CN107118052A - 一种有机生态土壤循环调理剂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种有机生态土壤循环调理剂，其原料由以下重量份数的组分组成：大豆秸秆25‑40份、沙蓬草20‑30份、糖渣15‑25份、畜禽粪便5‑10份、厌氧发酵菌剂3‑5份、好氧发酵菌剂3‑5份、松土精1‑2份。此外，本发明还提供了一种有机生态土壤循环调理剂的制备方法。本发明的机生态土壤循环调理剂能够有效改善土壤酸化、盐碱化以及板结的问题，并为土壤微生物以及植物提供足够的营养成分，此外，本发明采用纯生物原料，绿色环保，不对土壤和环境造成危害。

Description

一种有机生态土壤循环调理剂及其制备方法

技术领域

本发明属于土壤调理技术领域，具体涉及一种有机生态土壤循环调理剂及其制备方法。

背景技术

我国是一个农业大国，大量化肥农药的使用，虽然解决了粮食的数量问题，增加了经济收入，但是又带来了更为严重的土壤酸化、盐碱化、板结等问题，并且由于化学药物、激素、氯根、亚硝酸盐等有害物质残留超标，土壤的微环境遭到破坏，耕地健康退化及安全受到严重影响，在很大程度上威胁到粮食和农业的可持续发展，直接或间接危害到人类的生存环境和身体健康。

现有的采用粪肥、秸秆、绿肥等有机肥料制成的土壤调理剂大多呈中性，对土壤的pH值改善作用不大，对土壤的碳库补充效率低下，对土壤微生物的提升作用较缓慢，需要长期投入才能取得效果，从而增加使用成本。而采用化学物质的调理剂虽然成本较低，改善效率较高，但是由于使用的化学成分，所以也会危害农田环境生态安全。

因此，如何经济有效的改变土壤物理环境，减少化肥农药的使用量，恢复土壤生态系统的平衡和健康，已经成为当前我国生态农业可持续发展厄待解决的关键问题。

发明内容

本发明提供的一种有机生态土壤循环调理剂，解决了现有的生物土壤调理剂调理效果缓慢，成本高的问题，以及现有化学调理剂虽然见效快，但容易导致农田污染的问题。

本发明的第一个目的是提供一种有机生态土壤循环调理剂，其原料由以下重量份数的组分组成：大豆秸秆25-40份、沙蓬草20-30份、糖渣15-25份、畜禽粪便5-10份、厌氧发酵菌剂3-5份、好氧发酵菌剂3-5份、松土精1-2份。

优选的，所述有机生态土壤循环调理剂，其原料由以下重量份数的组分组成：大豆秸秆30份、沙蓬草25份、糖渣20份、畜禽粪便8份、厌氧发酵菌剂4份、好氧发酵菌剂4份、松土精1.5份。

优选的，所述糖渣为甜菜糖渣、玉米糖渣、甘蔗糖渣中的一种或两种。

优选的，所述畜禽粪便为鲜鸡粪、鲜猪粪、鲜牛粪、鲜羊粪、鲜马粪中的一种或多种。

优选的，所述厌氧发酵菌剂为巨大芽孢杆菌、保加利亚乳酸杆菌、嗜酸乳酸杆菌按照2：1：1的质量比配制而成。

优选的，所述好氧发酵菌剂为枯草芽孢杆菌、嗜纤维菌、链霉菌按照2：1：1的质量比配制而成。

本发明的第二个目的是提供一种有机生态土壤循环调理剂的制备方法，包括以下步骤：

步骤1，分别称取大豆秸秆25-40份、沙蓬草20-30份、糖渣15-25份、畜禽粪便5-10份、厌氧发酵菌剂3-5份、好氧发酵菌剂3-5份、松土精1-2份；

步骤2，将步骤1中称取的大豆秸秆粉碎成粒度≤1mm的料渣，得到大豆秸秆料渣；

将步骤1中称取的糖渣粉碎成粒度≤1mm的料渣，得到糖渣料渣；

将步骤1中称取的沙蓬草剪成碎片，得到沙蓬草碎片；

将上述大豆秸秆料渣、糖渣料渣和沙蓬草碎片混合均匀，得到混合料渣，将混合料渣置于容器中，往容器中加入相当于混合料渣重量0.5-1倍的水，并且在加水的过程中持续搅拌混合料渣，加水完毕后静置12-24h，然后往容器中加入厌氧发酵菌剂，搅拌均匀后将容器密封，并用温度计检测容器内温度，当容器内温度达到50℃时计为发酵开始，发酵3-5d，混合料渣变软且呈黑褐色时结束发酵，得到到厌氧发酵液；

