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CN114164151A - 一种解磷复合菌剂及其应用 - Google Patents

一种解磷复合菌剂及其应用 Download PDF

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周振华
段留生
张作金
吴天来
王晔
靳永胜
李润枝
杨帅锋
潘晓静
刘子琪
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Chengde Baotong Mining Co ltd
Beijing University of Agriculture
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Chengde Baotong Mining Co ltd
Beijing University of Agriculture
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Abstract

本发明涉及一种解磷复合菌剂，按体积百分比为：枯草芽孢杆菌：3％‑4％；苏云金芽孢杆菌：8％‑9％；解淀粉芽孢杆菌：1％‑2％；不吸水链霉菌：3％‑5％；其余为水。枯草芽孢杆菌的质量百分浓度为6％‑8％。苏云金芽孢杆菌的质量百分浓度为5％‑8％。不吸水链霉菌的质量百分浓度为3％‑5％。解淀粉芽孢杆菌的质量百分浓度为2％‑4％。本发明提高磷铁尾矿磷的利用效率，增加有效磷含量，促进植物有效吸收。

Description

一种解磷复合菌剂及其应用
技术领域
本发明涉及磷铁尾矿处理技术领域，特别涉及一种解磷复合菌剂及其应用。
背景技术
磷矿是不可再生资源，也是不可替代的资源。我国磷矿资源储量虽然丰富，但可直接利用的高品位资源少，约有近一半的磷矿石P2O5品位在19％以下，大量的中低品位磷矿石都需要经过选矿富集以后才能更加经济利用。磷矿资源经过分选得到磷精矿后，产生的尾矿大多作为废弃物堆存。每生产1t磷精矿，要产生约0.44t尾矿。磷尾矿的产生与积存不仅会造成磷及其它有用资源的流失，而且占用土地、给生态环境带来极大危害。
在我国磷尾矿的综合利用率很低，磷矿在浮选中会产生大量的尾矿，尾矿长期堆放在尾矿库中，有些地区甚至直接露天堆放，对周围环境造成了严重的污染。目前，对磷尾矿的二次回收主要采用稀酸浸出法，该法成本较高，且磷回收较低。
为解决这一资源浪费问题以及伴随其产生的污染环境、占用土地资源等问题，对磷尾矿矿泥进行二次回收利用显得尤为重要。据查阅相关资料可知，采用生物发酵法回收磷尾矿成本较低且回收率相对较高。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种解磷复合菌剂，提高磷铁尾矿中有效磷含量。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案实现：
一种解磷复合菌剂，按体积百分比为：枯草芽孢杆菌：3％-4％；苏云金芽孢杆菌：8％-9％；解淀粉芽孢杆菌：1％-2％；不吸水链霉菌：3％-5％；其余为水。
所述的枯草芽孢杆菌的质量百分浓度为6％-8％。
所述的苏云金芽孢杆菌的质量百分浓度为5％-8％。
所述的不吸水链霉菌的质量百分浓度为3％-5％。
所述的解淀粉芽孢杆菌的质量百分浓度为2％-4％。
所述的解磷复合菌剂中枯草芽孢杆菌、解淀粉芽孢杆菌有效活菌数均不低于1000亿芽孢/g，苏云金芽孢杆菌有效活菌数不低于100亿芽孢/g，不吸水链霉菌有效活菌数不低于2000亿芽孢/g。
解磷复合菌剂在磷尾矿中的应用，接种量为1％-2％。
与现有的技术相比，本发明的有益效果是：
本发明提高磷铁尾矿磷的利用效率，增加有效磷含量，促进植物有效吸收。
解磷复合菌剂在生长、代谢和繁殖和过程中，向胞外分泌大量磷酸酶、植酸酶和有机酸。解淀粉芽孢杆菌分解淀粉，为枯草芽孢杆菌生长提供能量物质，促使枯草芽孢杆菌大量生长，消耗氧的同时产生含磷类物质，包括磷脂类和磷酸酯类(α-淀粉酶、蛋白酶、脂肪酶、纤维素酶)等，同时不吸水链霉菌抑制其他真菌的生长，为枯草芽孢杆菌生长提供充分的无竞争环境。一方面，磷酸酶和植酸酶将磷尾矿中全磷化为能吸收利用的可溶性磷，另一方面，有机酸可使尾矿环境酸化，在较低的pH条件下，有机酸与与铁、钙、铝等离子螯合释放出磷酸根离子，引起磷酸盐的溶解。可溶性磷进入微生物细胞中，小部分被其利用继续产生有机酸，大部分储备起来。当微生物完成其一生代谢后，大量的可溶性磷被释放出来，可供给作物吸收和利用。
磷铁尾矿中含有的是植物无法直接吸收的矿物磷，而植物能吸收利用的是有效磷，有效磷在磷铁尾矿中含量极低。为了充分利用磷尾矿中的磷，通过解磷复合菌剂，实现磷尾矿中的全磷变成植物能吸收的有效磷，这种有效磷的存在是以可溶性磷存在的。根据其不同接种量配比，在尾矿培养环境中产量的磷酸酶和植酸酶的活力提高，因此产生了更多的可溶性磷。有效效磷含量提高说明解磷复合菌剂的解磷效果更好。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明进一步说明：
以下实施例对本发明进行详细描述。这些实施例仅是对本发明的最佳实施方案进行描述，并不对本发明的范围进行限制。
实施例中解磷复合菌剂中枯草芽孢杆菌、解淀粉芽孢杆菌有效活菌数均不低于1000亿芽孢/g，苏云金芽孢杆菌有效活菌数不低于100亿芽孢/g，不吸水链霉菌有效活菌数不低于2000亿芽孢/g。
实施例1
