一种生物炭载体及微生物菌肥制造技术

本发明专利技术公开一种生物炭载体及微生物菌肥，所述生物炭载体以作物秸秆为原料，采用限氧裂解法在300℃～800℃下制得。所述生物菌肥是以前述生物炭载体为吸附基质，并在载体上吸附解钾菌或解磷菌。本发明专利技术生物炭负载菌株的甲臜生成率随着培养时间的增加而提升，对细胞的吸附程度最为显著，能及时充分地释放养分并为菌株细胞提供足够的生存空间，生物炭负载菌株后的表面官能团相应增加，为菌株的持续吸附提供可能。本发明专利技术生物菌肥对植物生长具有明显的促进作用，生物炭与解钾菌的结合，以及生物炭、解钾菌与钾矿材料结合，促生效果显著，这有利于减少钾肥施用，缓解钾肥缺乏的矛盾。缓解钾肥缺乏的矛盾。缓解钾肥缺乏的矛盾。

【技术实现步骤摘要】
一种生物炭载体及微生物菌肥


[0001]本专利技术属于微生物肥料领域，涉及生物炭载体，以及使用该生物炭载体作为吸附基质的生物菌肥。

技术介绍

[0002]微生物肥料是由一种或数种有益微生物、经工业化培养发酵而成的生物性肥料。通常把微生物肥料分为两类：一类是通过其中所含微生物的生命活动，增加了植物营养元素的供应量，导致植物营养状况的改善，进而增加产量，其代表品种是菌肥；另一类是广义的微生物肥料，虽然也是通过其所含的微生物生命活动作用使作物增产，但它不仅仅限于提高植物营养元素的供应水平，还包括了它们所产生的次生代谢物质，如激素类物质对植物的刺激作用。
[0003]微生物肥料的肥效与微生物种类、数量以及微生物的生存环境有较大关系。为了改善微生物的生存环境、增加微生物数量，现有技术出现了多种生物炭载体，但不同原料及方法制备得到的生物炭载体对微生物的吸附能力差异十分明显。最终也会影响到微生物菌肥的肥力效果。

