一種土壤修復(fù)劑及其制備方法和土壤修復(fù)方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種土壤修復(fù)劑，其中，所述土壤修復(fù)劑包括：側(cè)孢芽孢桿菌(Bacillus?Laterosporus)孢子粉、枯草芽孢桿菌(Bacillus?Subtilis)孢子粉、有機(jī)肥料、泥炭和海泡石，并且，所述土壤修復(fù)劑中所含的活菌數(shù)大于2×107個(gè)/克，其中，所述側(cè)孢芽孢桿菌的活菌數(shù)為總活菌數(shù)的40-60％，所述枯草芽孢桿菌的活菌數(shù)為總活菌數(shù)的40-60％，本發(fā)明提供的土壤修復(fù)劑能夠幫助土壤形成良好的生物圈，起到降解重金屬、活化土壤、改善土壤結(jié)構(gòu)、保水、保肥、提高肥效的效果，同時(shí)具有增加土壤腐殖質(zhì)和活性微生物、減少病蟲危害、提高單位面積產(chǎn)量和農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量的功效。
【專利說明】一種土壤修復(fù)劑及其制備方法和土壤修復(fù)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種土壤修復(fù)劑及其制備方法和使用該土壤修復(fù)劑的土壤修復(fù)方法?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]土壤污染作為一個(gè)制約人類社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的問題正日益受到世界各國的廣泛關(guān)注。造成土壤污染的原因主要有過量使用化學(xué)肥料、化學(xué)農(nóng)藥，各種污水、污泥及有機(jī)廢棄物的不當(dāng)處置，有害物質(zhì)的事故性排放及各類污染物在土壤中的長期積累等。土壤污染對(duì)地下水、地表水造成次污染，通過飲用水或土壤一植物系統(tǒng)經(jīng)由食物鏈進(jìn)入人體而危及人類健康。
[0003]土壤修復(fù)是使遭受污染的土壤恢復(fù)正常功能的技術(shù)措施，是指利用物理、化學(xué)和生物的方法轉(zhuǎn)移、吸收、降解和轉(zhuǎn)化土壤中的污染物，使其濃度降低到可接受水平，或?qū)⒂卸居泻Φ奈廴疚镛D(zhuǎn)化為無害的物質(zhì)。從根本上說，污染土壤修復(fù)的技術(shù)原理可包括為:(I)改變污染物在土壤中的存在形態(tài)或同土壤的結(jié)合方式，降低其在環(huán)境中的可遷移性與生物可利用性；(2)降低土壤中有害物質(zhì)的濃度。
[0004]污染土壤的修復(fù)技術(shù)研究成為當(dāng)今環(huán)境保護(hù)工程科學(xué)和技術(shù)研究的重點(diǎn)，目前常用的污染土壤修復(fù)方法多為物理和化學(xué)方法，它的優(yōu)點(diǎn)在于直接、快速，但持效性差，使用方法或用量不當(dāng)，不僅達(dá)不到修復(fù)效果，反而出現(xiàn)新的污染。采用微生物技術(shù)加有機(jī)質(zhì)處理，能夠達(dá)到持效、全面、綜合的效果，不會(huì)帶來任何不良影響。 [0005]因此，開發(fā)一種持效性強(qiáng)、綜合效能高、無任何不良影響的生物型土壤修復(fù)材料，正是本發(fā)明的根本所在。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的是用現(xiàn)代生物技術(shù)開發(fā)一種生物有機(jī)型土壤修復(fù)劑，從而達(dá)到有效的改善改善土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)、降解土壤中的重金屬、增加土壤中的有益活性微生物菌群和有機(jī)質(zhì)、提高肥料使用效果、增強(qiáng)作物抗病蟲害的能力、提高農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)和增加農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量的效果。
