CN106554240A - 一种农作物连作土壤改良剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种农作物连作土壤改良剂及其制备方法，属于农业肥料生产技术领域。该土壤改良剂主要由以下重量份的原料制成：微生物发酵菌剂4～6份、干牛粪30～50份、秸秆4～6份、风化煤30～48份、微生物有益复合菌剂8～12份、纳米碳1.5～2.5份。利用养殖业和农业废弃物为原料，经微生物菌剂发酵制成腐熟有机肥肥料，再添加风化煤和土壤有益菌剂进行二次发酵，然后加入纳米碳混合制成土壤改良剂。该土壤改良剂采用生物改良的手段，针对农作物连作形成的连作障碍，具有良好的土壤改良效果，有效抑制了土传病害的发生，同时还为土壤提供了营养，对环境无害；利用养殖业和农业废弃物为原料，成本低，变废为宝，适合推广使用。
Description
技术领域
本发明属于农业肥料生产技术领域，具体涉及一种农作物连作土壤改良剂，同时还涉及一种农作物连作土壤改良剂的制备方法。
背景技术
农作物连作是指在同一块田地连续多年种植同一种或同一科的农作物。近年来，作物连作已是普遍现象，导致连作土壤土传病害越来越严重，即连作障碍。主要是由于土壤中微生物结构失衡，土壤环境pH降低，从而影响土壤酶的活性等。
农作物连作会不同程度的引起产量下降、品质变劣、病虫害滋生、繁育状况变差等现象，究其原因是多方面的，主要有以下三大因素：一、作物自毒作用：某些作物可通过地上部分淋溶、根系分泌和作物残茬腐解等途径释放一些物质，对同茬或下茬或同科作物生长发育产生抑制作用；二、土壤有益微生物减少、有害微生物增加：由于连作形成了特殊的土壤环境，使有益微生物的生长繁殖受到抑制，而有害微生物大量滋生，土壤发生变化；三、土壤性质变坏，次生盐渍化及土壤酸化严重：为了片面的追求高产，大量施入高含量的化学肥料和未经腐熟的动物粪便、人尿粪等，导致土壤中盐分过量。
农作物连作生产导致不利影响，如烟草连作栽培前期，根系发育不良，生长缓慢，导致生育期延迟；由于前期不发，而后期易出现旺长不落黄，甚至出现“黑曝烟”；以及土传病害发病率高，导致减产或烟叶产量下降，等等。目前，我国多地的作物种植基地土传病害发生率均有不同程度的升高，随着连作时间的增加而增加，土壤环境出现恶性循环，对农作物的生长、生产带来不利影响。
土壤改良剂是指用于改良土壤的物理、化学和生物性质，使其更适宜植物生长，而不是主要提供植物养分的物料。土壤改良剂有多类，如矿物类、天然和半合成高分子类、人工合成高分子化合物及有益微生物制剂类等。
现有技术中，CN102344326B公开了一种抑制烤烟连作障碍的生物有机肥，由以下原料按重量份数比配制：EM土壤改良剂：蚯蚓粪：EM原液：无氯水＝5-8:60-63:0.5-1:34.5-28，在密闭堆置条件下发酵6-7天制成。所述的EM土壤改良剂是以米糠、泥炭和粘土基质为载体，以固体发酵技术制成的EM固体土壤改良剂；所述的EM原液中含有乳酸菌、酵母菌、光合菌有效活性微生物，活菌数不少于1亿个/毫升，pH不小于3.8。该生物有机肥能一定程度上改善土壤结构和持水能力，抑制烤烟连作障碍；但是其作为生物有机肥，还是以为植物生长提供肥效为主，对土壤的改良作用有限，无法较好的抑制农作物的土传病害。
发明内容
本发明的目的是提供一种农作物连作土壤改良剂，对土壤改良效果显著，且能明显抑制农作物的土传病害。
本发明的第二个目的是提供一种农作物连作土壤改良剂的制备方法。
为了实现以上目的，本发明所采用的技术方案是：
一种农作物连作土壤改良剂，主要由以下重量份的原料制成：微生物发酵菌剂4～6份、干牛粪30～50份、秸秆4～6份、风化煤30～48份、微生物有益复合菌剂8～12份、纳米碳1.5～2.5份。
优选的，所述的农作物连作土壤改良剂，主要由以下重量份的原料制成：微生物发酵菌剂5份、干牛粪40份、秸秆5份、风化煤38份、微生物有益复合菌剂10份、纳米碳2份。
