CN106800940A - 一种土壤调理剂及其制备方法和用途 - Google Patents

一种土壤调理剂及其制备方法和用途 Download PDF

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郭萍
李莲芳
耿兵
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Abstract

本发明涉及一种土壤调理剂及其制备方法和用途，所述土壤调理剂按重量份含有以下原料组分：黏土矿物32‑60份、长石类矿物15‑30份、镁铝水滑石10‑15份、微生物菌种0.1‑0.5份、天然植物提取物12‑15份、草炭5‑10份、膨润土6‑8份、棒土2‑5份、硼镁粉5‑10份、秸秆粉3‑7份、沼气渣6‑10份、腐植酸2‑5份、甲壳素1‑4份和壳寡糖1‑5份；本发明通过将各矿物质粉碎、过筛、提纯和二次燃烧，得到混合粉末，再将微生物菌种、天然植物提取物和其它营养成分与粉末进行混合，经发酵、灭菌和干燥后，得到所述土壤调理剂。本发明提供的土壤调理剂对有效磷和速效钾的利用率较高，将其用于大田作物栽培中，可促进大田作物生长并有效防治病虫害。

Description

一种土壤调理剂及其制备方法和用途
技术领域
本发明涉及作物栽培技术领域，具体涉及一种土壤调理剂及其制备方法和用途，尤其涉及一种矿物质微生物土壤调理剂及其制备方法和用途。
背景技术
土壤是植物生长发育的基础。植物以其根系固定在土壤中，并通过根系在土壤中吸收水分和营养元素，以保证其正常的生理活动。土壤对植物起支撑作用和供给植物生长发育中对水、肥、气、热的要求，所以土壤的理化性质及肥力状况对植物的生长发育具有重要意义。土壤性状主要由土壤质地和结构、土壤厚度、土壤矿物质、土壤有机质、土壤温度、水分及土壤微生物、土壤酸碱度等因素综合作用决定。
土壤中的矿物质、有机质、水分和空气，这四种基本成分的比例决定着土壤性状和肥力。土壤矿物质为土壤组成的最基本物质，其含量不同，颗粒大小不同所组成的土壤质地也不同，通常按照矿物质颗粒粒径的大小将土壤分为砂土类、黏土类、壤土类三种。其中，砂土类土壤中含矿粒多、黏粒少，因此土壤松散，土壤黏性小，孔隙多，通气透水性强，但蓄水保肥力差，土温易增易降，昼夜温差大，有机质含量少，因养料水分流失快，肥力不高，容易遭受旱灾；黏土类土壤以黏粒、粉砂为主，粘滞力强，土粒间隙小，通透性差，排水不良，但保水性强，湿时粘，干时硬，含矿质元素和有机物较多，土温昼夜温差小，尤其是早春，土温上升慢，对幼苗生长不利，常与其他土类配合使用；壤土类土粒大小居中，性状介于砂土和黏土之间，砂粒、黏粒、粉粒大致均等，通透性好，保水保肥力强，有机质含量多，土温比较稳定，是较好的质地，适合大部分植物种类的生长。
在农作物种植过程中，施用化学农药和化肥是杀虫除草、改善土壤养分含量的主要手段之一，但长期大量施用化学农药、化肥等，出现土壤有害物质残留、pH值紊乱、土壤板结现象、保水保肥能力差等问题，造成土壤的严重退化，严重影响了农作物的生长。因此，如何改良土壤状况，改善农作物的生长状况，已成为目前农业栽培中的重点研究方向。
土壤调理剂是由农用保水剂及富含有机质、腐殖酸的天然泥炭或其他有机物为主要原料，辅以生物活性成分及营养元素组成，经科学工艺加工而成的产品，有极其显著的“保水、增肥、透气”三大土壤调理性能。能够打破土壤板结、疏松土壤、提高土壤透气性、降低土壤容重，促进土壤微生物活性、增强土壤肥水渗透力；具有改良土壤、治理荒漠、保水抗旱、增强农作物抗病能力、提高农作物产量、改善农产品品质及恢复农作物原生态等功能，大幅度提高作物成活率和农产品产量，是世界农林业种植的新型绿色生产资料。
目前市面上销售的土壤调理剂主要存在四大问题：1)有效成分单一，施用后见效慢，且效果不稳定，不能从根本上改良土壤；2)传统土壤调理剂的主要原料来自矿石提取物、禽畜粪便发酵物、食品加工及生活废弃物等，导致较多的有害微生物、重金属经常伴随在加工后的产品中，部分人工合成的土壤调理剂在土壤中难以降解，施用后易造成对土壤的二次污染；3)用量大，成本高；4)传统的土壤调理剂分酸性土壤调理剂、碱性土壤调理剂等，使用者很难掌握其施用剂量，如果施用不当，会对农作物造成极大的损害。因此，提供一种可有效改善土壤养分状况、改善植物生长状况，且使用方便、用量少、对环境友好的土壤调理剂，具有重要的现实意义。
