一种提高潮土有效磷含量的方法技术

本发明专利技术公开了一种提高潮土有效磷含量的方法，包括：解磷菌-生物炭组合物的制备和潮土改良两个步骤。本发明专利技术提供的方法，对潮土有效磷含量提高效果明显，作用效果持久，并且原料来源丰富，成本低廉，绿色环保。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及农业领域，属于磷缺乏潮土地区土壤改良与治理技术，特别涉及一种能有效提高潮土有效磷含量的方法。
技术介绍
潮土是一类发育在河流冲积物上、受地下水活动影响的旱作土壤，是我国主要的耕作土壤类型之一，广泛分布于我国黄淮海地区，在华北、长江中下游平原以及南方山区的河谷平原，总面积达1267万公顷，其有机质含量低，通常低于1%，同时会受到洪、涝、旱、瘠的影响，大部分属于中低产田，然而，潮土所在地区是我国粮食主产区，主要粮食作物有玉米、小麦、水稻、谷子和甘薯等，经济作物主要有花生、棉花、芝麻、大豆等，其中粮食和棉花的产量分别占中国总产量的18.4%和40%，因此提高潮土的土壤肥力在我国具有重要意义。磷是作物生长的三大必需营养元素之一，缺磷会使作物短小、苍老，色泽灰暗，茎细直立，分枝少，叶片小，叶缘及叶柄出现紫红色，根系发育不良，成熟延迟，产量及品质降低，从而导致作物欠收甚至绝收，因此土壤中磷的丰缺以及供应状况直接影响着作物的生产水平。然而，由于土壤中的磷主要以难溶的磷酸盐形式存在，不能被植物直接吸收利用，因此不是以土壤全磷含量，而是以有效磷含量作为土壤对作物磷元素供应水平的指标。土壤有效磷也称为速效磷，是土壤中可被植物吸收的含磷组分，包括全部水溶性磷、部分吸附态及有机态磷，有的土壤中还包括某些沉淀态磷。潮土地区，由于土壤的风化程度低，土壤中富含碳酸盐，土壤PH较高，一般在7.0~8.5，强烈的磷固定作用导致土壤中的磷大多以磷酸钙的形式存在，可占到土壤无机磷总量的60-70%，而磷酸钙不溶于水，因此磷酸钙中的磷元素无法被植 物吸收利用，从而导致作物缺磷减产；此外，由于潮土大多呈砂性，土质疏松，有机质成分、易溶盐类、灌溉水或地下水等可顺利的上下运行，因此容易漏水漏肥，使有效磷也随之流失，从而导致作物因肥力不足而早衰减产。河南省封丘县的潮土试验田长达20年的长期定位施肥试验证实，经过长期施用氮肥和钾肥而缺失磷肥的处理，作物的生长状况和产量比长期不施用化肥处理的结果更差，由此可见，土壤中有效磷含量是潮土地区作物生长的重要限制性因子。在农业生产中，为了迅速增加土壤有效磷含量，提高作物产量，广泛使用磷素化肥，即磷肥。但是，磷肥的利用效率很低，一般在10~25%之间，尤其在我国北方潮土丰沛的地区，磷肥主要以水溶性磷肥，如磷酸二铵等为主，由于其易流失、易被固持，因此其利用率仅有8~14%，因此，提高磷肥利用率、减少磷肥流失是农业生产中的一个重要问题。目前，现在有技术中存在利用生物炭复合益生菌制备复合肥料的方法，如中国专利CN102701834A和CN102649655A，其目的在于提高土壤综合肥力，增磷作用针对性不强，而且制备过程繁琐。迄今还未见将生物炭和解磷菌菌液制成解磷菌-生物炭组合物用于提高潮土有效磷含量的报道。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术人进行了试验研究，结果发现:解磷菌可将潮土中不能被作物吸收利用的磷转化为有效磷，同时，由农作物废弃物制备而得的生物炭不仅自身含有大量有效磷，而且它具有很强的吸附能力，可将解磷菌负载于其上，制成解磷菌-生物炭组合物，再将该解磷菌-生物炭组合物掺入土壤中，即可实现快速、持续提高潮土有效磷含量。因此本专利技术将解磷菌与生物炭预制为解磷菌-生物炭组合物，再将制得的解磷菌-生物炭组合物投入待改良的潮土，从而完成本专利技术。本专利技术提供以下方面:第一方面，本专利技术提供，其特征在于，该方法包括以下步骤:(I)将解磷菌菌液与生物炭搅拌均匀，制成解磷菌-生物炭组合物，其中，解磷菌菌液与生物炭的用量比，以毫升:克计，为1:1~5:1 ; 所述解磷菌菌液由以下步骤制备:将解磷菌接种到液体培养基中，在28°C，ISOrpm条件下摇床振荡3~7天，进行扩大培养，制成解磷菌菌液，其中，解磷菌菌液中有效活菌数大于10亿/ml ；所述解磷菌为巨大芽孢杆菌；所述生物炭为通过将水稻秸杆、花生秸杆和油菜秸杆等农作废弃物经密闭加热制得，其粒径为5~100目；(2)将(I)中制得的解磷菌-生物炭组合物加入潮土中，搅拌均匀；其中，解磷菌-生物炭组合物与潮土的重量比例为0.1:100~5:100。第二方面，提供上述提高潮土有效磷含量的方法，其特征在于，所述解磷菌菌种在280C，180rpm条件下摇床振荡培养5天。第三方面，提供上述提高潮土有效磷含量的方法，其特征在于，所述生物炭的粒径为40~100目。第四方面，提供上述提高潮土有效磷含量的方法，其特征在于，所述生物炭的粒径为65~100目。