土壤改良剂专项引导资金资金项目可行性报告汇编

1、 企业自主创新及技术进步专项引导资金项目可行性研究报告 项目名称:高效生物型土壤改良剂规模化生产及应用 申请单位: 山东沃地丰生物肥料 编写时间: 2010 年 4月 25日二O一一年四月一总论(一)申请项目概述 核心技术创新点和技术水平:本项目的核心技术是:采用生物菌剂为主体的土壤改良剂及其制备方法与应用,属于生物菌剂土壤改良剂技术领域核心技术创新点主要体现在:(1)采用枯草芽孢杆菌放线菌和木霉菌作为生产菌株,明确了效果最佳的菌株配比(2)研究掌握了小规模菌株组合的多级培养基配方和液体发酵参数(3)生产出成本低效果优的草炭-硅藻土+花生粕-粉煤灰生物型土壤改良剂产品(4)田间试验效果表明,生

2、物型土壤改良剂效果明显,具有使作物显著增产改善品质减少病虫害和改良土壤的效果在设施番茄上进行的多个试验表明,与对照相比使用土壤生物改良剂能够使番茄增产15%30%,而且明显改善番茄的品质,番茄中VC含量能够提高12%31%,硝酸盐含量降低8%24%,可溶性总糖增加5%左右,而且对糖/酸具有显著地改善在设施黄瓜上进行的多个试验表明,黄瓜产量比对照高,增产幅度较明显,在12%29%之间,而且也明显改善黄瓜的品质,黄瓜中VC含量提高5%20%,硝酸盐含量降低4%20%在设施甜椒上进行的多个试验表明,甜椒产量比对照高增产幅度较明显,在8%22%之间,同时明显改善甜椒的品质,甜椒中VC含量提高6%25%

3、,硝酸盐含量降低5%10%施用生物型土壤改良剂能够增加土壤中真菌数,最多的增加了20倍,能够明显增加土壤中的放线菌数数量项目的主要内容:建设年产20000吨生物型土壤改良剂生产线;成熟微生物菌株培养基配方和发酵参数,熟化发酵液与草炭-硅藻土+花生粕-粉煤灰复合吸附技术;登记产品1-2个,田间试验示范生物型土壤改良剂效果主要用途及应用范围:技术可以应用于生物肥料生产企业;产品可以应用于各种土壤,特别是长年连作的蔬菜土壤和作物(二)项目预计目标1总体目标 计划投资额:总投资860万元,已完成投资470万元,新增投资390万元;新增投资用于实验室建设和改造车间投资100万元;生物型土壤改良剂生产线建

4、设投资160万元;规模化生产物料间的配合和各种原材料筛选研究,以及人工水电费用为80万元;试验补助费会议生物型土壤改良剂登记办证及不可预见费用50万元项目完成时达到的成果熟化程度:成熟3种菌株的多级培养基配方和生产技术,熟化发酵液与草炭-硅藻土+花生粕-粉煤灰复合吸附技术;成熟中等规模生物型土壤改良剂生产设备的配置和生产工艺,建成年产20000吨生物型土壤改良剂生产线;完善生物型土壤改良剂的使用技术使该技术能够广泛推广应用在企业和农民生产中主要技术与性能指标:建成产品检测实验室,实验室能够从事微生物有机养分和无机养分的检测工作;建设年产20000吨生物型土壤改良剂生产示范线,其产品符合企业制定

5、标准;推广示范万公顷,登记产品1-2个,申报国家专利1-2项形成的技术可以应用在现有的和新建的微生物肥料生产企业,产品可以应用于各种土壤和作物执行的质量标准:产品的性能指标符合企业制定技术监督部门认可的标准经济社会生态效益:(1)企业的直接经济效益项目完成后,在该公司建成年产2万吨生物型土壤改良剂生产线1条生产出的产品销售价格3000元/吨,计算时按照销售费用200元/吨在进行经济效益分析时采用如下数据: 税金:根据现行的财税制度,该项目产品免征流转税按国家规定,项目需交纳所得税,税率为33%,计税基数为企业利润总额盈余公积金:按所得税后利润的10%计取,公益金按所得税后利润的5%计取1原材料

6、费用1)草炭:按每吨580元计,年需7000吨,年费用约为406万元2)硅藻土:按每吨660元计,年需3000吨,年费用约为198万元3)化工原料:按每吨3000元计,年需200吨,年费用约为60万元4)花生粕:按每吨3000元计,年需250吨,年费用约为75万元5)粉煤灰:按每吨100元计,年需750吨,年费用约为万元2包装材料该项目产品主要采用袋装,40kg/袋元/袋(75元/吨),达产后年需包装袋费用150万元3动力消耗本项目年需用水1500立方米电50万kwh煤300吨,单价:3元/立方米水电元/kw煤620元/吨,年动力费约为 28万元4工资及福利费项目定员16人,按每人每年工资万元

7、计算,福利费按工资的14%计取,年需工资及福利费用共计万元5固定资产折旧和无形及递延资产摊销计算固定资产折旧按平均年限法计算建筑工程按20年折旧,残值率为5%;仪器设备按10年折旧,残值率为5%;递延资产按5年摊销建筑实验室厂房总价值400万元,生产设备320万元6其他费用计算1)其它管理费用指管理费用中扣除工资福利费用折旧摊销等费用后的部分,按人员工资福利费用总额的5倍计算2)销售费用:按年实现销售收入的10%估算3)财务费用该项目资金来源主要包括项目资金无偿补助企业配套资金和银行贷款,贷款年利率按6%计,利息支出为万元表1企业经济效益分析表(单位:万元)序号科目金额(万元)1外购原材料2外

8、购动力283直接人工4折旧费365摊销费126财务费用7其它费用985制造费用420其它管理费用165销售费用4008总成本费用其中:固定成本可变成本经营成本9销售收入280010营业利润11所得税26412纯利润根据以上数据计算得出:企业中试达产时销售收入为2800万元上缴税金264.0万元净利润536.1万元(经济效益分析详见表2)(2)社会效益使用生物型土壤改良剂能够使作物显著增产,能够生产绿色无公害食品,能够提高农作物的销售价格,能够提高肥料的利用率,改良土壤,提高生态安全按增产15%,肥料利用率提高6%, 2万吨生物型土壤改良剂将产生亿多元人民币的社会效益农民种植蔬菜每公顷能够增加收

9、入1845元生物型土壤改良剂能够显著提高土壤的物理化学指标和生物肥力,从而提高作物抗逆能力,减少农药用量,改善农产品的品质,增加出口创汇,显著增加农民收入(3)生态效益生物型土壤改良剂提高土壤物理化学性状,提高化肥的利用率,降低化肥和农药的使用量,减少对有限矿产资源的开采和化肥厂的建设,节约矿产资源;防止施肥不合理造成的环境污染;减轻单施化肥和过量农药使用对土壤结构的破坏,对保证国家的生态安全起积极的作用,为农业可持续发展提供有力保证2阶段目标 各阶段的主要任务达到的指标和资金使用情况见表2表2 各阶段的任务及达到的指标阶段主要任务达到的指标资金使用情况第一阶段实验室建设改造,设计生产线改造车

10、间研究确定配方建设微生物实验室,设计年产20000吨生物型土壤改良剂生产线,完成车间及相应的基础建设,确定原料和吸附剂等配方100万元第二阶段制造设备,安装生产线制造安装年产2万吨生物型土壤改良剂生产线160万元第三阶段进一步完善生产工艺,调试生产设备,生产出样品筛选适于规模化种子罐和发酵罐微生物发酵培养基配方试制出生物型土壤改良剂100吨进行肥料试验示范和产品登记认证80万元第四阶段2013调整工艺试制产品通过田间试验和示范推广生物磷肥申请有关登记,推广该肥料的生产工艺技术进一步成熟工艺试制产品,通过田间试验和示范推广生物型土壤改良剂;生产出1000吨产品,登记12个产品形成规范化使用技术推

11、广示范面积万公顷,登申报国家专利1-2项,研究开发适合山东省不同地区土壤和种植情况的新产品3-5个50万元3资金投入及使用计划(见表3表4及表5,详见附表)表3资金投入及使用计划投资情况投资方向用 途投资到位时间投资额(万元)已完成投资厂房水电等基础设施用于厂房水电锅炉房厂区道路年产1万吨有机肥料生产线的建设和分析化验室470新增投资实验室建设设计生产线改造车间购买仪器房屋改造设计生产线100研究规模化生产物料间的配合原料人工80工业化生产线的建设改建车间,建立生物型土壤改良剂生产线 100生产实验各种原料水电用工60田间试验和示范生产工艺调试申请肥料登记试验补助费原料和药品办证费50表4自筹

12、资金使用计划(290万元)投资方向用 途投资到位时间投资额(万元)实验室建设设计生产线改造车间购买仪器房屋改造设计制造生产线100工业化生产线的建设改建车间,建立微生物发酵生产线车间,建立有机无机生物复合肥生产线 190表5项目资金使用计划(100万元) 科 目用 途 及 费 用 支 出金额(万元)筹资方式1微生物发酵工艺技术材料水电等用工费小 计专项资金2微生物菌种保存和扩繁材料水电等用工费小 计专项资金3微生物发酵培养工艺材料水电等6工人工资2小 计8专项资金4草炭-硅藻土花生粕-粉煤灰和微生物发酵液的合理配制用地费(251年57500元/ hm2510点)用工费(251年56000元/

13、hm2510点)试验补助差旅费小 计专项资金5年产2万吨生物型土壤改良剂生产线试产各种原料,水电等工人工资添加设备的部件小 计专项资金6微生物菌株的发酵生产试产发酵用药品载体水电等工人工资小 计专项资金7示范宣传和推广经费用地费(2 1年52000元/ hm2520点)资料广告费差旅费小 计专项资金8协作单位补助经费万元2年2单位8小 计专项资金9办公费用万元2年小 计专项资金10合 计专项资金二项目创新技术的先进性分析(一)简述 土壤改良剂国内外发展现状: 随着经济与社会的不断发展,土壤退化问题日益突出,主要表现为土壤紧实与硬化侵蚀盐碱化酸化元素失衡化学污染有机质流失和动植物区系的退化等,严

14、重限制了土地生产力的发展根据2 0 0 0 年世界粮农组织 ( F A O)世界土壤资源报告全球严重土地退化面积约为3500万k m2,占总土地面积的26%,其中由于农业生产活动造成的严重土地退化面积占总土地面积的9%农业生产活动造成土壤退化是引起土地退化的重要原因应用土壤改良剂是修复退化土壤的重要措施之一土壤改良剂能有效地改善土壤理化性状和土壤养分状况,并对土壤微生物产生积极影响,从而提高退化土壤的生产力因此,其研究与应用对防治土壤退化具有重要的理论和现实意义 土壤改良剂的研究始于 1 9世纪末,研究较多的有沸石粉煤灰污泥绿肥聚丙烯酰胺等单一改良剂,但其存在改良效果不全面或有不同程度的负面影

15、响等问题近年来,为进一步提高土壤改良剂的改良效果,降低其负面影响,越来越多的研究者将不同改良剂配合施用,但是配合施用的方法仍是值得探讨的问题此外新型多功能改良剂的研制和应用也是目前的研究热点土壤改良剂的分类:按原料来源可将土壤改良剂分为天然改良剂合成改良剂天然-合成共聚物改良剂和生物改良剂天然矿物对土壤改良的效果主要表现在以下几个方面改善土壤结构有的天然矿物如膨润土具有一定的膨胀分散性 粘着性等,施入土壤可增加团聚体数量, 增大土壤孔隙度, 降低土壤容重提高土壤的保水能力沸石具有贮水能力,施入土壤后可提高耕层土壤的含水量 1% 2%在干旱条件下使耕层土壤田间持水量增加5% 15%李吉进等用膨润

16、土改良砂土,可使土壤含水量增加提高土壤保肥能力和增加土壤肥力沸石具有很强的吸附能力和很高的阳离子交换量,可促进土壤中养分的释放关连珠等研究发现沸石可吸附NH4 + 和P ,所吸附的NH4 + 和P大部分是可解吸的沸石也可活化土壤难溶性P;沸石还能改善土壤供钾状况另外膨润土蛭石等也具有保肥作用,能给土壤带来植物生长所需的常量和微量元素( Ca Mg KFe等 )改良盐碱地,缓冲土壤p H值土壤中的Na+ CI-都可以进入沸石内部被沸石吸附,使土壤中的盐分减少,碱化度降低,并对土壤 pH值起到缓冲作用膨润土石膏也能降低土壤的全盐量易杰祥等研究表明膨润土改良砖红壤后使土壤酸度降低另外石灰石蛭石石膏等

17、也能调节土壤酸碱度 吸附重金属 沸石膨润士和蛭石能吸附土壤中的重金属如 Pb Ni Cu Zn As Sb Cd等,降低其生物有效性沸石膨润土可有效固定放射性物质但是天然矿物在实际应用中存在一些理论和技术问题 ,如施用量施用方式和施用时间,天然矿物的储量对其大面积推广应用的限制等此外天然矿物对养分的释放特性及影响因素也有待于进一步研究无机固体废弃物:用于土壤改良的无机冈体废弃物主要有粉煤灰,其改良效果主要表现在以下几个方面改善土壤物理性质粉煤灰可降低土壤容重,增加孔隙度,调节液相比,提高地温如果用于改良砂质土壤可增加土壤的持水能力 ,同时水力传导性增加,有利于防止结皮 增加土壤肥力,提高作物产

18、量粉煤灰中有效B含量高达5718mg .k g,可补充土壤中硼元素供应,提高油菜和棉花等需硼作物的产量和品质 粉煤灰可与酸性土壤中的酸性组分反应,释放SBMo 等营养元素,还可增加土壤中MgGa等金属离子的有效性, 抑制AL和Mn的毒害作用 在石灰性土壤施加粉煤灰也能增加磷的有效性 ,从而提高作物产量碱性粉煤灰与猪粪混合可使无机磷的移动性增强改善土壤微生物和酶活性 粉煤灰配合有机物质( 如污水污泥 ) 可通过吸附作用降低有毒金属含量,同时通过降低C/N比,提供有机化合物,改善酶活性和NP 循环来增加微生物的多样性和提高微生物活性;含沥青的粉煤灰改良土壤可增加真菌包括菌根菌和革兰氏阴性细菌的数量

19、;粉煤灰施入土壤还可作为固N菌和磷细菌的载体;碱性粉煤灰和石灰混合还有杀死病原菌的作用 改良重金属污染土壤,粉煤灰或改性粉煤灰可使土壤pH 值升高,降低重金属污染土壤中重金属Cd Pb Zn Co Cu Ni 等的迁移能力,抑制作物对重金属吸收但是无机同体废弃物改良土壤也有一些负面效应 粉煤灰中磷的有效性低, 对加入的磷具有较强的吸附同定作用,该固定作用随粉煤灰含水量增加而显著增大粉煤灰中较高的 B的有效性不利于其它作物的生长,从而限制了粉煤灰在农作物栽培上的应用,但可通过粉煤灰风化来降低 B的有效性,另外土壤中合适的粉煤灰加入比例也可以避免硼和重金属的毒害风化粉煤灰的使用能增加作物对Se的积

20、累一些短期的室内培养实验发现砂土中加未风化的粉煤灰会抑制微生物的呼吸酶的活性和土壤 N 的循环粉煤灰含有5%30%的有毒元素, 特别是C d C uPb可以溶出,可能造成土壤 水体与生物污染 ,特别是风化粉煤灰可溶性盐含量高更易造成地下水污染另外粉煤灰中还发现了放射性元素 URa 等的存在应用于土壤改良中的有机固体废弃物主要有:造纸污泥城市污水污泥城市生活垃圾 作物秸秆豆科绿肥和畜禽粪便等,其对土壤改良的作用主要表现在以下几个方面改善土壤物理性质造纸污泥城市污水污泥城市生活垃圾作物秸秆豆科绿肥和畜禽粪便改良土壤都能促进团粒结构的形成,降低土壤容重,增强土壤持水能力提高土壤肥力有机同体废弃物含有

21、丰富的有机质,可增加土壤有机质的含量;Wannan等的研究表明有机固体废弃物改良土壤可增加有效NP 的含量,Guerrero 等研究发现用堆腐过的猪粪改良土壤净氮矿化率低,可避免过量无机氮的释放;另外还能增加各种中微量元素CaMgCuZnFe等的含量小麦秸秆油菜秸秆施人土壤还能明显增加土壤速效K和缓效K的含量改善土壤生化特性豆科绿肥改良土壤能提供丰富的有机质,刺激土壤微生物的生长和活动,使微生物量和细菌数量增加,脱氢酶活性增加Saraeland 研究了不同绿肥形式对土壤微生物量微生物群落组成和土壤酶活性的影响,结果发现土壤中直接加入红三叶草植株体能有效地提高和维持较高微生物量和酶活性( 蛋白酶

22、磷酸酶芳基硫酸酯酶 )张晓海等研究发现禾本科秸秆改良土壤可增加长期施化肥的烟地土壤中微生物数量降低重金属的生物活性造纸污泥与土壤相互作用能形成新的吸附位点,使土壤对Cd 和Pb 的吸附量增加降低其生物有效性苏德纯等研究表明施用经粉煤灰钝化后的污水污泥能降低土壤重金属的有效性绿肥改良土壤还能降低土壤中可提取性Al 的浓度有机固体废弃物作为土壤改良剂主要存在的问题:污水污泥碳氮比过高;污水污泥可使土壤中可提取的Zn CuMo 等的含量增加,对植物产量有一定的抑制作用;污水污泥和土壤混合能促进硝酸盐的淋溶,存在地下水污染的风险,尤其在秋季或冬季过多施用污泥会引起地下水和地表水的NP 污染,如果长期施

23、用豆科绿肥,土壤中积累过量的P 和N,也可通过下渗和径流造成水体污染 ; 污水污泥和城市垃圾中含有一些有害成分,如各种病原茵寄生虫卵,以及CuZnNiMoCdPb 等重金属和多氯联苯二噁英等难降解的有毒有机物质,可溶性盐含量也较高,对植物和微生物有毒害作用,因此污泥在进行土地利用前需经过无害化的预处理秸秆应与N肥配合施用,否则易引起作物缺氮天然提取高分子化合物是利用一定的化学方法从天然产物中提取出来的高分子化合物甲壳索类化合物是一种天然的多糖高分子化合物,被广泛应用于土壤改良甲壳素类物质在土壤改良中的应用主要有以下几个方面改善土壤物理性质甲壳素能有效改善土壤的团粒结构;将其喷洒在土壤表面,则能

24、形成一层薄膜, 具有保墒作用 改善土壤中氮的有效性,Saraeland等研究表明,甲壳素改良土壤使土壤中矿化氮含量增加,从而使黑麦草的茎重增加改善土壤菌落甲壳素能促进土壤中放线菌及其它一些有益微生物如同氮菌纤维分解菌 乳酸菌放线菌的生长Sarathchandra等研究发现,甲壳素改良土壤使土壤细菌数增加13倍,真菌数增加培,同时还能抑制土壤中有害细菌如霉菌丝状菌的繁殖与生长,防治土传病,如能有效控制棉花黄萎病的发生Ha11mann等研究发现甲壳索可诱导土壤根际和根内微生物产生有利的变化,对棉花白苜蓿和黑麦草的寄生线虫有抑制作用提高植物活性,促进作物生长,提高产量Sarathchandra 等研

25、究表明,甲壳素改良土壤使黑麦草茎重增加,根茎比减小,这可能与来自甲壳素的矿化的氮有关甲壳素类物质在土壤改良中存在的问题:Mian等检测出当甲壳素含量达0.8%时有植物毒性Sarathchandra研究发现甲壳素改良土壤使白叶草结瘤和茎重降低有机质物料作为土壤改良剂应用较多的是泥炭,而关于炭改良土壤的研究报道较少泥炭改良土壤的效果主要表现在以下几方面改善土壤物理性状,提高土壤保水能力陈伏生等研究表明泥炭改良风沙土能提高土壤保水能力;提高土壤肥力泥炭能增加土壤中有机质全氮速效氮和速效磷等的含量能带来植物生长所需的常量和微量元素 ( CaMgKFe 等 )降低土壤碱性尹怀宁用泥炭对辽河北部平原苏打盐

26、渍化土壤进行改良,结果表明土壤pH及碱化度下降,耕作层呈现为明显脱盐对土壤菌根菌的影响Joner等发现泥炭对菌根菌有促进作用,Ves ttxg等却发现泥炭对菌根菌有抑制作用,泥炭对菌根的影响与泥炭种类土壤类型种植作物种类等因素有关吸附重金属泥炭能吸附土壤中的重金属如PbNiCuZnAsSbCd 等,降低其生物有效性吸附有机污染物丁锁研究表明在盆栽条件下泥炭能显著增强土壤对荧蒽苯并荧蒽的吸附和固定,同时降低黑麦草对二种多环芳烃的吸收泥炭在土壤改良应用中应注意的问题:泥炭施用量过高可能会影响土壤通透性,泥炭中的腐殖酸在分解过程形成有机酸和其它毒素可能会仰制植物根系的生长合成改良剂是模拟天然改良剂人

27、工合成的高分子有机聚合物国内外研究和应用的人工合成土壤改 良剂有聚丙烯酰胺( Polyacrylamid e ,PAM)聚乙烯醇树脂聚乙烯醇聚乙二醇脲醛树脂等,其中P A M是研究者最为关注的人为合成土壤改良剂P A M对土壤的改良作用主要表现在以下几个方面:( 1 )改善土壤物理性状增强土壤的保水保土能力PAM可有效改善土壤结构,使土壤大团聚体数目增加,增大土壤表面粗糙度,降低土壤容重,增大土壤总孔隙度和毛管孔隙度,进而使土壤颗粒和孔隙结构保持稳定,使土壤人渗率明显提高,提高土壤的含水量用阴离子 PAM改良退化的板结土壤,较低的施用量0.001%即能起到改善土壤物理性质的作用用阳离子 PAM

28、处理土壤也可增加水稳性团聚体,提高土壤的可湿性和持液能力及土壤的渗透率坡地沙壤土施用一定量PAM可以提高土壤的入渗率,减少径流量促进土壤沉降,减少土壤侵蚀量和肥力流失量,但是砂土中施用PAM同时也显著地减小了土壤的稳定水力传导度,为了维持良好的土壤水力传导性能,应尽可能地减少PAM的施用量轻壤质潮土中加入0.15%PAM可显著改善土壤对有效水的保持和供应,将PAM施人土壤中还能提高土壤的抗蚀力和抗冲力,防治田间水土流失Francis co 等在喷灌时将PAM溶于灌溉水后施用,使坡地土壤渗透率提高,减少了径流量和土壤侵蚀量Sojka等通过大田试验发现,土壤结构性状越差,PAM对土壤结构的改善效果

29、越不明显Busscher等研究发现PAM和麦茬美洲III核桃枝混合施用对土壤物理性状没有表现出明显的改善作用, PAM和有机质的有效混合还需要进一步的研究(2)对肥料的吸附与释放作用土壤中施用PAM可使土壤有机质碱解氮速效磷和速效钾含量增加PAM与土壤混合能增加土壤对NH4+NO3- K+P043 -的吸附量,减少其淋溶损失,PAM施用量越大,作用越大但也有学者研究发现土壤经PAM 处理后抑制了土壤对磷的物理吸附,使有效磷在土壤中向下的迁移性加强吸水交联PAM能显著提高作物对FeSO4水溶性锰肥的吸收( 3)对土壤微生物和酶活性的影响Jeanine 等研究发现大分子量的阴离子型线PAM施人土壤

30、后使土壤中的细菌数量增加,但这种影响具有生境特异性Steinberger 等研究表明经PAM处理的土壤中微生物的生物量增加,并促进了好气性细菌的生长,但其原因还未弄清大分子量的阴离子型线性PAM能作为土壤微生物的N源,使水解小分子量酰胺的酶活性有所提高或者不发生变化Sojka等将PAM施于垄沟的表层土壤中,在沟灌的方式下可以使径流水中的致病细菌真菌藻类的生物量下降,说明PAM可以防止植物病原体通过灌溉水传播James等将阴离子型PAM + A12(SO4 )和PAM+ CaO分别施于砂土砂壤土壤土和粘土四种土壤中,PAM混合物可使粪水中总大肠菌和粪便大肠菌数降低30%-50%如果在家畜养殖集中

31、的地区正确使用P AM能减少慢流速粪水中肠细菌的数量和进入地表水地下水的污染物数量PAM在土壤改良研究与应用中的不足之处土壤溶液和可溶性盐会影响PAM的吸水性能;应用于土壤改良成本较高;PAM降解中间产物是丙烯酰胺,该物质有毒,从长远来看PAM作为土壤结构改良剂的应用是否会产生土壤污染,是值得关注和深入研究的问题;PAM作为土壤改良剂主要是与土壤中的粘土矿物相互作用,但作用机理尚不太清楚目前对PAM的生物转化PAM对土壤微生物生态系统及其生物转化产物对整个生态系统的影响还不太了解,关于PAM的生物降解方面的研究尚不足生物改良剂:目前研究和应用的生物改良剂包括一些商业的生物控制剂微生物接种菌菌根

32、好氧堆制茶蚯蚓等其中研究应用较多的有丛枝菌根(AM )AM在土壤改良的应用主要表现在以下几方面改善土壤物理性质AM含有丰富的菌丝体,能增加土壤有机质含量,丛枝菌根真菌( AMF)根外菌丝能产生一种细胞外糖蛋白,与菌丝网一起有利于上壤团粒结构的形成,提高土壤稳定性,增强土壤通透性AMF 能活化土壤中矿质养分, 促进植物根系对营养元素尤其是移动性较差的PCuZn等矿质元素的吸收增强宿主植物的抗病性抗逆性( 抗旱耐盐抗酸等) AMF 能诱导植物对土传病原物产生抗病性,减轻一些土传病原真菌和胞囊线虫根结线虫等对植物造成的危害,其机理是AMF 提高了植物的营养水平,使植株健壮,从而增强植物对病原菌的抗性

33、但是Larkin的研究表明生物改良剂与有效的作物轮作的结合在抑制病原菌方面具有更大的潜力同时,AM根外菌丝的延仲和扩展,增大了植物根系的吸收范同和吸收能力,降低永久凋萎点提高植物抗旱性和水分利用效率此外AMF 能够通过增加植物对PCuMg的吸收而减少植物对Na和Cl 吸收 ,从而提高植物耐盐能力AM还可用于重金属有机污染土壤的修复AM在土壤改良研究与应用中的不足之处:AMF 种类繁多,高效菌种的筛选问题需要解决;AMF 的纯培养技术尚待突破目前土壤改良剂已广泛应用于退化土壤的改良,其改良作用主要体现在以下几个方 面:改善土壤物理性状增强土壤的保水保肥能力; 增强土壤中营养元素的有效性, 提高土

34、壤肥力;提高土壤中有益微生物和酶活性, 抑制病原微生物,增强植物的抗性降低重金属染土壤中重金属Cd Pb ZnCo CuNi 等的迁移能力,抑制作物对重金属吸收;同时也存在一些问题有待解决:天然改良剂改良效果有限,且有持续期短或储量的限制等问题人工合成的高分子化合物的高成本以及潜在的环境污染风险而限制了它的广泛应用单一土壤改良剂存在改良效果不全面或有不同程度的负面影响等不足之处因此, 近年来越来越多的研究者开始通过一定的化学方法使单体连接到天然高分子化合物上, 研制出天然-合成共聚物改良剂这类改良剂可克服某些天然高分子化合物使用持续期短和合成高分子化合物成本高的不足目前已有关于天然-合成共聚物

35、改良剂的报道,如以丙烯酰胺和凹凸棒土为原料合成的有机无机复合体对土壤等物理化学性能有明显的改善效果, 其综合性能优于单一聚丙烯酰胺 这种天然-合成共聚物改良剂的配方合成工艺 改良效果和改良机理等方面的研究尚有待开展以天然材料 ( 特别是农业废弃物 )为原料研制新型多功能土壤改良剂进行低产土壤的改良是目前土壤改良剂研究的热点,但如何控制废弃物的有害物质 ( 如重金属病原微生物 )有待进 一步探索将不同改良剂配合施用特别是生物改良剂与工农业废弃物的配合施用,无机固体废弃物与有机固体废弃物的配合施用等近年来引起较多研究者的关注,但不同改良剂配合施用的方法及改良效果和改良机理有待进一步研究 过去的研究

36、主要是针对土壤板结或缺水,而针对土壤生物退化方面的改良研究较少,因此这方面的研究也就亟待加强此外在如何加强土壤改良剂对土壤物理化学生物学特性的改良机理力方面也是研究者应关注的问题 目前,我省共有5-8家有证的土壤改良剂生产企业,以蒙脱石麦饭石苦土碱渣钢渣石灰草炭等为主要原料生产土壤改良剂,作用以补充中微量元素,调理耕性pH,解决锰危害等为主,总产销量超过20万吨项目技术中利用草炭硅藻土花生粕和粉煤灰及微生物复合的生物型土壤调理剂还未见报道,产品将会具有广阔的推广应用前景我省设施蔬菜面积达到1300多亩,每亩平均用量100公斤,需求量达到130万吨设施蔬菜多以集约化种植为主,肥料施用量较大,土壤

37、连作障碍严重,专家们迫切呼吁增加轮作和减少化肥的使用量,增加生物产品和有机肥,广大农民也迫切需要一种新型无污染的土壤改良剂来满足农业生产的需要依据我省的情况情,若该土壤改良剂能占到市场使用量的10%,其市场容量将达到13万吨现在我省土壤改良剂年生产量不足2万吨,远远不能满足市场的需要(二)项目创新点 1技术创新和生产工艺创新 1) 采用了新的菌种,如枯草杆菌放线菌和青霉菌等,其中几个菌株为多功能菌株,具有营养和防病的多重效果;2) 改进了适于规模化生产的多级发酵培养基配方;3) 生产工艺有了较大突破,自动化程度高吸附的原料经过了灭菌处理;4) 产品具有多功能性,除具有肥料的效果外,还具有防病的

38、效果;5) 通过菌株配置的调节添加土壤保水剂和改良剂等,生产适合于不同作物和土壤特性的生物型土壤调理剂2产品结构创新本项目技术产品从种类上可以生产生物型土壤调理剂;从形态上可以生产固体粉剂和固体颗粒剂;从用途上可生产通用生物型土壤调理剂和专用型生物型土壤调理剂创新产品包括颗粒生物型土壤调理剂和专用型生物型土壤调理剂3产品性能及使用效果的显著变化产品的性能指标符合企业制定的标准采用该技术生产的产品可以用于生产绿色农产品,能够改善环境培肥地力,产品中的微生物具有增产防病和抗逆的效果田间试验效果表明,生物型土壤改良剂效果明显,具有使作物显著增产改善品质减少病虫害和改良土壤的效果在设施番茄上进行的多个

39、试验表明,与对照相比使用土壤生物改良剂能够使番茄增产15%30%,而且明显改善番茄的品质,番茄中VC含量能够提高12%31%,硝酸盐含量降低8%24%,可溶性总糖增加5%左右,而且对糖/酸具有显著地改善在设施黄瓜上进行的多个试验表明,黄瓜产量比对照高,增产幅度较明显,在12%29%之间,而且也明显改善黄瓜的品质,黄瓜中VC含量提高5%20%,硝酸盐含量降低4%20%在设施甜椒上进行的多个试验表明,甜椒产量比对照高增产幅度较明显,在8%22%之间,同时明显改善甜椒的品质,甜椒中VC含量提高6%25%,硝酸盐含量降低5%10%施用生物型土壤改良剂能够增加土壤中真菌数,最多的增加了20倍,能够明显增

40、加土壤中的放线菌数数量在大棚蔬菜上使用可增收1845元/公顷,大田作物上使用可增收1000元/公顷左右三项目实施方案分析(一)项目的转化内容与技术路线论述1项目的内容（1） 建立实验室和建设年产20000吨生物型土壤改良剂生产线,实验室能够从事微生物菌种活化计数三角瓶菌种制备,同时建立能够从事有机养分和无机养分检测的实验室（2） 成熟微生物菌株培养基配方和发酵参数,建设自动化程度较高的二级液体发酵生产示范线,一级种子罐100升二级种子罐1000升(3条)每年可生产发酵原液200吨（3） 熟化发酵液与草炭-硅藻土+花生粕-粉煤灰复合吸附技术（4） 设计并建成其年产量达2万吨的生物型土壤调理剂生产

41、线（5） 在粮食蔬菜棉花果树等作物上进行生物型土壤调理剂试验示范,建立生物型土壤调理剂田间试验和示范田7500亩（6） 形成生物型土壤调理剂的田间使用操作规程（7） 登记产品1-2个,申报国家专利1-2项技术方案:1微生物肥料部分第一步:实验室菌种培养采用2-3支枯草芽孢秆菌1-2支放线菌和1支青霉菌,在实验室活化菌种,并进行三角瓶培养第二步:发酵车间发酵一级种子罐100升,二级种子罐1000升(3条),各个菌种单独发酵,平均每3-5天发酵完成一个发酵周期,每年生产发酵原液200吨2、 发酵液的吸附及微生物菌剂的生产第一步:吸附剂的准备草炭硅藻土吸附剂混合后调节酸碱度,然后进行微波灭菌第二步:

42、灭菌的吸附剂冷却后按一定比例吸附发酵液,同时添加微生物稳定剂第三步:吸附后得到的微生物菌剂进行陈化第四步:对花生粕和粉煤灰等有机原材料进行处理,使杂菌率降到10%以下第五步:将微生物菌剂与有机物按比例混合,混合后的粉状料可以作成品直接包装,也可采用挤压造粒低温一次成型或无烘干造粒的方式生产颗粒生物型土壤调理剂第六步:包装第七步:检测出厂(二)项目组织实施方案1试验示范的具体地点与规模生产性试验在本公司进行,公司位于山东省滕州市大坞镇峄庄工业园区建成年生产液体发酵原液200吨的发酵生产线,能够年产微生物菌剂1000吨的生产线一条,能够年产2万吨生物型土壤调理剂的生产线一条 2所需设备（1） 微生

43、物实验室分析菌种制备和检测设备;（2） 年产200吨发酵原液三级微生物液体发酵整套设备;（3） 微生物菌剂吸附剂微波灭菌设备;（4） 微生物菌剂发酵液的吸附设备;（5） 年产2万吨生物型土壤调理剂挤压造粒成套设备;（6） 包装设备3原辅材料的来源供应渠道:原辅材料的来源和供应渠道见表6表6原辅材料的来源和供应渠道原料品种来 源供应渠道草炭硅藻土山西东北山东直接来自生产厂家微生物发酵原料化工市场或国内化工厂来自经销商或生产厂家添加剂就近的化工厂生产厂家花生粕和粉煤灰就近的化工厂直接来自生产厂家4工程建设已具备的条件和需新增加的基本建设内容已具备的条件:厂房,配套的水电锅炉房生产车间厂区道路,年产

44、1万吨有机生物肥料生产线1条,常规化肥化验室需新增加的基本建设:微生物实验室,微生物菌种制备车间微生物发酵车间吸附车间及生产线;生物型土壤调理剂生产车间改造和增加生产线5“三废”情况生产过程中采用环保锅炉制取蒸汽,生产过程中无“三废”产生,符合国家环保标准6产品登记该产品销售需要在“农业部微生物肥料监督检测中心”和“农业部化肥监督检测中心”办理产品登记证,在项目实施过程中需申请办理2个产品登记证,预计在项目实施57个月后可以办理(三)项目产品市场调查与竞争能力预测1创新技术或产品在农业生产中的用途转化后的技术可以应用于肥料生产企业;产品可以应用于各种作物和土壤,可以用于生产无公害和绿色农产品2

45、产品的国内外市场竞争能力和在国内外市场占有份额项目产品的优势和特点:利用特别的菌种,特殊的发酵生产工艺和吸附技术生产生物型土壤调理剂,再根据土壤状况作物需肥规律配制合理的中微量元素等成分,效率高,成本低;产品中含有大量的有机质,培肥地力,改善土壤理化性状;维护“土壤-植物根系”系统中的微生物群体,优化生态环境,保持有益的微生物区系;该产品用途广泛,适用于多种土壤和农作物,对改善产品品质,提高作物产量具有明显的效果本项目成果转化后形成生物型土壤调理剂的规模化生产技术,生产出的产品能够用于各种作物,其中蔬菜果树等经济作物上使用颇多通过三年100多点次的试验,在设施番茄上进行的多个试验表明,与对照相

46、比使用土壤生物改良剂能够使番茄增产15%30%,而且明显改善番茄的品质,番茄中VC含量能够提高12%31%,硝酸盐含量降低8%24%,可溶性总糖增加5%左右,而且对糖/酸具有显著地改善在设施黄瓜上进行的多个试验表明,黄瓜产量比对照高,增产幅度较明显,在12%29%之间,而且也明显改善黄瓜的品质,黄瓜中VC含量提高5%20%,硝酸盐含量降低4%20%在设施甜椒上进行的多个试验表明,甜椒产量比对照高增产幅度较明显,在8%22%之间,同时明显改善甜椒的品质,甜椒中VC含量提高6%25%,硝酸盐含量降低5%10%施用生物型土壤改良剂能够增加土壤中真菌数,最多的增加了20倍,能够明显增加土壤中的放线菌数

47、数量在大棚蔬菜上使用可增收1845元/公顷,大田作物上使用可增收1000元/公顷左右项目产品符合农业农村农民的需要近十年来,由于施肥不合理,氮肥过量,导致病虫害发生严重,农产品品质不高,低水准农产品过剩,比较效益下降,农民收入徘徊不前,高效复合微生物肥料复合微生物肥料的推广应用将会扭转上述被动局面高效复合微生物肥料复合微生物肥料因养分全效果好,能满足农产品高产优质高效和环境友好的要求,能解决上述问题,使农业可持续发展,因而符合农民要求,有广阔的市场(四)投资预算与资金筹措项目总投资:860万元1已完成投资已完成投资470万元,资金来源于贷款和自筹厂房水电锅炉房厂区道路年产1万吨有机肥料生产线的

48、建设和分析化验室2需新增投资计划新增投资390万元资金筹措见表8,新增资金使用计划见表9(详见附件)已与企业所在地银行进行了沟通,就建设生物型土壤调理剂项目向银行做了详细的介绍,双方达成项目批准后银行即贷款160万元给企业的协议申请无偿部分农业技术专项资金数额:100万元表7新增资金筹措资金来源金额(万元)预计到位时间企业自筹130项目资金(无偿部分)100银行贷款160表8新增资金使用计划(390万元)日期资金使用额(万元)主要用途100实验室改造设计生产线改造车间研究规模化生产物料间的配合,购买仪器药品和实验原料80建设微生物发酵生产线,研究确定发酵工艺,改进复合微生物肥料生产线 100购

49、买实验原料雇佣临时工进行生产试验110田间试验示范补助费办理登记证项目验收鉴定(五)项目实施风险评价项目中不确定的因素主要来源于:规模化发酵条件的培养基配方吸附剂微波灭菌的速度和一次成形无烘干造粒的水分控制已进行的试验研究和采取的措施:在100升的发酵罐上进行了发酵试验,研究了各菌株的培养基配方,取得了较好的研究结果,从以往的经验看由100升扩大时,只需要做小的调整即可微波灭菌已大量用于面粉等食品行业的灭菌处理,效果非常好我们在设备厂家进行了单一吸附剂灭菌试验,取得了理想效果,通过调节复合吸附剂的配比已达到灭菌质量和产量的双重效果我们将一次成形无烘干造粒技术成熟的用于有机肥料的生产,有机肥料要

50、求的水分指标严于微生物肥料,但是,在生物型土壤调理剂生产中存在水分含量与颗粒硬度的矛盾我们在有机肥的生产中积累了大量经验,生产生物型土壤调理剂的原材料与生产有机肥的基本相同,通过原料的配比能够解决好这对矛盾我国加入世界贸易组织后,蔬菜果树等经济作物的种植面积会进一步扩大;随着人们对农产品从量的要求到质的转变,无公害绿色食品将占有越来越多的市场该领域属国家政策鼓励的范畴,不存在政策风险全国蔬菜面积660多万公顷,每年需要肥料2000多万吨,并且随着种植业结构的调整,蔬菜及果树等经济作物的面积还将扩大,肥料的用量将以每年10%以上的速度增加该项目市场空间很大项目产品的价格主要受原料影响,现行市场条

51、件下,产品成本比同类低300-500元,具有一定的优势项目主要风险性来源于资金是否及时到位企业自筹部分已经保证,银行贷款正着手办理,所以资助资金(无偿部分)能否及时到位将是该项目的主要风险项目的另一风险是营销业绩化解风险的主要措施:利用企业的集团优势,建立强大营销网络;选择正确的定价策略,利用市场需求与价格的关系,以获得最佳当期利润为目标,采用有效方法和价格销售;加大产品宣传力度,以其质优效好争取用户和政策支持;建立健全产品质量监督体系和产品售后服务制度,以良好的信誉争取更多的市场(六)项目实施计划第一阶段 建设微生物实验室,设计年产200吨微生物发酵原液和1000吨微生物菌剂生产线,完成车间

52、及相应的基础建设,确定原料和吸附剂等配方,设计年产2万吨的生物型土壤调理剂生产线 第二阶段 制造安装微生物菌剂发酵生产线吸附灭菌生产线;制造安装年产2万吨生物型土壤调理剂生产线第三阶段 筛选适于规模化一二级种子罐和生产罐微生物发酵培养基配方,研究确定一二级种子罐和生产罐微生物发酵参数试制生物型土壤调理剂1000吨进行肥料试验示范试验和产品登记认证第四阶段 进一步成熟工艺试制产品,通过田间试验和示范推广生物型土壤调理剂;生产出生物型土壤调理剂5000吨,登记12产品形成生物型土壤调理剂的使用技术推广该肥料的生产及应用技术四项目预期效益分析(一)创新技术目标分析 通过项目的实施能够达到:规范化中等

53、规模生物型土壤调理剂生产设备的配置,规范化生物型土壤调理剂生产原材料配备和规范生产工艺,进一步规范生物型土壤调理剂产品质量,规范产品的使用规程和产品的效果,增强农民使用生物型土壤调理剂的意识,降低生物型土壤调理剂成本和销售价格项目能够形成年产20000吨生物型土壤调理剂的生产工艺;产品可使番茄增产15%30%,而且明显改善番茄的品质,番茄中VC含量能够提高12%31%,硝酸盐含量降低8%24%,可溶性总糖增加5%左右,而且对糖/酸具有显著地改善在设施黄瓜上进行的多个试验表明,黄瓜产量比对照高,增产幅度较明显,在12%29%之间,而且也明显改善黄瓜的品质,黄瓜中VC含量提高5%20%,硝酸盐含量降低4%2