发明内容
为解决现有技术的不足，本发明提供了一种土壤调理剂及其制备方法和用途，特别提供了一种矿物质微生物土壤调理剂及其制备方法和用途。该土壤调理剂采用多种矿物质与微生物菌种以及天然植物提取物进行组合，并增加了多种营养成分，其相比采用单一矿物质、单一微生物菌种以及单一的天然植物提取物而言，具有显著的协同增效作用，可改善土壤养分状况、改善植物生长状况，大大促进作物生长，并可有效防治大田作物病虫害。
为达此目的，本发明采用了以下技术方案：
在第一方面，本发明提供了一种土壤调理剂，即矿物质微生物土壤调理剂，所述土壤调理剂按重量份含有以下原料组分：
黏土矿物32-60份、长石类矿物15-30份、镁铝水滑石10-15份、微生物菌种0.1-0.5份、天然植物提取物12-15份、草炭5-10份、膨润土6-8份、棒土2-5份、硼镁粉5-10份、秸秆粉3-7份、沼气渣6-10份、腐植酸2-5份、甲壳素1-4份和壳寡糖1-5份。
本发明提供的该土壤调理剂采用三种矿物质与微生物菌种以及天然植物提取物进行组合，其相比采用单一矿物质、单一微生物菌种以及单一的天然植物提取物而言，该组合的各原料组分之间具有显著的协同增效作用。
本发明中的黏土矿物为复合SiO2、Al2O3、Fe2O3、MgO等无机物的天然矿石，其是从地底下采集的不含有对农作物有害的重金属或放射性物质且未被污染的天然矿石。具体地，黏土矿物例如可以是高岭土、蒙脱石、伊利石、绿泥石、海泡石族、混合晶层黏土矿物中的任意一种或至少两种的混合物，优选为蒙脱石、绿泥石和海泡石的混合物，该混合物的质量配比为(1-2):(2-5):(1-3)，优选为1:5:3，在此质量配比下的黏土矿物混合物可最大程度地改善土壤中有效磷的利用情况。
本发明中的长石类矿物可以选自钾长石、钠长石或霞石中的任意一种或至少两种的混合物，优选为钠长石和霞石的混合物，两种长石类矿物的质量配比为(1-3):(5-7)，优选为3:7，在此质量配比下的长石类矿物可最大程度地改善土壤中有效钾的利用情况。
本发明中的镁铝水滑石可以采用共沉淀法、双滴法、水热法等本领域技术人员公知的方法进行制备，在此不做特殊限定。
示例性地，本发明中的镁铝水滑石可以采用如下方法进行制备：
采用非稳态共沉淀法制备镁-铝水滑石：取一定比例的镁盐(MgCl2·6H2O)、铝盐(AlCl3·6H2O)，用去离子水溶解，制得混合盐溶液；将稀氨水(1:5)缓慢加入混合盐溶液中，调节pH至9.5左右，生产氢氧化物共沉淀；剧烈搅拌后陈化5h，抽滤，并不断用去离子水洗涤，抽滤后在80℃下恒温烘干24h，过80目筛，制得镁铝水滑石。
本发明优选采用表面改性的镁铝水滑石，其表面改性的方式可以采用如下操作：
把镁铝水滑石用其三倍体积的去离子水稀释成均匀的浆液，将单硬脂酸甘油酯在一定温度下按2-4％的质量分数加入到浆液中，在40-60℃下搅拌20-60min后，浆液抽滤、洗涤，在干燥箱中105℃干燥6h，得到改性的镁铝水滑石。
根据本发明，所述天然植物提取物由冬葵子、郁金和川楝子按(3-7):(1-6):(3-5)的质量比组成，其质量比例如可以是3:1:3、4:1:3、5:1:3、6:1:3、3:2:3、3:5:3、3:1:5或4:5:5，优选6:1:3。
本发明中提供的天然植物提取物可协同微生物菌种进行发酵，其使发酵程度达到最充分，有效改善了土壤中有效磷和有效钾的利用情况。
根据本发明，所述微生物菌种含有地衣芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌和短小芽孢杆菌，还可以含有其它菌种，在此不做特殊限定。
本发明中，所述地衣芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌和短小芽孢杆菌的质量比为(1-5):(5-1):(1-5)，例如可以是1:1:1、1:5:1、1:3:2、2:5:3、3:3:4或5:1:5，优选1:1:1。
