生物炭基微生物土壤改良劑及其制備方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及農用肥料，特別是一種生物炭基微生物土壤改良劑，本發(fā)明還涉及這種生物炭基微生物土壤改良劑的制備方法。
【背景技術】
[0002]2014年《中國耕地質量等級調查與評定》結果表明，我國優(yōu)等地、高等地、中等地和低等地面積分別占全國耕地評定總面積的2.9%、26.5%、52.9%和17.7%。其中，中、低等地耕地面積占到耕地評定面積的70.6%，說明我國耕地質量總體偏低。綜合研宄結果也表明，中國耕地質量總體水平趨于下降。趙其國認為中國耕地的土壤質量呈下降趨勢:全國耕地有機質含量平均已降到1%，明顯低于歐美國家2.5?4.0%的水平。余振國指出中國耕地質量下降主要原因是:一是非農建設壓占良田，而開墾補償的則是劣質地，造成耕地總體質量下降；二是耕地“用”、“養(yǎng)”不當，引起耕地質量下降；三是耕地退化加劇引起耕地質量不斷下降；四是耕地財產權利制度不完善，管理不到位，經營耕地沒有長期的、良好的贏利預期，導致掠奪式利用或隨意撂荒加劇了耕地質量的下降。同時，工業(yè)廢水、廢渣、廢氣大量排放以及農業(yè)機械化、農藥、化肥、農膜的不合理使用，從而導致土壤污染，土壤板結，農藥殘留嚴重，農業(yè)面源污染擴大等問題，這些進一步加劇了土壤質量的下降。
[0003]我國生物炭原料充足，秸桿資源極其豐富。秸桿資源的開發(fā)利用，既涉及到農業(yè)生產系統(tǒng)中的物質高效轉化和能量高效循環(huán)，成為循環(huán)農業(yè)的重要實現(xiàn)途徑，也涉及到整個農業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中的土壤肥力、水土保持、環(huán)境安全以及可再生資源高效利用等可持續(xù)發(fā)展問題，是我國種植業(yè)和養(yǎng)殖業(yè)可持續(xù)發(fā)展以及農村新型能源化的重要物質基礎。秸桿資源數量估算是秸桿資源綜合利用的基礎。王曉玉2008-2010年的研宄結果表明，華東地區(qū)年均稻桿總量為199.5百萬噸，中南地區(qū)年均稻桿總量為213.9百萬噸，西南地區(qū)的大田作物年均秸桿總量93.3百萬噸。畢于云研宄結果進一步指出，蔬菜副產品即蔬菜藤蔓及殘余物以及農產品初級加工副產品稻殼、玉米芯、蔗渣、甜菜渣等資源量也相當龐大，豐富了秸桿資源可利用的范圍。
[0004]生物炭是生物質在完全或者部分缺氧的情況下熱裂解產生的一種高度芳香化難溶性固態(tài)物質。生物炭對土壤有很好的改良作用，大部分生物炭呈堿性，施入土壤可提高酸性土壤pH值。生物炭具有復雜的多孔隙結構和較大的比表面積，施入土壤可增大土壤通透性、改善土壤團聚體，吸附更多的水分和養(yǎng)分離子，提高土壤水容量和養(yǎng)分吸持容量。生物質炭中含有一定量的易分解有機化合物，土壤微生物可以將其作為碳源，能夠提高土壤微生物的生物量和活性，生物質炭
[0005]具有復雜的孔隙結構，能夠作為微生物及其有效養(yǎng)分的載體，有利于土壤中微生物群落生長。
[0006]光合細菌普遍存在于自然界中，具有光能合成體系的原核生物，是一類沒有形成芽孢能力的革蘭氏陰性菌，是一類以光作為能源、能在厭氧光照或好氧黑暗條件下利用自然界中的有機物、硫化物、氨等作為供氫體兼碳源進行光合作用的微生物?？梢源龠M動植物生長，提高抗病力，對動植物生命活動和生長發(fā)育發(fā)揮作用。
[0007]放線菌是一類主要呈菌絲狀生長和以孢子繁殖的陸生性較強大的原核生物。革蘭氏陽性，是抗生素等一些列生物活性物質的重要生產者，在農作物病蟲害生物防治方面具有重要作用。還可以合成淀粉酶，纖維素酶，氨基酸急維生素等多種有用的代謝產物。在土壤中促使土壤形成團粒結構從而改善土壤。
[0008]乳酸菌發(fā)酵糖類主要產物為乳酸的一類無芽孢、革蘭氏染色陽性細菌的總稱。為原核生物。在有氧條件下利用糖進行有氧呼吸，在分解糖過程中獲得能量，合成細胞物質，缺氧環(huán)境中，產生乳酸能抑制生長環(huán)境中腐敗性微生物的生長。
[0009]酵母菌是一些單細胞真菌，好氣性菌，是重要的營養(yǎng)功能性細菌，可對包括土壤、水體等各種基質環(huán)境中有效養(yǎng)分進行合理的轉化和高效率的吸收；還有發(fā)酵分解作用，在生長代謝中能形成多種B族維生素和生理活性物質，增強有效菌的活性。
