Nothing Special   »   [go: up one dir, main page]

CN113388403A - 一种用于盐碱地改良的缓释型微生物胶囊及其制备方法 - Google Patents

一种用于盐碱地改良的缓释型微生物胶囊及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN113388403A
CN113388403A CN202110659638.6A CN202110659638A CN113388403A CN 113388403 A CN113388403 A CN 113388403A CN 202110659638 A CN202110659638 A CN 202110659638A CN 113388403 A CN113388403 A CN 113388403A
Authority
CN
China
Prior art keywords
saline
alkali soil
soil
slow
capsule
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202110659638.6A
Other languages
English (en)
Other versions
CN113388403B (zh
Inventor
焦阳
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Qingdao Wanhuiyuan Environmental Protection Technology Co ltd
Original Assignee
Qingdao Wanhuiyuan Environmental Protection Technology Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Qingdao Wanhuiyuan Environmental Protection Technology Co ltd filed Critical Qingdao Wanhuiyuan Environmental Protection Technology Co ltd
Priority to CN202110659638.6A priority Critical patent/CN113388403B/zh
Publication of CN113388403A publication Critical patent/CN113388403A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN113388403B publication Critical patent/CN113388403B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K17/00—Soil-conditioning materials or soil-stabilising materials
    • C09K17/14—Soil-conditioning materials or soil-stabilising materials containing organic compounds only
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C05—FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
    • C05F—ORGANIC FERTILISERS NOT COVERED BY SUBCLASSES C05B, C05C, e.g. FERTILISERS FROM WASTE OR REFUSE
    • C05F17/00—Preparation of fertilisers characterised by biological or biochemical treatment steps, e.g. composting or fermentation
    • C05F17/20—Preparation of fertilisers characterised by biological or biochemical treatment steps, e.g. composting or fermentation using specific microorganisms or substances, e.g. enzymes, for activating or stimulating the treatment
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C05—FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
    • C05F—ORGANIC FERTILISERS NOT COVERED BY SUBCLASSES C05B, C05C, e.g. FERTILISERS FROM WASTE OR REFUSE
    • C05F17/00—Preparation of fertilisers characterised by biological or biochemical treatment steps, e.g. composting or fermentation
    • C05F17/40—Treatment of liquids or slurries
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C05—FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
    • C05F—ORGANIC FERTILISERS NOT COVERED BY SUBCLASSES C05B, C05C, e.g. FERTILISERS FROM WASTE OR REFUSE
    • C05F5/00—Fertilisers from distillery wastes, molasses, vinasses, sugar plant or similar wastes or residues, e.g. from waste originating from industrial processing of raw material of agricultural origin or derived products thereof
    • C05F5/002—Solid waste from mechanical processing of material, e.g. seed coats, olive pits, almond shells, fruit residue, rice hulls
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C05—FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
    • C05G—MIXTURES OF FERTILISERS COVERED INDIVIDUALLY BY DIFFERENT SUBCLASSES OF CLASS C05; MIXTURES OF ONE OR MORE FERTILISERS WITH MATERIALS NOT HAVING A SPECIFIC FERTILISING ACTIVITY, e.g. PESTICIDES, SOIL-CONDITIONERS, WETTING AGENTS; FERTILISERS CHARACTERISED BY THEIR FORM
    • C05G3/00—Mixtures of one or more fertilisers with additives not having a specially fertilising activity
    • C05G3/40—Mixtures of one or more fertilisers with additives not having a specially fertilising activity for affecting fertiliser dosage or release rate; for affecting solubility
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C05—FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
    • C05G—MIXTURES OF FERTILISERS COVERED INDIVIDUALLY BY DIFFERENT SUBCLASSES OF CLASS C05; MIXTURES OF ONE OR MORE FERTILISERS WITH MATERIALS NOT HAVING A SPECIFIC FERTILISING ACTIVITY, e.g. PESTICIDES, SOIL-CONDITIONERS, WETTING AGENTS; FERTILISERS CHARACTERISED BY THEIR FORM
    • C05G3/00—Mixtures of one or more fertilisers with additives not having a specially fertilising activity
    • C05G3/80—Soil conditioners
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C05—FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
    • C05G—MIXTURES OF FERTILISERS COVERED INDIVIDUALLY BY DIFFERENT SUBCLASSES OF CLASS C05; MIXTURES OF ONE OR MORE FERTILISERS WITH MATERIALS NOT HAVING A SPECIFIC FERTILISING ACTIVITY, e.g. PESTICIDES, SOIL-CONDITIONERS, WETTING AGENTS; FERTILISERS CHARACTERISED BY THEIR FORM
    • C05G5/00—Fertilisers characterised by their form
    • C05G5/20—Liquid fertilisers
    • C05G5/27—Dispersions, e.g. suspensions or emulsions
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C05—FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
    • C05G—MIXTURES OF FERTILISERS COVERED INDIVIDUALLY BY DIFFERENT SUBCLASSES OF CLASS C05; MIXTURES OF ONE OR MORE FERTILISERS WITH MATERIALS NOT HAVING A SPECIFIC FERTILISING ACTIVITY, e.g. PESTICIDES, SOIL-CONDITIONERS, WETTING AGENTS; FERTILISERS CHARACTERISED BY THEIR FORM
    • C05G5/00—Fertilisers characterised by their form
    • C05G5/30—Layered or coated, e.g. dust-preventing coatings
    • C05G5/35—Capsules, e.g. core-shell
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K17/00—Soil-conditioning materials or soil-stabilising materials
    • C09K17/14—Soil-conditioning materials or soil-stabilising materials containing organic compounds only
    • C09K17/18—Prepolymers; Macromolecular compounds
    • C09K17/32—Prepolymers; Macromolecular compounds of natural origin, e.g. cellulosic materials
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K2101/00—Agricultural use
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K2109/00—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE pH regulation
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00—Technologies for solid waste management
    • Y02W30/40—Bio-organic fraction processing; Production of fertilisers from the organic fraction of waste or refuse

