一种农田炭基土壤修复剂及其制备方法技术

本发明专利技术属于环境生态修复技术领域，具体涉及一种农田炭基土壤修复剂及其制备方法，本发明专利技术提供的农田炭基土壤修复剂，包括改性生物炭和有益菌，改性生物炭的重量占比为10％

【技术实现步骤摘要】
一种农田炭基土壤修复剂及其制备方法


[0001]本专利技术属于环境生态修复
，具体涉及一种农田炭基土壤修复剂及 其制备方法。

技术介绍

[0002]土壤是人类赖以生存的资源，是生态系统中物质、能量循环的重 要场所。
[0003]目前，我国化肥的单位面积用量是世界平均水平的3.7倍，随着化肥使用年 限的增加，土壤呈现出板结、孔隙度降低、重金属超标、有机质含量减少、土 壤养分含量不均匀、土壤养分流失率高等退化现象，严重影响着作物的正常生 长发育，导致作物产量和品质下降；另外为防止病害的侵染，使用大量的杀菌 剂、杀虫剂，农药使用量居世界第一，农药、化肥滥用不仅会破坏土壤中的生 物多样性，还会通过饮用水或土壤
‑
植物系统经食物链进入人体，危害人体健康。
[0004]针对土壤污染问题，通常通过物理、化学或生物修复技术进行修复处理， 其中，物理修复主要利用电迁移或电渗流等方式从土壤中将污染物去除，或利 用电能加热，使污染物从土壤颗粒中解析出来，这类修复方法极大程度的依赖 于电能，成本较高，且受污染物的溶解性及挥发性的限制，适用范围有限；化 学修复通常是利用氧化还原反应或沉淀反应将污染物去除，这类方法通常会需 要加入化学试剂，若加入的量控制不当，则会引发二次污染。
[0005]微生物修复技术是利用具有特定功能的微生物在适宜的环境条件下，通过 自身的代谢作用，降低土壤中的有害污染物活性或降解成无害物质的修复技术， 因此，微生物修复技术更为环保，目前，以微生物为主的生物修复，由于其经 济高效、不产生二次污染优点已被公认为最有前途、环保的方法，但微生物在 复杂的土壤环境中不易生存、易被水冲走等因素导致在田间环境中应用时降解 效率很低。

