CN106833664A

CN106833664A - 土壤调理剂及其制备方法

Info

Publication number: CN106833664A
Application number: CN201611228357.0A
Authority: CN
Inventors: 石朋飞; 陈彬; 穆光远; 阚学飞; 黄春燕; 张敏
Original assignee: Shenzhen Batian Ecotypic Engineering Co Ltd
Current assignee: Shenzhen Batian Ecotypic Engineering Co Ltd
Priority date: 2016-12-27
Filing date: 2016-12-27
Publication date: 2017-06-13

Abstract

本发明公开了一种土壤调理剂及其制备方法，制备方法包括：将牡蛎壳煅烧处理后粉碎成牡蛎壳粉；将牡蛎壳粉与复合微生物菌剂按照重量比20～35：1～5混合，制得第一混合物；将第一混合物与腐植酸、硼泥、浒苔粉、松土精按照重量比21～40：10～20:5～10：10～20：0.01～2混合，制得第二混合物；将第二混合物与糖蜜酒精废液按照重量比46～72：8～19混合造粒。本发明制备方法，制备过程中利用的原料是廉价废弃的牡蛎壳、硼泥、糖蜜酒精废液、以及廉价的风化煤腐植酸，浒苔粉，原料成本低；而且制备过程简单快速，提升了生产效率；制备得到的调理剂从宏观物理结构和微观的根系环境等多种手段的共同结合对土壤进行改良，施用后的效果显现比较快，且持久。

Description

土壤调理剂及其制备方法

技术领域

本发明涉及土壤改良技术领域，尤其涉及一种具有生物活性的土壤调理剂及其制备方法。

背景技术

粮食和经济作物的正常生长发育有赖于良好的土壤环境，中性土壤环境最有利于大多数植物的生长，过酸和过碱的环境不利于大多数植物的正常生长。我国在早先几十年的农业种植中，粮食增产主要依赖大量施用化肥，长时间的过量施肥造成土壤板结，有机质下降、有益微生物减少，土壤酸化。酸性土壤中，铁铝氧化物明显富积，生物物质循环非常迅速，土壤盐基饱和度较低；并且容易遭受强烈的淋溶作用，土壤中钾、钙和镁等盐基性养分含量低，酸化还使土壤阳离子交换量减小，土壤的保肥能力下降，十分影响生态农业的可持续发展；因此，在种植中常需要对土壤进行调理改良。

过量施肥土壤调理的方法，比较常用的有水利改良、化学改良和生物改良。而从最终引起改变土壤的物质、元素成分的效果上，只有化学改良和生物改良这两种改良技术比较直接和显著。其中，化学改良是直接向土壤中施用石灰类、氧化物类、碳酸盐类等化学成分，直接对土壤成分进行改变。而生物改良是施用微菌肥、或者种植耐受性作物等，通过利用土壤中的失衡元素进行生物代谢，从而使土壤元素成分改变。上述化学改良采用的调理剂在施用后容易流失、并且由于田地中的土壤量巨大，调理剂施用之后只能初步在土壤的表层宏观上有一个整体的改变，而不能有效地使改变的效果达到作物根系的微观环境层面。因此，实现生态农业的可持续发展的土壤改良多倾向于采用生物改良来进行。

生物改良剂中，比较有代表性的一些调理剂如CN105462595A号专利，其利用庞大的复合微生物菌群(包括巨大芽胞杆菌、地衣芽孢杆菌、分散泛菌和荧光假单胞菌)，对土壤中吸附态有机磷、无机磷进行分解，能提高土壤肥力，改善土壤成分。又比如CN 105694897A号专利公开的土壤调理剂，其利用动物骨骼粉、氨基酸类化合物、N-脂肪酰基氨基酸盐、非离子型纤维素醚类结合，降低土壤的容重、提高土壤孔隙度和疏松度，改良土壤成分和结构。

以上的复合土壤调理剂，其所含有的几种高分子类成分施用于土壤之后降解周期比较长，调理剂的效果发生缓慢；并且特定复合菌种和含有这些成分需要提前各自制备获取，除了增加肥料成本之外还延长了调理剂的生产周期。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种具有生物活性的土壤调理剂及其制备方法，旨在加快调理剂的生产制备效率、降低成本并提升调理剂对土壤改良的功效。

