一种碳基生物复合有机肥及其制备方法技术

本发明专利技术属于土壤修复、肥料以及微生物技术领域，具体涉及一种碳基生物复合有机肥及其制备方法。具体方案为：一种碳基生物复合有机肥，按重量份数计，所述有机肥包括1份复合菌液、2～15份生物炭、15～30份有机辅料；所述复合菌液由假单胞菌和根瘤农杆菌制备而成，所述有机辅料由畜禽粪便拌入复合微生物发酵的堆肥制成。本发明专利技术的碳基生物复合有机肥具备向土壤基质中固定氮素，增加可溶性磷、钾以及微生物数量，促进植物生长，提高作物抗性的功效，同时对障碍型基质的逆境环境有缓冲和改良作用，解决了当前生物肥作用不佳，持续效应差，实际成效不稳定等问题。

【技术实现步骤摘要】
一种碳基生物复合有机肥及其制备方法
本专利技术属于土壤修复、肥料以及微生物
，具体涉及一种碳基生物复合有机肥及其制备方法。
技术介绍
土壤养分失调、有机质含量下降、结构破坏、严重板结、趋于酸化、次生盐碱害、耕作层变浅、连作“土壤病”以及土壤污染和退化等是我国土壤当前存在的主要障碍。上述障碍对土壤质量和经济效益造成了严重影响，并导致现阶段的土壤条件已不能适应发展现代化绿色、优质、高效农业的要求，且在一定程度上加速了生态环境的恶化，因此必须对此类障碍性土壤进行适当的修复改良。施肥、灌溉、耕作及使用改良剂等措施是目前常用的修复和改良方式，如施用有机肥可提高土壤有机质；漫灌沟排会降低盐渍灾害；犁地翻耕能防止土壤板结；撒施生石灰可改善土壤酸化。但诸如此类的措施不仅存在投入大、浪费多的问题，且对日渐复杂化的障碍性土壤改良已效果甚微。此外，有报道指出通过农艺间作可缓解连作障碍，但此方式并不符合农业增产和高效的要求，因此探索一种高效方便的多元化、集成化改良剂显得尤为重要。通过微生物改良障碍土壤的报道并不多见，报道多针对生物抗病与固氮、分泌胞外酶和植物生长激素以提高作物抗性和促进植株生长等方面，相关研究主要集中在植物的根际促生菌的探索与发现。与有机肥改良土壤相比，利用生物炭改良土壤的文献也相对较少，其中以生物炭结合不同的农艺措施为研究主题的较多，几乎不存在改性生物炭修复和改良障碍性土壤的报道。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种碳基生物复合有机肥，以修复和改良障碍性土壤。为实现上述专利技术目的，本专利技术所采用的技术方案是：本专利技术公开了一种碳基生物复合有机肥，按重量份数计，所述有机肥包括1份复合菌液、2～15份生物炭、15～30份有机辅料；所述复合菌液由假单胞菌和根瘤农杆菌制备而成，所述有机辅料由畜禽粪便拌入复合微生物发酵的堆肥制成。优选的，所述假单胞菌由假单胞菌KSX-7、假单胞菌KSX1-2和假单胞菌KSX1-1混合而成，所述假单胞菌KSX-7、假单胞菌KSX1-2和假单胞菌KSX1-1分别于2018年06月07日，在微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心保藏，保藏编号分别为：CGMCCNo.15913、CGMCCNo.15914和CGMCCNo.15915；所述根瘤农杆菌由根瘤土壤杆菌KSN-1制成，所述根瘤土壤杆菌KSN-1于2018年06月07日，在微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心保藏，保藏编号为CGMCCNo.15916；所述假单胞菌KSX-7、假单胞菌KSX1-2、假单胞菌KSX1-1与所述根瘤土壤杆菌KSN-1的体积比为2：1.5：1.5：5，菌体浓度均为109CFU/mL。优选的，所述生物炭为经过碱改性和/或酸改性的生物炭。本专利技术还公开了一种碳基生物复合有机肥的制备方法，包括以下步骤：(1)配制复合菌液：将假单胞菌KSX-7、假单胞菌KSX1-2、假单胞菌KSX1-1、根瘤土壤杆菌KSN-1四种菌的发酵液混合，培养得到复合菌液；(2)称量1重量份复合菌液、2～15重量份生物炭、15～30重量份有机辅料混合制得所述碳基生物复合有机肥。优选的，所述假单胞菌KSX-7、假单胞菌KSX1-2、假单胞菌KSX1-1、根瘤土壤杆菌KSN-1的体积比为2：1.5：1.5：5，菌体浓度均为109CFU/mL。优选的，所述生物炭为经过碱改性和/或酸改性的生物炭。优选的，所述生物炭的制备包括以下步骤：将生物炭用2mol·L-1的NaOH溶液浸泡22～26h，再用去离子水洗涤，直至pH值不再变化，获得碱改性生物炭；将所述碱改性生物炭用2mol·L-1的HCl溶液浸泡22～26h，再用去离子水洗涤，直至pH值不再变化，获得酸碱改性生物炭；将所述酸碱改性生物质碳放入1mol·L-1的H3PO4或NH3·H2O溶液中浸泡处理22～26h，获得所述生物炭。优选的，所述有机辅料的制备过程为：将碳、氮比为25～30:1的畜禽粪便均匀拌入复合微生物发酵的堆肥中，并转移到发酵装置中，调整参数，然后进行堆肥发酵，即制得有机辅料。优选的，所述复合微生物发酵的堆肥由5重量份的麸皮吸附1重量份的复合发酵液制成，所述复合发酵液由光合菌、酵母菌、黄孢原毛平革菌、黑曲霉菌以及甲基营养型芽孢杆菌发酵液按1:1:1:1:1体积比混合而成，各菌种发酵液的菌体浓度均为109CFU/mL。优选的，所述调整参数为搅拌4次/天，每次15min，温度为60℃，底部通气2次/天，每次30s，物料含水率为50％、时长为7天。本专利技术具有以下有益效果：1、本专利技术碳基生物复合有机肥由具有固氮能力、溶磷效果、解钾作用、分泌植物生长激素(IAA)和产1-氨基环丙烷-1-羧酸(ACC)脱氨酶的复合功能微生物组成，并辅以自制改性生物炭和有机辅料以增强功能微生物促生效应。该有机肥具备向土壤基质中固定氮素，增加可溶性磷、钾以及微生物数量，促进植物生长，提高作物抗性的功效，同时对障碍型基质的逆境环境有缓冲和改良作用。2、该有机肥还具有增加土壤基质养分、促进成土部分团粒结构形成，充当保水剂，提高水稳性团聚体含量，防止风、水蚀作用的发生，同时还有降低改良成本、应用方便的特点。通过针对性的调节功能菌液比例、生物炭改性方式和制肥配比以改善作物在障碍性土壤的生存环境，优化、强化根际功能微生物群落，促进植株生长并提高其抗性，达到稳定、彻底、低成本、高效率的修复目的。3、本专利技术改性生物炭与未改性生物炭相比具有更大的比表面积，能够更好地吸附重金属等污染元素。并且，经过基团活化后的改性生物炭不仅能携带植物营养元素，还可以较好地调节酸碱度，缓冲不同障碍类型土壤基质对作物造成的pH不适或其他不良条件。附图说明图1为碳基生物复合有机肥所含菌株在LB固体培养基中的菌落照片；图2为碳基生物复合有机肥所含菌株革兰氏染色图；图3为碳基生物复合有机肥所有菌株扫描电镜照片；图4为假单胞菌KSX1-1在LB固体培养基中的生长曲线图；图5为假单胞菌KSX1-2在LB固体培养基中的生长曲线图；图6为假单胞菌KSX-7在LB固体培养基中的生长曲线图；图7为根瘤土壤杆菌KSN-1在LB固体培养基中的生长曲线图；图8为碳基生物复合有机肥所含菌株之间的拮抗实验照片；图9为不同改良处理对西洋蓍草株高和根长的影响示意图；图10为不同改良剂处理对西洋蓍草地上部分和地下部分生物量的影响示意图；图11为不同改良剂处理对西洋蓍草冠径和株高的影响示意图；图12为不同改良剂处理对西洋蓍草根际微生物总DNA浓度的影响示意图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例，对本专利技术的技术方案进行清楚、完善地描述，显然，所描述的实施例仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。实施例1功能菌种的定性筛选(1)培养基的准备LB固体培养基：蛋白胨10g，牛肉膏3g，氯化钠5g，琼脂18g，蒸馏水1000mL，pH＝7.0，121℃灭菌20min。LB液体培养基：蛋白胨10g，牛肉膏3g，氯化钠5g，蒸馏水1000mL，pH＝7.0，121℃灭菌20min。Ashby无氮固体培养基：甘露醇10g，CaCO35g，KH2PO30.2g，MgSO4·7H2O0.本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种碳基生物复合有机肥，其特征在于，按重量份数计，所述有机肥包括1份复合菌液、2～15份生物炭、15～30份有机辅料；所述复合菌液由假单胞菌和根瘤农杆菌制备而成，所述有机辅料由畜禽粪便拌入复合微生物发酵的堆肥制成。