技术实现思路

[0006]针对
技术介绍
中存在的问题，本专利技术提供了一种农田炭基土壤修复剂及其 制备方法，可以吸附固定农药，提高微生物的生物量和活性，在土壤环境中更 加容易存活和繁衍，降解效果更好。
[0007]为了达到上述目的，本专利技术提供了一种农田炭基土壤修复剂，包括改性生 物炭和有益菌，改性生物炭的重量占比为10％
‑
25％，有益菌的重量占比为 75％
‑
90％，其中：有益菌包括植物乳杆菌、嗜酸乳杆菌、酿酒酵母菌、枯草芽 孢杆菌、地衣芽孢杆菌以及巨大芽孢杆菌。
[0008]进一步的，改性生物炭为矿物改性生物炭。
[0009]进一步的，植物乳杆菌的菌落总数为1.0
×
108CFU/mL
‑
1.0
×
109CFU/mL， 嗜酸乳杆菌的菌落总数为1.0
×
108CFU/mL
‑
1.0
×
109CFU/mL，酿酒酵母菌的菌 落总数为1.0
×
108CFU/mL
‑
5.0
×
108CFU/mL，枯草芽胞杆菌的菌落总数为2.0
×ꢀ
109CFU/mL
‑
5.0
×
109CFU/
mL，地衣芽胞杆菌的菌落总数为1.0
×
109CFU/mL
‑
5.0
ꢀ×
109CFU/mL，巨大芽胞杆菌的菌落总数为1.0
×
108CFU/mL
‑
1.0
×
109CFU/mL。
[0010]进一步的，修复剂总菌落总数≥1.0
×
109CFU/mL。
[0011]此外，本专利技术还提供了一种制备农田炭基土壤修复剂的方法，包括如下步 骤：步骤1：改性生物炭制备，将磁铁矿和蒙脱石按1:1重量混合，形成矿物泥 浆，将长度5
‑
10cm秸秆浸入泥浆里6
‑
12h，干燥秸秆，使其含水率≤20％，将 秸秆自动上料进入生物质炭气联产系统，中温(450～500℃)限氧燃烧得到改 性生物炭；步骤2：将酿酒酵母接种于液体培养基内，摇床震荡培养18
‑
24h，然 后按照1
‑
2％接种量接种于不锈钢发酵罐中，液体通风发酵12
‑
16h，得到发酵液 A液；步骤3：将植物乳杆菌和嗜酸乳杆菌分别接种于液体培养基内，在培养箱 内静置发酵18
‑
24h，然后分别按照1
‑
2％接种量种于不锈钢发酵罐中，液体厌氧 静置发酵18
‑
24h，得到发酵液B和发酵液C；步骤4：将枯草芽孢杆菌和地衣芽 孢杆菌接种于液体培养基内，摇床震荡培养18
‑
24h，然后分别按照1
‑
2％接种量 接种于不锈钢发酵罐中，液体通风发酵12
‑
16h，得到发酵液D和发酵液E；步 骤5：将巨大芽孢杆菌接种于液体培养基内，摇床震荡培养18
‑
24h，然后按照1
‑
2％接种量接种于不锈钢发酵罐中，液体通风培养12
‑
16h，得到发酵液F；步 骤6：将发酵液A、发酵液B、发酵液C、发酵液D、发酵液E以及发酵液F按 照配方比例在无菌条件下复配，得到有益菌；步骤7：将改性生物质炭加水配成 溶液，在混合罐内进行高温灭菌，冷却，在一定温度和无菌条件下把有益菌倒 入混合罐内，搅拌吸附固定，保证一定吸附时间，检验合格后无菌灌装，得到 农田炭基土壤修复剂。
[0012]进一步的，步骤2中发酵液A的制备方法包括如下步骤：步骤2.1：选择原 料，按重量称取葡萄糖1
‑
5份、蛋白胨1
‑
2份、酵母粉0.1
‑
1份、磷酸二氢钾0.1
‑
1 份、硫酸镁0.01
‑
0.1份；步骤2.2：向上述原料中加入90.9
‑
97.79份的过滤水进 行溶解，高压灭菌20
‑
40分钟后冷却，接种，摇床震荡发酵18
‑
24h；步骤2.3： 按照1
‑
2％接种量接种于不锈钢发酵罐中，28℃，液体通风发酵12
‑
16h，得到发 酵液A。
[0013]进一步的，步骤3中发酵液B和发酵液C的制备方法包括如下步骤：步骤 3.1：选择原料，按重量称取葡萄糖1
‑
5份、红糖1
‑
5份、蛋白胨0.1
‑
1份、酵母 粉0.1
‑
1份、磷酸二氢钾0.1
‑
1份、硫酸镁0.1
‑
1份；步骤3.2：向上述原料中加 入86
‑
97.6份的过滤水进行溶解，高压灭菌20
‑
40分钟后冷却，接种，静置发酵 18
‑
24h；步骤3.3：分别按照1
‑
2％接种量接种于不锈钢发酵罐中，37℃，厌氧静 置发酵18
‑
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种农田炭基土壤修复剂，其特征在于，包括改性生物炭和有益菌，所述改性生物炭的重量占比为10％
‑
25％，所述有益菌的重量占比为75％
‑
90％，其中：所述有益菌包括植物乳杆菌、嗜酸乳杆菌、酿酒酵母菌、枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌以及巨大芽孢杆菌。2.根据权利要求1所述的农田炭基土壤修复剂，其特征在于，所述改性生物炭为矿物改性生物炭。3.根据权利要求1所述的农田炭基土壤修复剂，其特征在于，所述植物乳杆菌的菌落总数为1.0
×
108CFU/mL
‑
1.0
×
109CFU/mL，所述嗜酸乳杆菌的菌落总数为1.0
×
108CFU/mL
‑
1.0
×
109CFU/mL，所述酿酒酵母菌的菌落总数为1.0
×
108CFU/mL
‑
5.0
×
108CFU/mL，所述枯草芽胞杆菌的菌落总数为2.0
×
109CFU/mL
‑
5.0
×
109CFU/mL，所述地衣芽胞杆菌的菌落总数为1.0
×
109CFU/mL
‑
5.0
×
109CFU/mL，所述巨大芽胞杆菌的菌落总数为1.0
×
108CFU/mL
‑
1.0
×
109CFU/mL。4.根据权利要求3所述的农田炭基土壤修复剂，其特征在于，修复剂总菌落总数≥1.0
×
109CFU/mL。5.一种制备权利要求1
‑
4任一项所述的农田炭基土壤修复剂的方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1：改性生物炭制备，将磁铁矿和蒙脱石按1:1重量混合，形成矿物泥浆，将长度5
‑
10cm秸秆浸入泥浆里6
‑
12h，干燥秸秆，使其含水率≤20％，将秸秆自动上料进入生物质炭气联产系统，中温(450～500℃)限氧燃烧得到改性生物炭；步骤2：将酿酒酵母接种于液体培养基内，摇床震荡培养18
‑
24h，然后按照1
‑
2％接种量接种于不锈钢发酵罐中，液体通风发酵12
‑
16h，得到发酵液A液；步骤3：将植物乳杆菌和嗜酸乳杆菌分别接种于液体培养基内，在培养箱内静置发酵18
‑
24h，然后分别按照1
‑
2％接种量种于不锈钢发酵罐中，液体厌氧静置发酵18
‑
24h，得到发酵液B和发酵液C；步骤4：将枯草芽孢杆菌和地衣芽孢杆菌接种于液体培养基内，摇床震荡培养18
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24h，然后分别按照1
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2％接种量接种于不锈钢发酵罐中，液体通风发酵12
‑
16h，得到发酵液D和发酵液E；步骤5：将巨大芽孢杆菌接种于液体培养基内，摇床震荡培养18
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24h，然后按照1
‑
2％接种量接种于不锈钢发酵罐中，液体通风培养12
‑
16h，得到发酵液F；步骤6：将发酵液A、发酵液B、发酵液C、发酵液D、发酵液E以及发酵液F按照配方比例在无菌条件下复配，得到有益菌；步骤7：将改性生物质炭加水配成溶液，在混合罐内进行高温灭菌，冷却，在一定温度和无菌条件下把有益菌倒...

【专利技术属性】
技术研发人员：巩雪桦，付婷婷，全亨吉，李秋香，苏吉庆，逯艳方，巩博悦，占天晓，
申请(专利权)人：河北天善生物技术有限公司，
类型：发明
国别省市：