本发明的农作物连作土壤改良剂中，纳米碳是一种低燃点和非导电的改性碳，尺度为5～50nm，可全部溶于水，入水后可改变水分子的排列方式和能态，使水分子团变小、活性增大，改变了与其他物质和生物体的作用行为，如增加水的溶解能力、提高水的细胞生物透性等，改善土壤结构。所以，纳米碳随着土壤改良剂进入土壤后能溶于水，以质流的形式进入植物根系，进而随着水分的快速吸收，携带大量的N、P、K等养分进入植物体并快速转化，从而增加植物根系吸收养分和养分利用率；提高有益微生物在根系表面着生和繁殖，提高活性，改良土壤微环境。
本发明的农作物连作土壤改良剂，主要由微生物发酵菌剂、干牛粪、秸秆、风化煤、微生物有益复合菌剂和纳米碳制成；该土壤改良剂采用生物改良的手段，针对农作物连作形成的连作障碍，具有良好的土壤改良效果，有效抑制了土传病害的发生，同时还为土壤提供了营养，对环境无害；利用养殖业和农业废弃物为原料，成本低，变废为宝，适合推广使用。
所述微生物发酵菌剂主要由酵母菌、黑曲霉、枯草芽孢杆菌组成，总的活菌数不低于5亿cfu/g。
所述微生物发酵菌剂中，酵母菌、黑曲霉与枯草芽孢杆菌的活菌数之比为(2～4):(2～4):(1.5～2.5)。
所述微生物有益复合菌剂主要由枯草芽孢杆菌、绿色木霉组成，总的活菌数不低于5亿cfu/g。
所述微生物有益复合菌剂中，枯草芽孢杆菌与绿色木霉的活菌数之比为(0.5～1.5):(0.5～1.5)。
本发明的农作物连作土壤改良剂，是将干牛粪、秸秆与微生物发酵菌剂混合进行好氧发酵后，加入风化煤和微生物有益复合菌剂进行二次发酵，再加入纳米碳混合制成的。
一种上述的农作物连作土壤改良剂的制备方法，包括下列步骤：
1)取配方量的干牛粪与秸秆粉混合，调整水分含量为55％～65％后，加入配方量的微生物发酵菌剂，得混合料；
2)将步骤1)所得混合料堆成堆体，于60～70℃好氧发酵5～7天，温度降至室温后，粉碎得发酵腐熟料；
3)将步骤2)所得发酵腐熟料与配方量的风化煤混合，再加入配方量的微生物有益复合菌剂进行二次发酵，后加入配方量的纳米碳混合，即得。
所述干牛粪为风干牛粪，取奶牛的新鲜牛粪经自然风干制得。
步骤2)中，所述堆体的高度为1.0～1.5m，长度为4～5m，宽度为2.0～3.0m。
步骤2)中，所述粉碎是指将发酵腐熟后的物料粉碎后过50目筛。
步骤3)中，所述风化煤使用前粉碎，过80目筛。
步骤3)中，二次发酵为二次好氧堆积发酵，温度为35～40℃，时间为3～5天。
本发明的农作物连作土壤改良剂的制备方法，利用养殖业和农业废弃物(牛粪、秸秆)为原料，经微生物菌剂发酵制成腐熟有机肥肥料，再添加风化煤和土壤有益菌剂进行二次发酵，然后加入纳米碳混合制成土壤改良剂；该制备方法即环保又资源化利用废弃物，操作工艺简便，成本低廉，利于推广使用。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明作进一步的说明。
实施例1
本实施例的农作物连作土壤改良剂，主要由以下重量份的原料制成：微生物发酵菌剂5份、干牛粪40份、秸秆5份、风化煤38份、微生物有益复合菌剂10份、纳米碳2份。其中，所述微生物发酵菌剂主要由酵母菌、黑曲霉、枯草芽孢杆菌组成，总的活菌数不低于5亿cfu/g，酵母菌、黑曲霉与枯草芽孢杆菌的活菌数之比为3:3:2；所述微生物有益复合菌剂主要由枯草芽孢杆菌、绿色木霉组成，总的活菌数不低于5亿cfu/g，枯草芽孢杆菌与绿色木霉的活菌数之比为1:1。
本实施例的农作物连作土壤改良剂的制备方法，包括下列步骤：
1)风干牛粪：取奶牛养殖场新鲜牛粪经自然风干，得干牛粪；
2)取配方量的干牛粪与秸秆粉混合，调整水分含量为60％后，加入配方量的微生物发酵菌剂，充分混合得混合料；