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Pest Control & Pesticides (AREA)
  • Soil Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Tropical Medicine & Parasitology (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Botany (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Soil Conditioners And Soil-Stabilizing Materials (AREA)

Abstract

本发明提供了一种用于盐碱地改良的缓释型微生物胶囊及其制备方法，属于工程修复领域。本发明将培养后的菌群以絮凝体形式包裹于聚合物外壳中，且聚合物外壳中还包括基物，絮凝体分散于基物中；本发明进一步提供上述胶囊的制备方法，在发酵液中对菌群进行絮凝包衣，进而制备得到微生物胶囊。本发明在喷洒于盐碱地中时，其中的菌群能在极短时间内释放于土壤中，同时能快速适应土壤的盐碱环境，并对盐碱地进行改善。

Description

一种用于盐碱地改良的缓释型微生物胶囊及其制备方法
技术领域
本发明属于工程技术领域，涉及一种用于盐碱地改良的缓释型微生物胶囊及其制备方法。
背景技术
盐碱地是指土壤里面所含的盐分影响到作物的正常生长，我国盐碱地面积约为9913万公顷。我国碱土和碱化土壤的形成，大部分与土壤中碳酸盐的累计有关，因而碱化度普遍较高，严重的盐碱土壤地区植物几乎不能生存。盐碱地主要分为轻度盐碱地、中度盐碱地和重度盐碱地。其中，轻度盐碱地pH值为7.1-8.5，中度盐碱地pH值为8.5-9.5，重度盐碱地pH值为 9.5以上。
目前国内针对盐碱地的改良方法主要有物理法和化学法。物理法主要通过物理方法改良盐碱地，例如专利文献1提供的一种盐碱地深耕浇灌整治处理一体机，通过对盐碱地进行深耕、灌水洗盐，整治盐碱地。化学法主要通过对盐碱土增施化学酸性物料，降低pH值，例如专利文献2向深耕后的土壤中施加脱硫石膏改良盐碱地。物理法和化学法尽管可以实现改良盐碱地，但整治成本高，容易产生其他污染物，例如洗盐后的废水，或化学酸性物料施加过量时引入的新的土壤污染类型。
针对物理法和化学法存在的不足，通常使用生物法对盐碱地进行改良。诸如向盐碱地种植耐盐的绿肥和牧草，如田菁、草木棵、紫花苜蓿等，对盐土改良有积极作用。或向翻耕后的盐碱土壤中投加微生物菌剂。通常如专利文献3中，将多种微生物与基质混合后制成菌剂，与盐碱土壤混合后，再在土壤中种植植物，以降低土壤盐度，改善土壤环境。
事实上，直接向土壤中投加菌剂，其对土壤的改良修复持续时间相对较短，容易受到土壤碱度的影响，如专利文献3中的菌剂仅能处理pH至多为9左右的中度盐碱土壤，对于pH 达9.5以上的重度盐碱土壤，易发生微生物死亡的现象，影响菌剂的使用寿命和改良效果。为减少环境的影响，通常会对改良产品进行包衣处理，例如专利文献4中对适用于盐碱地的苜蓿种子进行包衣，提高盐碱地苜蓿种子的出芽率以及盐碱地苜蓿的产量。或者如专利文献 5所述，将菌剂与种子共同制成包衣制剂进行使用，提高紫花苜蓿的出苗速度和成苗率。包衣可以显著提高植物的耐盐碱程度，使得耐盐碱能力相对微生物而言较差的植物可以种植于 pH值为9的中度盐碱土壤。但是，对于重度盐碱土壤，现有的生物法处理手段仍未达到理想的治理效果。
对于重度盐碱化的土壤，第一步应该是快速改善土壤的整体环境，将土壤的盐度进行降低后，后续再利用植物的生态功能进一步解决土壤的盐碱化问题，可以达到较好的土壤改良效果。申请人通过大量实验后发现，先利用微生物制剂对土壤性质进行改善，后续再种植植物，会产生极高的成活率。因此，如何提供一种可以快速改善土壤性质的微生物胶囊，则成为了亟需解决的问题。
专利文献1：CN106664852A，公开(公告)日：2017-05-17，一种盐碱地深耕浇灌整治处理一体机；
专利文献2：CN106171104A，公开(公告)日：2016-12-07，一种平铺深耕施用脱硫石膏改良盐碱地的方法；
专利文献3：CN102925358A，公开(公告)日：2013-02-13，微生物菌剂及其盐碱地改良的应用；
专利文献4：CN108129188A，公开(公告)日：2018-06-08，一种适用于盐碱地的苜蓿种子包衣剂及其制备方法；
专利文献5：CN102845204B，公开(公告)日：2013-09-25，中重度碳酸盐盐碱地紫花苜蓿规模化种植方法。