解磷复合菌剂，包括如下体积百分比：枯草芽孢杆菌：3％；苏云金芽孢杆菌：9％；解淀粉芽孢杆菌：1％；不吸水链霉菌：4％；其余水；
其中枯草芽孢杆菌质量百分比浓度为8％、苏云金芽孢杆菌质量百分比浓度为8％、不吸水链霉菌质量百分比浓度为3％；解淀粉芽孢杆菌质量百分比浓度为2％。
实施例1解磷复合菌剂在磷尾矿中的应用，磷尾矿物料细，-0.038mm粒级含量占90-92％，有效磷含量7.33mg·kg，全磷含量35.7g·kg-1。
磷尾矿无机磷培养基成分：葡萄糖10g·L-1、Ca3(PO4)2 10g·L-1、(NH4)SO4 0.5g·L-1、KCl 0.3g·L-1、MgSO4.7H2O 0.3g·L-1、FeSO4.7H2O 0.03g·L-1、MnSO4.7H2O 0.03g·L-1、pH值7.0-7.2。
将解磷复合菌剂按1％接种量接入磷尾矿无机磷培养基中，充分混匀后，置于37℃恒温生化培养箱中培养7d，与空白对照相比，有效磷含量增加6.5倍。
实施例2
解磷复合菌剂，包括如下体积百分比：枯草芽孢杆菌：3％；苏云金芽孢杆菌：8％；解淀粉芽孢杆菌：2％；不吸水链霉菌：3％；其余水；
其中枯草芽孢杆菌质量百分比浓度为8％、苏云金芽孢杆菌质量百分比浓度为8％、不吸水链霉菌质量百分比浓度为3％；解淀粉芽孢杆菌质量百分比浓度为2％。
实施例2解磷复合菌剂在磷尾矿中的应用，磷尾矿物料细，-0.038mm粒级含量占90-92％，有效磷含量7.33mg·kg，全磷含量35.7g·kg-1。
磷尾矿无机磷培养基成分：葡萄糖10g·L-1、Ca3(PO4)2 10g·L-1、(NH4)SO4 0.5g·L-1、KCl 0.3g·L-1、MgSO4.7H2O 0.3g·L-1、FeSO4.7H2O 0.03g·L-1、MnSO4.7H2O 0.03g·L-1、pH值7.0-7.2。
将解磷复合菌剂按1％接种量接入磷尾矿无机磷培养基中，充分混匀后，置于37℃恒温生化培养箱中培养7d，与空白对照相比，有效磷含量增加6.6倍。
实施例3
解磷复合菌剂，包括如下体积百分比：枯草芽孢杆菌：4％；苏云金芽孢杆菌：8％；解淀粉芽孢杆菌：1％；不吸水链霉菌：5％；其余水；
其中枯草芽孢杆菌质量百分比浓度为8％、苏云金芽孢杆菌质量百分比浓度为8％、不吸水链霉菌质量百分比浓度为3％；解淀粉芽孢杆菌质量百分比浓度为2％。
实施例3解磷复合菌剂在磷尾矿中的应用，磷尾矿物料细，-0.038mm粒级含量占90-92％，有效磷含量7.33mg·kg，全磷含量35.7g·kg-1。
磷尾矿无机磷培养基成分：葡萄糖10g·L-1、Ca3(PO4)2 10g·L-1、(NH4)SO4 0.5g·L-1、KCl 0.3g·L-1、MgSO4.7H2O 0.3g·L-1、FeSO4.7H2O 0.03g·L-1、MnSO4.7H2O 0.03g·L-1、pH值7.0-7.2。
将解磷复合菌剂按1％接种量接入磷尾矿无机磷培养基中，充分混匀后，置于37℃恒温生化培养箱中培养7d，与空白对照相比，有效磷含量增加6.1倍。
对比例1
解磷复合菌剂，包括如下体积百分比：枯草芽孢杆菌：4％；苏云金芽孢杆菌：8％；解淀粉芽孢杆菌：3％；不吸水链霉菌：4％；其余水；
其中枯草芽孢杆菌质量百分比浓度为8％、苏云金芽孢杆菌质量百分比浓度为8％、不吸水链霉菌质量百分比浓度为3％；解淀粉芽孢杆菌质量百分比浓度为2％。
磷尾矿培养基成分：葡萄糖10g·L-1、Ca3(PO4)2 10g·L-1、(NH4)SO4 0.5g·L-1、KCl0.3g·L-1、MgSO4.7H2O 0.3g·L-1、FeSO4.7H2O 0.03g·L-1、MnSO4.7H2O 0.03g·L-1、pH值7.0-7.2。
将解磷复合菌剂按1％接种量接入磷尾矿无机磷培养基中，充分混匀后，置于37℃恒温生化培养箱中培养7d，与实施例2相比，有效磷含量降低了36.9％。
对比例2
解磷复合菌剂，包括如下体积百分比：枯草芽孢杆菌：2％；苏云金芽孢杆菌：9％；解淀粉芽孢杆菌：2％；不吸水链霉菌：5％；其余水；
其中枯草芽孢杆菌质量百分比浓度为8％、苏云金芽孢杆菌质量百分比浓度为8％、不吸水链霉菌质量百分比浓度为3％；解淀粉芽孢杆菌质量百分比浓度为2％。
磷尾矿培养基成分：葡萄糖10g·L-1、Ca3(PO4)2 10g·L-1、(NH4)SO4 0.5g·L-1、KCl0.3g·L-1、MgSO4.7H2O 0.3g·L-1、FeSO4.7H2O 0.03g·L-1、MnSO4.7H2O 0.03g·L-1、pH值7.0-7.2。
将解磷复合菌剂按1％接种量接入磷尾矿无机磷培养基中，充分混匀后，置于37℃恒温生化培养箱中培养7d，与实施例2相比，有效磷含量降低了27.1％。
解磷复合菌剂对尾矿中有效磷含量影响见表1；
表1：
Figure BDA0003389813710000041
Figure BDA0003389813710000051
通过表1说明，随着培养天数增加，尾矿中有效磷含量增加，在培养第7d时达到最大，之后呈下降趋势。从对比例和实施例可以看出，复合菌剂中的解淀粉芽孢杆菌可产生多种α－淀粉酶及蛋白酶，具有一定的抑菌效果。其含量>3％比例会抑制枯草芽孢杆菌和苏云金芽孢杆菌的活性，含量<1％过低会限制枯草芽孢杆菌和苏云金芽孢杆菌的生长。枯草芽孢杆菌是需氧菌，产生有效磷活性较高，而淀粉芽孢杆菌是厌氧菌，二者含量需要平衡才能具有相生相依的关系，否则会出现一方抑制另一方生长的副作用，不吸水链霉菌是起到抑制其他有害细菌产生的作用，同时可以促进淀粉的转化和吸收。提高磷铁尾矿磷的利用效率，增加有效磷含量，促进植物有效吸收。