[0007]本發(fā)明的另一個(gè)目的是為了提供一種土壤修復(fù)劑的制備方法。
[0008]本發(fā)明的另一個(gè)目的是為了提供一種土壤修復(fù)方法。
[0009]本發(fā)明提供了一種土壤修復(fù)劑，其中，所述土壤修復(fù)劑包括:側(cè)孢芽孢桿菌(Bacillus Laterosporus)孢子粉、枯草芽孢桿菌(Bacillus Subtilis)孢子粉、有機(jī)肥料、泥炭和海泡石，并且，每克所述土壤修復(fù)劑所含的活菌數(shù)為2X IO7個(gè)，其中，所述側(cè)孢芽孢桿菌的活菌數(shù)為總活菌數(shù)的40-60%，所述枯草芽孢桿菌的活菌數(shù)為總活菌數(shù)的40-60%。
[0010]本發(fā)明還提供了所述土壤修復(fù)劑的制備方法，其中，該方法包括將側(cè)孢芽孢桿菌孢子粉、枯草芽孢桿菌孢子粉、有機(jī)肥料、泥炭和海泡石接觸混勻，使以所述修復(fù)劑的總重量為基準(zhǔn)，側(cè)孢芽孢桿菌孢子粉的含量為2-2.5%，枯草芽孢桿菌孢子粉的含量為2-2.5%，有機(jī)肥料的含量為30-35%，泥炭的含量為40-45%，海泡石的含量為20-25%。[0011 ] 本發(fā)明還提供了一種土壤修復(fù)方法，其中，該方法包括將本發(fā)明所述的土壤修復(fù)劑施用于待修復(fù)的土壤中。
[0012]本發(fā)明提供的土壤修復(fù)劑能夠幫助土壤形成良好的生物圈，起到降解重金屬、活化土壤、改善土壤結(jié)構(gòu)、保水、保肥、提高肥效的效果，同時(shí)具有增加土壤腐殖質(zhì)和活性微生物、減少病蟲危害、提高單位面積產(chǎn)量和農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量的功效。
【具體實(shí)施方式】
[0013]以下對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】進(jìn)行詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解的是，此處所描述的【具體實(shí)施方式】僅用于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限制本發(fā)明。
[0014]本發(fā)明提供了一種土壤修復(fù)劑，其中，所述土壤修復(fù)劑包括:側(cè)孢芽孢桿菌(Bacillus Laterosporus)抱子粉、枯草芽抱桿菌(Bacillus Subtilis)抱子粉、有機(jī)肥料、泥炭和海泡石，并且，所述土壤修復(fù)劑中所含的活菌數(shù)大于2X IO7個(gè)/克，其中，所述側(cè)孢芽孢桿菌的活菌數(shù)為總活菌數(shù)的40-60%,所述枯草芽孢桿菌的活菌數(shù)為總活菌數(shù)的40-60%。
[0015]在本發(fā)明 中，以所述修復(fù)劑的總重量為基準(zhǔn)，側(cè)孢芽孢桿菌孢子粉的含量為2-2.5重量％，枯草芽孢桿菌孢子粉的含量為2-2.5重量有機(jī)肥料的含量為30-35重量泥炭的含量為40-45重量％,海泡石的含量為20-25重量％。優(yōu)選情況下，以所述修復(fù)劑的總重量為基準(zhǔn)，側(cè)孢芽孢桿菌孢子粉的含量為2.1-2.3重量％，枯草芽孢桿菌孢子粉的含量為2.1-2.3重量％，有機(jī)肥料的含量為31-33重量％，泥炭的含量為42-44重量％，海泡石的含量為21-23重量％。
[0016]本發(fā)明中，所述側(cè)孢芽孢桿菌(Bacillus Laterosporus)、枯草芽孢桿菌(Bacillus Subtilis)的菌種均可以通過商購得到。
[0017]本發(fā)明中，側(cè)孢芽孢桿菌以及枯草芽孢桿菌孢子以休眠狀態(tài)的形式存在于土壤修復(fù)劑中，孢子形式的細(xì)菌具有耐高溫、耐鹽分、耐干燥的特性。當(dāng)將本發(fā)明的土壤修復(fù)劑施用于土壤中時(shí)，細(xì)菌孢子在適宜的水分、溫度下快速生長繁殖，其產(chǎn)生的胞外酶能夠分解土壤中的有機(jī)質(zhì)，給作物直接提供營養(yǎng)，其代謝產(chǎn)物有刺激代謝產(chǎn)物的作用，能夠有效防治或減少病蟲危害，有助于作物的健壯生長。