本发明中，所述黏土矿物在土壤调理剂中所占的重量份为32-60份，例如可以是32份、35份、40份、42份、45份、48份、50份、54份、56份、58份或60份；所述长石类矿物在土壤调理剂中所占的重量份为15-30份，例如可以是15份、16份、18份、20份、21份、22份、23份、25份、28份、29份或30份；所述镁铝水滑石在土壤调理剂中所占的重量份为10-15份，例如可以是10份、11份、12份、13份、14份或15份；所述微生物菌种在土壤调理剂中所占的重量份为0.1-0.5份，例如可以是0.1份、0.2份、0.3份、0.4份或0.5份；所述天然植物提取物在土壤调理剂中所占的重量份为12-15份，例如可以是12份、13份、14份或15份。
本发明中，所述草炭在土壤调理剂中所占的重量份为5-10份，例如5份、6份、7份、8份、9份或10份；所述膨润土在土壤调理剂中所占的重量份为6-8份，例如6份、7份或8份；所述棒土在土壤调理剂中所占的重量份为2-5份，例如2份、3份、4份或5份；所述硼镁粉在土壤调理剂中所占的重量份为5-10份，例如5份、6份、8份或10份；所述秸秆粉在土壤调理剂中所占的重量份为3-7份，例如3份、4份、5份或7份；所述沼气渣在土壤调理剂中所占的重量份为6-10份，例如6份、8份或10份；所述腐植酸在土壤调理剂中所占的重量份为2-5份，例如2份、3份、4份或5份；所述甲壳素在土壤调理剂中所占的重量份为1-4份，例如1份、2份、3份或4份；所述壳寡糖在土壤调理剂中所占的重量份为1-5份，例如1份、2份、3份、4份或5份。
根据本发明，所述土壤调理剂按重量份优选含有以下原料组分：黏土矿物40-55份、长石类矿物18-25份、镁铝水滑石12-15份、微生物菌群0.1-0.2份、天然植物提取物12-14份、草炭5-8份、膨润土6-7份、棒土2-4份、硼镁粉5-8份、秸秆粉3-6份、沼气渣6-8份、腐植酸2-4份、甲壳素1-3份和壳寡糖1-4份。
在第二方面，本发明还提供了如第一方面所述的土壤调理剂的制备方法，其包括以下步骤：
(1)将黏土矿物、长石类矿物和镁铝水滑石分别粉碎成500-1000目的粒子以形成粉末状；
(2)将粉末状的黏土矿物、长石类矿物和镁铝水滑石混合，然后提纯并进行二次燃烧；
(3)将燃烧后的混合粉末与微生物菌种和天然植物提取物混合，并发酵；
(4)将发酵后的混合物进行灭菌及干燥；
(5)将草炭、膨润土、棒土、硼镁粉、秸秆粉、沼气渣、腐植酸、甲壳素和壳寡糖加入步骤(4)的混合物中，得到所述土壤调理剂。
根据本发明，步骤(1)中，将黏土矿物、长石类矿物和镁铝水滑石分别粉碎成500-1000目的粒子以形成粉末状。
根据本发明，步骤(2)中，所述提纯的目的在于从粉末形态的矿物质粉末中提纯并分离对人体或农作物有害的重金属和放射性物质，可采用本领域公知的提纯方法来进行，在此不做特殊限定。
本发明在进行土壤调理剂的制备时，突出的技术手段是采用了将矿物质的混合粉末进行二次燃烧，经该二次燃烧，其能够使矿物质释放出防治大田作物病虫害的有效矿物性物质，保证了该土壤调理剂应用于大田作物时对病虫害的有效防治，促进植株的生长。
根据本发明，步骤(2)所述二次燃烧包括以下步骤：
(a)第一次燃烧：将混合粉末在100-120℃的温度下加热2-3h进行焙烧；
(b)第二次燃烧：将经第一次燃烧的混合粉末在880-1000℃的温度下加热15-30min进行焙烧。
本发明首先采用了较低温度的焙烧，然后再在较高温度下加热焙烧，使其中的矿物性物质得到了有效释放。
对于第一次燃烧，混合粉末的加热温度为100-120℃，例如可以是100℃、102℃、105℃、108℃、110℃、112℃、115℃、118℃或120℃，加热的时间为2-3h，例如可以是2.1h、2.2h、2.3h、2.5h、2.6h、2.7h、2.8h、2.9h或3h。
对于第二次燃烧，经第一次燃烧的混合粉末的加热温度为880-1000℃，例如可以是880℃、900℃、910℃、920℃、930℃、940℃、950℃、960℃、980℃或1000℃，加热的时间为15-30min，例如可以是15min、16min、18min、20min、22min、23min、25min、26min、28min或30min。
