CN102965118A - 一种含有有机酸菌丝体的土壤改良剂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种含有有机酸菌丝体的土壤改良剂及其制备方法。按重量份计，所述土壤改良剂包括如下成分：菌丝体50-80份，蛋白渣20-40份，有机酸母液2-10份，且土壤改良剂的pH值在2.5～4.0之间，水分含量≤15%。所述土壤改良剂的制备方法包括：（1）配料；（2）成品制作两个步骤。本发明所述土壤改良剂既能够将土壤pH值调节到有效范围，同时又可增加土壤有机质的含量，尤其适用于对根系不发达、要求土壤pH值偏低的蓝莓类农作物的土壤进行改良。

Description

一种含有有机酸菌丝体的土壤改良剂及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种土壤改良剂及其制备方法，具体地说，涉及一种含有有机酸菌丝体、能够有效调节土壤pH值的土壤改良剂及其制备方法。

背景技术

在农业栽培领域，有些农作物（例如蓝莓）为浅根系植物，根系不发达，无根毛，根纤细，呈纤维状，主要分布在浅土土层。由于这类作物一般水平分布范围在树冠的投影区域内，深度在30～45cm，因此其对土壤条件要求严格,其中土壤pH值、土壤水分、透气性、排水性等条件对作物的生长都有很大的影响，不适宜的土壤条件常导致栽培失败。尤其是蓝莓，此作物通常在有机质含量高、土壤通气性良好和水分充足而稳定的酸性沙质土壤中才能生长良好。蓝莓类农作物喜欢酸性土壤，是在所有果树当中要求土壤pH值最低的一类，我国能够栽培这类农作物的地区多数土壤的pH值偏高，pH值过高，常造成蓝莓缺Fe失绿，产量降低，甚至植株死亡。在蓝莓种植土壤调节改良方面，主要存在的以下问题：

（1）种植土壤pH的偏高对蓝莓栽培的限制；

（2）土壤有机质含量不足造成的土壤通气性问题对蓝莓栽培的影响。

针对上述问题，目前国内外普遍采用的土壤改良方法是施用硫磺来调节土壤pH，硫磺对土壤pH值调节的主要特点是效果持久稳定，但是不能有效提升土壤的有机质。硫磺的作用机理是施入土壤后，被硫细菌氧化成硫酸酐，硫酸酐再转化成硫酸，硫酸起到了调节pH的作用。因此硫磺施入土壤中后，需要40～80天分解后才能起到调节土壤pH的作用。

还有一些方法就是施用硫酸亚铁、硫酸铝等酸性肥料。如尚庆茂，张志刚在中国发明专利CN101126026中公开了一种菜田土壤改良剂,它包括按重量份将牛粪、麦麸、褐煤、硝酸钙、硫酸镁、硼砂、硫酸锌、硫酸亚铁和水混合,堆制充分发酵,发酵产物添加一定量的枯草芽孢杆菌菌剂而制得。这种土壤改良剂含有丰富的有机质、矿质元素和枯草芽孢杆菌,每667m²菜田以基肥施入1000～2000kg，能够有效改善菜田土壤性状，提高地力，增加蔬菜栽培产量与效益。

张炳辉在中国发明专利CN101624523中公开了一种盐碱土壤改良剂,按重量比由硫酸铝、硫酸亚铁铵和硫酸镁混合配制而成，其中硫酸铝、硫酸亚铁铵和硫酸镁的重量比为1～1.8∶1～2∶0.2～0.5。这种土壤改良剂使盐碱土壤能种植农作物。

这类改良剂的缺点是：硫酸亚铁、硫酸铝虽能迅速降低土壤pH值，但是由于其盐离子浓度过高时会对根系造成毒害，所以在生产中使用较少。

近几年，土壤的生态防治得到了广泛的关注，即通过施入特定的有机物改变土壤结构，调节土壤生物之间的相互作用，扬有益菌群，抑病原菌群，改善根系吸收功能，提高作物产量和质量。如徐慧，张颖等人在中国发明专利CN1962814中公开了一种抗生土壤改良剂生产的新技术,即利用古龙酸母液生产一种可提高土壤肥力和防治作物病虫害的土壤改良剂及其制备方法,应用于保护地及某些特种种植用地的土壤改良及病害的生态防治。按重量份数计,土壤改良剂包括如下成分:短链有机酸的钙盐78-94.5份,尿素2.5-5.0份,磷酸二氢钾1.0-2.0份,硫酸锌0.1-0.2份。该发明通过收集古龙酸母液,用钙盐(或碱)调PH至近中性,补以适量营养和微量元素,中温烘干制成土壤改良剂。视农田种类、种植的品种及栽种史,以拌土、喷浇等方式适量施入,可明显改善土壤结构,提高土壤肥力,有效防治作物苗期和成熟期的病虫害。

