[发明专利]一种含磷石膏的生物土壤改良剂及应用

说明书

技术领域：

本发明涉及一种含磷石膏和多种有益微生物的生物土壤改良剂及应用，具体涉及一种改善盐碱土壤、酸性土和海涂土壤碱性、养分和结构的含磷石膏的生物土壤改良剂及应用。

背景技术：

湿法生产磷酸和磷肥过程中产生大量的固体废渣——磷石膏，全世界每年大约产生1-2.8亿吨的鳞石膏，通常不加任何处理堆放地面，占据并浪费大量土地资源，且引起严重的环境污染。我国有各类磷肥企业400多家，每年产生磷石膏废渣3000-5000万吨，这些废渣常常未经处理，堆放地面，不但占用大量土地，而且因含有多种重金属元素同时pH值很低，污染土壤和周围环境。目前世界范围内磷石膏的处置都是一个严重的问题，大约不到15％的鳞石膏用于制造建筑材料、砖头、装饰板、水泥等建筑材料，但这些建筑材料用量有限，且需二次投资较大，更主要是因为磷石膏中含有天然放射性元素Ra和U等，用于建筑材料会对居住和生活在这类建筑设施中的人体产生严重的放射性危害。美国环保局将磷石膏分类为“工艺强化天然存在放射性材料(TENORM)”，并从1990年开始禁止利用磷石膏生产建筑材料，欧盟从1992年开始不再批准施用磷石膏生产建筑材料。将磷石膏制成土壤改良剂用于农业，有广阔的市场和应用前景。

我国农业是典型的资源约束型产业，近年来，人口增长、城镇化加快、非农开发占用以及耕地的荒漠化、石漠化和盐碱化等，不仅使我国农业生产效益降低、耕地逐年减少，而且造成资源和生态环境的加剧恶化。一方面，18亿亩耕地红线到了被突破的边缘；另一方面，我国有14.8亿亩盐碱地资源尚未得到有效利用。我国盐碱地面积约占全国耕地面积的76％，我国内陆盐碱地地区，受土壤盐碱程度、咸水型水质及干旱等自然条件制约，自然资源相对匮乏，生态系统十分脆弱，如西北干旱地区、东部黄淮海平原和三江平原等部分地区。同时我国东部沿海有丰富的滩涂资源因含有很高的盐分而不能开发成为良田种植作物。

开发盐碱地和沿海滩涂资源是保障国家粮食安全和生态安全的战略需求。截至2006年10月31日，我国耕地面积仅为18亿2700万亩，守住18亿亩耕地底线的形势十分严峻。在保护好现有耕地的同时，开发潜在的土地资源，成为我国农业发展的重大战略需求。通过开发利用荒废盐碱地，可以使盐碱地治理战略由单纯工程治理向区域生态综合治理转变，充分利用国土资源，发展农村经济，实现生态、经济、社会效益统一，对保障国家粮食安全和国家生态环境安全具有重要的战略意义。

我国磷肥工业和磷酸工业每年副产3000-5000万吨磷石膏，绝大多数弃置不用，不仅占用大量土地堆放，而且污染环境，让资源白白浪费。本项技术运用生态学原理，将磷石膏当成一种可再生资源而不是当作废物看待，发展循环经济和生态经济。循环经济是一种尊重和运用生态规律的经济，它建立在“资源利用——绿色产品——资源再生”的封闭式流程基础上。以循环经济代表的新发展模式已被国际社会普遍接受。循环经济在我国已由思想层面转向实践。

发明内容：

本发明目的在于提供一种含磷石膏和多种有益微生物的生物土壤改良剂，这种生物土壤改良剂通过工业化生产，将工业废渣磷石膏进行资源化再生利用，能获取大量有益微生物，可改良和提高土壤生产力，促进作物生长。

本发明的另一目的是提供含磷石膏和有益微生物的生物土壤改良剂在提高了盐碱土、海涂土壤中微生物多样性和改善了土壤的生物活性和生态功能方面的应用。

本发明的目的是通过以下措施实现的：

一种含磷石膏的生物土壤改良剂，其特征在于，该生物土壤改良剂由以下步骤制成：

1)将化工厂废渣磷石膏利用工厂废气或预热进行烘房干燥，至含水量20-25％，用石灰水调节pH至4-5，然后干燥至含水量为20-25％并粉碎至200-400目备用；

2)培养基灭菌后，控制培养温度为28-32℃，先接种占培养基重量1-5％克雷伯氏菌和占培养基重量1.5-6％梭状芽孢杆菌，培养3-4天；再接种占培养基重量2-8％的巨大芽孢杆菌和2-5％的假单孢杆菌，培养2天；再接种占培养基重量2-6.5％的荧光假单孢杆菌和占培养基重量2-7％的铜绿假单孢杆菌，培养2-3天；最后接种占培养基重量1-8.5％的红螺菌、占培养基重量2-5％的圆褐固氮菌和占培养基重量的2-6％蓝细菌，继续培养3-5天；

3)培养完成后，加入为培养基重量连同活菌重量的300-1000倍的上述处理过的磷石膏粉末，加水调节含水量至35-45％，室温下堆置4-7天进行二次共发酵；然后干燥(晾干或低温(小于40度))烘干至含水量达20-30％，粉碎后得粉末状混合物即得产品。