Claims (7)

1.一种解磷复合菌剂，其特征在于，按体积百分比为：枯草芽孢杆菌：3％-4％；苏云金芽孢杆菌：8％-9％；解淀粉芽孢杆菌：1％-2％；不吸水链霉菌：3％-5％；其余为水。
2.根据权利要求1所述的，一种解磷复合菌剂，其特征在于，所述的枯草芽孢杆菌的质量百分浓度为6％-8％。
3.根据权利要求1所述的一种解磷复合菌剂，其特征在于，所述的苏云金芽孢杆菌的质量百分浓度为5％-8％。
4.根据权利要求1所述的一种解磷复合菌剂，其特征在于，所述的不吸水链霉菌的质量百分浓度为3％-5％。
5.根据权利要求1所述的一种解磷复合菌剂，其特征在于，所述的解淀粉芽孢杆菌的质量百分浓度为2％-4％。
6.根据权利要求1-5任一权利要求所述的解磷复合菌剂，其特征在于，所述的解磷复合菌剂中枯草芽孢杆菌、解淀粉芽孢杆菌有效活菌数均不低于1000亿芽孢/g，苏云金芽孢杆菌有效活菌数不低于100亿芽孢/g，不吸水链霉菌有效活菌数不低于2000亿芽孢/g。
7.根据权利要求1-5任一权利要求所述的解磷复合菌剂在磷尾矿中的应用，接种量为1％-2％。
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