根据本发明，步骤(3)所述发酵包括：将燃烧后的混合粉末与微生物菌种、天然植物提取物和水进行混合后，在50-90℃的温度下发酵12-25d，例如在50℃、52℃、55℃、58℃、60℃、62℃、65℃、70℃、75℃、80℃、82℃、85℃或90℃的温度下发酵12d、15d、16d、18d、20d、22d、23d或25d。
根据本发明，步骤(4)所述灭菌及干燥包括：在焙烧炉内在100-180℃的温度下灭菌30-45min，并以180-200℃的温度进行干燥。
根据本发明，所述土壤调理剂的制备方法具体可以包括以下步骤：
(1)将黏土矿物、长石类矿物和镁铝水滑石分别粉碎成500-1000目的粒子以形成粉末状；
(2)将粉末状的黏土矿物、长石类矿物和镁铝水滑石进行混合，然后提纯并二次燃烧，所述二次燃烧包括以下步骤：
(a)第一次燃烧：将混合粉末在100-120℃的温度下加热2-3h进行焙烧；
(b)第二次燃烧：将经第一次燃烧的混合粉末在880-1000℃的温度下加热15-30min进行焙烧；
(3)将燃烧后的混合粉末与微生物菌种和天然植物提取物混合，并在50-90℃的温度下发酵12-25d；
(4)将发酵后的混合物在100-180℃的温度下灭菌30-45min，并以180-200℃的温度进行干燥；
(5)将草炭、膨润土、棒土、硼镁粉、秸秆粉、沼气渣、腐植酸、甲壳素和壳寡糖加入步骤(4)的混合物中，得到所述土壤调理剂。
示例性地，本发明所述土壤调理剂的制备方法包括以下步骤：
(1)将黏土矿物、长石类矿物和镁铝水滑石分别粉碎成600-800目的粒子以形成粉末状；
(2)将粉末状的黏土矿物、长石类矿物和镁铝水滑石进行混合，然后提纯并二次燃烧，所述二次燃烧包括以下步骤：
(a)第一次燃烧：将混合粉末在105℃的温度下加热2.5h进行焙烧；
(b)第二次燃烧：将经第一次燃烧的混合粉末在950℃的温度下加热18min进行焙烧；
(3)将燃烧后的混合粉末与微生物菌种和天然植物提取物混合，并在80℃的温度下发酵20d；
(4)将发酵后的混合物在120℃的温度下灭菌35min，并以195℃的温度进行干燥；
(5)将草炭、膨润土、棒土、硼镁粉、秸秆粉、沼气渣、腐植酸、甲壳素和壳寡糖加入步骤(4)的混合物中，得到所述土壤调理剂。
或者，本发明所述土壤调理剂的制备方法包括以下步骤：
(1)将黏土矿物、长石类矿物和镁铝水滑石分别粉碎成700-800目的粒子以形成粉末状；
(2)将粉末状的黏土矿物、长石类矿物和镁铝水滑石进行混合，然后提纯并二次燃烧，所述二次燃烧包括以下步骤：
(a)第一次燃烧：将混合粉末在100℃的温度下加热2h进行焙烧；
(b)第二次燃烧：将经第一次燃烧的混合粉末在880℃的温度下加热30min进行焙烧；
(3)将燃烧后的混合粉末与微生物菌种和天然植物提取物混合，并在60℃的温度下发酵12d；
(4)将发酵后的混合物在120℃的温度下灭菌40min，并以200℃的温度进行干燥；
(5)将草炭、膨润土、棒土、硼镁粉、秸秆粉、沼气渣、腐植酸、甲壳素和壳寡糖加入步骤(4)的混合物中，得到所述土壤调理剂。
为了施用方便，土壤调理剂需加工成一定的剂型。在本发明提供的一些实施例中，土壤调理剂的剂型为粉剂、颗粒剂或水悬浮剂。但本发明土壤调理剂的剂型并非局限于此，本领域技术人员认为可行的剂型均在本发明的保护范围之内。
在本发明提供的一些实施例中，制备土壤调理剂时的辅料可以是载体、粘结剂、防冻剂或增稠剂中的一种或两者以上的混合物。但本发明土壤调理剂的辅料并非局限于此，本领域技术人员认为可行的辅料均在本发明的保护范围之内。
粉剂为农药剂型的一种，其是一种或多种药剂和填料和少量助剂经混合、粉碎再混合至一定细度的粉状制剂，可直接使用，或添加适量填料和某些辅助剂稀释后使用，具有使用方便、药粒细、较能均匀分布、散布效率高、节省劳动力和加工费用较低的优点。在本发明提供的一些实施例中，土壤调理剂粉剂包括本发明提供的土壤调理组合物和载体。
作为优选，土壤调理剂粉剂中载体为硫酸钙、白炭黑或膨润土中的一种或两者以上的混合物。