为实现上述目的，本发明提供的土壤改良剂的制备方法，包括如下步骤：

将牡蛎壳煅烧处理后进行粉碎，制成牡蛎壳粉；

将所述牡蛎壳粉与复合微生物菌剂按照重量比20～35：1～5混合，制得第一混合物；其中，所述复合微生物菌剂包括枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、多黏芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌和解淀粉芽孢杆菌中的至少一种；

将所述第一混合物与腐植酸、硼泥、浒苔粉、松土精按照重量比21～40：10～20:5～10：10～20：0.01～2混合，制得第二混合物；

将所述第二混合物与糖蜜酒精废液按照重量比46～72：8～19混合造粒。

本发明还提出一种由上述方法步骤直接制备得到的土壤调理剂产品。

本发明的上述制备方法和制备得到的土壤调理剂，制备过程中利用的原料是廉价废弃的牡蛎壳、硼泥、糖蜜酒精废液、以及廉价的风化煤腐植酸，浒苔粉，原料成本低；而且制备过程简单快速，提升了生产效率；而且上述原料所具有的成分，不但能改善土壤的物理性状和土壤的团粒结构，还能提升改善作物在土壤中代谢的根系微环境；并结合松土精、牡蛎壳粉等载体和活化功效，以及活性微生物菌剂，使得本案的调理剂具有良好的保持性；且作用效果是宏观物理结构和微观的根系环境等多种手段的共同结合，施用后的效果显现比较快，且效果持久。

具体实施方式

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，做进一步说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明提供一种采用糖蜜酒精废液、牡蛎壳为原料制备土壤调理剂的方法，包括如下步骤：

S10，将牡蛎壳于200～350℃中煅烧处理后粉碎，制成牡蛎壳粉；

S20，将步骤S10制备的牡蛎壳粉与复合微生物菌剂按照重量比20～35：1～5充分混合，获得第一混合物；

S30，将步骤S20制备的第一混合物与腐植酸、硼泥、浒苔粉、松土精按照重量比21～40：10～20:5～10：10～20：0.01～2充分混合，制备第二混合物；

S40，将步骤S30制备的第二混合物与糖蜜酒精废液按照重量比46～72：8～19混合造粒造粒，出料之后即为本发明的土壤调理剂。

本发明的上述方法，以来源广泛、价格低廉的原料快速地制备具有生物活性的土壤调理剂。首先上述方法步骤S10中，采用的牡蛎壳作为改良剂的载体。牡蛎壳本身是贝壳类物质，其物理构造可以分为角质层、棱柱层、珍珠层组成，主要部分为棱柱层、叶片状结构，并且还含有大量2～10μm的微孔结构。并且步骤S10中煅烧18～30min对钙进行活化，有利于吸附调理剂以及土壤中的微生物，保持其活性；并且牡蛎壳在酸性土壤中使用与土壤中的氢离子作用，能够提供充足的活性钙供植物吸收。当然在该步骤S10之前，获取的牡蛎壳原料可以先进行清洗处理，去除表面的盐分。

然后步骤S20将复合微生物菌剂与煅烧处理的牡蛎壳粉混合，使复合微生物菌剂附载结合到牡蛎壳粉的纳米微结构上，保持活性。并且进一步针对长期施肥造成的土壤结构失衡的问题，该步骤S20中特异性采用的复合微生物菌剂选用枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、多黏芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、解淀粉芽孢杆菌中的至少一种。这些复合菌剂中，枯草芽孢杆菌菌体体积比一般病源菌分子大四倍数，相比土壤中的其他细菌占据空间优势，施用于土壤中之后不会被土壤中的其他竞争性细菌抑制；并且其生长中产生强度极为优良的天然材料聚麸胺酸，为土壤的保护膜，防止土壤有机质及水份流失；还能再增殖的同时，会释出高活性的分解酵素，将土壤中的难分解的大分子物质分解成可利用的小分子物质。而另外搭配的巨大芽胞杆菌、地衣芽孢杆菌可以对土壤中吸附态有机磷、无机磷进行分解，能提高土壤肥力，改善土壤成分。另外复合菌剂中包含的同属的多黏芽孢杆菌和解淀粉芽孢杆菌，可以进一步增强复合菌剂的生长和繁殖的能力，协同改变土壤的成分结构。