NIPPON PHARMA DEV INST在日本公开特许公报JP8157289A中公开了一种土壤改良剂，由多种特定酸的壳聚糖的盐和尿素或含有尿素的化肥组成，所述特定酸包括衣康酸和柠檬酸等。该土壤改良剂能够改善土壤结构，提高土壤肥力。

虽然国内外在土壤改良剂方面的研究很多，但是还没有一种既能够将土壤pH值调节到有效范围、同时又可增加土壤有机质的土壤改良剂，尤其是适合对蓝莓类农作物的土壤进行改良的土壤改良剂。

发明内容

本发明的发明人经过长期研究发现，由于有机酸生产行业产生的菌丝体、蛋白渣等生产废料因含有少量有机酸而呈酸性，一般无法直接使用，通常需要加入碱性物质进行调节pH然后再加工成肥料或者饲料；这样菌丝体、蛋白渣中含有的有机酸没有得到充分利用，还要想办法用碱将其中和掉，造成不必要的浪费。因此，利用菌丝体pH值偏低（一般在3.0左右）有机质含量高（一般在40%以上）的特点，针对蓝莓类农作物对土壤的需求相对苛刻这一现状，制备一种新型的土壤改良剂，既可以调节土壤的pH值到合适的范围同时又能有效地提高土壤的有机质。

本发明提供的技术方案之一，是一种含有有机酸菌丝体的土壤改良剂，按重量份计，所述土壤改良剂包括如下成分：菌丝体50-80份，蛋白渣20-40份，有机酸母液2-10份，且土壤改良剂的pH值控制在2.5～4.0之间，水分含量≤15%。

优选地，上述菌丝体和蛋白渣为衣康酸、柠檬酸、葡萄糖酸或氨基酸生产过程中产生的菌丝体和蛋白渣。

优选地，上述有机酸母液为衣康酸、柠檬酸、葡萄糖酸或氨基酸生产过程中提取有机酸后所剩的残液，且其pH值小于2.5。

本发明提供的技术方案之二，是一种含有有机酸菌丝体的土壤改良剂的制备方法，包括如下步骤：

（1）配料

按配比称取菌丝体，蛋白渣和有机酸母液，加入配料釜中搅拌，使其混合均匀；

（2）成品制作

将步骤（1）所得物料送入造粒机，在造粒过程中再加入有机酸母液作为制粒剂，同时用有机酸母液调节混合物PH值在2.5～4.0之间，然后烘干至水分的质量百分比含量≤15%，最后分装得到成品制剂。

优选地，步骤（2）中所述烘干温度为60～80℃。

本发明的有益效果是：

（1）本发明所述土壤改良剂既能够将土壤pH值调节到有效范围，同时又可增加土壤有机质的含量，尤其适用于对根系不发达、要求土壤pH值偏低的蓝莓类农作物的土壤进行改良；

（2）菌丝体及蛋白质中含有有机态的氮、磷、钾以及氨基酸等有益物质，非常有利于蓝莓的吸收利用；而且其中不含对农作物生长有害的重金属（比如砷、铅、铬等），因此不会对土壤造成负面影响；

（3）本发明所述制备方法采用经科学发酵处理的有益菌丝体和植物蛋白渣为载体，添加有机酸母液在做制粒剂的同时调节pH值，通过先进的制粒烘干筛分技术获得的颗粒成品能够符合国家标准；

（4）本发明通过将有机酸生产行业产生的菌丝体、蛋白渣等生产废料制成土壤改良剂，巧妙地将工厂排污与有机农业的发展融为一体，有效地实现了资源的循环利用。

具体实施方式

实施例1

称取葡萄糖酸生产过程中产生的菌丝体50kg，蛋白渣40kg和固含量≥40wt.%的有机酸母液2kg，加入配料釜中搅拌，使其混合均匀；将搅拌混合好的物料通过输送机送入造粒机，在造粒过程中再加入3kg固含量≥40wt.%的有机酸母液作为制粒剂,同时用有机酸母液调节混合物PH值在2.5～4.0之间，造粒，然后送入烘干机烘干，控制烘干温度在60℃，使水分的质量百分比含量在15%以下，最后过筛除杂，按照要求进行定量包装。

实施例2

称取柠檬酸生产过程中产生的菌丝体80kg，蛋白渣20kg和固含量≥40wt.%的有机酸母液2kg，加入配料釜中搅拌，使其混合均匀；将搅拌混合好的物料通过输送机送入造粒机，在造粒过程中再加入3kg的固含量≥40wt.%的有机酸母液2kg作为制粒剂,同时用有机酸母液调节混合物PH值在2.5～4.0之间，造粒，然后送入烘干机烘干，控制烘干温度在80℃，保证水分的质量百分比含量在15%以下，最后过筛除杂，按照要求进行定量包装。