步骤3，将步骤1中称取的畜禽粪便置于容器中，翻动、搅碎，然后往其中加入相当于畜禽粪便重量1-2倍的水，搅拌至畜禽粪便湿润均匀为止，再将容器密封，堆沤3-5d，得到畜禽粪便发酵液；

步骤4，将步骤2中的厌氧发酵液和步骤3中的畜禽粪便发酵液混合，然后往其中加入步骤1中称取的好氧发酵菌剂，搅拌均匀，在常温下堆置发酵，发酵过程中检测发酵温度，当温度升至60℃以上时，将混合物料翻堆，此后每隔12-24h翻堆一次，并随时检测物料的含水率，当含水率≤25％时结束发酵，得到好氧发酵液；

步骤5，往好氧发酵液中加入步骤1中称取的松土精，搅拌均匀，即得到所述有机生态土壤循环调理剂。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

1)本发明的有机生态土壤循环调理剂的原料基本上都由呈中性或碱性的生物原料制备而成，不仅可以改善土壤土质，而且还给土壤提供了供植物生长的各种营养成分。

2)本发明的有机生态土壤循环调理剂采用碱性作物沙蓬草作为原料，沙蓬草发酵后一方面能够中和秸秆和畜禽粪便发酵过程中产生的酸，还能有效改善作物根际土壤的pH值。

3)本发明的有机生态土壤循环调理剂中生物原料采用厌氧发酵和好氧发酵相配合的工艺，使生物原料中有益成分完全发酵出来，为土壤中微生物提供足够食源，同时也为植物生长蓄积营养成分。

具体实施方式

为了使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案能予以实施，下面结合具体实施例对本发明作进一步说明，但所举实施例不作为对本发明的限定。

本发明中所用巨大芽孢杆菌、保加利亚乳酸杆菌、嗜酸乳酸杆菌、枯草芽孢杆菌、嗜纤维菌、链霉菌均购买于中国农业微生物菌种保藏管理中心，下述各实施例中所述实验方法，如无特殊说明，均为常规方法。

实施例1

一种有机生态土壤循环调理剂，其原料由以下重量份数的组分组成：大豆秸秆25份、沙蓬草30份、甜菜糖渣25份、鲜鸡粪5份、厌氧发酵菌剂5份、好氧发酵菌剂5份、松土精1份；

其中，厌氧发酵菌剂为巨大芽孢杆菌、保加利亚乳酸杆菌、嗜酸乳酸杆菌按照2：1：1的质量比配制而成；

好氧发酵菌剂为枯草芽孢杆菌、嗜纤维菌、链霉菌按照2：1：1的质量比配制而成。

具体按照如下步骤制备：

步骤1，分别称取大豆秸秆25份、沙蓬草30份、甜菜糖渣25份、鲜鸡粪5份、厌氧发酵菌剂5份、好氧发酵菌剂5份、松土精1份；

步骤2，将步骤1中称取的大豆秸秆粉碎成粒度为0.8mm的料渣，得到大豆秸秆料渣；

将步骤1中称取的甜菜糖渣粉碎成粒度为0.8mm的料渣，得到甜菜糖渣料渣；

将步骤1中称取的沙蓬草剪成碎片，得到沙蓬草碎片；

将上述大豆秸秆料渣、甜菜糖渣和沙蓬草碎片混合均匀，得到混合料渣，将混合料渣置于容器中，往容器中加入相当于混合料渣重量0.5倍的水，并且在加水的过程中持续搅拌混合料渣，加水完毕后静置12h，然后往容器中加入厌氧发酵菌剂，搅拌均匀后将容器密封，并用温度计检测容器内温度，当容器内温度达到50℃时计为发酵开始，发酵5d，混合料渣变软且呈黑褐色时结束发酵，得到到厌氧发酵液；