进一步优选地，土壤调理剂粉剂中载体为硫酸钙、白炭黑和膨润土的混合物。
在本发明提供的一些实施例中，土壤调理剂粉剂中，本发明提供的土壤调理组合物11-80份，硫酸钙1-10份，白炭黑1-20份，膨润土1-87份。
本发明的土壤调理剂还可以颗粒剂或悬浮剂的形式进行制备，其制备方法以及用到的载体均为本领域技术人员公知的技术，在此不做特殊限定。
在第三方面，本发明还提供了如第一方面所述的土壤调理剂的用途，其包括将所述的土壤调理剂用于大田作物种植中，以促进大田作物的生长或病虫害的防治。
根据本发明，所述土壤调理剂的施用方式包括上述粉剂、颗粒剂或水悬浮剂形式，其中以粉剂的施用效果最好。
根据本发明，所述大田作物包括玉米、大豆、高粱、小麦或水稻等，其中最适宜将土壤调理剂施用于玉米，其对玉米植株的生长效果最显著。
第四方面，本发明还提供了如第一方面所述的土壤调理剂的使用方法，其包括将所述的土壤调理剂以粉末或颗粒施用于大田作物中；优选在大田作物播种前期、苗期进行施用。
将所述土壤调理剂在大田作物播种前期或苗期施用时，相比在其它生长阶段能够进一步提高大田作物的生长，有效防止病虫害的发生。
与现有技术相比，本发明至少具有以下有益效果：
本发明提供的土壤调理剂对有效磷和速效钾的利用率较高，将其用于作物栽培中，可促进大田作物生长，有效防治病虫害，使大田作物中玉米的亩产量可达到700公斤以上。
具体实施方式
为便于理解本发明，本发明列举实施例如下。本领域技术人员应该明了，所述实施例仅仅是帮助理解本发明，不应视为对本发明的具体限制。
实施例1
一种土壤调理剂，按重量份由以下原料组分组成：
黏土矿物50份、长石类矿物21份、镁铝水滑石15份、微生物菌种0.15份、天然植物提取物13份、草炭6份、膨润土6份、棒土4份、硼镁粉8份、秸秆粉5份、沼气渣8份、腐植酸3份、甲壳素3份和壳寡糖4份。
其中，黏土矿物为蒙脱石、绿泥石和海泡石的混合物，其质量配比为1:5:3；长石类矿物为钠长石和霞石的混合物，其质量配比为3:7；镁铝水滑石经单硬脂酸甘油酯改性；微生物菌种由地衣芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌和短小芽孢杆菌按质量比为1:1:1组成；天然植物提取物由冬葵子、郁金和川楝子按质量比为6:1:3组成。
土壤调理剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)将黏土矿物、长石类矿物和镁铝水滑石分别粉碎成600-800目的粒子以形成粉末状；
(2)将粉末状的黏土矿物、长石类矿物和镁铝水滑石进行混合，然后提纯并二次燃烧，所述二次燃烧包括以下步骤：
(a)第一次燃烧：将混合粉末在105℃的温度下加热2.5h进行焙烧；
(b)第二次燃烧：将经第一次燃烧的混合粉末在920℃的温度下加热15min进行焙烧；
(3)将燃烧后的混合粉末与微生物菌种和天然植物提取物进行混合，并在80℃的温度下发酵15d；
(4)将发酵后的混合物在焙烧炉内在180℃以下的高温旋转35min进行灭菌，并以200℃的温度进行干燥；
(5)将草炭、膨润土、棒土、硼镁粉、秸秆粉、沼气渣、腐植酸、甲壳素和壳寡糖加入步骤(4)的混合物中，得到所述土壤调理剂。
实施例2
与实施例1相比，除采用以下原料组成外，其它与实施例1相同。
一种土壤调理剂，按重量份由以下原料组分组成：
黏土矿物52份、长石类矿物20份、镁铝水滑石13份、微生物菌种0.1份、天然植物提取物12份、草炭7份、膨润土6份、棒土2份、硼镁粉6份、秸秆粉3份、沼气渣8份、腐植酸4份、甲壳素1份和壳寡糖3份。
其中，黏土矿物为蒙脱石、绿泥石和海泡石的混合物，其质量配比为2:4:1；长石类矿物为钠长石和霞石的混合物，其质量配比为1:5；镁铝水滑石经单硬脂酸甘油酯改性；微生物菌种由地衣芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌和短小芽孢杆菌按质量比为1:1:1组成；天然植物提取物由冬葵子、郁金和川楝子按质量比为3:1:5组成。
实施例3
与实施例1相比，除采用以下原料组成外，其它与实施例1相同。
一种土壤调理剂，按重量份由以下原料组分组成：