第五方面，提供上述提高潮土有效磷含量的方法，其特征在于，所述解磷菌菌液与生物炭用量比，以毫升:克计，为3:1~5:1。第六方面，提供上述提高潮土有效磷含量的方法，其特征在于，所述解磷菌菌液与生物炭用量比，以毫升:克计，为3:1~4:1。第七方面，提供上述提高潮土有效磷含量的方法，其特征在于，所述解磷菌-生物炭组合物与潮土重量比例为0.5:100~2.5:100。第八方面，提供上述提高潮土有效磷含量的方法，其特征在于，所述解磷菌-生物炭组合物与潮土的重量比例为1.0:100~2.5:100。本专利技术提供的方法，对潮土有效磷含量提高效果明显，作用效果持久，并且原料来源丰富，成本低廉，绿色环保。【附图说明】图1不出四种稻杆与对应生物炭的有效磷含量比较图；图2示出潮土盆栽试验中播种前和收获后四种处理的土壤有效磷含量图；图3示出潮土盆栽试验中收获后四种处理的地上部、豆荚和籽粒的干重图；图4示出采用不同解磷菌菌液与生物炭用量比制得的组合物的形态；图5示出生物炭有效磷含量与粒径的关系图；图6示出潮土有效磷含量与解磷菌-生物炭组合物的添加量的关系图。【具体实施方式】下面通过对本专利技术进行详细说明，本专利技术的特点和优点将随着这些说明而变得更为清楚、明确。潮土是发育在河流冲积物上，受地下水活动影响的旱作土壤，富含碳酸盐，受地下潜水作用，经过耕作熟化而形成的一种半水成土壤，如以下文献中记载的:土壤学大辞典，2013年10月，第I版，科学出版社，134页。解磷菌，也称溶磷菌，是能够将植物难以吸收利用的磷元素转化为可吸收利用形态的磷元素的微生物。巨大芽孢杆菌，为革兰氏阳性菌，属于芽孢杆菌属(Bacillus)，能够形成芽孢，可与磷酸盐作用，使难溶性磷酸盐转化为易于被植物吸收的磷，实现提高土壤有效磷含量的作用，对土壤增磷作用明显，因此本文选择巨大芽孢杆菌作为解磷菌。在本专利技术提供的提高潮土有效磷含量的方法，步骤(1)为:将解磷菌菌液与生物炭搅拌均匀，制成解磷菌-生物炭组合物，其中，解磷菌菌液与 生物炭的用量比，以毫升:克计，为1:1~5:1 ;所述解磷菌菌液由以下步骤制备:将解磷菌接种到液体培养基中，在28°C，ISOrpm条件下摇床振荡3~7天，进行扩大培养，制成解磷菌菌液，其中，解磷菌菌液中有效活菌数大于10亿/ml ；所述解磷菌为巨大芽孢杆菌；所述生物炭为通过将水稻秸杆、花生秸杆和油菜秸杆等农作废弃物经密闭加热制得，其粒径为5~100目；为使巨大芽孢杆菌使用更为方便，可将巨大芽孢杆菌制备为巨大芽孢杆菌菌液，使巨大芽孢杆菌菌液中有效活菌数达到10亿/ml以上。液体菌剂保藏菌种的能力有限，经生物炭吸附后变成固体菌剂后，能延长保藏时间，并且有利于运输和本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种提高潮土有效磷含量的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：（1）将解磷菌菌液与生物炭搅拌均匀，制成解磷菌?生物炭组合物，其中，解磷菌菌液与生物炭的用量比，以毫升:克计，为1:1～5:1；所述解磷菌菌液由以下步骤制备：将解磷菌接种到液体培养基中，在28℃，180rpm条件下摇床振荡3～7天，进行扩大培养，制成解磷菌菌液，其中，解磷菌菌液中有效活菌数大于10亿/ml；所述解磷菌为巨大芽孢杆菌；所述生物炭为通过将水稻秸秆、花生秸秆和油菜秸秆等农作废弃物经密闭加热制得，其粒径为5～100目；（2）将（1）中制得的解磷菌?生物炭组合物加入潮土中，搅拌均匀；其中，解磷菌?生物炭组合物与潮土的重量比例为0.1:100～5:100。

【技术特征摘要】
1.一种提高潮土有效磷含量的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤: (1)将解磷菌菌液与生物炭搅拌均匀，制成解磷菌-生物炭组合物，其中， 解磷菌菌液与生物炭的用量比，以毫升:克计，为1:1~5:1 ; 所述解磷菌菌液由以下步骤制备: 将解磷菌接种到液体培养基中，在28°C，180rpm条件下摇床振荡3~7天，进行扩大培养，制成解磷菌菌液，其中，解磷菌菌液中有效活菌数大于10亿/ml ； 所述解磷菌为巨大芽孢杆菌； 所述生物炭为通过将水稻秸杆、花生秸杆和油菜秸杆等农作废弃物经密闭加热制得，其粒径为5~100目； (2)将(I)中制得的解磷菌-生物炭组合物加入潮土中，搅拌均匀； 其中，解磷菌-生物炭组合物与潮土的重量比例为0.1:100~5:100。2.根据权利要求1所述的提高潮土有效磷含量的方法，其特征在于，所述解磷菌菌种在28...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈瑞蕊，林先贵，魏世平，王俊华，
申请(专利权)人：中国科学院南京土壤研究所，
类型：发明
国别省市：