一种竹炭微生物发酵液植物根系健康与土壤改良剂及其应用制造技术

本发明专利技术公开了一种竹炭微生物发酵液植物根系健康与土壤改良剂及其应用。本发明专利技术提出的竹炭微生物发酵液植物根系健康与土壤改良剂能对竹炭渣无害化处理，并在处理过程中生产固相反氨化细菌，并配合竹炭渣发酵液，改善植物的生长与根部环境，是新时代的一种具有巨大潜力的环保产品。力的环保产品。力的环保产品。

【技术实现步骤摘要】
一种竹炭微生物发酵液植物根系健康与土壤改良剂及其应用

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[0001]本专利技术涉及植物根系与土壤改良剂
，具体涉及一种竹炭微生物发酵液植物根系健康与土壤改良剂及其应用。

技术介绍
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[0002]农业是我国的重要的支柱产业，而其中种植业是最重要的组成部分，为提高作物的生长与产量。要重塑健康种植的种植环境是提高农业产品安全与质量的关键。而植物根部及根部环境的健康，是植物提高产量与健康安全的保证。传统农业采用大量使用农药与化肥的耕作模式，在促进作物的增产的同时，对环境造成了污染，与植物根部环境的恶化，土壤结构改变、恶化与土壤土著微生物群的失衡，是导致土壤肥力下降，植物生长减缓的主要原因。大量没有被作物吸收的营养元素还进入自然界加快了水体的富营养化。因此，如何增强植物根部的抗逆过程，改善根部环境的健康是本专利技术的重点。
[0003]改善根部环境的健康需要以下三个方面的配合：(1)激活土壤微生物群，提高土壤微生物群的多样性，其次要增加有益微生物群的比例，如放线菌、固氮菌群、反硝化菌、硝化细菌群等的相对丰度，平衡菌群的比例。其中反氨化菌群添加更为重要。通过菌群的反氨化作用，将大量的硝酸根离子转化为氨根离子，提供植物的使用，竹炭渣颗粒的存在调节着氨氮的对根部的影响，同时，延长反氨化菌群作用的时间。发酵液在使用中促进根部的健康发育，增强根部的抗逆性，达到促进植物生长的目标。然而，反氨化菌群需要有机碳的支持，有机碳最好能长期存在作用的环境。
[0004]竹炭在国民工业中具有广泛的应用，在加工过程中，会有竹炭渣与竹炭废水的产生，废水与废渣经过预处理可以作为农业生产的基质材料，有一定的土壤改良与植物促生的作用，但由于竹炭的成分比较单一，需要设计与配合不同功能的成分进一步优化效果。

技术实现思路
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[0005]本专利技术解决了现有技术存在的问题，提供一种竹炭微生物发酵液植物根系健康与土壤改良剂及其应用，本专利技术对竹炭渣无害化处理，并在处理过程中生产固相反氨化细菌，并配合竹炭渣发酵液，改善植物的生长与根部环境，是新时代的一种具有巨大潜力的环保产品。
[0006]本专利技术的目的是提供一种竹炭微生物发酵液植物根系健康与土壤改良剂的制备方法，包括如下步骤：
[0007](1)竹炭渣的预处理：将过0.5
‑
10目筛的竹炭渣经预处理后分为两部分，分别为用于基质填料的竹炭渣A和用于反氨化微生物的培养的竹炭渣B；
[0008](2)竹炭渣A的处理：取竹炭渣A干燥至恒重磨粉，过60
‑
80目筛，过筛粉末中加入硝酸与盐酸的混合液，进行超声与浸泡处理，得到多孔化处理的竹炭渣A；洗涤多孔化处理的竹炭渣A调整pH至7.0后，在竹炭渣A中依次加入等体积的无水乙醇和去离子水，离心处理去除上清液，烘干至恒重获得多孔竹炭渣A粉末；
[0009](3)固相反氨化微生物的培养：a、取活性污泥经粗滤与离心，去除活性污泥中的悬浮物与大型浮游生物，进一步抽滤获得浓缩液，收集沉淀物，将沉淀物转移到A0液体培养基中，全天光照培养，获得初步菌体培养物A，所述的A0液体培养基：每升含有NaNO
3 3
‑
5mg，Na2HPO
4 30mg、K2HPO
4 100mg、KCl 50mg、MgSO4·
7H2O 50mg，葡萄糖1g，余量为水，pH值7.0；
[0010]b、取VSS浓度大于1mg/L的初步菌体培养物A，A0液体培养基置换上清液，连续搅拌，使其溶解氧为0.5
‑
1mg/L，当硝酸盐降解效率达到90％以上，亚硝酸盐累积率达到30％以上时，将A0液体培养基更换为A1液体培养基(按照体积比1:1更换)继续培养，继续搅拌，使其溶解氧为0.5mg/L以下，直至硝酸盐降解效率达到90％以上，氨氮累积率达到60％以上，得到竹炭渣第二阶段培养物，所述的A1液体培养基：每升含NaNO
3 5
‑
10mg，Na2HPO430mg、K2HPO
4 100mg、KCl 50mg、MgSO4·
7H2O 50mg，葡萄糖0.3
‑
0.5g，竹炭渣B1
‑
2g，余量为水，pH值7.0；
[0011]c、取沉淀或过滤后的竹炭渣第二阶段培养物移至另外一个容器中，将A1液体培养基更换为A2液体培养基继续培养(按照体积比1:1更换)，连续搅拌，使其溶解氧为0.5mg/L以下，当硝酸盐降解效率达到70％～80％时，亚硝酸盐降解率达到70％以上时，连续搅拌，直至硝酸盐降解效率达到90％以上，亚硝酸盐消失，氨氮累积达到90％，获得基于竹炭渣的固相反氨化微生物的菌液，所述的A2液体培养基：每升含NaNO
3 10
‑
12mg，Na2HPO
4 30mg、K2HPO
4 100mg、KCl 50mg、MgSO4·
7H2O 50mg，竹炭渣B 3
‑
5g，余量为水，pH值7.0；
[0012](4)竹炭微生物发酵液植物根系健康与土壤改良剂的制备：将步骤(2)获得的多孔竹炭渣A粉末加入反应器中，加入A3液体培养基进行预先吸附与润湿，浸泡2
‑
4h后，然后滴入步骤(3)获得的固相反氨化微生物的菌液，进行静止培养，得到所述的竹炭微生物发酵液植物根系健康与土壤改良剂及其应用，所述的A3液体培养基：每升含NaNO
3 5
‑
10mg，NaHCO
3 50
‑
60mg，Fe3O
4 4
‑
5g，余量为水，pH值7.0。
[0013]本专利技术提出的竹炭渣可以作为反氨化菌群代谢的有机碳源粒，通过筛选找到特定的反氨化菌群，本专利技术采用竹炭渣为技术主体，将废物转化为有用的农业材料，并从中分离特定的反氨化细菌菌群，最后配合完成植物根部健康生长环境，得到所述的竹炭微生物发酵液植物根系健康与土壤改良剂。
[0014]步骤(1)中的竹炭渣采用购买或者先从工厂阶段的剩料获取。分拣、洗净的方法是将竹炭渣分拣掉大块的部分，通过0.5
‑
10目筛的筛孔，将竹炭渣均一化，然后将竹炭渣分拣、洗净进行预处理。步骤a中，沉淀物与A0液体培养基的质量比为1：100
‑
5：100，进一步优选，沉淀物与A0液体培养基的质量比为为2：100。
[0015]优选地，步骤(2)取竹炭渣A干燥至恒重磨粉，过60
‑
80目筛，过筛粉末中加入硝酸与盐酸的混合液，进行超声与浸泡处理，得到多孔化处理的竹炭渣A的具体步骤为：取竹炭渣A于105℃
‑
120℃干燥30
‑
60min，随后调整干燥温度至55℃
‑
60℃烘干至恒重磨粉，过60
‑
80目筛，将过筛粉末加入6mmol/L的硝酸与盐酸体积比为3：1的混合液，进行超声与浸泡处理5
‑
10h，超本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种竹炭微生物发酵液植物根系健康与土壤改良剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)竹炭渣的预处理：将过0.5
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10目筛的竹炭渣经预处理后分为两部分，分别为用于基质填料的竹炭渣A和用于反氨化微生物的培养的竹炭渣B；(2)竹炭渣A的处理：取竹炭渣A干燥至恒重磨粉，过60
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80目筛，过筛粉末中加入硝酸与盐酸的混合液，进行超声与浸泡处理，得到多孔化处理的竹炭渣A；洗涤多孔化处理的竹炭渣A调整pH至7.0后，在竹炭渣A中依次加入等体积的无水乙醇和去离子水，离心处理去除上清液，烘干至恒重获得多孔竹炭渣A粉末；(3)固相反氨化微生物的培养：a、取活性污泥经粗滤与离心，去除活性污泥中的悬浮物与大型浮游生物，进一步抽滤获得浓缩液，收集沉淀物，将沉淀物转移到A0液体培养基中，全天光照培养，获得初步菌体培养物A，所述的A0液体培养基：每升含有NaNO
3 3
‑
5mg，Na2HPO
4 30mg、K2HPO
4 100mg、KCl 50mg、MgSO4·
7H2O 50mg，葡萄糖1g，余量为水，pH值7.0；b、取VSS浓度大于1mg/L的初步菌体培养物A，A0液体培养基置换上清液，连续搅拌，使其溶解氧为0.5
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1mg/L，当硝酸盐降解效率达到90％以上，亚硝酸盐累积率达到30％以上时，将A0液体培养基更换为A1液体培养基继续培养，继续搅拌，使其溶解氧为0.5mg/L以下，直至硝酸盐降解效率达到90％以上，氨氮累积率达到60％以上，得到竹炭渣第二阶段培养物，所述的A1液体培养基：每升含NaNO
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10mg，Na2HPO
4 30mg、K2HPO
4 100mg、KCl 50mg、MgSO4·
7H2O 50mg，葡萄糖0.3
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0.5g，竹炭渣B1
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2g，余量为水，pH值7.0；c、取沉淀或过滤后的竹炭渣第二阶段培养物移至另外一个容器中，将A1液体培养基更换为A2液体培养基继续培养，连续搅拌，使其溶解氧为0.5mg/L以下，当硝酸盐降解效率达到70％～80％时，亚硝酸盐降解率达到70％以上时，连续搅拌，直至硝酸盐降解效率达到90％以上，亚硝酸盐消失，氨氮累积达到90％，获得基于竹炭渣的固相反氨化微生物的菌液，所述的A2液体培养基：每升含NaNO
3 10
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12mg，Na2HPO
4 30mg、K2HPO
4 100mg、KCl 50mg、MgSO4·
7H2O50mg，竹炭渣B 3
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5g，余量为水，pH值7.0；(4)竹炭微生物发酵液植物根系健康与土壤改良剂的制备：将步骤(2)获得的多孔竹炭渣A粉末加入反应器中，加入A3液体培养基进行预...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈喜云，钟玉鸣，刘友梅，
申请(专利权)人：广州市土根旺生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：