步骤S30进一步向步骤S20制备的第一混合物中补充添加腐植酸、硼泥、浒苔粉、松土精这些成分；其中，腐植酸对土壤的结构具有多种优良的效果，一方面其自身是多环稠环有机化合物，在改善营养条件的同时，加剧土壤中微生物的代谢活动量，加快促进土壤中微生物的转化，提升土壤团粒结构的形成，而当土壤团粒结构变好时其容量降低空隙度增大，有利于提升土壤的通透性；

在该步骤S30中，多种物料成分的全部混合操作可以一次进行，也可以分次进行；比如先将腐植酸、硼泥、浒苔粉、松土精这些成分均匀混合后，然后再加入步骤S20的第一混合物共混，最终得到第二混合物，既便于混合过程的操作，也可以尽可能保证物料成分尽可能的混合均匀。

最后步骤S40将步骤S30制备的第二混合物与糖蜜酒精废液于50～60℃条件下混合造粒，出料之后即为本发明的土壤调理剂。其中采用的糖蜜酒精废液是蔗糖生产的副产物，含有大量的营养物质，酒精废液干固物60％以上为有机质，其中含有糖、蛋白质、维生素、氮、磷、钾等。在本发明中添加之后，既可以作为有机养料，还可以对土壤本身的粗粘粒，细粘粒，胶质粘粒的结构比例有比较良好的平衡和修复。当然，在该步骤S40中糖蜜酒精废液的废液形态，在与第二混合物的混合过程可以采用喷洒的方式添加。

本发明的上述制备方法，土壤改良剂制备过程中利用的原料是廉价废弃的牡蛎壳、硼泥、糖蜜酒精废液、以及廉价的风化煤腐植酸进行，浒苔粉，原料成本低；而且制备过程简单快速，提升了生产效率；而且上述原料所具有的成分，不但能改善土壤的物理性状和土壤的团粒结构，还能提升改善作物在土壤中代谢的根系微环境；并结合松土精、牡蛎壳粉等载体，以及活性微生物菌剂，使得本案的调理剂具有良好的保持性；且作用效果是宏观物理结构和微观的根系环境等多种手段的共同结合，施用后的效果显现比较快，且效果持久。

而步骤S20中所用的复合微生物菌剂，本发明上述所特异性选用的菌种都同属于芽孢杆菌属，相互之间具有良好的共生性，增值代谢能力略有差异，但是在调理剂中存在载体微环境、以及丰富营养成分下，相互之间可以良好地生长和繁殖，单独使用或者多种同时使用均可以；当然基于功效性和对土壤的功效上，多种搭配使用上效果更好一些。

本发明中可以采用有机质含量20％～35％、游离氨基酸含量30g/L～100g/L的糖蜜酒精废液。其中硼泥也采用氧化镁20％～40％(质量分数)、二氧化硅20％～30％、以及三氧化二硼0.5％～6％的原料进行。而其他的原料如腐植酸、浒苔粉采用活化处理后的产品。

基于上述土壤调理剂的制备方法，本发明进一步还提出由上述制备方法直接制备得到的土壤调理剂产品。本发明由上述方法制备得到的土壤调理剂产品，成分上除了复合微生物菌剂能够有效抑制有害菌生长、提高作物抗病能力外，含有大量的中微量元素，能够为作物提供所需的钙、镁、硅、硼、铁等元素，配合腐植酸、浒苔、小分子有机碳使用能够补充植物碳营养，改善作物根际环境，刺激根系生长，提高抗逆性，改善果实品质，增加产量。

为使本发明上述土壤调理剂制备过程的细节更利于本领域技术人员的理解和实施，以及突出本案制备的土壤调理剂的进步性效果，以下通过具体的实施例来对本案的上述内容进行举例说明。

实施例1

在本实施例1中，按照如下步骤制备本发明的土壤调理剂：

S10，将获取的废弃牡蛎壳用水冲洗1遍后，于280℃煅烧25min，然后球磨粉碎；

S20，取步骤S10球磨粉碎得到的牡蛎壳粉40kg，与2kg复合微生物菌(含有购买得到的枯草芽孢杆菌以及巨大芽孢杆菌两种，比例约为1:2)充分混合，得到菌剂混合物；