技术实现思路

[0004]鉴于此，本专利技术目的在于提供一种生物炭载体，该生物炭具备出色的孔隙结构，能为菌株的栖息繁衍提供良好的场所，从而提升菌株的存活率；生物炭负载菌株后表面官能团的增加会促使生物炭表面负电荷的增加，从而增加生物炭对菌株的吸附力。
[0005]本专利技术的另一目的是提供一种微生物菌肥，该微生物菌肥能够提高土壤速效钾含量及促进植物生长方面效果显著。
[0006]专利技术人通过长期的探索和尝试，以及多次的实验和努力，不断的改革创新，为解决以上技术问题，本专利技术提供的技术方案是，提供一种生物炭载体，所述生物炭载体以作物秸秆为原料，采用限氧裂解法在300℃～800℃下制得。
[0007]根据本专利技术生物炭载体的一个优选的实施方式，所述生物炭载体以玉米秸秆为原料，采用限氧裂解法在500℃下制得。
[0008]本专利技术还提供了一种微生物菌肥，以前述生物炭载体为吸附基质，并在载体上吸附解钾菌或解磷菌。
[0009]根据本专利技术微生物菌肥的进一步的实施方式，所述解钾菌为寡养单胞菌属菌株。寡养单胞菌(Stenotrophomonas sp.)Ab27，生物保藏编号为：CCTCC M 2021355。保藏日期：2021年4月12日，保藏单位：中国典型培养物保藏中心，保藏地址：武汉大学。
[0010]根据本专利技术微生物菌肥的进一步的实施方式，所述吸附解钾菌的步骤包括如下步骤：
[0011]S1、制备牛肉膏蛋白胨培养基，并在牛肉膏蛋白胨培养基中添加1％生物炭载体；
[0012]S2、将解钾菌接入LB液体培养基活化，活化菌株按照5％接种量添加到含1％生物
炭载体的牛肉膏蛋白胨培养基中；培养12
‑
24h；
[0013]S3、培养后固体用磷酸盐缓冲液反复洗涤、离心；
[0014]S4、离心后冷冻干燥，使用前先将冷冻干燥机预冷6h，温度达到
‑
20℃～
‑
35℃开始冷冻干燥；打开真空泵抽真空，冷阱温度为
‑
55℃，真空度为0.1pa，冷冻干燥时间为8
‑
12h，冻干后的生物炭负载解钾菌菌粉放置于4℃的无菌袋低温保存。
[0015]根据本专利技术微生物菌肥的进一步的实施方式，还包括钾矿粉，所述钾矿粉与负载有所述解钾菌的生物炭载体按比例混合。
[0016]根据本专利技术微生物菌肥的进一步的实施方式，所述钾矿粉为白云母粉，所述钾矿粉粒度为过200目筛。
[0017]根据本专利技术微生物菌肥的进一步的实施方式，所述钾矿粉与所述负载有所述解钾菌的生物炭按照重量比为1:1的比例混合。
[0018]根据本专利技术微生物菌肥的进一步的实施方式，所述微生物菌肥的物料湿度为20％。
[0019]根据本专利技术微生物菌肥的进一步的实施方式，所述微生物菌肥避光低温保存，保存期限不超过1年。
[0020]与现有技术相比，上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点：
[0021]本专利技术生物炭负载菌株的甲臜生成率随着培养时间的增加而提升。在进一步的实施方式中，截至24h，以玉米秸秆500℃热解生物炭对甲臜的提升效果更显著，相较玉米秸秆300℃热解和700℃热解分别增加了40.9％和20％。通过扫描电子显微镜(SEM)与衰减全反射光谱(ATR
‑
FTIR)对生物炭材料的表面形貌结构和官能团特征观察发现，以玉米秸秆500℃热解对细胞的吸附程度最为显著，其出色的孔隙结构能为菌株细胞提供足够的生存空间，生物炭负载菌株后表面官能团的增加会促使生物炭表面负电荷的增加，从而增加生物炭对菌株的吸附力。
[0022]本专利技术微生物菌肥对植物生长具有明显的促进作用，生物炭与解钾菌的结合，以及生物炭、解钾菌与钾矿材料结合，促生效果显著，这有利于减少钾肥施用，缓解钾肥缺乏的矛盾。
[0023]说明书附图
[0024]为了更清楚地说明本专利技术实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
[0025]图1是采用限氧裂解法在300℃、500℃、700℃下制备稻壳炭电镜扫描图。
[0026]图2是图1稻壳炭负载菌体后电镜扫描图。
[0027]图3是采用限氧裂解法在300℃、500℃、700℃下制备玉米秸秆炭电镜扫描图。
[0028]图4是图2玉米秸秆炭负载菌体后电镜扫描图。
[0029]图5是采用限氧裂解法在300℃、500℃、700℃下制备小麦秸秆炭电镜扫描图。
[0030]图6是图5小麦秸秆炭负载菌体后电镜扫描图。
[0031]图7是本专利技术实施例中3种生物炭材料负载菌株前后衰减全反射光谱图。
具体实施方式
[0032]下面结合具体实施例进行说明。
[0033]为使本专利技术实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施方式，对本专利技术实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本专利技术一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本专利技术中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本专利技术保护的范围。因此，以下对在本专利技术的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本专利技术的范围，而是仅仅表示本专利技术的选定实施方式。
[0034]实施例1
[0035]本实施例所描述的生物炭载体，是以作物秸秆为原料，采用限氧裂解法在300℃～800℃下制得。优选地，所述作物秸秆为玉米秸秆，热解温度为500℃。
[0036]为说明采用限氧裂解法，玉米秸秆在500℃条件下热解效果最佳，以下通过对比试验进行说明。本实施例选用小麦秸秆和稻壳作为对比。
[0037]采用限氧裂解法分别在300℃、500℃和700℃下制备玉米秸秆炭、小麦秸秆炭和稻壳炭。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种生物炭载体，其特征在于，所述生物炭载体以作物秸秆为原料，采用限氧裂解法在300℃～800℃下制得。2.根据权利要求1所述的生物炭载体，其特征在于，所述生物炭载体以玉米秸秆为原料，采用限氧裂解法在500℃下制得。3.一种微生物菌肥，其特征在于，以权利要求1或2所述生物炭载体为吸附基质，并在载体上吸附解钾菌或解磷菌。4.根据权利要求3所述的微生物菌肥，其特征在于，所述解钾菌为寡养单胞菌属菌株，保藏编号为CCTCC M 2021355。5.根据权利要求4所述的微生物菌肥，其特征在于，所述吸附解钾菌的步骤包括如下步骤：S1、制备牛肉膏蛋白胨培养基，并在牛肉膏蛋白胨培养基中添加1％生物炭载体；S2、将解钾菌接入LB液体培养基活化，活化菌株按照5％接种量添加到含1％生物炭载体的牛肉膏蛋白胨培养基中；培养12～24h；S3、培养后固体用磷酸盐缓冲液反复洗涤、离心；S4、离心后冷冻干燥，使用前先将冷冻干燥机...

【专利技术属性】
技术研发人员：李婷，李昌骏，张廷锐，王贵胤，徐小逊，张世熔，
申请(专利权)人：四川农业大学，
类型：发明
国别省市：