3)堆积发酵：将步骤2)所得混合料堆成高1.3m、长4.5m、宽2.5m的堆体，于65℃好氧发酵6天，发酵温度降至室温时结束，通过粉碎机粉碎后过50目筛，得发酵腐熟料；
4)将风化煤粉碎，过80目筛；将步骤3)所得发酵腐熟料与配方量的风化煤混合均匀，再加入配方量的微生物有益复合菌剂，混合均匀后进行二次好氧堆积发酵，发酵温度为35℃，时间为5天，发酵结束后加入配方量的纳米碳混合，即得所述农作物连作土壤改良剂。
实施例2
本实施例的农作物连作土壤改良剂，主要由以下重量份的原料制成：微生物发酵菌剂4份、干牛粪50份、秸秆6份、风化煤30份、微生物有益复合菌剂12份、纳米碳1.5份。其中，所述微生物发酵菌剂主要由酵母菌、黑曲霉、枯草芽孢杆菌组成，总的活菌数不低于5亿cfu/g，酵母菌、黑曲霉与枯草芽孢杆菌的活菌数之比为2:4:1.5；所述微生物有益复合菌剂主要由枯草芽孢杆菌、绿色木霉组成，总的活菌数不低于5亿cfu/g，枯草芽孢杆菌与绿色木霉的活菌数之比为0.5:1.5。
本实施例的农作物连作土壤改良剂的制备方法，包括下列步骤：
1)风干牛粪：取奶牛养殖场新鲜牛粪经自然风干，得干牛粪；
2)取配方量的干牛粪与秸秆粉混合，调整水分含量为55％后，加入配方量的微生物发酵菌剂，充分混合得混合料；
3)堆积发酵：将步骤2)所得混合料堆成高1.0m、长4.0m、宽2.0m的堆体，于60℃好氧发酵7天，发酵温度降至室温时结束，通过粉碎机粉碎后过50目筛，得发酵腐熟料；
4)将风化煤粉碎，过80目筛；将步骤3)所得发酵腐熟料与配方量的风化煤混合均匀，再加入配方量的微生物有益复合菌剂，混合均匀后进行二次好氧堆积发酵，发酵温度为40℃，时间为3天，发酵结束后加入配方量的纳米碳混合，即得所述农作物连作土壤改良剂。
实施例3
本实施例的农作物连作土壤改良剂，主要由以下重量份的原料制成：微生物发酵菌剂6份、干牛粪30份、秸秆4份、风化煤48份、微生物有益复合菌剂10份、纳米碳2.5份。其中，所述微生物发酵菌剂主要由酵母菌、黑曲霉、枯草芽孢杆菌组成，总的活菌数不低于5亿cfu/g，酵母菌、黑曲霉与枯草芽孢杆菌的活菌数之比为4:2:2.5；所述微生物有益复合菌剂主要由枯草芽孢杆菌、绿色木霉组成，总的活菌数不低于5亿cfu/g，枯草芽孢杆菌与绿色木霉的活菌数之比为1.5:0.5。
本实施例的农作物连作土壤改良剂的制备方法，包括下列步骤：
1)风干牛粪：取奶牛养殖场新鲜牛粪经自然风干，得干牛粪；
2)取配方量的干牛粪与秸秆粉混合，调整水分含量为65％后，加入配方量的微生物发酵菌剂，充分混合得混合料；
3)堆积发酵：将步骤2)所得混合料堆成高1.2m、长5.0m、宽2.5m的堆体，于65℃好氧发酵5天，发酵温度降至室温时结束，通过粉碎机粉碎后过50目筛，得发酵腐熟料；
4)将风化煤粉碎，过80目筛；将步骤3)所得发酵腐熟料与配方量的风化煤混合均匀，再加入配方量的微生物有益复合菌剂，混合均匀后进行二次好氧堆积发酵，发酵温度为37℃，时间为4天，发酵结束后加入配方量的纳米碳混合，即得所述农作物连作土壤改良剂。
实施例4
本实施例的农作物连作土壤改良剂，主要由以下重量份的原料制成：微生物发酵菌剂5份、干牛粪35份、秸秆6份、风化煤40份、微生物有益复合菌剂8份、纳米碳2份。其中，所述微生物发酵菌剂主要由酵母菌、黑曲霉、枯草芽孢杆菌组成，总的活菌数不低于5亿cfu/g，酵母菌、黑曲霉与枯草芽孢杆菌的活菌数之比为3:4:2；所述微生物有益复合菌剂主要由枯草芽孢杆菌、绿色木霉组成，总的活菌数不低于5亿cfu/g，枯草芽孢杆菌与绿色木霉的活菌数之比为0.5:1。
本实施例的农作物连作土壤改良剂的制备方法，包括下列步骤：
1)风干牛粪：取奶牛养殖场新鲜牛粪经自然风干，得干牛粪；
2)取配方量的干牛粪与秸秆粉混合，调整水分含量为62％后，加入配方量的微生物发酵菌剂，充分混合得混合料；
3)堆积发酵：将步骤2)所得混合料堆成高1.5m、长4.5m、宽3.0m的堆体，于70℃好氧发酵5天，发酵温度降至室温时结束，通过粉碎机粉碎后过50目筛，得发酵腐熟料；
4)将风化煤粉碎，过80目筛；将步骤3)所得发酵腐熟料与配方量的风化煤混合均匀，再加入配方量的微生物有益复合菌剂，混合均匀后进行二次好氧堆积发酵，发酵温度为35℃，时间为5天，发酵结束后加入配方量的纳米碳混合，即得所述农作物连作土壤改良剂。
实验例
本实验例为田间试验，在河南洛阳市烟草实验田实施，添加本发明的土壤改良剂后防病效果显著。
试验共设2种处理，每种处理实施时三次重复，共6个小区。采用随机区组设计。每小区种植200～250株，植株密度为1100株/亩，株行距50×120cm，其用纯氮量为9.09kg/667m2，NPK比例为1:0.8:2.7，其它大田管理措施按照优质烟生产技术规程进行。
各处理具体设置如下：
H1处理(CK)：对照例(当地常规施肥与管理)；
H2处理：土壤改良剂。在对照基础上烟苗移栽时每亩穴施100公斤实施例1的土壤调理剂。
实施调查了烤烟打顶后的农艺性状，以及当地常见花叶病、黑胫病和赤星病的发病情况。从表1可以看出打定后，添加土壤改良剂的处理，除了顶叶面积外其余性状都高于对照，烟叶生长良好。从表2可知，添加土壤改良剂处理的花叶病、黑胫病和赤星病的发病率均低于对照。黑胫病的相对防效为22.77％，花叶病和赤星病的相对防效较高，分别达到56.93％和41.03％。
表1各处理打顶后农艺性状
表2各处理病害发生情况
Claims (10)
1.一种农作物连作土壤改良剂，其特征在于：主要由以下重量份的原料制成：微生物发酵菌剂4～6份、干牛粪30～50份、秸秆4～6份、风化煤30～48份、微生物有益复合菌剂8～12份、纳米碳1.5～2.5份。
2.根据权利要求1所述的农作物连作土壤改良剂，其特征在于：主要由以下重量份的原料制成：微生物发酵菌剂5份、干牛粪40份、秸秆5份、风化煤38份、微生物有益复合菌剂10份、纳米碳2份。
3.根据权利要求1或2所述的农作物连作土壤改良剂，其特征在于：所述微生物发酵菌剂主要由酵母菌、黑曲霉、枯草芽孢杆菌组成，总的活菌数不低于5亿cfu/g。
4.根据权利要求3所述的农作物连作土壤改良剂，其特征在于：所述微生物发酵菌剂中，酵母菌、黑曲霉与枯草芽孢杆菌的活菌数之比为(2～4):(2～4):(1.5～2.5)。
5.根据权利要求1或2所述的农作物连作土壤改良剂，其特征在于：所述微生物有益复合菌剂主要由枯草芽孢杆菌、绿色木霉组成，总的活菌数不低于5亿cfu/g。
6.根据权利要求5所述的农作物连作土壤改良剂，其特征在于：所述微生物有益复合菌剂中，枯草芽孢杆菌与绿色木霉的活菌数之比为(0.5～1.5):(0.5～1.5)。
7.一种如权利要求1所述的农作物连作土壤改良剂的制备方法，其特征在于：包括下列步骤：
1)取配方量的干牛粪与秸秆粉混合，调整水分含量为55％～65％后，加入配方量的微生物发酵菌剂，得混合料；
2)将步骤1)所得混合料堆成堆体，于60～70℃好氧发酵5～7天，温度降至室温后，粉碎得发酵腐熟料；
3)将步骤2)所得发酵腐熟料与配方量的风化煤混合，再加入配方量的微生物有益复合菌剂进行二次发酵，后加入配方量的纳米碳混合，即得。
8.根据权利要求7所述的农作物连作土壤改良剂的制备方法，其特征在于：步骤2)中，所述堆体的高度为1.0～1.5m，长度为4～5m，宽度为2.0～3.0m。
9.根据权利要求7所述的农作物连作土壤改良剂的制备方法，其特征在于：步骤2)中，所述粉碎是指将发酵腐熟后的物料粉碎后过50目筛。
10.根据权利要求7所述的农作物连作土壤改良剂的制备方法，其特征在于：步骤3)中，所述风化煤使用前粉碎，过80目筛。
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