发明内容
1.要解决的问题
针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种用于盐碱地改良的缓释型微生物胶囊，该胶囊中所使用的聚合物可以在短时间内被絮凝体中的菌群分解，使得胶囊中包裹的菌群快速释放在土壤中；菌群以絮凝体形式存在，在胶囊中得以保持较高的生物活性，不仅如此，维持基物的pH偏碱性，当菌群释放到土壤中时可以快速适应土壤环境并发生效力，对重度盐碱化土壤进行快速改良，提高后续植物的成活率。
本发明进一步提供一种盐碱地改良的缓释型微生物胶囊的制备方法，利用原位土壤对复合微生物进行培养，再对发酵液进行包衣，使得菌群以絮凝体形式存在于胶囊中，维持菌群高活性，使得制备得到的微生物胶囊得以快速应用于土壤修复中。
2.技术方案
为了解决上述问题，本发明所采用的技术方案如下：
本发明提供一种用于盐碱地改良的缓释型微生物胶囊，平均粒度为0.5-1mm，本发明的微生物胶囊包括聚合物外壳，以及置于聚合物外壳腔体的内核。聚合物外壳内部设置有用于容纳的腔体，内核包括絮凝体和基物。本发明的聚合物外壳主要由丙烯酸树脂改性酪蛋白或壳聚糖聚合而成，且可被微生物部分或全部分解，使得聚合物外壳破裂，释放其中的絮凝体。
其中，絮凝体的平均粒度为20-100μm，例如：20-40μm，20-80μm，40-100μm，60-100μm， 20-60μm等。进一步优选地，絮凝体的平均粒度为40-60μm，该平均粒度范围的絮凝体，在使用时可以实现快速分散于土壤中的效果。进一步地，絮凝体包括内部的菌群和膜体，菌群由膜体包裹后形成絮凝体，同时菌群可以分解聚合物外壳和膜体。不仅如此，膜体的厚度远小于聚合物外壳的厚度，使得菌群在释放进入土壤中之前，可以在基物中进行预分散。
进一步说明基物，絮凝体分散于基物中，且基物包括至多80重量％的水，若含水量过高，则微生物胶囊的强度过低，容易破损。优选地，基物中包括至少40重量％的水，以维持菌群的高活性。
优选地，基物的pH值至少为7.5，基物呈碱性，使得菌群在碱性环境进行预培养，在进入盐碱土壤时可以快速适应土壤的碱性环境。
本发明还提供上述用于盐碱地改良的缓释型微生物胶囊的制备方法，制备步骤包括：
i)复合微生物、底物和水混合，混合物中包括0.05-1重量份的复合微生物、7-25重量份的底物和80-90重量份的水，将混合物以第一培养温度进行培养，得到发酵混合液A；
ii)取发酵混合液A，对底物进行高温接种后再以第一培养温度进行培养，得到发酵液B；
iii)向发酵液B中加入絮凝剂和成膜聚合物，对发酵液B进行包衣。
优选地，本发明的复合微生物至少包括酵母菌、芽孢杆菌或放线菌等可以分解聚合物外壳的微生物。进一步地，复合微生物还可以包括乳酸菌、发酵系丝状菌、固氮菌、解磷菌、解钾菌，且复合微生物的第一培养温度为20-30℃。本发明提供的复合微生物配方制成的微生物胶囊不仅可以快速适应土壤环境，还可以处理盐碱化程度较高的盐碱土壤(例如pH达9.5 以上的重度盐碱土壤)。
优选地，高温接种的温度为70-85℃，避免杂菌污染。
优选地，底物至少包括灭菌后的原位土壤，可以使菌群快速适应盐碱土壤环境。
优选地，制备步骤i)中还包括向混合物中加入1-10重量份的有机质，为菌群提供养分；有机质优选为糖浆、玉米穗粉末、稻壳粉末和蘑菇废木粉末中的至少一种。进一步地，灭菌后的污泥也可以作为本发明的有机质进行使用，例如河道污泥、湖泊污染底泥或污水厂活性污泥等。利用本发明对污泥进行处理，使污泥变废为宝，增加土壤肥力，既能实现盐碱地的改良，又能实现污泥处理的要求，最终实现污泥处置生态化和盐碱地长效改良的双重目的。
优选地，包衣的步骤为：
S100、向发酵液B中投加絮凝剂并搅拌，得到絮凝物；搅拌速率为600-800r/min，得到混合液C；通过控制搅拌速率，利用搅拌产生的剪切力对絮凝体进行切割，进而得到目标平均粒度；进一步地，本发明的絮凝物的絮凝时间为15-100min，优选为30-60min，若絮凝时间过长，絮凝物平均粒度过大，影响后续的包衣步骤；
S200、向混合液C中投加成膜聚合物并搅拌，对絮凝物进行包衣，得到絮凝体；搅拌速率为400-600r/min，包衣时间优选为10-25min，得到混合液D；絮凝物被成膜聚合物形成的膜体包裹于其中，因此混合液D为悬浮液；不仅如此，包衣时间不宜过长，避免影响后续菌群的释放；
S300、调节混合液的pH值至少为7.5，对混合液D进行二次包衣，得到缓释型微生物胶囊，二次包衣时间优选为40-70min，增大聚合物外壳的厚度，防止产品破损。