黏土矿物58份、长石类矿物25份、镁铝水滑石10份、微生物菌种0.2份、天然植物提取物15份、草炭5份、膨润土8份、棒土2份、硼镁粉10份、秸秆粉7份、沼气渣10份、腐植酸4份、甲壳素4份和壳寡糖5份。
其中，黏土矿物为蒙脱石、高岭土和伊利石的混合物，其质量配比为1:2:1；长石类矿物为钾长石和钠长石的混合物，其质量配比为3:5；镁铝水滑石未经改性；微生物菌种由地衣芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌和短小芽孢杆菌按质量比为1:2:1组成；天然植物提取物由冬葵子、郁金和川楝子按质量比为5:1:3组成。
实施例4
与实施例1相比，除采用以下制备方法外，其它与实施例1相同。
土壤调理剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)将黏土矿物、长石类矿物和镁铝水滑石分别粉碎成750-1000目的粒子以形成粉末状；
(2)将粉末状的黏土矿物、长石类矿物和镁铝水滑石进行混合，然后提纯并二次燃烧，所述二次燃烧包括以下步骤：
(a)第一次燃烧：将混合粉末在120℃的温度下加热2h进行焙烧；
(b)第二次燃烧：将经第一次燃烧的混合粉末在880℃的温度下加热30min进行焙烧；
(3)将燃烧后的混合粉末与微生物菌种和天然植物提取物进行混合，并在60℃的温度下发酵20d；
(4)将发酵后的混合物在焙烧炉内在120℃以下的高温旋转45min进行灭菌，并以190℃的温度进行干燥；
(5)将草炭、膨润土、棒土、硼镁粉、秸秆粉、沼气渣、腐植酸、甲壳素和壳寡糖加入步骤(4)的混合物中，得到所述土壤调理剂。
对比例1
与实施例1相比，除矿物质仅添加黏土矿物外，其它与实施例1相同。
对比例2
与实施例1相比，除矿物质仅添加长石类矿物外，其它与实施例1相同。
对比例3
与实施例1相比，除矿物质仅添加镁铝水滑石外，其它与实施例1相同。
对比例4
与实施例1相比，除不添加天然植物提取物外，其它与实施例1相同。
对比例5
与实施例1相比，除在土壤调理剂制备方法中只对混合粉末进行一次燃烧外，其它与实施例1相同。
土壤调理剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)将黏土矿物、长石类矿物和镁铝水滑石分别粉碎成600-800目的粒子以形成粉末状；
(2)将粉末状的黏土矿物、长石类矿物和镁铝水滑石进行混合，然后提纯并在105℃的温度下加热2.5h进行焙烧；
(3)将燃烧后的混合粉末与微生物菌种和天然植物提取物进行混合，并在80℃的温度下发酵15d；
(4)将发酵后的混合物在焙烧炉内在180℃以下的高温旋转35min进行灭菌，并以200℃的温度进行干燥；
(5)将草炭、膨润土、棒土、硼镁粉、秸秆粉、沼气渣、腐植酸、甲壳素和壳寡糖加入步骤(4)的混合物中，得到所述土壤调理剂。
对比例6
与实施例1相比，除在土壤调理剂制备方法中只对混合粉末进行一次燃烧外，其它与实施例1相同。
土壤调理剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)将黏土矿物、长石类矿物和镁铝水滑石分别粉碎成600-800目的粒子以形成粉末状；
(2)将粉末状的黏土矿物、长石类矿物和镁铝水滑石进行混合，然后提纯并在920℃的温度下加热15min进行焙烧；
(3)将燃烧后的混合粉末与微生物菌种和天然植物提取物进行混合，并在80℃的温度下发酵15d；
(4)将发酵后的混合物在焙烧炉内在180℃以下的高温旋转35min进行灭菌，并以200℃的温度进行干燥；
(5)将草炭、膨润土、棒土、硼镁粉、秸秆粉、沼气渣、腐植酸、甲壳素和壳寡糖加入步骤(4)的混合物中，得到所述土壤调理剂。
以下是采用实施例1-4和对比例1-6制备的土壤调理剂用于大田作物的栽培。
一、基本情况
试验日期：2015年4月-2015年9月
试验地点：北京市顺义区大孙各庄镇环发所顺义基地
试验作物：玉米
研究内容：土壤调理剂对玉米生长促进效果
二、试验设计
在大田种植的玉米上(苗期)施用实施例1-4和对比例1-6制备的土壤调理剂粉剂，以清水为对照组。