[0018]本發(fā)明中，所述泥炭為天然沼澤地產(chǎn)物，無毒、無污染，含有很高的有機(jī)質(zhì)、腐殖酸及營養(yǎng)成分，具有良好的疏松、透氣、透水性、保水、保肥能力強(qiáng)、質(zhì)地輕，在本發(fā)明所提供的修復(fù)劑中主要作為基質(zhì)，作用包括增加有機(jī)質(zhì)、腐殖酸等營養(yǎng)成分、活化土壤、降解重金屬、創(chuàng)造微生物活動(dòng)環(huán)境，其中，以泥炭的總重量為基準(zhǔn)本發(fā)明所使用的泥炭的有機(jī)質(zhì)含量優(yōu)選為60-65重量％，腐殖酸含量為35-40重量％，泥炭的粒徑為40-60目。
[0019]本發(fā)明中，所述海泡石為具有鏈狀結(jié)構(gòu)的含水富鎂硅酸鹽黏土礦物。具有收縮率低、可塑性好、表面大、吸附性強(qiáng)等性能。海泡石在本發(fā)明所提供的土壤修復(fù)劑中主要作為土壤消毒的載體原料，其作用為改善土壤結(jié)構(gòu)、保水、保肥、提高肥料的綜合利用率，優(yōu)選的，本發(fā)明所使用的海泡石的粒徑為80-100目。
[0020]本發(fā)明中，所述有機(jī)肥料的種類可以在很大范圍內(nèi)改變，可以為畜禽糞便和植物原料經(jīng)發(fā)酵獲得的有機(jī)肥料，以有機(jī)肥料的總重量為基準(zhǔn)，有機(jī)質(zhì)的含量為35-50重量％，水分的含量為25-30重量％。在所述有機(jī)肥料中，以氮元素計(jì)，氮的含量為1-3重量％ ;以磷元素計(jì)，磷的含量為0.5-2重量％、以鉀元素計(jì),鉀的含量為1-3重量％。所述畜禽可以為家畜和家禽中的一種或幾種，所述植物原料可以為農(nóng)作物秸桿。
[0021 ] 本發(fā)明中，所述有機(jī)肥料可以為商購得到的有機(jī)肥料也可以為通過本領(lǐng)域常規(guī)方法制備得到的有機(jī)肥，優(yōu)選的，本發(fā)明中有機(jī)肥的粒徑為40-60目。
[0022]本發(fā)明所提供的土壤修復(fù)劑還可以含有其他輔料，其中，以所述修復(fù)劑的總重量為基準(zhǔn)，輔料的含量為2-5重量％ ;所述輔料可以是微量元素，例如可以為鎂、鑰、鋅等。
[0023]本發(fā)明對(duì)于土壤修復(fù)劑的施用范圍沒有特別的限制，可以施用于各類需要改善改善團(tuán)粒結(jié)構(gòu)、降解重金屬、增加有益活性微生物菌群和有機(jī)質(zhì)含量的土壤。
[0024]本發(fā)明還提供了所述土壤修復(fù)劑的制備方法，其中，該方法包括將側(cè)孢芽孢桿菌孢子粉、枯草芽孢桿菌孢子粉、有機(jī)肥料、泥炭和海泡石接觸混勻，使得以所述修復(fù)劑的總重量為基準(zhǔn)，側(cè)孢芽孢桿菌孢子粉的含量為2-2.5重量％，枯草芽孢桿菌的孢子粉含量為
2-2.5重量％，有機(jī)肥料的含量為30-35重量％，泥炭的含量為40-45重量％，海泡石的含量為20-25重量％。
[0025]本發(fā)明中，該方法包括將側(cè)孢芽孢桿菌和枯草芽孢桿菌分別接種于培養(yǎng)基中進(jìn)行培養(yǎng)制備孢子粉，本發(fā)明中制備側(cè)孢芽孢桿菌和枯草芽孢桿菌的方法可以在很大范圍內(nèi)改變，該方法可以包括:在各自獨(dú)立的培養(yǎng)體系中分別培養(yǎng)側(cè)孢芽孢桿菌和枯草芽孢桿菌；獲得每克孢子粉中芽孢數(shù)為80-100億個(gè)的側(cè)孢芽孢桿菌，以及獲得每克孢子粉中芽孢數(shù)為80-100億個(gè)的枯草芽孢桿菌，并將分別得到的側(cè)孢芽孢桿菌、枯草芽孢桿菌按照比例進(jìn)行混合。其中，所述側(cè)孢芽孢桿菌的活菌數(shù)為總活菌數(shù)的40-60%，所述枯草芽孢桿菌的活菌數(shù)為總活菌數(shù)的 40-60%。
[0026]本發(fā)明中，所述側(cè)孢芽孢桿菌和枯草芽孢桿菌的培養(yǎng)方法為本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知，例如，制備過程可以具體按照以下步驟進(jìn)行:
[0027]—級(jí)斜面培養(yǎng):將側(cè)孢芽孢桿菌、枯草芽孢桿菌接種到PDA培養(yǎng)基的斜面上在30°C培養(yǎng)24小時(shí)后制作菌懸液。
[0028]二級(jí)種子培養(yǎng):按I %比例的接種量將制備好的菌懸液接種到PDA液體培養(yǎng)基中，震蕩培養(yǎng)(搖床轉(zhuǎn)數(shù)為160轉(zhuǎn)/分)，25-30°C培養(yǎng)48-72小時(shí)。
[0029]孢子粉的制備:將培養(yǎng)好的種子液噴霧在載體(這種載體可以是玉米粉、黃豆粉)上，80°C以下烘干干燥備用。檢測(cè)孢子數(shù)量達(dá)到80-10億/克。
[0030]本發(fā)明中，PDA培養(yǎng)基的組成為本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知的常規(guī)培養(yǎng)基的配方，并且可以通過商購得到。
[0031 ] 本發(fā)明中，泥炭、海泡石和有機(jī)肥料可以通過商購的方式得到。
[0032]本發(fā)明中，將側(cè)孢芽孢桿菌、枯草芽孢桿菌、泥炭、海泡石和有機(jī)肥料接觸混勻的方式?jīng)]有特別的限制，只要能夠使得到的土壤修復(fù)劑中，使以所述修復(fù)劑的總重量為基準(zhǔn)，側(cè)孢芽孢桿菌孢子粉的含量為2-2.5重量％，枯草芽孢桿菌的孢子粉含量為2-2.5重量％，有機(jī)肥料的含量為30-35重量％，泥炭的含量為40-45重量％，海泡石的含量為20-25重量％即可。
[0033]本發(fā)明還提供了一種土壤修復(fù)方法，其中，該方法包括將本發(fā)明所述的土壤修復(fù)劑施用于待修復(fù)的土壤中。
[0034]本發(fā)明中，所述土壤修復(fù)劑的施用方式可以在很大的范圍內(nèi)改變，可以為本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知的土壤修復(fù)劑的施用方式，只要能夠使得對(duì)于100平方米的土壤，所述土壤修復(fù)劑的施用量為150-230kg，例如，施用過程可以按照全層施肥方式進(jìn)行:
[0035]以下將通過實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述。以下實(shí)施例中，
[0036]側(cè)孢芽孢桿菌菌株購自農(nóng)業(yè)部國家微生物產(chǎn)品檢驗(yàn)檢測(cè)中心。
[0037]枯草芽孢桿菌菌株購自農(nóng)業(yè)部國家微生物產(chǎn)品檢驗(yàn)檢測(cè)中心。
[0038]泥炭中有機(jī)質(zhì)含量為62重量％，腐殖酸含量為32重量％，粒徑為55目，購自四川艾蒙愛生物科技有限公司，牌號(hào)鶴島。
[0039]海泡石的粒徑為100目，購自山西霍州海燕農(nóng)化有限公司，牌號(hào)為海燕。
[0040]有機(jī)肥料通過以下方式制備:
[0041]原料準(zhǔn)備:
[0042]畜禽糞:將雞鴨糞、豬牛糞脫水干燥；
[0043]秸桿:將玉米 桿粉碎成長度為0.5-2厘米的秸桿粉；
[0044]酵素菌:購自北京兆德生物科技有限公司，牌號(hào)為兆德；
[0045]原料配制:按照畜禽糞85重量％、秸桿粉12重量％，酵素菌3重量％的比例將配料拌勻調(diào)節(jié)含水分在60重量％，獲得的混合物，至發(fā)酵槽發(fā)酵；
[0046]一次發(fā)酵:將上步獲得的混合物進(jìn)行機(jī)械化翻拋，以疏松物料、增大氧氣量，一次發(fā)酵進(jìn)行15天，發(fā)酵最高溫度達(dá)72°C ；
[0047]二次發(fā)酵:將一次發(fā)酵的物料采用垛式堆存25天進(jìn)行二次微氧發(fā)酵，溫度控制在48-52 0C ；
[0048]烘干、粉碎:將二次發(fā)酵好的物料經(jīng)隧道窯烘干烘干，溫度控制在80°C度以下，含水量控制在20-25%范圍內(nèi)，粉碎過篩，細(xì)度達(dá)到50目，儲(chǔ)存?zhèn)溆茫?br> [0049]制備例1-4