优选地，成膜聚合物为丙烯酸树脂改性酪蛋白、壳聚糖中的至少一种，容易被微生物分解；絮凝剂为聚丙烯酰胺及其衍生物、木质素磺酸盐和纤维素衍生物中的至少一种。
值得说明的是，对混合液D进行二次包衣后，无需进行固液分离，可以直接将包衣后的混合液加入灌溉用水中进行使用。
3.有益效果
相比于现有技术，本发明的有益效果为：
(1)本发明提供一种用于盐碱地改良的缓释型微生物胶囊，将培养后的菌群以絮凝体形式包裹于聚合物外壳中，且聚合物外壳中还包括基物，絮凝体分散于基物中；当胶囊喷洒于盐碱地中时，其中的菌群能在极短时间内释放于土壤中，同时能快速适应土壤的盐碱环境，并对盐碱地进行改善，提高作物产量。
(2)本发明提供一种用于盐碱地改良的缓释型微生物胶囊，基物呈碱性，当菌群由絮凝体中释放进入基物时，可以为菌群的预培养提供碱性环境。
(3)本发明的缓释型微生物胶囊的制备方法，通过特定的培养环境得到目标菌群，再对含有目标菌群的发酵液进行包衣，制备工艺简单，易于工业推广。
附图说明
图1为本发明的实施例6的第14d时的各实验组的萝卜长势示意图；
图2为本发明的实施例6的第30d收获时的各实验组的萝卜长势示意图。
其中，由左至右依次为施加有对比例1菌剂的实验组、施加有对比例3菌剂的实验组以及施加有实施例1菌剂的实验组。
具体实施方式
下文对本发明的实施例的更详细的描述并不用于限制所要求的本发明的范围，而仅仅为了进行举例说明且不限制对本发明的特点和特征的描述，以提出执行本发明的最佳方式，并足以使得本领域技术人员能够实施本发明。但是，应当理解，可在不脱离由所附权利要求限定的本发明的范围的情况下进行各种修改和变型。详细的描述和附图应仅被认为是说明性的，而不是限制性的，如果存在任何这样的修改和变型，那么它们都将落入在此描述的本发明的范围内。此外，背景技术旨在为了说明本技术的研发现状和意义，并不旨在限制本发明或本申请和本发明的应用领域。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同；本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明；本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同；本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明；本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用药剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
如本文所使用，术语“约”用于提供与给定术语、度量或值相关联的灵活性和不精确性。本领域技术人员可以容易地确定具体变量的灵活性程度。
进一步说明，本发明的实施例中所使用的菌种来源如表1所示，同时申请人提交了保证从申请日起20年内向公众提供包含以下菌种的复合微生物菌剂的证明文件。
表1 实施例菌种来源表
Figure BDA0003114660420000051
实施例1
在本实施例中，盐碱地改良的缓释型微生物胶囊的制备步骤为：
i)取0.7g的复合微生物菌剂JYM-1样本1、0.3g光合细菌浓缩液、20g的底物和90mL的水混合，在25℃下进行培养，得到发酵混合液A；
经检测，复合微生物菌剂JYM-1中的乳酸菌、酵母菌、放线菌、发酵系丝状菌、芽孢杆菌、固氮菌、解磷菌、解钾菌的含量分别为12×108cfu/g、7×108cfu/g、7×108cfu/g、5×108cfu/g、 1×108cfu/g、9×108cfu/g、12×108cfu/g以及12×108cfu/g。底物包括7g灭菌后的干燥原位土壤粉末、5g的玉米穗粉末、2g的稻壳粉末、1g的蘑菇废木粉末和5g的糖浆；
ii)取发酵混合液A，对底物进行高温接种后再在25℃下进行培养，得到发酵液B；其中，高温接种温度为70℃；
iii)向发酵液B中加入聚丙烯酰胺和丙烯酸树脂改性酪蛋白，对发酵液B进行包衣，其中，包衣的步骤为：
S100、向发酵液B中投加聚丙烯酰胺并搅拌，得到絮凝物；搅拌速率为600r/min，絮凝时间为15min，得到混合液C；
S200、向混合液C中投加丙烯酸树脂改性酪蛋白并搅拌，对絮凝物进行包衣，得到絮凝体；搅拌速率为400r/min，包衣时间为10min，得到混合液D；
S300、调节混合液的pH值为7.5，对混合液D进行二次包衣，得到包含缓释型微生物胶囊的混合液E，二次包衣时间为40min。