(一)试验材料
(1)玉米品种
玉米品种，购于北京市中国农业科学院作物科学研究所。
(2)施用的肥料品种及生产厂家
生物腐植酸(BHA)，由福建绿洲生化有限公司提供；
微生物复合肥(WN)，在北京世纪阿姆斯生物技术有限公司购买。
(3)试验小区
试验有4个处理，3次重复。
三、试验结果
(一)玉米生长情况
在成熟期测量玉米株高、穗位、叶长，单位：米；测量棒长、棒围、叶宽、茎粗，单位：厘米，取测量平均值。
表1
株高/m 穗位/m 叶长/m 棒长/cm 棒围/cm 叶宽/cm 茎粗/cm
实施例1 3.44 1.36 0.98 24.5 23.8 12.6 9.24
实施例2 3.22 1.38 0.95 22.9 22.1 11.5 9.22
实施例3 3.16 1.30 0.97 23.2 22.5 12.5 9.20
实施例4 3.38 1.31 0.94 24.4 22.0 11.6 9.22
对比例1 3.01 1.21 0.78 20.5 21.8 10.1 9.04
对比例2 3.06 1.17 0.82 21.9 21.9 10.5 9.11
对比例3 3.10 1.19 0.91 21.2 21.8 11.2 9.12
对比例4 3.12 1.21 0.88 22.0 22.0 11.5 9.15
对比例5 2.98 1.04 0.82 20.0 21.1 10.0 8.85
对比例6 2.87 1.10 0.78 20.5 21.6 10.1 8.42
(二)测量土壤情况
苗期施用实施例1-4和对比例1-6制备的土壤调理剂粉剂后，在成熟期测量土壤pH、有机质、全氮、有效磷和速效钾的情况。
表2
土壤pH 有机质(％) 全氮(g/kg) 有效磷(mg/kg) 速效钾(mg/kg)
实施例1 7.61 7.82 0.705 12.45 90.65
实施例2 7.33 7.64 0.743 11.36 85.36
实施例3 7.18 7.09 0.798 8.34 82.93
实施例4 7.45 7.11 0.678 10.05 88.12
对比例1 7.91 6.01 0.745 10.41 82.45
对比例2 7.35 6.10 0.723 11.10 85.06
对比例3 7.68 6.22 0.710 11.21 82.31
对比例4 7.41 7.00 0.700 12.01 85.06
对比例5 7.95 6.04 0.685 10.05 80.12
对比例6 7.81 6.61 0.694 11.03 81.78
(二)测量玉米产量
苗期施用实施例1-4和对比例1-6制备的土壤调理剂粉剂后，收获期计算平均亩产量。
表3
通过上述结果可以看出：
(1)根据表1中的玉米测量数据可以看出，实施例1-4制备的土壤调理剂产品用于大田玉米，其长势较好；经测量，其施用后的玉米株高、穗位、叶长、棒长等指标均优于对比例1-6，说明实施例1-4制备的土壤调理剂对玉米生长具有明显促进作用。
(2)根据表2中的土壤测量指标可以看出，除去磷和钾流失情况，实施例1-4制备的土壤调理剂产品对有效磷和速效钾的利用率较对比例1-6要高；由于磷对玉米植株发育及各生理过程均有促进作用，尤其是在苗期，能促进根的发育，可以解释玉米测量数据株高、棒长、叶宽均高于对比例1-6。
(3)根据表3中的玉米亩产量数据可以看出，实施例1-4制备的土壤调理剂产品用于大田玉米时，能促进玉米产量的显著增加。
申请人声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的详细工艺设备和工艺流程，但本发明并不局限于上述详细工艺设备和工艺流程，即不意味着本发明必须依赖上述详细工艺设备和工艺流程才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。

Claims (10)

1.一种土壤调理剂，其特征在于，按重量份含有以下原料组分：
黏土矿物32-60份、长石类矿物15-30份、镁铝水滑石10-15份、微生物菌种0.1-0.5份、天然植物提取物12-15份、草炭5-10份、膨润土6-8份、棒土2-5份、硼镁粉5-10份、秸秆粉3-7份、沼气渣6-10份、腐植酸2-5份、甲壳素1-4份和壳寡糖1-5份。