步骤3，将步骤1中称取的鲜鸡粪置于容器中，翻动、搅碎，然后往其中加入相当于鲜鸡粪重量1倍的水，搅拌至鲜鸡粪湿润均匀为止，再将容器密封，堆沤5d，得到鲜鸡粪发酵液；

步骤4，将步骤2中的厌氧发酵液和步骤3中的鲜鸡粪发酵液混合，然后往其中加入好氧发酵菌剂，搅拌均匀，然后在常温下堆置发酵，发酵过程中检测发酵温度，当温度升至60℃以上时，将混合物料翻堆，此后每隔12h翻堆一次，并随时检测物料的含水率，当含水率为21％时结束发酵，得到好氧发酵液；

步骤5，往好氧发酵液中加入步骤1中称取的松土精，搅拌均匀，即得到所述有机生态土壤循环调理剂。

实施例2

一种有机生态土壤循环调理剂，其原料由以下重量份数的组分组成：大豆秸秆30份、沙蓬草25份、玉米糖渣20份、鲜猪粪8份、厌氧发酵菌剂4份、好氧发酵菌剂4份、松土精1.5份；

其中，厌氧发酵菌剂为巨大芽孢杆菌、保加利亚乳酸杆菌、嗜酸乳酸杆菌按照2：1：1的质量比配制而成的；

好氧发酵菌剂为枯草芽孢杆菌、嗜纤维菌、链霉菌按照2：1：1的质量比配制而成。

具体按照如下步骤制备：

步骤1，分别称取大豆秸秆30份、沙蓬草25份、玉米糖渣20份、鲜猪粪8份、厌氧发酵菌剂4份、好氧发酵菌剂4份、松土精1.5份；

步骤2，将步骤1中称取的大豆秸秆粉碎成粒度为0.5mm的料渣，得到大豆秸秆料渣；

将步骤1中称取的玉米糖渣粉碎成粒度为0.5mm的料渣，得到玉米糖渣料渣；

将步骤1中称取的沙蓬草剪成碎片，得到沙蓬草碎片；

将上述大豆秸秆料渣、玉米糖渣料渣和沙蓬草碎片混合均匀，得到混合料渣，将混合料渣置于容器中，往容器中加入相当于混合料渣重量0.8倍的水，并且在加水的过程中持续搅拌混合料渣，加水完毕后静置18h，然后往容器中加入厌氧发酵菌剂，搅拌均匀后将容器密封，并用温度计检测容器内温度，当容器内温度达到50℃时计为发酵开始，发酵4d，混合料渣变软且呈黑褐色时结束发酵，得到到厌氧发酵液；

步骤3，将步骤1中称取的鲜猪粪置于容器中，翻动、搅碎，然后往其中加入相当于鲜猪粪重量1.5倍的水，搅拌至鲜猪粪湿润均匀为止，再将容器密封，堆沤4d，得到鲜猪粪发酵液；

步骤4，将步骤2中的厌氧发酵液和步骤3中的鲜猪粪发酵液混合，然后往其中加入好氧发酵菌剂，搅拌均匀，然后在常温下堆置发酵，发酵过程中检测发酵温度，当温度升至60℃以上时，将混合物料翻堆，此后每隔18h翻堆一次，并随时检测物料的含水率，当含水率为23％时结束发酵，得到好氧发酵液；

步骤5，往好氧发酵液中加入步骤1中称取的松土精，搅拌均匀，即得到所述有机生态土壤循环调理剂。

实施例3

一种有机生态土壤循环调理剂，其原料由以下重量份数的组分组成：大豆秸秆40份、沙蓬草20份、甘蔗糖渣15份、鲜牛粪5份、厌氧发酵菌剂5份、好氧发酵菌剂3份、松土精2份；