使用激光平均粒度分析仪(MS2000，检测范围：0.02-2000μm，英国马尔文仪器公司) 测定絮凝体和胶囊的平均粒度，因絮凝体和胶囊的平均粒度为微米级，故以絮凝体和胶囊的体积加权平均粒径D[4,3]来表征絮凝体和胶囊的平均粒度的大小。检测时，絮凝体和胶囊颗粒的折射率取1.520、吸收率取0.1、水分散剂折射率取1.330，在0.02-2000μm范围内测定絮凝体和胶囊的平均粒度。
经检测，本实施例中的混合液D的絮凝体粒径D[4,3]为77μm，混合液E中的胶囊颗粒的粒径D[4,3]为879μm。对本实施例中的絮凝体进行过滤后，破碎颗粒物后，检测pH值，其pH值为8.2。
实施例2
本实施例的基本内容同实施例1，其不同之处在于：本实施例中，本实施例中使用另一批次的复合微生物菌剂JYM-1样本2，经检测，复合微生物菌剂JYM-1样本2中的乳酸菌、酵母菌、放线菌、发酵系丝状菌、芽孢杆菌、固氮菌、解磷菌、解钾菌的含量分别为17×108cfu/g、 9×108cfu/g、6×108cfu/g、5×108cfu/g、3×108cfu/g、8×108cfu/g、15×108cfu/g以及15×108cfu/g。底物包括10g的灭菌活性污泥、10g的玉米穗粉末、2g的稻壳粉末、3g的蘑菇废木粉末和5g 的糖浆。
经检测，本实施例中的混合液D的絮凝体粒径D[4,3]为57μm，混合液E中的胶囊颗粒的粒径D[4,3]为799μm。对本实施例中的絮凝体进行过滤后，破碎颗粒物后，检测pH值，其pH值为7.7。
实施例3
本实施例的基本内容同实施例1，其不同之处在于：本实施例中，包衣的步骤为：
S100、向发酵液B中投加絮凝剂并搅拌，得到絮凝物；搅拌速率为750r/min，絮凝时间为30min，得到混合液C；
S200、向混合液C中投加丙烯酸树脂改性酪蛋白并搅拌，对絮凝物进行包衣，得到絮凝体；搅拌速率为500r/min，包衣时间为15min，得到混合液D；
S300、调节混合液的pH值为8，对混合液D进行二次包衣，得到包含缓释型微生物胶囊的混合液E，二次包衣时间为70min。
经检测，本实施例中的混合液D的絮凝体粒径D[4,3]为54μm，混合液E中的胶囊颗粒的粒径D[4,3]为683μm。
实施例4
本实施例的基本内容同实施例1，其不同之处在于：本实施例中，包衣的步骤为：
S100、向发酵液B中投加木质素磺酸盐并搅拌，得到絮凝物；搅拌速率为800r/min，絮凝时间为60min，得到混合液C；
S200、向混合液C中投加丙烯酸树脂改性酪蛋白并搅拌，对絮凝物进行包衣，得到絮凝体；搅拌速率为600r/min，包衣时间为25min，得到混合液D；
S300、调节混合液的pH值为8，对混合液D进行二次包衣，得到包含缓释型微生物胶囊的混合液E，二次包衣时间为50min。
经检测，本实施例中的混合液D的絮凝体粒径D[4,3]为48μm，混合液E中的胶囊颗粒的粒径D[4,3]为580μm。
实施例5
本实施例的基本内容同实施例1，其不同之处在于：本实施例中，包衣的步骤为：
S100、向发酵液B中投加木质素磺酸盐并搅拌，得到絮凝物；搅拌速率为600r/min，絮凝时间为100min，得到混合液C；
S200、向混合液C中投加壳聚糖并搅拌，对絮凝物进行包衣，得到絮凝体；搅拌速率为 400r/min，包衣时间为25min，得到混合液D；
S300、调节混合液的pH值为8，对混合液D进行二次包衣，得到包含缓释型微生物胶囊的混合液E，二次包衣时间为70min。
经检测，本实施例中的混合液D的絮凝体粒径D[4,3]为96μm，混合液E中的胶囊颗粒的粒径D[4,3]为976μm。
实施例6
本实施例的基本内容同实施例1，其不同之处在于：在本实施例中使用购买自其他厂家的复合微生物菌剂。经检测，本实施例中的混合液D的絮凝体粒径D[4,3]为108μm，混合液 E中的胶囊颗粒的粒径D[4,3]为756μm。结果表明，利用本发明的方法对不同的复合菌剂进行发酵培养，均可得到理想状态的微生物胶囊。
对比例1
本对比例的基本内容同实施例1，其不同之处在于：对复合微生物进行二次发酵后不进行包衣操作，直接将发酵液B加入灌溉用水中进行使用。
对比例2
本对比例的基本内容同对比例1，其不同之处在于：本对比例的封闭期为15d。
对比例3
本对比例的基本内容同实施例1，其不同之处在于：在本对比例中，对发酵液B进行过滤，然后干燥滤渣，并将其破碎后制成粉剂。再将粉剂分散于水中，同时对其进行与实施例 1中相同的包衣处理。
实施例7