2.如权利要求1所述的土壤调理剂，其特征在于，按重量份含有以下原料组分：
黏土矿物40-55份、长石类矿物18-25份、镁铝水滑石12-15份、微生物菌群0.1-0.2份、天然植物提取物12-14份、草炭5-8份、膨润土6-7份、棒土2-4份、硼镁粉5-8份、秸秆粉3-6份、沼气渣6-8份、腐植酸2-4份、甲壳素1-3份和壳寡糖1-4份。
3.如权利要求1或2所述的土壤调理剂，其特征在于，所述黏土矿物选自含有SiO2、Al2O3、Fe2O3、MgO的天然矿石；
优选地，所述长石类矿物为钾长石、钠长石或霞石中的任意一种或至少两种的混合物；
优选地，所述天然植物提取物由冬葵子、郁金和川楝子按(3-7):(1-6):(3-5)的质量比组成；
优选地，所述微生物菌种含有地衣芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌和短小芽孢杆菌；
优选地，所述地衣芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌和短小芽孢杆菌的质量比为(1-5):(5-1):(1-5)。
4.如权利要求1-3之一所述的土壤调理剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将黏土矿物、长石类矿物和镁铝水滑石分别粉碎成500-1000目的粒子以形成粉末状；
(2)将粉末状的黏土矿物、长石类矿物和镁铝水滑石混合，然后提纯并进行二次燃烧；
(3)将燃烧后的混合粉末与微生物菌种和天然植物提取物混合，并发酵；
(4)将发酵后的混合物进行灭菌及干燥；
(5)将草炭、膨润土、棒土、硼镁粉、秸秆粉、沼气渣、腐植酸、甲壳素和壳寡糖加入步骤(4)的混合物中，得到所述土壤调理剂。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，步骤(2)所述二次燃烧包括以下步骤：
(a)第一次燃烧：将混合粉末在100-120℃的温度下加热2-3h进行焙烧；
(b)第二次燃烧：将经第一次燃烧的混合粉末在880-1000℃的温度下加热15-30min进行焙烧。
6.如权利要求4或5所述的方法，其特征在于，步骤(3)所述发酵是在50-90℃的温度下发酵12-25d；
优选地，步骤(4)所述灭菌及干燥包括：在100-180℃的温度下灭菌30-45min，并以180-200℃的温度进行干燥。
7.如权利要求4-6之一所述的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
(1)将黏土矿物、长石类矿物和镁铝水滑石分别粉碎成500-1000目的粒子以形成粉末状；
(2)将粉末状的黏土矿物、长石类矿物和镁铝水滑石混合，然后提纯并进行二次燃烧；所述二次燃烧包括以下步骤：
(a)第一次燃烧：将混合粉末在100-120℃的温度下加热2-3h进行焙烧；
(b)第二次燃烧：将经第一次燃烧的混合粉末在880-1000℃的温度下加热15-30min进行焙烧；
(3)将燃烧后的混合粉末与微生物菌种和天然植物提取物混合，并在50-90℃的温度下发酵12-25d；
(4)将发酵后的混合物在100-180℃的温度下灭菌30-45min，并以180-200℃的温度进行干燥；
(5)将草炭、膨润土、棒土、硼镁粉、秸秆粉、沼气渣、腐植酸、甲壳素和壳寡糖加入步骤(4)的混合物中，得到所述土壤调理剂。
8.如权利要求1-3之一所述的土壤调理剂的用途，其特征在于，将所述的土壤调理剂用于大田作物种植中，以促进大田作物的生长或病虫害的防治。
9.如权利要求8所述的用途，其特征在于，所述大田作物包括玉米、大豆、高粱、小麦或水稻，优选玉米。
10.如权利要求1-3之一所述的土壤调理剂的使用方法，其特征在于，将所述的土壤调理剂以粉末或颗粒施用于大田作物中；优选在大田作物播种前期、苗期进行施用。
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