[0050]制備例1-4用于說明本發(fā)明所提供的土壤修復(fù)劑的制備方法。
[0051]將側(cè)孢芽孢桿菌、枯草芽孢桿菌、泥炭、海泡石、有機(jī)肥料按照表1中所列出的比例通過雙柱異向螺旋攪拌機(jī)充分拌勻，制成修復(fù)劑1-4。
[0052]表1
[0053]
【權(quán)利要求】
1.一種土壤修復(fù)劑，其特征在于，所述土壤修復(fù)劑包括:側(cè)孢芽孢桿菌(BacillusLaterosporus)孢子粉、枯草芽孢桿菌(Bacillus Subtilis)孢子粉、有機(jī)肥料、泥炭和海泡石，并且，所述土壤修復(fù)劑中所含的活菌數(shù)大于2X IO7個(gè)/克，其中，所述側(cè)孢芽孢桿菌的活菌數(shù)為總活菌數(shù)的40-60%，所述枯草芽孢桿菌的活菌數(shù)為總活菌數(shù)的40-60%。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的土壤修復(fù)劑，其中，以所述修復(fù)劑的總重量為基準(zhǔn)，側(cè)孢芽孢桿菌孢子粉的含量為2-2.5重量％，枯草芽孢桿菌孢子粉的含量為2-2.5重量％，有機(jī)肥料的含量為30-35重量％，泥炭的含量為40-45重量％，海泡石的含量為20-25重量％。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的土壤修復(fù)劑，其中，以泥炭的總重量為基準(zhǔn)，所述泥炭中的有機(jī)質(zhì)含量為60-65重量％，腐殖酸含量為35-40重量％，泥炭的粒徑為40-60目。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的土壤修復(fù)劑，其中，所述海泡石的粒徑為80-100目。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任意一項(xiàng)所述的土壤修復(fù)劑，其中，所述有機(jī)肥料為畜禽糞便和農(nóng)作物秸桿經(jīng)發(fā)酵獲得的有機(jī)肥。
6.權(quán)利要求1-5所述的土壤修復(fù)劑的制備方法，其特征在于，該方法包括將側(cè)孢芽孢桿菌孢子粉、枯草芽孢桿菌孢子粉、有機(jī)肥料、泥炭和海泡石接觸并混勻，使得以所述修復(fù)劑的總重量為基準(zhǔn)，側(cè)孢芽孢桿菌孢子粉的含量為2-2.5重量％，枯草芽孢桿菌的孢子粉含量為2-2.5重量％，有機(jī)肥料的含量為30-35重量％，泥炭的含量為40-45重量％，海泡石的含量為20-25重量％。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的土壤修復(fù)劑的制備方法，其中，該方法包括:在培養(yǎng)基中接種側(cè)孢芽孢桿菌制備每克孢子粉中芽孢數(shù)為80-100億個(gè)的側(cè)孢芽孢桿菌孢子粉，以及在培養(yǎng)基中接種枯草芽孢桿菌制備每克孢子粉中芽孢數(shù)為80-100億個(gè)的枯草芽孢桿菌孢子粉。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的土壤修復(fù)劑的制備方法，其中，以有機(jī)肥料的總重量為基準(zhǔn)，有機(jī)質(zhì)的含量為35-50重量％,水分的含量為25-30重量％。
9.一種土壤修復(fù)方法，其特征在于，該方法包括將權(quán)利要求1-5所述的土壤修復(fù)劑施用于待修復(fù)的土壤中。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的土壤修復(fù)方法，其中，相對(duì)于100平方米的土壤，所述土壤修復(fù)劑的施用量為150-230kg。
【文檔編號(hào)】B09C1/10GK103965916SQ201410190636
【公開日】2014年8月6日 申請(qǐng)日期:2014年5月7日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月7日
【發(fā)明者】茍俊, 禹忱 申請(qǐng)人:茍俊, 禹忱