利用盐碱土壤进行作物栽培试验，将盐碱土壤装在盆中，其中，土壤的pH值为8.0，土壤的盐度为9g/kg。将实施例1制备得到的含有缓释型微生物胶囊的混合液以及对比例1和对比例3中的制剂加入浇灌水中，对土壤进行浇灌，并进行为时2天的封闭期。封闭期过后翻整土壤，向盆中播种萝卜种子，并在相同条件下进行栽培。播种后14d的各实验组的对比图如图1所示，可以明显看出，施有实施例1的微生物胶囊的实验组长势较好，施有对比例3的菌剂的实验组长势次之，施有对比例1的菌剂的实验组长势最差。播种后30d，对各实验组的萝卜进行收获。其中，各实验组的萝卜生理指标如表2所示，各实验组的萝卜的生长情况如图2所示。
表2 萝卜生理指标
Figure BDA0003114660420000081
Figure BDA0003114660420000091
由表2可知，与对照组相比较，施加有由实施例1的菌剂的土壤中，萝卜长势极好，作物产量显著提高。因此，施用本发明后，菌群可以快速对土壤进行改良，进而显著提高种植于盐碱土壤中的作物产量。
实施例7
将实施例1-5制备得到的菌剂以及对比例1-3中的制剂加入灌溉用水中，结合滴灌或喷灌设施喷洒在土地上，滴灌设备设置流速4L/h，滴灌时长28h，进行3-6天的封闭期，让微生物有足够的时间繁殖，修复土壤菌群。其中，对照组不经过任何处理。
封闭期过后，翻整土壤，同时种植苜蓿草；本实施例中选择的试验田位于内蒙包头市某草场，该地属于荒废盐碱地，营养成分贫瘠，含盐量较高，作物苜蓿草产量极低。待苜蓿草收割后，称取试验田苜蓿草的鲜重，并对试验田取0-20cm土壤样品进行检测，土壤测定项目包括：pH值、盐分含量、有机质含量，测试结果如表3所示。
表3 处理后土壤样品理化性质指标
pH 盐分(g/kg) 有机质 作物产量(吨/亩)
对照组 10.5 10.5 0.43％ 0.8
实施例1 7.3 8.1 3.90％ 5.3
实施例2 7.6 8.7 4.10％ 4.9
实施例3 7.1 8.0 5.00％ 5.6
实施例4 7.1 8.1 4.60％ 5.4
实施例5 7.2 8.5 4.30％ 5.0
对比例1 10.1 9.9 1.20％ 1.4
对比例2 8.5 9.2 3.10％ 3.9
对比例3 8.7 9.5 1.80％ 2.5
由表3可知，与对照组相比较，施加有由实施例1-5制备得到的菌剂的土壤的盐碱程度由重度变为轻度盐碱，土壤中的盐分和pH均大幅下降，同时土壤中的有机质含量以及作物产量显著提高。实施例1、3、4、5与实施例2相比，由于在培养时加入了原位土壤，其改良效果略好于实施例2。施加有对比例1的菌剂的土壤中，盐分和pH略有下降。通过延长土壤的封闭期(对比例2)，使得菌群适应盐碱土壤，可以使得盐分和pH值进一步下降，但仍未达到深度修复的目的。将实施例1与对比例3相比较可知，将菌剂在发酵液中制备为絮凝体进行使用，其使用效果优于对比例3中的菌剂，推测可能是由于在发酵液中絮凝，使得絮凝体中保留了发酵环境和高含水量，进而使其中的菌群活性高于粉剂包衣产品中的菌群活性。
更具体地，尽管在此已经描述了本发明的示例性实施例，但是本发明并不局限于这些实施例，而是包括本领域技术人员根据前面的详细描述可认识到的经过修改、省略、例如各个实施例之间的组合、适应性改变和/或替换的任何和全部实施例。权利要求中的限定可根据权利要求中使用的语言而进行广泛的解释，且不限于在前述详细描述中或在实施该申请期间描述的示例，这些示例应被认为是非排他性的。在任何方法或过程权利要求中列举的任何步骤可以以任何顺序执行并且不限于权利要求中提出的顺序。因此，本发明的范围应当仅由所附权利要求及其合法等同物来确定，而不是由上文给出的说明和示例来确定。
除非另有限定，本文使用的所有技术以及科学术语具有与本发明所属领域普通技术人员通常理解的相同的含义。当存在矛盾时，以本说明书中的定义为准。“质量、浓度、温度、时间、或者其它值或参数以范围、优选范围、或一系列上限优选值和下限优选值限定的范围表示时，这应当被理解为具体公开了由任何范围上限或优选值与任何范围下限或优选值的任一配对所形成的所有范围，而不论该范围是否单独公开了。例如，1-50的范围应理解为包括选自1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、 23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、 43、44、45、46、47、48、49或50的任何数字、数字的组合、或子范围、以及所有介于上述整数之间的小数值，例如，1.1、1.2、1.3、1.4、1.5、1.6、1.7、1.8和1.9。关于子范围，具体考虑从范围内的任意端点开始延伸的“嵌套的子范围”。例如，示例性范围1-50的嵌套子范围可以包括一个方向上的1-10、1-20、1-30和1-40，或在另一方向上的50-40、50-30、 50-20和50-10。