其中，氧发酵菌剂为巨大芽孢杆菌、保加利亚乳酸杆菌、嗜酸乳酸杆菌按照2：1：1的质量比配制而成的；

好氧发酵菌剂为枯草芽孢杆菌、嗜纤维菌、链霉菌按照2：1：1的质量比配制而成。

具体按照如下步骤制备：

步骤1，分别称取大豆秸秆40份、沙蓬草20份、甘蔗糖渣15份、鲜牛粪5份、厌氧发酵菌剂5份、好氧发酵菌剂3份、松土精2份；

步骤2，将步骤1中称取的大豆秸秆粉碎成粒度为0.6mm的料渣，得到大豆秸秆料渣；

将步骤1中称取的甘蔗糖渣粉碎成粒度为0.6mm的料渣，得到甘蔗糖渣料渣；

将步骤1中称取的沙蓬草剪成碎片，得到沙蓬草碎片；

将上述大豆秸秆料渣、甘蔗糖渣料渣和沙蓬草碎片混合均匀，得到混合料渣，将混合料渣置于容器中，往容器中加入相当于混合料渣重量1倍的水，并且在加水的过程中持续搅拌混合料渣，加水完毕后静置24h，然后往容器中加入厌氧发酵菌剂，搅拌均匀后将容器密封，并用温度计检测容器内温度，当容器内温度达到50℃时计为发酵开始，发酵3d，混合料渣变软且呈黑褐色时结束发酵，得到到厌氧发酵液；

步骤3，将步骤1中称取的鲜牛粪置于容器中，翻动、搅碎，然后往其中加入相当于鲜牛粪重量2倍的水，搅拌至鲜牛粪湿润均匀为止，再将容器密封，堆沤3d，得到鲜牛粪发酵液；

步骤4，将步骤2中的厌氧发酵液和步骤3中的鲜牛粪发酵液混合，然后往其中加入好氧发酵菌剂，搅拌均匀，然后在常温下堆置发酵，发酵过程中检测发酵温度，当温度升至60℃以上时，将混合物料翻堆，此后每隔24h翻堆一次，并随时检测物料的含水率，当含水率为19％时结束发酵，得到好氧发酵液；

步骤5，往好氧发酵液中加入步骤1中称取的松土精，搅拌均匀，即得到所述有机生态土壤循环调理剂。

实施例1-3均制备出了能有效改善土质、促进植物生长的有机生态土壤循环调理剂，利用实施例1-3的有机生态土壤循环调理剂在河南省新乡市获县亢村镇进行试点，并采用常规施肥的水稻田作为对照样品，其中，采用常规施肥方法施肥的水稻田每亩施加50kg复合肥和30kg尿素，并且所用复合肥中有效氮的质量百分比含量为15％，P₂O₅的质量百分比含量为15％，K₂O的质量百分比含量为15％。种植期间，按常规方法对水稻田实施田间管理，实时观察土壤性状及水稻的长势，当水稻生长到可收获季节，取土样测定pH值并计算水稻产量。

上述对照样品与实施例1-3的施肥方法对比的具体结果见表1：

表1有机生态土壤循环调理剂对土壤调理实验结果

方案	pH	穗总粒数(粒/穗)	结实率(％)	千粒重(g)	产量(kg/亩)
						对照样	5.63	131.5	81.2	23.8	456.0
实施例1	6.21	153.2	89.6	25.9	646.5
						实施例2	6.38	156.4	88.9	26.1	676.4
实施例3	6.32	155.3	90.1	25.9	659.8

实验结果表明，未施用有机生态土壤循环调理剂的对照样的土壤地面有板结现象，而施用了有机生态土壤循环调理剂的处理土壤，其地表土壤疏松；中期调查时，对照样土壤上种植的水稻植株长势很弱，叶片小而窄，无光泽，而施用了有机生态土壤循环调理剂的土壤上种植的水稻植株长势旺盛，叶片大而宽，呈深绿色。

此外，从表1中可以看出，本发明的有机生态土壤循环调理剂不仅可以改善土壤的pH值，并且相比于对照样来说，施用了本发明的有机生态土壤循环调理剂的水稻，其穗总粒数、结实率、千粒重、产量相比于对照样来说均显著增加，增产效果明显，产量达到600kg/亩以上，有效的提高了作物产量。

在本发明中，选用广泛分布、易生长且生长速度快，呈碱性的沙蓬草作为土壤调理剂的一种组分，一方面沙蓬草经过发酵后呈碱性，能够中和秸秆、畜禽粪便发酵过程中产生的酸，使土壤调理剂整体酸性降低，以利于改善土壤环境，改善土壤pH值；大豆秸秆、糖渣以及畜禽粪便中富含多种养分，还含有各种微量元素，经过发酵后能够给土壤中微生物提供足够的养分，还能蓄积用于植物生长所需的养分；需要说明的是，本发明对生物原料采取了先厌氧、后好氧的发酵工艺，使生物原料中的各种养分得到了最大程度的保留，并且提供的养分更为全面，更有利于土壤中微生物以及植物的摄取吸收。进一步需要说明的是，厌氧过程中产生的沼气还能废物利用，作为生物能源为人们生活提供便利。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (7)

1.一种有机生态土壤循环调理剂，其特征在于，其原料由以下重量份数的组分组成：大豆秸秆25-40份、沙蓬草20-30份、糖渣15-25份、畜禽粪便5-10份、厌氧发酵菌剂3-5份、好氧发酵菌剂3-5份、松土精1-2份。

2.根据权利要求1所述的有机生态土壤循环调理剂，其特征在于，其原料由以下重量份数的组分组成：大豆秸秆30份、沙蓬草25份、糖渣20份、畜禽粪便8份、厌氧发酵菌剂4份、好氧发酵菌剂4份、松土精1.5份。

3.根据权利要求1所述的有机生态土壤循环调理剂，其特征在于，所述糖渣为甜菜糖渣、玉米糖渣、甘蔗糖渣中的一种或两种。

4.根据权利要求1所述的有机生态土壤循环调理剂，其特征在于，所述畜禽粪便为鲜鸡粪、鲜猪粪、鲜牛粪、鲜羊粪、鲜马粪中的一种或多种。

5.根据权利要求1所述的有机生态土壤循环调理剂，其特征在于，所述厌氧发酵菌剂为巨大芽孢杆菌、保加利亚乳酸杆菌、嗜酸乳酸杆菌按照2：1：1的质量比配制而成。

6.根据权利要求1所述的有机生态土壤循环调理剂，其特征在于，所述好氧发酵菌剂为枯草芽孢杆菌、嗜纤维菌、链霉菌按照2：1：1的质量比配制而成。

7.根据权利要求1所述的有机生态土壤循环调理剂的制备方法，其特征在于，具体按照以下步骤实施：

步骤1，分别称取大豆秸秆25-40份、沙蓬草20-30份、糖渣15-25份、畜禽粪便5-10份、厌氧发酵菌剂3-5份、好氧发酵菌剂3-5份、松土精1-2份；

步骤2，将步骤1中称取的大豆秸秆粉碎成粒度≤1mm的料渣，得到大豆秸秆料渣；

将步骤1中称取的糖渣粉碎成粒度≤1mm的料渣，得到糖渣料渣；

将步骤1中称取的沙蓬草剪成碎片，得到沙蓬草碎片；

将所述大豆秸秆料渣、糖渣料渣和沙蓬草碎片混合均匀，得到混合料渣，将混合料渣置于容器中，往容器中加入相当于混合料渣重量0.5-1倍的水，并且在加水的过程中持续搅拌混合料渣，加水完毕后静置12-24h，然后往容器中加入厌氧发酵菌剂，搅拌均匀后将容器密封，并用温度计检测容器内温度，当容器内温度达到50℃时计为发酵开始，发酵3-5d，混合料渣变软且呈黑褐色时结束发酵，得到到厌氧发酵液；

步骤3，将步骤1中称取的畜禽粪便置于容器中，翻动、搅碎，然后往其中加入相当于畜禽粪便重量1-2倍的水，搅拌至畜禽粪便湿润均匀为止，再将容器密封，堆沤3-5d，得到畜禽粪便发酵液；

步骤4，将步骤2中的厌氧发酵液和步骤3中的畜禽粪便发酵液混合，然后往其中加入步骤1中称取的好氧发酵菌剂，搅拌均匀，在常温下堆置发酵，发酵过程中检测发酵温度，当温度升至60℃以上时，将混合物料翻堆，此后每隔12-24h翻堆一次，并随时检测物料的含水率，当含水率≤25％时结束发酵，得到好氧发酵液；

步骤5，往好氧发酵液中加入步骤1中称取的松土精，搅拌均匀，即得到所述有机生态土壤循环调理剂。