[0010]枯草芽孢桿菌是芽胞桿菌屬的一種，廣泛分布在土壤及腐敗的有機物中，易在枯草浸汁中繁殖。菌體生長過程中產生的枯草菌素、多粘菌素、制霉菌素、短桿菌肽等活性物質，這些活性物質對致病菌或內源性感染的條件致病菌有明顯的抑制作用。
[0011]蘇云金芽孢桿菌簡稱Bt，是包括許多變種的一類產晶體芽孢桿菌。是目前產量最大、使用最廣的生物殺蟲劑。它的主要活性成分是一種或數種殺蟲晶體蛋白，又稱S-內毒素，對鱗翅目、鞘翅目、雙翅目、膜翅目、同翅目等昆蟲，以及動植物線蟲、蜱螨等節(jié)肢動物都有特異性的毒殺活性，而對非目標生物安全因此，Bt殺蟲劑具有專一、高效和對人畜安全等優(yōu)點。

【發(fā)明內容】

[0012]本發(fā)明的第一目的在于克服上述現(xiàn)有【背景技術】的不足之處，而提供一種生物炭基微生物土壤改良劑。
[0013]本發(fā)明的第二目的在于提供這種生物炭基微生物土壤改良劑的制備方法。
[0014]本發(fā)明的第一目的是通過如下措施來達到的:生物炭基微生物土壤改良劑，由如下組份組成:80?85重量份生物炭、10?13重量份復合微生物菌群和I?2重量份氧化淀粉粘合劑；
[0015]復合微生物菌群中菌種由光合細菌、放線菌、乳酸菌、酵母菌、枯草芽孢桿菌和蘇云金芽孢桿菌組成。各菌種的含量分別為:光合細菌含量不低于100億/ml、放線菌含量不低于150億/ml、乳酸菌含量不低于150億/ml、酵母菌含量不低于20億/ml、枯草芽孢桿菌含量不低于20億/ml和蘇云金芽孢桿菌含量不低于20億/ml ；
[0016]氧化淀粉粘合劑的粘度為25?30mPa.S，所述氧化淀粉粘合劑由100?150重量份淀粉、3?5重量份聚乙烯醇、I?3重量份丙三醇、8?10重量份30%雙氧水、I?2重量份硼砂組成。
[0017]在上述技術方案中，生物炭基微生物土壤改良劑，優(yōu)選為，由如下組份組成:85重量份生物炭、13重量份復合微生物菌群和2重量份氧化淀粉粘合劑；
[0018]所述氧化淀粉粘合劑的優(yōu)選為，粘度為30mPa.S，所述氧化淀粉粘合劑由150重量份淀粉、3.5重量份聚乙稀醇、2重量份丙三醇、9重量份30%雙氧水和2重量份硼砂組成。
[0019]本發(fā)明的第二目的是通過如下措施來達到的:制備生物炭基微生物土壤改良劑的方法，包括如下步驟:
[0020]步驟1:制備生物炭
[0021]步驟1.1:將秸桿于自然狀態(tài)下風干處理，用粉碎機全部磨碎至粒徑2mm備用，得到秸桿原料；
[0022]步驟1.2:將步驟1.1中磨碎后的秸桿原料，通過輸送帶送入炭化裝置料斗，并利用高壓風機將原料送到炭化爐上部的分離裝置內進行風料分離，原料進入炭化爐后點火炭化，炭化溫度為500°C，升溫速率為5°C /min,炭化2.5?3小時，即得生物炭；
[0023]步驟2:制備復合微生物菌群
[0024]步驟2.1:制備單一菌液:
[0025]制備光合細菌菌液:挑取培養(yǎng)好的光合細菌斜面菌種接種到由1000重量份水、3?5重量份酵母霄、2?3重量份醋酸鈉、0.5?I重量份氯化氨、0.5?I重量份磷酸二氫鉀和0.3?0.5重量份硫酸鎂組成的培養(yǎng)基上，培養(yǎng)，得到光合細菌菌液；
[0026]制備放線菌菌液:挑取培養(yǎng)好的放線菌斜面菌種接種到由1000重量份水、15?20重量份可溶性淀粉、0.5?I重量份三水磷酸氫二鉀、0.5?I重量份氯化鈉、0.5?I重量份七水硫酸鎂、0.5?I重量份七水硫酸亞鐵和I?2重量份硝酸鉀組成的培養(yǎng)基上，培養(yǎng)，得到放線菌菌液；
[0027]制備乳酸菌菌液:挑取培養(yǎng)好的乳酸菌斜面菌種接種到由1000重量份水、5?10重量份蛋白胨、5?10重量份牛肉膏、3?5重量份酵母膏、15?20重量份葡萄糖、I?2重量份朽1檬酸二胺、3?5重量份乙酸鈉、I?2重量份吐溫80、0.3?0.5重量份七水硫酸鎂、0.1?0.3重量份四水硫酸錳和I?2重量份磷酸氫二鉀組成的培養(yǎng)基上，培養(yǎng)，得到乳酸菌菌液；
[0028]制備酵母菌菌液:挑取培養(yǎng)好的酵母菌斜面菌種接種到由1000重量份水、0.5?I重量份酵母粉、15?20重量份葡萄糖、3?5重量份硫酸氨、I?2重量份磷酸二氫鉀和
0.5?I重量份七水硫酸鎂組成的培養(yǎng)基上，培養(yǎng)，得到酵母菌菌液；
[0029]制備枯草芽孢桿菌和蘇云金芽孢桿菌菌液:挑取培養(yǎng)好的枯草芽孢桿菌和蘇云金芽孢桿菌斜面菌種接種到由100