Claims (9)

1.用于盐碱地改良的缓释型微生物胶囊，平均粒度为0.5-1mm，其特征在于，
包括聚合物外壳，所述聚合物外壳内部设置有用于容纳的腔体；以及
置于所述聚合物外壳腔体的内核；
所述内核包括：
i)絮凝体，所述絮凝体的平均粒度为20-100μm；
所述絮凝体包括菌群，所述菌群可以分解聚合物外壳；以及
ii)基物，所述絮凝体分散于基物中；所述基物包括至多80质量％的水。
2.根据权利要求1所述的用于盐碱地改良的缓释型微生物胶囊，其特征在于：所述絮凝体的平均粒度为40-60μm。
3.根据权利要求1所述的用于盐碱地改良的缓释型微生物胶囊，其特征在于：所述基物的pH值至少为7.5。
4.权利要求1-3任意一项所述用于盐碱地改良的缓释型微生物胶囊的制备方法，其特征在于，制备步骤包括：
i)复合微生物、底物和水混合，混合物中包括0.05-1重量份的复合微生物、7-25重量份的底物和80-90重量份的水，将混合物以第一培养温度进行培养，得到发酵混合液A；
ii)取发酵混合液A，对底物进行高温接种后再以第一培养温度进行培养，得到发酵液B；
iii)向发酵液B中加入絮凝剂和成膜聚合物，对发酵液B进行包衣。
5.根据权利要求4所述的用于盐碱地改良的缓释型微生物胶囊的制备方法，其特征在于：所述第一培养温度为20-30℃，和/或
所述接种温度为70-85℃。
6.根据权利要求4所述的用于盐碱地改良的缓释型微生物胶囊的制备方法，其特征在于：所述底物至少包括灭菌后的原位土壤。
7.根据权利要求4所述的用于盐碱地改良的缓释型微生物胶囊的制备方法，其特征在于：所述制备步骤i)中还包括向混合物中加入1-10重量份的有机质；所述有机质为糖浆、玉米穗粉末、稻壳粉末和蘑菇废木粉末中的至少一种。
8.根据权利要求4所述的用于盐碱地改良的缓释型微生物胶囊的制备方法，其特征在于，所述包衣的步骤为：
S100、向发酵液B中投加絮凝剂并搅拌，得到絮凝物；所述搅拌速率为600-800r/min，得到混合液C；
S200、向混合液C中投加成膜聚合物并搅拌，对絮凝物进行包衣，得到絮凝体；所述搅拌速率为400-600r/min，得到混合液D；
S300、调节混合液的pH值至少为7.5，对混合液D进行二次包衣，得到所述缓释型微生物胶囊。
9.根据权利要求8所述的用于盐碱地改良的缓释型微生物胶囊的制备方法，其特征在于：所述成膜聚合物为丙烯酸树脂改性酪蛋白、壳聚糖中的至少一种；所述絮凝剂为聚丙烯酰胺及其衍生物、木质素磺酸盐和纤维素衍生物中的至少一种。
CN202110659638.6A 2021-06-15 2021-06-15 一种用于盐碱地改良的缓释型微生物胶囊及其制备方法 Active CN113388403B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110659638.6A CN113388403B (zh) 2021-06-15 2021-06-15 一种用于盐碱地改良的缓释型微生物胶囊及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110659638.6A CN113388403B (zh) 2021-06-15 2021-06-15 一种用于盐碱地改良的缓释型微生物胶囊及其制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN113388403A true CN113388403A (zh) 2021-09-14
CN113388403B CN113388403B (zh) 2022-11-04

