 在本发明一个【具体实施方式】中，所述的微生物土壤修复剂，由以下重量份的组分 制成:复合菌剂6份，改性沸石粉30份，草炭粉40份，堆肥35份，黄腐酸钾粉3份，海藻酸钠2 份，保水剂0.6份，聚天冬氨酸2份，羧甲基壳聚糖3.5份，玉米淀粉5份，茶皂素2份，复合酶制 剂1.5份，木质素磺酸钠2.5份，梓檬酸0.8份，亚硫酸氢钠0.3份。
[0009] 在本发明一个【具体实施方式】中，所述的微生物土壤修复剂中复合菌剂为棘孢木霉 菌厚垣孢子粉、枯草芽孢杆菌孢子粉和侧孢芽孢杆菌孢子粉组成的混合物，三者的重量比 为2:1:1 〇
[0010] 本发明中，棘孢木霉菌、枯草芽孢杆菌和侧孢芽孢杆菌孢子以休眠状态的形式存 在于土壤修复剂中，孢子形式的细菌具有耐高温、耐盐分、耐干燥的特性。当将本发明的土 壤修复剂施用于土壤中时，细菌孢子在适宜的水分、温度下快速生长繁殖，其产生的胞外酶 能够分解土壤中的有机质，给作物直接提供营养，其代谢产物有刺激代谢产物的作用，能够 有效防治或减少病虫危害，有助于作物的健壮生长。
[0011] 棘孢木霉菌厚垣孢子粉、枯草芽孢杆菌孢子粉、侧孢芽孢杆菌孢子粉可以采用市 售产品，也可以采用本领域已知的方法制备。
[0012] 在本发明一个【具体实施方式】中，所述的微生物土壤修复剂中堆肥为将甘蔗渣80-120份、花生壳30-50份、豆柏30-50份、鸡粪30-50份、有益菌种3-10份和水30-50份在常温下 进行堆肥发酵，发酵时间10-15天，干燥粉碎得到;份为重量份。
[0013] 优选地，所述的微生物土壤修复剂中堆肥为将甘蔗渣100份、花生壳40份、豆柏40 份、鸡粪40份、有益菌种5份和水40份在常温下进行堆肥发酵，发酵时间12天，干燥粉碎得 至 1J;份为重量份。
[0014] 优选地，所述的微生物土壤修复剂中堆肥为将甘蔗渣80份、花生壳30份、豆柏30 份、鸡粪30份、有益菌种3份和水30份在常温下进行堆肥发酵，发酵时间10天，干燥粉碎得 至 1J;份为重量份。
[0015] 优选地，所述的微生物土壤修复剂中堆肥为将甘蔗渣120份、花生壳50份、豆柏50 份、鸡粪50份、有益菌种10份和水50份在常温下进行堆肥发酵，发酵时间15天，干燥粉碎得 至 1J;份为重量份。
[0016] 优选地，所述的有益菌种为等量的固氮菌、乳酸菌、酵母菌、粪链球菌菌种的混合 物。
[0017] 在本发明一个【具体实施方式】中，所述的微生物土壤修复剂中保水剂为等量的聚丙 烯酰胺和聚丙烯酸钠。
[0018] 在本发明一个【具体实施方式】中，所述的微生物土壤修复剂中复合酶制剂为纤维素 酶、淀粉酶和木质素酶，三者的重量比为3:1:1。
[0019] 在本发明一个【具体实施方式】中，所述的改性沸石粉的制备过程包括:将天然沸石 粉加入浓硝酸溶液中搅拌3_6h，过滤，干燥;然后将沸石采用三段式梯度煅烧，具体煅烧操 作为：（a)在500°C下进行煅烧30-60min;(b)以8-12°C/min的升温速率升温到800°C，并在该 温度下保温煅烧30-60min;(c)以5-8°C/min的升温速率升温到1200Γ，并在该温度下保温 煅烧30-60min，煅烧结束后，自然冷却至室温;将沸石置于lmol/L的硝酸铵溶液中，加热至 SO-HKTC，持续搅拌反应5-8h，反应结束后过滤，洗涤，干燥，进行超微粉碎，即得改性沸石 粉。
[0020] 在本发明一个【具体实施方式】中，将所述微生物土壤修复剂制备成颗粒形状，或者 进一步将颗粒装入胶囊中。
[0021 ]本发明另一方面涉及所述的一种微生物土壤修复剂的制备方法，其特征在于，包 括如下步骤： (1) 按所述重量份配比称取各组分原料备用； (2) 先将称量好的复合菌剂、改性沸石粉、聚天冬氨酸、茶皂素、柠檬酸、亚硫酸氢钠混 合均匀后送入圆盘造粒机或转鼓造粒机中，并配合加入适量的水蒸气造粒，粒度控制在 120-150目，将颗粒干燥备用； (3) 将草炭粉、堆肥、黄腐酸钾粉、海藻酸钠、保水剂、羧甲基壳聚糖、复合酶制剂、木质 素磺酸钠在混料机中混匀后，加入步骤(2 )中制备的颗粒和玉米淀粉，混合均匀后送入圆盘 造粒机或转鼓造粒机中，加入适量水蒸气造粒，粒度控制在80-100目，干燥，即得。
【具体实施方式】
[0022]实施例1: 一种微生物土壤修复剂的制备 配料为:复合菌剂5份，改性沸石粉20份，草炭粉10份，堆肥20份，黄腐酸钾粉1.5份，海 藻酸钠0.5份，保水剂0.5份，聚天冬氨酸1份，羧甲基壳聚糖1份，玉米淀粉3份，茶皂素0.5 份，复合酶制剂〇. 5份，木质素磺酸钠1份，柠檬酸0.5份，亚硫酸氢钠0.5份； 复合菌剂为棘孢木霉菌厚垣孢子粉、枯草芽孢杆菌孢子粉和侧孢芽孢杆菌孢子粉组成 的混合物，三者的重量比为2:1:1; 堆肥为将甘蔗渣100份、花生壳40份、豆柏40份、鸡粪40份、有益菌种5份和水40份在常 温下进行堆肥发酵，发酵时间12天，干燥粉碎得到;有益菌种为等量的固氮菌、乳酸菌、酵母 菌、粪链球菌菌种的混合物;份为重量份； 保水剂为等量的聚丙烯酰胺和聚丙烯酸钠； 复合酶制剂为纤维素酶、淀粉酶和木质素酶，三者的重量比为3:1:1; 所述的改性沸石粉的制备过程包括:将天然沸石粉加入浓硝酸溶液中搅拌5h，过滤，干 燥;然后将沸石采用三段式梯度煅烧，具体煅烧操作为：（a)在500°C下进行煅烧45min;(b) 以HTC/min的升温速率升温到800°C，并在该温度下保温煅烧45min;(c)以6°C/min的升温 速率升温到1200°C，并在该温度下保温煅烧45min，煅烧结束后，自然冷却至室温;将沸石置 于lmo 1/L的硝酸铵溶液中，加热至90 °C，持续搅拌反应6h，反应结束后过滤，洗涤，干燥，进 行超微粉碎，即得改性沸石粉。
[0023]制备方法包括如下步骤： (1)按所述重量份配比称取各组分原料备用； (2) 先将称量好的复合菌剂、改性沸石粉、聚天冬氨酸、茶皂素、柠檬酸、亚硫酸氢钠混 合均匀后送入圆盘造粒机或转鼓造粒机中，并配合加入适量的水蒸气造粒，粒度控制在 120-150目，将颗粒干燥备用； (3) 将草炭粉、堆肥、黄腐酸钾粉、海藻酸钠、保水剂、羧甲基壳聚糖、复合酶制剂、木质 素磺酸钠在混料机中混匀后，加入步骤(2 )中制备的颗粒和玉米淀粉，混合均匀后送入圆盘 造粒机或转鼓造粒机中，加入适量水蒸气造粒，粒度控制在80-100目，干燥，即得。
[0024]实施例2-种微生物土壤修复剂的制备 配料为:复合菌剂I 〇份，改性沸石粉40份，草炭粉50份，堆肥40份，黄腐酸钾粉5份，海藻 酸钠5份，保水剂1份，聚天冬氨酸3份，羧甲基壳聚糖5份，玉米淀粉6份，茶皂素3份，复合酶 制剂2份，木质素磺酸钠5份，柠檬酸1份，亚硫酸氢钠1份； 复合菌剂为棘孢木霉菌厚垣孢子粉、枯草芽孢杆菌孢子粉和侧孢芽孢杆菌孢子粉组成 的混合物，三者的重量比为2:1:1; 堆肥为将甘蔗渣80份、花生壳30份、豆柏30份、鸡粪30份、有益菌种3份和水30份在常温 下进行堆肥发酵，发酵时间10天，干燥粉碎得到；有益菌种为等量的固氮菌、乳酸菌、酵母 菌、粪链球菌菌种的混合物;份为重量份； 保水剂为等量的聚丙烯酰胺和聚丙烯酸钠； 复合酶制剂为纤维素酶、淀粉酶和木质素酶，三者的重量比为3:1:1; 所述的改性沸石粉的制备过程包括:将天然沸石粉加入浓硝酸溶液中搅拌3h，过滤，干 燥;然后将沸石采用三段式梯度煅烧，具体煅烧操作为：（a)在500°C下进行煅烧60min;(b) 以12°C/min的升温速率升温到800°C，并在该温度下保温煅烧60min;(c)以8°C/min的升温 速率升温到1200°C，并在该温度下保温煅烧60min，煅烧结束后，自然冷却至室温;将沸石置 于lmo 1/L的硝酸铵溶液中，加热至100°C，持续搅拌反应8h，反应结束后过滤，洗涤，干燥，进 行超微粉碎，即得改性沸石粉。
[0025]制备方法包括如下步骤： (1) 按所述重量份配比称取各组分原料备用； (2) 先将称量好的复合菌剂、改性沸石粉、聚天冬氨酸、茶皂素、柠檬酸、亚硫酸氢钠混 合均匀后送入圆盘造粒机或转鼓造粒机中，并配合加入适量的水蒸气造粒，粒度控制在 120-150目，将颗粒干燥备用； (3) 将草炭粉、堆肥、黄腐酸钾粉、海藻酸钠、保水剂、羧甲基壳聚糖、复合酶制剂、木质 素磺酸钠在混料机中混匀后，加入步骤(2 )中制备的颗粒和玉米淀粉，混合均匀后送入圆盘 造粒机或转鼓造粒机中，加入适量水蒸气造粒，粒度控制在80-100目，干燥，即得。
[0026]实施例3-种微生物土壤修复剂的制备 配料为:复合菌剂6份，改性沸石粉30份，草炭粉40份，堆肥35份，黄腐酸钾粉3份，海藻 酸钠2份，保水剂0.6份，聚天冬氨酸2份，羧甲基壳聚糖3.5份，玉米淀粉5份，茶皂素2份，复 合酶制剂1.5份，木质素磺酸钠2.5份，柠檬酸0.8份，亚硫酸氢钠0.3份； 复合菌剂为棘孢木霉菌厚垣孢子粉、枯草芽孢杆菌孢子粉和侧孢芽孢杆菌孢子粉组成 的混合物，三者的重量比为2:1:1; 堆肥为将甘蔗渣120份、花生壳50份、豆柏50份、鸡粪50份、有益菌种10份和水50份在常 温下进行堆肥发酵，发酵时间15天，干燥粉碎得到;有益菌种为等量的固氮菌、乳酸菌、酵母 菌、粪链球菌菌种的混合物;份为重量份； 保水剂为等量的聚丙烯酰胺和聚丙烯酸钠； 复合酶制剂为纤维素酶、淀粉酶和木质素酶，三者的重量比为3:1:1; 所述的改性沸石粉的制备过程包括:将天然沸石粉加入浓硝酸溶液中搅拌3h，过滤，干 燥;然后将沸石采用三段式梯度煅烧，具体煅烧操作为：（a)在500°C下进行煅烧30min;(b) 以8°C/min的升温速率升温到800°C，并在该温度下保温煅烧30min;(c)以5°C/min的升温速 率升温到1200°C，并在该温度下保温煅烧30min，煅烧结束后，自然冷却至室温;将沸石置于 lmol/L的硝酸铵溶液中，加热至80°C，持续搅拌反应5h，反应结束后过滤，洗涤，干燥，进行 超微粉碎，即得改性沸石粉。
[0027]制备方法包括如下步骤： (1) 按所述重量份配比称取各组分原料备用； (2) 先将称量好的复合菌剂、改性沸石粉、聚天冬氨酸、茶皂素、柠檬酸、亚硫酸氢钠混 合均匀后送入圆盘造粒机或转鼓造粒机中，并配合加入适量的水蒸气造粒，粒度控制在 120-150目，将颗粒干燥备用； (3) 将草炭粉、堆肥、黄腐酸钾粉、海藻酸钠、保水剂、羧甲基壳聚糖、复合酶制剂、木质 素磺酸钠在混料机中混匀后，加入步骤(2 )中制备的颗粒和玉米淀粉，混合均匀后送入圆盘 造粒机或转鼓造粒机中，加入适量水蒸气造粒，粒度控制在80-100目，干燥，即得。
[0028]对比例1 一种微生物土壤修复剂的制备 有益菌种为等量的固氮菌、酵母菌、粪链球菌菌种的混合物(减少了乳酸菌），其他同实 施例1。
[0029] 对比例2-种微生物土壤修复剂的制备 配料为:复合菌剂5份，改性沸石粉20份，草炭粉10份，堆肥20份，黄腐酸钾粉1.5份，海 藻酸钠〇. 5份，保水剂0.5份，羧甲基壳聚糖1份，玉米淀粉3份，茶皂素0.5份，复合酶制剂0.5 份，木质素磺酸钠1份，柠檬酸0.5份，亚硫酸氢钠0.5份(减少了聚天冬氨酸），其他同实施例 1〇
[0030] 试验例1 以连续10年种植水稻的常规农田土壤作为试验田，将本发明实施例i-3以及对比例卜2 制备的微生物土壤修复剂按照25kg/亩的量施于土壤表层，再翻耕土壤，使微生物土壤修复 剂和土壤充分混匀，田间水分保持在不低于15%合适范围，自然静置2周后即可种植农作物， 田间管理与正常的农业生产无异，种植周期为6个月，对照组不添加本发明微生物土壤修复 剂，在其它影响因素相同的情况下对稻谷的生长情况、产量以及品质进行检测，结果见表1。
[0031] 衷1
表1的数据表明，本发明的微生物土壤修复剂能够明显提高水稻的结实率、千粒重、产 量，并能明显提尚水稻中直链淀粉和蛋白质含量，使水稻品质大大提尚。
[0032] 试验例2 将本发明实施例1-3以及对比例1-2微生物土壤修复剂应用于种植番茄的试验地块，对 番茄苗期抗病及壮苗、长势、产量等情况进行检测，结果见表2。
[0033] 表2
表2的数据表明施用本发明微生物土壤修复剂后，可以提高番茄亩收获株数、单株结果 数量和单产。
【主权项】
1. 一种微生物土壤修复剂，由以下重量份的组分制成：复合菌剂5-10份，改性沸石粉 20-40份，草炭粉10-50份，堆肥20-40份，黄腐酸钾粉1.5-5份，海藻酸钠0.5-5份，保水剂 0.5-1份，聚天冬氨酸1-3份，羧甲基壳聚糖1-5份，玉米淀粉3-6份，茶皂素0.5-3份，复合酶 制剂0.5-2份，木质素磺酸钠1-5份，柠檬酸0.5-1份，亚硫酸氢钠0.5-1份。2. 根据权利要求1所述的微生物土壤修复剂，其中复合菌剂为棘孢木霉菌厚垣孢子粉、 枯草芽孢杆菌孢子粉和侧孢芽孢杆菌孢子粉组成的混合物，三者的重量比为2:1:1。3. 根据权利要求1所述的微生物土壤修复剂，所述堆肥为将甘蔗渣80-120份、花生壳 30-50份、豆柏30-50份、鸡粪30-50份、有益菌种3-10份和水30-50份在常温下进行堆肥发 酵，发酵时间10-15天，干燥粉碎得到;份为重量份。4. 根据权利要求3所述的微生物土壤修复剂，其中所述的有益菌种为等量的固氮菌、乳 酸菌、酵母菌、粪链球菌菌种的混合物。5. 根据权利要求1所述的微生物土壤修复剂，所述保水剂为等量的聚丙烯酰胺和聚丙 稀酸钠。6. 根据权利要求1所述的微生物土壤修复剂，所述复合酶制剂为纤维素酶、淀粉酶和木 质素酶，三者的重量比为3:1:1。7. 根据权利要求1所述的微生物土壤修复剂，其中所述的改性沸石粉的制备过程包括： 将天然沸石粉加入浓硝酸溶液中搅拌3_6h，过滤，干燥;然后将沸石采用三段式梯度煅烧， 具体煅烧操作为：（a)在500°C下进行煅烧30-60min;(b)以8-12°C/min的升温速率升温到 800°C，并在该温度下保温煅烧30-60min; (c)以5-8°C/min的升温速率升温到1200°C，并在 该温度下保温煅烧30-60min，煅烧结束后，自然冷却至室温;将沸石置于lmol/L的硝酸铵溶 液中，加热至80-KKTC，持续搅拌反应5-8h，反应结束后过滤，洗涤，干燥，进行超微粉碎，即 得改性沸石粉。8. 根据权利要求1所述的微生物土壤修复剂，将其制备成颗粒形状，或者进一步将颗粒 装入胶囊中。9. 权利要求1-8任一项所述的一种微生物土壤修复剂的制备方法，其特征在于，包括如 下步骤： (1) 按所述重量份配比称取各组分原料备用； (2) 先将称量好的复合菌剂、改性沸石粉、聚天冬氨酸、茶皂素、柠檬酸、亚硫酸氢钠混 合均匀后送入圆盘造粒机或转鼓造粒机中，并配合加入适量的水蒸气造粒，粒度控制在 120-150目，将颗粒干燥备用； (3) 将草炭粉、堆肥、黄腐酸钾粉、海藻酸钠、保水剂、羧甲基壳聚糖、复合酶制剂、木质 素磺酸钠在混料机中混匀后，加入步骤(2 )中制备的颗粒和玉米淀粉，混合均匀后送入圆盘 造粒机或转鼓造粒机中，加入适量水蒸气造粒，粒度控制在80-100目，干燥，即得。
【文档编号】C05G3/02GK106008095SQ201610342356
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年5月23日
【发明人】魏祥圣, 徐保民, 高兴家, 殷碧秋
【申请人】山东爱福地生物科技有限公司