S30，将25kg腐植酸、4kg硼泥、20kg浒苔粉、0.01kg松土精充分混合，得到预混合物；

S40，将步骤S20的菌剂混合物与步骤S30得到的预混合物于60℃滚筒中充分混合后，喷洒9kg酒精废液，造粒，干燥后即为本案的土壤调理剂产品。

用本实例制备的土壤调理剂用于农化试验，验证在土壤改良上的功效情况：

将上述制备获得的土壤调理剂，施用至合适土方面积(大致施用比例每亩试验田施用本案的调理剂20～30kg)的小范围隔离酸化板结的实验田(土壤pH值大多在4.5～5.5之间)中，翻整土地表面后，种豌豆苗进行作物种植测试。移摘之后检查豌豆苗的生长情况，发现豌豆苗根系和侧芽苞没有萎缩，而且在1个月左右之后，拔取豌豆苗查视其根部，发现根部根须的数量和长度，比正常酸化板结地移植的豌豆苗的根须要大很多。

在豌豆达到成熟时进行收获，并且抽取试验田的表层土壤样品进行化验监测，pH值提升到5.8左右。同时，翻整田地后持续用该实施例1的调理剂继续种植，持续种植3轮之后，试验田的pH值提升到6.5以上，而且收获到的作物的根系和植株高度要强于正常酸化板结地移植的豌豆株，作物生长明显壮。并且检视几轮种植之后的土壤团粒大小以及柔软性，都有比较显著的提升。

实施例2

在本实施例2中，按照如下步骤制备本发明的土壤调理剂：

S20，取步骤S10球磨粉碎得到的牡蛎壳粉51kg，与3kg复合微生物菌剂(含有购买获得的枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、多黏芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、解淀粉芽孢杆菌这五种，每一种占比重基本相同)充分混合，得到菌剂混合物；

S30，将29kg腐植酸、5.5kg硼泥、32kg浒苔粉、0.01kg松土精充分混合，得到预混合物；

S40，将步骤S20的菌剂混合物与步骤S30得到的预混合物于60℃滚筒中充分混合后，喷洒11kg酒精废液，造粒，干燥后即为本案的土壤调理剂产品。

为了验证该实例中制得的调理剂的效果，按照实施例1中相同的方式进行农化试验，一轮种植之后，抽取试验田的表层土壤样品进行化验监测，土壤的pH值提升到6.0左右，继续持续3轮种植之后，再度检测试验田的pH值提升到6.5以上，而且种植的作物的株高、叶面面积相比对比的空白试验田要高出约20％。

从上述实例的结果上看，首先调理剂本身成分中含有的成分作为消耗性物质、微生物物质，从两方面相互协同，能促进土壤物理结构的形成及土壤养分的再生和有效化，从而为后续植物生长创造了良好的环境。试验中所用的豆科作物本身具有良好的固氮功能，并且还能积累土壤固氮菌，利于土壤结构的改良；并且在有效改善土壤的同时，提升作物根系能力，能缓解在初期种植过程中作物根部微环境不适导致失衡土壤地初期作物种植困难的问题。

以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims

1.一种土壤改良剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

将牡蛎壳煅烧处理后进行粉碎，制成牡蛎壳粉；

2.如权利要求1所述的土壤改良剂的制备方法，其特征在于，将所述牡蛎壳煅烧处理后进行粉碎步骤中，煅烧过程于200～350℃温度条件下进行。

3.如权利要求2所述的土壤改良剂的制备方法，其特征在于，将所述牡蛎壳煅烧处理后进行粉碎步骤，煅烧过程的时间控制18～30min。

4.如权利要求1至3任一项所述的土壤改良剂的制备方法，其特征在于，将所述第一混合物与腐植酸、硼泥、浒苔粉、松土精按照重量比21～40：10～20:5～10：10～20：0.01～2混合的步骤中，

所述糖蜜酒精废液原料采用有机质含量在20％～35％、游离氨基酸含量30g/L～100g/L的糖蜜酒精废液。

5.如权利要求1至3任一项所述的土壤改良剂的制备方法，其特征在于，将所述第一混合物与腐植酸、硼泥、浒苔粉、松土精按照重量比21～40：10～20:5～10：10～20：0.01～2混合的步骤中，

所述硼泥原料采用含氧化镁20％～40％、二氧化硅20％～30％、以及三氧化二硼0.5％～6％的硼泥。

6.如权利要求1至3任一项所述的土壤改良剂的制备方法，其特征在于，将所述第二混合物与糖蜜酒精废液按照重量比46～72：8～19混合造粒步骤中，造粒过程于50～60℃条件下进行。

7.一种土壤改良剂，其特征在于，根据权利要求1至6任一项所述的土壤改良剂的制备方法制备得到。