Family

ID=77621120

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110659638.6A Active CN113388403B (zh) 2021-06-15 2021-06-15 一种用于盐碱地改良的缓释型微生物胶囊及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN113388403B (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110499262A (zh) * 2018-05-17 2019-11-26 卢松 净化吸收喷浆造粒烟气的复合物

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105367335A (zh) * 2015-11-19 2016-03-02 中国科学院南京土壤研究所 生物炭基滨海盐碱地改良调理剂及其制备方法和应用
CN105586043A (zh) * 2016-01-04 2016-05-18 中林山水（北京）生态科技股份有限公司 一种盐碱土壤改良剂及其制备与应用
CN110078564A (zh) * 2019-05-31 2019-08-02 沈阳化工研究院有限公司 一种复合微生物包膜型长效盐碱地改良肥料及制备方法
CN110423180A (zh) * 2019-09-10 2019-11-08 山东胜伟盐碱地科技有限公司 一种用于盐碱地改良的缓释型复合肥料及其制备方法
CN111201854A (zh) * 2020-01-14 2020-05-29 滨州学院 一种利用微生物改良盐碱地的方法
CN111348969A (zh) * 2020-03-18 2020-06-30 吉林省林业科学研究院 一种土壤修复剂及其制备方法
CN112189394A (zh) * 2020-08-21 2021-01-08 中农海稻(深圳)生物科技有限公司 盐碱地立体改良方法
CN112374939A (zh) * 2020-11-18 2021-02-19 内蒙古丰沃达生物科技有限公司 一种复合微生物包膜型长效盐碱地改良肥料及制备方法

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105367335A (zh) * 2015-11-19 2016-03-02 中国科学院南京土壤研究所 生物炭基滨海盐碱地改良调理剂及其制备方法和应用
CN105586043A (zh) * 2016-01-04 2016-05-18 中林山水（北京）生态科技股份有限公司 一种盐碱土壤改良剂及其制备与应用
CN110078564A (zh) * 2019-05-31 2019-08-02 沈阳化工研究院有限公司 一种复合微生物包膜型长效盐碱地改良肥料及制备方法
CN110423180A (zh) * 2019-09-10 2019-11-08 山东胜伟盐碱地科技有限公司 一种用于盐碱地改良的缓释型复合肥料及其制备方法
CN111201854A (zh) * 2020-01-14 2020-05-29 滨州学院 一种利用微生物改良盐碱地的方法
CN111348969A (zh) * 2020-03-18 2020-06-30 吉林省林业科学研究院 一种土壤修复剂及其制备方法
CN112189394A (zh) * 2020-08-21 2021-01-08 中农海稻(深圳)生物科技有限公司 盐碱地立体改良方法
CN112374939A (zh) * 2020-11-18 2021-02-19 内蒙古丰沃达生物科技有限公司 一种复合微生物包膜型长效盐碱地改良肥料及制备方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
中国材料研究学会等: "《中国战略性新兴产业 新材料 环境工程材料》", 30 November 2018, 中国铁道出版社 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110499262A (zh) * 2018-05-17 2019-11-26 卢松 净化吸收喷浆造粒烟气的复合物

Also Published As

Publication number Publication date
CN113388403B (zh) 2022-11-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110066659B (zh) 阿氏芽孢杆菌在制备酸性土壤改良剂中的应用
CN106083375B (zh) 一种利用沼液制备盐碱地灌溉用液体肥料的方法
CN109652329A (zh) 一种芽孢杆菌属固体微生物菌剂的制备及应用
CN101475249B (zh) 利用微生物絮凝剂处理养殖废水的方法及所得的复合肥料
CN103333845B (zh) 一种绿针假单胞菌及其发酵培养方法
CN110423166A (zh) 一种盐碱地改良的水稻专用微生物肥料
CN108893436B (zh) 一株耐盐碱黄赭色链霉菌及其应用
CN111073831B (zh) 一种复合微生物菌剂及其应用
CN113388403B (zh) 一种用于盐碱地改良的缓释型微生物胶囊及其制备方法
CN105255754A (zh) 一株具有降解氨氮及总氮的细菌及其应用和处理方法
CN104774788B (zh) 垃圾堆肥中草坪耐盐强化复合微生物菌群的制备方法及应用
CN102838417B (zh) 一种草甘膦微生物降解制剂及其制备方法
CN112574931B (zh) 一种防治大蒜病害的生防菌剂及其制备方法与应用
CN112625960B (zh) 一株土壤杆菌dp3、其菌剂及在制备生物肥料领域的应用
CN115353888A (zh) 一种盐渍化耕地功能型保水剂及其制备方法与应用
CN115287208A (zh) 一种在去除养猪废水环境污染物的同时利用养猪废水生产有益微生物菌剂的方法
CN106967621A (zh) 防治水稻立枯病的复合微生物制剂及其生产方法和用途
CN106399151A (zh) 一株用于防治十字花科作物根肿病的萎缩芽孢杆菌ba‑7
US20220098124A1 (en) Process for the manufacture of a biostimulant or natural fertilizer based on fermented macroalgae, natural additives and probiotic bacteria for agriculture and horticulture
CN111943438A (zh) 一种动物无害化处理废水的生化处理方法及其制备得到的营养液和应用
CN115504842B (zh) 一种利用人粪尿制备液体有机肥的方法、液体有机肥及其应用
CN110358701B (zh) 一种多粘类芽孢杆菌菌剂及其生产方法
CN107058165A (zh) 一种利迪链霉菌菌剂及其制备方法和应用
CN117431166B (zh) 短密木霉菌新菌株tb2及其应用
KR102489921B1 (ko) 식물생장 촉진력을 향상시키는 아스로박터 크리스탈로포이에테스 균주의 배양방법

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant