CN100448943C

CN100448943C - 一种设施菜地土壤改良剂及其制备方法与应用

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Publication number: CN100448943C
Application number: CNB2007100131169A
Authority: CN
Inventors: 刘兆辉; 江丽华; 张文君; 郑福丽; 王梅; 林海涛; 宋效宗
Original assignee: Soil and Fertilizer Institute of Shandong Academy of Agricultural Sciences
Current assignee: Soil and Fertilizer Institute of Shandong Academy of Agricultural Sciences
Priority date: 2007-01-09
Filing date: 2007-01-09
Publication date: 2009-01-07
Anticipated expiration: 2027-01-09
Also published as: CN100999667A

Abstract

一种设施菜地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。主要成分为草炭和、硅藻土、微生物菌剂、花生粕与粉煤灰，其中微生物菌剂中枯草芽孢杆菌、放线菌和木霉菌发酵原液重量比例1∶0.5～3.5∶0.5～6，草炭和硅藻土2∶1～4重量比，花生粕与粉煤灰2∶0.5～4重量比。本发明的土壤改良剂用于设施菜地土壤改良，包括基施或追施，使用前在田间混合均匀即可。土壤生物改良剂针对性强，对设施菜地的连作危害具有显著地防治效果；利用废弃物生产土壤改良剂，是废弃物资源化，生产成本低，能够显著提高作物产量，改善农产品品质。

Description

一种设施菜地土壤改良剂及其制备方法与应用

(一)技术领域

本发明涉及一种设施菜地土壤改良剂及其制备方法与应用，尤其涉及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。

(二)背景技术

近二十年来，我国农业产业结构发生巨大变化，塑料蔬菜大棚、日光温室等为主的设施栽培体系发展很快，取得了较好的经济效益和社会效益，园艺产业也已成为我国农业中最具国际竞争力的领域。设施园艺的发展不仅极大地满足了人民生活水平提高的需要，而且业已成为改造传统农业从而走向现代农业的重要手段。然而，由于习惯、技术限制和市场等原因，农民往往在同一大棚长期种植单一作物，加上不合理的水肥管理和作物病虫害防治技术，导致设施土壤退化严重，连作障碍问题突出。由于土壤质量下降，导致园艺产品的产量和质量的降低，不仅威胁着设施园艺土壤的可持续生产，而且影响环境质量，危及人类健康。因此，土壤质量下降已经对食品安全和生态环境造成威胁，严重制约了我国园艺产业的进一步发展。

由于长期连作，目前设施栽培中的土壤适耕性很差，经常出现由于土壤微生物区系失衡所引发的土传病虫害对作物根系的发育和作物生产产生负面影响。随着连作年限的延长，近些年土传病害发生严重，如黄瓜枯萎病、番茄枯萎病、辣椒疫病、根结线虫病等，尤其是寄主范围很广的根结线虫发生频繁，由于它的危害和对其防治的投入造成了农民收益的直接下降。设施土壤中自毒物质的累积。许多植物通过根系分泌物、分解产物和淋溶物释放一些化学物质从而对异种或同种生物的生长产生直接或间接的有益或有害的影响，即产生化感作用。土壤硝酸盐过量积累及盐渍化和酸化问题突出。

现有的土壤改良剂专利和其他技术不能对设施菜地土壤起到有效的改良作用，如专利CN1141328A土壤改良剂是一种以无机物铁矿粉和含铁废物为主组成的能够具有一定促生效果的土壤改良剂，对设施菜地土壤的问题没有多大的效果；专利CN 1233606A土壤营养调理剂是以有机物草炭和无机肥料组成的土壤调理剂，主要起到调理土壤和提供营养的作用，而且，用量小时效果不显著；专利CN1367224A人参西洋参连作土壤改良剂的生产方法介绍了一种以有机物、激素和特种微生物菌剂制成的土壤改良剂的生产方法，其具有较强的针对性。综合分析目前的技术能够有效的应用于设施菜地土壤的尚未见报道。

(三)发明内容

本发明针对现有技术的不足，提供了一种采用生物菌剂为主体的土壤改良剂及其制备方法。

本发明还提供该土壤改良剂的应用，尤其是该土壤改良剂的使用技术。

本发明的设施菜地土壤改良剂，原料如下：

A组：草炭，硅藻土和微生物菌剂，所述微生物菌剂是枯草芽孢杆菌、放线菌和木霉菌的单独发酵原液，有效活菌数应在10亿个/毫升，

其中，草炭与硅藻土重量比2∶1～4，微生物菌剂与草炭和硅藻土总重量的比为1∶8～30，其中微生物菌剂中枯草芽孢杆菌、放线菌和木霉菌发酵原液的重量比例为1∶0.5～3.5∶0.5～6，

B组：

花生粕和粉煤灰，重量比2∶0.5～4，

以上A组与B组原料的重量比1∶0.5～2。

以上原料优选如下：

草炭，过60目筛，水含量10％以下普通草炭，

硅藻土，过80目筛，水含量10％以下普通硅藻土，

花生粕，过60目筛普通花生粕，

粉煤灰，热电厂废弃物，水分含量10％以下，粉煤灰中重金属的含量低于农田污泥中重金属控制标准的20％以上。

本发明土壤改良剂的制备方法，步骤如下：

1、将草炭和硅藻土进行灭菌处理，将灭菌的草炭和硅藻土按2∶1～4重量比加入混合器，初混后加入微生物菌剂，微生物菌剂中枯草芽孢杆菌、放线菌和木霉菌发酵原液重量比例1∶0.5～3.5∶0.5～6，微生物菌剂与草炭和硅藻土混合物的重量比为1∶8～30，微生物菌剂与草炭和硅藻土混合均匀后备用。

2、将花生粕与粉煤灰按2∶0.5～4重量比混合均匀。

3、将花生粕与粉煤灰混合物先装入包装袋，然后再装入微生物菌剂与草炭和硅藻土的混合物，花生粕和粉煤灰混合物与微生物菌剂、草炭和硅藻土混合物的重量比1∶0.5～2。

包装后的设施菜地土壤生物改良剂，使用前在田间再行混合均匀即可。

上述步骤1的微生物菌剂的制备，由菌种保藏中心购得枯草芽孢杆菌、放线菌和木霉菌菌种后，采用常规方法对枯草芽孢杆菌、放线菌和木霉菌单独发酵制得，发酵原液有效活菌数应保持在10亿个/毫升。本发明实施例1提供的是一种微生物菌剂的制备方法的例子。

本发明的土壤改良剂用于设施菜地土壤改良，包括基施或追施。具体方法如下：

基施：在田间将土壤改良剂混合均匀，撒施在地表，耕翻，使用量在750kg～2250kg/ha。

追施：在田间将土壤改良剂混合均匀，在作物根系附近开沟追施或加入灌溉水中随水冲施，使用量每次在300kg～750kg/ha，作物生育期内使用2～3次。

田间应用效果

大量试验表明设施菜地土壤生物改良剂效果明显，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V_C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V_C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V_C含量提高6％～25％，硝酸盐含量降低5％～10％。

施用设施菜地土壤生物改良剂显著降低蔬菜感染根线虫，在番茄上与对照相比根线虫感染率降低40％以上，设施黄瓜降低45％以上。施用设施菜地土壤生物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。

本发明的优良效果如下：

1、本发明的土壤生物改良剂针对性强，效果显著，特别针对设施菜地，对设施菜地的连作危害具有显著地防治效果；

2、本发明利用一些废弃物生产土壤改良剂，是废弃物资源化，降低了产品的成本，能够变废为宝保护环境；

3、本发明土壤改良剂生产成本低，易于实现；

4、本发明土壤改良剂能够显著提高作物产量，改善农产品品质。

(四)具体实施方式

下面结合实施例对本发明进一步描述，但不限于此。如无特殊说明，原料的量均为重量份。

各实施例中草炭、花生粕和硅藻土市场上购买即可，如果购得原料细度不够应粉碎后备用。其中草炭是过60目筛，水含量10％以下普通草炭；硅藻土，过80目筛，水含量10％以下普通硅藻土；花生粕，过60目筛普通花生粕；粉煤灰，热电厂废弃物，水分含量10％以下，粉煤灰中重金属的含量低于农田污泥中重金属控制标准的20％以上，可由热电厂购得。

实施例1：微生物菌剂的制备

枯草芽孢杆菌、放线菌和木霉菌，由菌种保藏中心购得，采用常规方法对枯草芽孢杆菌、放线菌和木霉菌单独发酵制得备用，发酵原液有效活菌数应保持在10亿个/毫升。具体方法如下：

1、枯草芽孢杆菌的发酵

培养基：马铃薯(去皮、煮熟)200克过滤、蔗糖、白糖或葡萄糖20克、自来水1000毫升、pH自然，121℃，0.1MP保压30分钟进行灭菌。

接种量：将菌种斜面活化后，摇瓶中扩大培养24h，然后根据1％的接种量转入发酵罐中进行培养。

培养条件：(发酵)时间以24小时为佳，培养(发酵)温度为25-28℃，转速为200转/分，通气量以1∶1(与发酵液的体积比)为佳。

2、放线菌的发酵

培养基：土豆淀粉10克、红糖20克、酵母粉5克、KNO₃1.0、K₂HPO₄0.5克、MgSO₄·7H₂O0.5克、NaCl0.5克、FeSO₄·7H₂O 0.01克、自来水1000毫升、pH7.2-7.4，121℃，0.1MP保压30分钟进行灭菌。

发酵培养：将菌种斜面活化后，摇瓶中扩大培养48h，根据1％-5％的接种量转入一级种子发酵罐中，在温度为28℃，转速为200转/分，通气量以1∶1(与发酵液的体积比)的条件下发酵48h；再按10％的接种量转入二级种子发酵罐中，在温度为28℃，转速为200转/分，通气量以1∶1(与发酵液的体积比)的条件下发酵48h；再按10％的接种量转入发酵罐中，同上条件发酵60h。

3、木霉菌的发酵

将菌种斜面活化后，摇瓶中扩大培养48h，然后根据1％-5％的接种量转入发酵罐中进行培养。培养(发酵)时间以48-60小时为佳，培养(发酵)温度为20-25℃，转速为200转/分，通气量以1∶1(与发酵液的体积比)为佳。

实施例2：

草炭2份(重量份，下同)，硅藻土1份，将草炭和硅藻土进行灭菌后加入混合器，初混后加入微生物菌剂，有效活菌数在10亿个/毫升，菌剂中枯草芽孢杆菌发酵原液0.1份，放线菌发酵原液0.08份，木霉菌发酵原液0.15份，微生物菌剂与草炭和硅藻土混合均匀后备用。花生粕2份，粉煤灰0.5份，混合均匀后装入包装袋，然后装入微生物菌剂与草炭和硅藻土混合物，花生粕和粉煤灰混合物与微生物菌剂与草炭和硅藻土混合物重量比1∶2，包装后记得到设施菜地土壤生物改良剂，该设施菜地土壤改良剂适合于土壤酸化较轻病害较重的土壤。

实施例3：

草炭1份(重量，如无特殊说明均指重量份数)，硅藻土1份，将草炭和硅藻土进行灭菌后加入混合器，初混后加入微生物菌剂，有效活菌数在10亿个/克。菌剂中枯草芽孢杆菌发酵原液0.06份，放线菌发酵原液0.05份，木霉菌发酵原液0.05份，微生物菌剂与草炭和硅藻土混合均匀后备用。花生粕1份，粉煤灰1份，混合均匀后装入包装袋，然后装入微生物菌剂与草炭和硅藻土混合物，花生粕和粉煤灰混合物与微生物菌剂与草炭和硅藻土混合物重量比1∶1，包装后记得到设施菜地土壤生物改良剂，该设施菜地土壤改良剂适合于土壤中等酸化，病害中等的土壤。

实施例4：

草炭1.2份(重量，如无特殊说明均指重量份数)，硅藻土2份，将草炭和硅藻土进行灭菌后加入混合器，初混后加入微生物菌剂，有效活菌数在10亿个/克。菌剂中枯草芽孢杆菌发酵原液0.1份，放线菌发酵原液0.1份，木霉菌发酵原液0.2份，微生物菌剂与草炭和硅藻土混合均匀后备用。花生粕1份，粉煤灰2份，混合均匀后装入包装袋，然后装入微生物菌剂与草炭和硅藻土混合物，花生粕和粉煤灰混合物与微生物菌剂与草炭和硅藻土混合物重量比1∶1，包装后记得到设施菜地土壤生物改良剂，该设施菜地土壤改良剂适合于土壤酸化较重，病害较重的土壤。

Claims

1、一种设施菜地土壤改良剂，其特征在于，原料如下：

A组：草炭，硅藻土和微生物菌剂，所述微生物菌剂是枯草芽孢杆菌、放线菌和木霉菌的单独发酵原液的混合菌剂，发酵原液有效活菌数应在10亿个/毫升，

B组：花生粕和粉煤灰，重量比2∶0.5～4，

以上A组与B组原料的重量比1∶0.5～2。

2、一种土壤改良剂的制备方法，步骤如下：

(1)将草炭和硅藻土进行灭菌处理，将灭菌的草炭和硅藻土按2∶1～4重量比加入混合器，初混后加入微生物菌剂，微生物菌剂中枯草芽孢杆菌、放线菌和木霉菌发酵原液重量比例1∶0.5～3.5∶0.5～6，发酵原液有效活菌数应在10亿个/毫升，微生物菌剂与草炭和硅藻土混合物的重量比为1∶8～30，微生物菌剂与草炭和硅藻土混合均匀后备用；

(2)将花生粕与粉煤灰按2∶0.5～4重量比混合均匀；

(3)将花生粕与粉煤灰混合物先装入包装袋，然后再装入微生物菌剂与草炭和硅藻土的混合物，花生粕和粉煤灰混合物与微生物菌剂、草炭和硅藻土混合物的重量比1∶0.5～2。

3、权利要求1的土壤改良剂的应用，用于设施菜地土壤改良，包括基施或追施。

4、如权利要求3所述的土壤改良剂的应用，其特征在于，所述基施是，在田间将土壤改良剂混合均匀，撒施在地表，耕翻，使用量在750kg～2250kg/ha。

5、如权利要求3所述的土壤改良剂的应用，其特征在于，所述追施是，在田间将土壤改良剂混合均匀，在作物根系附近开沟追施或加入灌溉水中随水冲施，使用量每次在300kg～750kg/ha，作物生育期内使用2～3次。