一种鲜菇多糖农耕土壤修复剂及其制备方法与流程

文档序号:15206282发布日期:2018-08-21 09:29阅读:400来源:国知局

本发明属于微生物制剂技术领域,具体涉及一种鲜菇多糖农耕土壤修复剂及其制备方法。



背景技术:

土壤本来是各类废弃物的天然收容所和净化处理场所,土壤接纳污染物,并不表示土壤即受到污染,只有当土壤中收容的各类污染物过多,影响和超过了土壤的自净能力,从而在卫生学上和流行病学上产生了有害的影响,才表明土壤受到了污染。造成土壤污染的原因很多,如工业污泥、垃圾农用、污水灌溉、大气中污染物沉降,大量使用含重金属的矿质化肥和农药等等。中国现有耕地有近1/5受到不同程度的污染,污染土壤将导致农作物减产,甚至有可能引起农产品中污染物超标,进而危害人体健康。

随着经济发展与城市化的加速,工矿企业导致的场地污染也十分严重。由于产业结构与城市布局的变化与调整,有些化工、冶金等污染企业纷纷搬迁,加上一些企业的倒闭,污染场地不断产生。土壤是人类社会生产活动的重要物质基础,是不可缺少、难以再生的自然资源。没有处理的污染场地将是化学定时炸弹,一旦大面积爆发将会对国家可持续发展造成难以估量的影响,因此,必须对土壤污染的预防和污染土壤修复予以高度重视,妥善管理并加以修复,使其得到合理利用。

如何改善耕地的结构,使得土壤恢复原有的肥力形成新的可耕种土壤是目前函待解决的问题,而在改善土壤环境中,最主要的就是改变现有受损耕地的原有结构、提升土壤有机质的保有量,保持土壤的肥力,在这基础上进一步去除重金属残留、降解传统农业生产过程中使用的抗生素和农药的残留。



技术实现要素:

本发明的目的是为了改善耕地的结构,使得土壤恢复原有的肥力形成新的可耕种土壤,提供一种鲜菇多糖农耕土壤修复剂及其制备方法。

为了实现上述目的,本发明提供如下技术方案:

一种鲜菇多糖农耕土壤修复剂,包括如下重量份的原料:枯草芽孢杆菌3-5份、巨大芽孢杆菌5-8份、地衣芽孢杆菌2-3份、胶质芽孢杆菌1-3份和胶冻样芽孢杆菌3-5份。

进一步地,上述的鲜菇多糖农耕土壤修复剂,还包括如下重量份的原料:香菇多糖粗提物35-45份、壳聚糖8-10份、甲壳素25-35份、纳米二氧化硅8-10份、沸石粉7-12份、腐殖酸8-15份、玉米秸秆粉25-30份和水稻壳15-20份,其中,香菇多糖粗提物是由香菇粉经过乙醇提取、超声波萃取制备得到。

进一步地,所述的超声波萃取的条件为:萃取时间为120min,料液比为1:8,声波功率密度为2~3w/cm2,声波频率为45-55千赫。

进一步地,所述的乙醇提取的条件为:浸泡时间为5h,乙醇的体积分数为85%。

上述的鲜菇多糖农耕土壤修复剂的制备方法,包括以下步骤:

(1)分别将香菇和玉米秸秆烘干后,粉碎,过筛20目,得到香菇粉和玉米秸秆粉;

(2)将步骤(1)得到的香菇粉加入反应釜中,在乙醇中浸泡提取5h,然后进行超声波萃取,得到香菇多糖粗提物;

(3)按重量份计,将步骤(2)中得到的鲜菇多糖粗提物35-45份与壳聚糖8-10份、甲壳素25-35份、纳米二氧化硅8-10份、沸石粉7-12份、腐殖酸8-15份进行充分混合,得到混合物a;

(4)按重量份计,将水稻壳15-20份、玉米秸秆粉25-30份和步骤(3)的混合物a充分搅拌后得到混合物b;

(5)按重量份计,将枯草芽孢杆菌3-5份、巨大芽孢杆菌5-8份、地衣芽孢杆菌2-3份、胶质芽孢杆菌1-3份、胶冻样芽孢杆菌3-5份加入步骤(4)的混合物b中,即可得到鲜菇多糖农耕土壤修复剂。

进一步地,步骤(1)和步骤(3)的烘干温度均为60-80℃,烘干时间均为8-10h。

进一步地,步骤(2)所述乙醇的体积分数为85%。

进一步地,步骤(2)所述的超声波萃取的条件为:萃取时间为120min,料液比为1:8,声波功率密度为2~3w/cm2,声波频率为45-55千赫。

本发明采用的香菇多糖属于极性大分子化合物,其特定的结构与免疫活性密切相关,香菇多糖的提取多采用热水及稀碱溶液,热水增加了多糖溶解度,有利于提高其生理活性,并且避免在强酸、碱溶液中进行,避免了多糖中糖苷键断裂及构象变化。香菇多糖能够非选择性地降低土壤中可交换态的重金属的含量,以大剂量施用使用可以大幅度的降低重金属的含量,去除重金属效果明显。

此外,在不引入其它的化学溶剂的条件下,采用温和的酶类及微生物菌种对土壤进行处理,不带入新的污染,作用条件温和,菌种不仅降解或吸附了多环芳烃污染物,而且对于土壤的土质条件改善有较明显的效果,达到降解抗生素和农药残留,进一步通过疏松的结构特征来提高土壤的疏松程度,可以提高蓄水能力,提高土壤的孔隙度,能够提高植物根系的呼吸作用,有利于植物的生长,而且采用全有机质的材料,能够在一定的程度上提高土壤有机质的含量,提高土壤肥力,可以以固体制剂形式直接向土壤施用。