实施例3

称取衣康酸生产过程中产生的菌丝体60kg，蛋白渣30kg和固含量≥40wt.%的有机酸母液3kg，加入配料釜中搅拌，使其混合均匀；将搅拌混合好的物料通过输送机进入造粒机，在造粒过程中再加入1kg固含量≥40wt.%的有机酸母液作制粒剂,同时用有机酸母液调节混合物PH值在2.5～4.0之间，造粒，然后送入烘干机烘干，控制烘干温度在70℃，保证水分的质量百分比含量在15%以下，最后过筛除杂，按照要求进行定量包装。

实施例4

称取氨基酸生产过程中产生的菌丝体70kg，蛋白渣25kg和固含量≥40wt.%的有机酸母液3kg，加入配料釜中搅拌，使其混合均匀；将搅拌混合好的物料通过输送机送入造粒机，在造粒过程中再加入3kg固含量≥40wt.%的有机酸母液作制粒剂,同时用有机酸母液调节混合物PH值在2.5～4.0之间，造粒，然后送入烘干机烘干，控制烘干温度在75℃，保证水分的质量百分比含量在15%以下，最后过筛除杂，按照要求进行定量包装。

实施例5

称取衣康酸生产过程中产生的菌丝体60kg，蛋白渣35kg和固含量≥40wt.%的有机酸母液6kg，加入配料釜中搅拌，使其混合均匀；将搅拌混合好的物料通过输送机进入造粒机，在造粒过程中再加入2kg固含量≥40wt.%的有机酸母液作为制粒剂,同时用有机酸母液调节混合物PH值在2.5～4.0之间，造粒，然后送入烘干机进行烘干，控制烘干温度在65℃，保证水分的质量百分比含量在15%以下，最后过筛除杂，按照要求进行定量包装。

分别取实施例1-5所得土壤改良剂，分析其有机质含量、PH值和水分含量，结果见表1。

表1

土壤改良剂	有机质含量,wt.%	PH值	水分含量,wt.%
				实施例1	47.2	2.57	14.8
实施例2	45.6	2.98	10.1
				实施例3	44.8	3.32	13.4
实施例4	48.0	3.96	12.9
				实施例5	46.1	3.51	11.3

应用实施例

为了验证本产品的使用效果，同时指导用户更好地使用本产品，我们在山东省胶南市某蓝莓基地选取两块地块（20米×50米）种植蓝莓，进行试验。

应用实施例1

首先对地块1土壤的基本情况进行测量，土壤有机质含量为0.95%、pH值为6.34；使用的蓝莓土壤改良剂的有机质含量为47.2%、pH为2.57；土壤的耕作深度按照15cm进行，在加入125kg蓝莓土壤改良剂20天后（中间有过一场小雨）再次对土壤情况进行检测发现：土壤有机质含量为1.24%，pH值为4.46，达到了改良土壤pH值，提高土壤有机质的目的，非常适于蓝莓的生长。

应用实施例2

对地块2土壤的基本情况进行测量，土壤有机质含量为1.26%、pH值为6.27；使用的蓝莓土壤改良剂的有机质含量为46.1%、pH值为3.51；土壤耕作深度按照20cm进行，在加入150kg蓝莓土壤改良剂25天后（中间过程没有下雨，对土地进行喷灌）再次对土壤情况进行检测发现：土壤有机质含量为1.51%，pH值为4.71；达到了改良土壤pH值，提高土壤有机质的目的。非常适于蓝莓的生长。

备注：上述土壤检测过程中的取样严格按照国家测土配方施肥的取样要求进行。

Claims (5)

1.一种含有有机酸菌丝体的土壤改良剂，其特征在于，按重量份计，所述土壤改良剂包括如下成分：菌丝体50-80份，蛋白渣20-40份，有机酸母液2-10份，且土壤改良剂的pH值在2.5～4.0之间，水分含量≤15%。

2.根据权利要求1所述的含有有机酸菌丝体的土壤改良剂，其特征在于，所述菌丝体和蛋白渣为衣康酸、柠檬酸、葡萄糖酸或氨基酸生产过程中产生的菌丝体和蛋白渣。

3.根据权利要求1所述的含有有机酸菌丝体的土壤改良剂，其特征在于，所述有机酸母液为衣康酸、柠檬酸、葡萄糖酸或氨基酸生产过程中提取有机酸后所剩的残液，且其pH值小于2.5。

4.如权利要求1所述的含有有机酸菌丝体的土壤改良剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

（1）配料

按配比称取菌丝体，蛋白渣和有机酸母液，加入配料釜中搅拌，使其混合均匀；

（2）成品制作

将步骤（1）所得物料送入造粒机，在造粒过程中再加入有机酸母液作为制粒剂，同时用有机酸母液调节混合物PH值在2.5～4.0之间，然后烘干至水分的质量百分比含量≤15%，最后分装得到成品制剂。

5.如权利要求2所述的含有有机酸菌丝体的土壤改良剂的制备方法，其特征在于，步骤（2）中所述烘干温度为60～80℃。