[发明专利]一种纳米微生物肥料、纳米微生物肥料的制备方法及其应用

说明书

技术领域

本发明涉及土壤修技术领域，具体涉及到一种纳米微生物肥料，以及该纳米微生物肥料的制备方法和在修复土壤中的应用。

背景技术

土壤污染作为一个制约人类社会可持续发展的问题正日益受到世界各国的广泛关注。造成土壤污染的原因主要有过量使用化学肥料、化学农药，各种污水、污泥及有机废弃物的不当处置，有害物质的事故性排放及各类污染物在土壤中的长期积累等。土壤污染对地下水、地表水造成次污染，通过饮用水或土壤—植物系统经由食物链进入人体而危及人类健康。

土壤修复是使遭受污染的土壤恢复正常功能的技术措施，是指利用物理、化学、生物及纳米技术的方法转移、吸收、降解和转化土壤中的污染物，使其浓度降低到可接受水平，或将有毒有害的污染物转化为无害的物质。从根本上说，污染土壤修复的技术原理可概括为：1、改变污染物在土壤中的存在形态或同土壤的结合方式，降低其在环境中的可迁移性与生物可利用性；2、降低土壤中有害物质的浓度。土壤修复要达到的目的是：1、调整土壤团粒结构、疏松土壤、增强土壤活性和保水保肥能力；2、增加土壤有机质；3、增加土壤有益活性微生物菌群，形成良好的土壤生态圈；4、降解土壤中残留的硝酸盐、亚硝酸盐及重金属含量残留；5、杀灭有害病菌、病毒及根际线虫，减少病虫危害能力；6、固氮、解磷、解钾，提高肥效；7、加速养分转换和利用，达到增产增收的效果。

污染土壤的修复技术研究成为当今环境保护工程科学和技术研究的重点，目前常用的污染土壤修复方法多为物理和化学方法，它的优点在于直接、快速，但持效性差，使用方法或用量不当，不仅达不到修复效果，反而出现新的污染。采用纳米技术与微生物技术相结合新方法，能够达到持效、全面、综合的效果，是当今世界土壤修复发展的新趋势。

基于这种背景，本发明提出了纳米技术与微生物技术相结的解决方案。

发明内容

本发明的目的是提供一种纳米微生物肥料，能够改良土壤，修复被污染的土壤。

为达上述目的，本发明所采用的技术方案是：提供一种纳米微生物肥料，包括按照重量计的侧孢短芽孢杆菌孢子粉0.2％～0.25％；巨大芽孢杆菌孢子粉0.2％～0.25％；有机肥料30％～35％；有机质基质40％～45％；纳米材料2％～2.5％；载体20％～25％。

其中，每克孢子粉中含有的芽孢数量可以为100亿～150亿个。

优选的，生物肥料包括侧孢短芽孢杆菌孢子粉0.21％～0.23％；巨大芽孢杆菌孢子粉0.21％～0.23％；有机肥料31％～33％；有机质基质42％～44％；纳米材料2.2％～2.4％；载体21％～24％。

此外，本发明还提供了制备上述纳米微生物肥料的方法为：将配方量的侧孢短芽孢杆菌孢子粉、巨大芽孢杆菌孢子粉、有机肥料、有机质基质、纳米材料、载体混合均匀。

本发明中，侧孢短芽孢杆菌孢子粉和巨大芽孢杆菌孢子粉以休眠的形式存在于纳米微生物肥料中，孢子形态的细菌具有耐高温、耐盐分、耐干燥的特性。将本发明的生物肥料施用于土壤中时，细菌孢子在一定的水分、温度下快速生长繁殖，其产生的胞外酶能够分解土壤中的有机质，给作物直接提供营养，其代谢产物有刺激代谢产物的作用。如侧孢短芽孢杆菌能分泌一种热稳定蛋白毒性，能直接杀死线虫；巨大芽孢杆菌分泌蛋白酶对青枯病、兰花炭疽病毒有良好的抑制作用，也能解磷解钾，有效防治或减少病虫危害，提高肥效，有助于作物的健壮生长。

为了保证纳米微生物肥料的有效力，每克纳米微生物肥料的活菌数可以大于2×10⁷个，其中侧孢短芽孢杆菌的活菌数占总活菌数的40％～60％，巨大芽孢杆菌的活菌数占总活菌数的40％～60％。

本发明中，有机质基质为纳米为生物肥料中的有机质来源，它能够增加土壤中的有机质、腐殖酸等营养成分，能够活化土壤，降解硝酸盐和重金属，为微生物生存提供良好的环境。本发明中的有机质基质选用草炭，草炭为天然沼泽地产物，无毒、无污染，含有很高的有机质和腐殖酸等营养成分。同时，草炭具有良好的疏松性、透气性、透水性，保水性和保肥性。由于腐殖酸分子结构中的活性基团，在纳米碳的催化下，加快了与金属离子进行离子交换，具有降解硝酸盐和重金属的作用，同时活性基团所发生的络合或螯合反应，将无机养分转化为络合物或螯合物，利于作物吸收。

本发明选取草炭的粒径为40目～60目，草炭中有机质的重量百分比为60％～65％，腐殖质的含量为30％～35％。