【技术特征摘要】
1.一种碳基生物复合有机肥，其特征在于，按重量份数计，所述有机肥包括1份复合菌液、2～15份生物炭、15～30份有机辅料；所述复合菌液由假单胞菌和根瘤农杆菌制备而成，所述有机辅料由畜禽粪便拌入复合微生物发酵的堆肥制成。2.根据权利要求1所述的碳基生物复合有机肥，其特征在于，所述假单胞菌由假单胞菌KSX-7、假单胞菌KSX1-2和假单胞菌KSX1-1混合而成，所述假单胞菌KSX-7、假单胞菌KSX1-2和假单胞菌KSX1-1分别于2018年06月07日，在微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心保藏，保藏编号分别为：CGMCCNo.15913、CGMCCNo.15914和CGMCCNo.15915；所述根瘤农杆菌由根瘤土壤杆菌KSN-1制成，所述根瘤土壤杆菌KSN-1于2018年06月07日，在微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心保藏，保藏编号为CGMCCNo.15916；所述假单胞菌KSX-7、假单胞菌KSX1-2、假单胞菌KSX1-1与所述根瘤土壤杆菌KSN-1的体积比为2：1.5：1.5：5，菌体浓度均为109CFU/mL。3.根据权利要求1所述的碳基生物复合有机肥，其特征在于，所述生物炭为经过碱改性和/或酸改性的生物炭。4.如权利要求1所述的一种碳基生物复合有机肥的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)配制复合菌液：将假单胞菌KSX-7、假单胞菌KSX1-2、假单胞菌KSX1-1、根瘤土壤杆菌KSN-1四种菌的发酵液混合，培养得到复合菌液；(2)称量1重量份复合菌液、2～15重量份生物炭、15～30重量份有机辅料混合制得所述碳基生物复合有机肥...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘强，
申请(专利权)人：四川大宇中和农业科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51