综上,与现有技术相比本发明的有益效果是:

1、抑菌防病,增强作物的抗逆性。本发明的鲜菇多糖农耕土壤修复剂,含有有益菌株及其代谢产物对多种土传病害均具有强效抑制和杀灭作用。

2、改善土壤生态环境。施用本发明的鲜菇多糖农耕土壤修复剂,可以快速增加土壤中有益微生物数量,达到有效抑制和影响土传病害的效果,从而使土壤微生态环境得到有效改善。

3、修复土壤,改善土壤营养条件。施用本发明的鲜菇多糖农耕土壤修复剂的过程中,各菌体细胞及其代谢产物作用于土壤,有效增加土壤有机质含量,土质疏松、透气性强,促进作物养分吸收,对因过量施用化学药物所造成的土壤损伤起到一定的修复和改善作用。

4、提高化肥有效利用,促进作物对土壤养分的吸收。施用本发明的鲜菇多糖农耕土壤修复剂,能有效分解土壤养分元素、降低土壤对化肥的吸附和固定,提高化肥的有效利用。

5、促进作物生长,增加产量,改善品质。本发明的鲜菇多糖农耕土壤修复剂,所含菌株对作物均具有促生、增产作用。特别在棚栽作物上应用,秧苗缓秧快、植株生长健壮、枝叶繁茂,果品外观品相好、内在质量高,增加产量,提高经济效益。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案,下面将结合实施例对本发明作进一步的详细介绍。实施例中所用试剂和原料均采用市售产品,菌株均来源于中国微生物菌种保藏中心。

实施例1鲜菇多糖农耕土壤修复剂的制备

(1)分别将香菇和玉米秸秆在60℃下烘干10h后,粉碎,过筛20目,得到香菇粉和玉米秸秆粉;

(2)将步骤(1)得到的香菇粉加入反应釜中,在乙醇中浸泡提取5h,然后进行超声波萃取,得到香菇多糖粗提物;乙醇的体积分数为85%;所述的超声波萃取的条件为:萃取时间为120min,料液比为1:8,声波功率密度为3w/cm2,声波频率为45千赫;

(3)按重量份计,将步骤(2)中得到的鲜菇多糖粗提物35份与壳聚糖8份、甲壳素25份、纳米二氧化硅8份、沸石粉7份、腐殖酸8份进行充分混合,得到混合物a;

(4)按重量份计,将水稻壳15份、玉米秸秆粉25份和步骤(3)的混合物a充分搅拌后得到混合物b;

(5)按重量份计,将枯草芽孢杆菌3份、巨大芽孢杆菌5份、地衣芽孢杆菌2份、胶质芽孢杆菌1份、胶冻样芽孢杆菌3份加入步骤(4)的混合物b中,即可得到鲜菇多糖农耕土壤修复剂。

实施例2鲜菇多糖农耕土壤修复剂的制备

(1)分别将香菇和玉米秸秆在70℃下烘干9h后,粉碎,过筛20目,得到香菇粉和玉米秸秆粉;

(2)将步骤(1)得到的香菇粉加入反应釜中,在乙醇中浸泡提取5h,然后进行超声波萃取,得到香菇多糖粗提物;乙醇的体积分数为85%;所述的超声波萃取的条件为:萃取时间为120min,料液比为1:8,声波功率密度为2w/cm2,声波频率为55千赫;

(3)按重量份计,将步骤(2)中得到的鲜菇多糖粗提物40份与壳聚糖8份、甲壳素30份、纳米二氧化硅8份、沸石粉10份、腐殖酸12份进行充分混合,得到混合物a;

(4)按重量份计,将水稻壳20份、玉米秸秆粉30份和步骤(3)的混合物a充分搅拌后得到混合物b;

(5)按重量份计,将枯草芽孢杆菌5份、巨大芽孢杆菌6份、地衣芽孢杆菌2.5份、胶质芽孢杆菌2份、胶冻样芽孢杆菌3.5份加入步骤(4)的混合物b中,即可得到鲜菇多糖农耕土壤修复剂。

实施例3鲜菇多糖农耕土壤修复剂的制备

(1)分别将香菇和玉米秸秆在80℃下烘干8h后,粉碎,过筛20目,得到香菇粉和玉米秸秆粉;

(2)将步骤(1)得到的香菇粉加入反应釜中,在乙醇中浸泡提取5h,然后进行超声波萃取,得到香菇多糖粗提物;乙醇的体积分数为85%;所述的超声波萃取的条件为:萃取时间为120min,料液比为1:8,声波功率密度为3w/cm2,声波频率为55千赫;

(3)按重量份计,将步骤(2)中得到的鲜菇多糖粗提物45份与壳聚糖10份、甲壳素35份、纳米二氧化硅10份、沸石粉12份、腐殖酸15份进行充分混合,得到混合物a;

(4)按重量份计,将水稻壳20份、玉米秸秆粉30份和步骤(3)的混合物a充分搅拌后得到混合物b;

(5)按重量份计,将枯草芽孢杆菌5份、巨大芽孢杆菌8份、地衣芽孢杆菌3份、胶质芽孢杆菌3份、胶冻样芽孢杆菌5份加入步骤(4)的混合物b中,即可得到鲜菇多糖农耕土壤修复剂。

以上只通过说明的方式描述了本发明的某些示范性实施例,毋庸置疑,对于本领域的普通技术人员,在不偏离本发明的精神和范围的情况下,可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此,上述实施例和描述在本质上是说明性的,不应理解为对本发明权利要求保护范围的限制。

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