CN108485678A - 一种富硒环保土壤调理剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种富硒环保土壤调理剂及其制备方法，所述的调理剂包括以下原料组分：沸石粉、脱硫石膏、草木灰、动物皮毛骨、锯沫、硒矿粉、腐殖酸、复合微量元素、海藻酸钠、褐藻粉、菊芋提取物、黑木耳多糖、复合微生物菌液。所述的沸石粉：为斜发沸石，二氧化硅含量为58‑60%，密度为3.4‑3.7g/m³，细度为200‑280目。本发明采用天然硒矿石制备吸收率高的含硒土壤调理剂，并具有调节土壤pH值、改善土壤板结、增加土壤有机质含量和团粒结构的功能。
Description
技术领域
本发明涉及土壤调理技术领域，具体涉及一种富硒环保土壤调理剂及其制备方法。
背景技术
硒是人体和动物必需的微量元素，也是维持酶活性的重要成分，参与了免疫与抗癌的重要生理过程。研究发现，人体的多种疾病与缺硒有关，如贫血、癌症、肝炎等。摄取适量的硒对保持人体健康是非常必要的，硒虽然不是植物生长的必需元素，但是可以影响植物的生长发育及参与植物的光合与呼吸作用，提高植物抗逆能力。
中国专利CN103497041A公开了一种富硒肥料，包括亚硒酸钠、尿素、氯化石蜡、丙二醇、土壤调理剂等，其中的土壤调理剂包括蛭石粉、凹凸棒土、硫酸锌、亚硒酸钠、硫酸锰、硫酸镁、纳米碳、粘土、熟石灰、冬青油、硼酸、三聚磷酸钠、硅烷偶联剂KH550、刚玉粉、 碳酸钙粉。上述组分是以亚硒酸钠为主体，配合尿素，增加作物对亚硒酸钠的吸收，同时，氯化石蜡、丙二醇起到缓释作用。该技术，将氯化石蜡、丙二醇等成分应用于富硒肥料中，易导致土壤板结，不利于作物再次耕种。
中国专利CN201610954198.6一种土壤调理剂及制作方法，公开了一种土壤调理剂及制作方法，土壤调理剂以重量份计，包括复合菌、助剂和100～150重量份的富硒有机肥，其中，所述复合菌包括羊肚菌丝0.1～0.5重量份、温和气单胞菌0.1～0.2重量份、枯草芽孢杆菌0.2～0.5重量份、苏云金芽孢杆菌0.2～0.5重量份、多粘类芽孢杆菌0.2～0.5重量份和轮枝菌0.1～0.2重量份；所述助剂包括生石灰10～30重量份和磷矿粉10～20重量份。该土壤调理剂应用于粘土质的谷类作物种植，能够有效提高谷类植物的硒转化率，但不能调节土壤pH值，不能用于改良盐碱地。
现有的市面上的含硒土壤调理剂都是将化学硒化合物直接添加到调理剂中，而不是采用天然的硒矿制备得到，容易因不能被完全吸收而造成土壤负担，形成土壤板结。但传统工艺采用硒矿石直接制备的含硒土壤调理剂，硒元素吸收难度高，无法得到充分利用。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术存在的缺点和不足，提供一种富硒环保土壤调理剂及其制备方法，实现以下发明目的：采用天然硒矿石制备吸收率高的含硒土壤调理剂，并具有调节土壤pH值、改善土壤板结、增加土壤有机质含量和团粒结构的功能。
本发明的目的是通过如下技术方案实现的：
一种富硒环保土壤调理剂，包括以下原料组分：沸石粉、脱硫石膏、草木灰、动物皮毛骨、锯沫、硒矿粉、腐殖酸、复合微量元素、海藻酸钠、褐藻粉、菊芋提取物、黑木耳多糖、复合微生物菌液；
所述土壤调理剂，以重量份计，包括以下原料组分：沸石粉8-10份、脱硫石膏10-13份、草木灰8-10份、动物皮毛骨40-50份、锯沫10-15份、硒矿粉1-1.2份、腐殖酸5.5-6.8份、复合微量元素0.8-1份、海藻酸钠5-6份、褐藻粉3.5-4.8份、菊芋提取物2-3份、黑木耳多糖1.8-2.4份、复合微生物菌液15-20份；
所述的沸石粉：为斜发沸石，二氧化硅含量为58-60%，密度为3.4-3.7g/m³，细度为200-280目；
所述的脱硫石膏：磷含量12-14%，膨胀系数0.02，含水量5-6%；
所述的草木灰：pH为5-5.4，是高粱秸秆与牛筋草按照1：2的干重比混合后，燃烧制的；
所述的动物皮毛骨：水解角蛋白含量为85-88%，含水量为7-8%，是由鸡或鸭的皮毛、软骨按照3：5的干重比混合研磨得到的粉末；
所述的锯沫：为杨树皮烘干后磨成的200目木粉，含水量为10-14%，含杂率低于1%；
所述的硒矿粉：为天然硒矿研磨成的800目的细粉，硒含量为2-2.4%，硅含量为48-51%，钙含量为4.2-4.6%，铁含量为0.2-0.5%，镁含量为2.2-2.6%，磷含量为0.15-0.18%，锰含量为0.08-0.12%；
所述的腐殖酸：由黄腐植酸钾和黑腐殖酸按照1：11的质量比混合而成；
所述的复合微量元素：含硫酸镁、碳酸氢钙、硼酸、硫酸锌、硫酸铜，质量比为1：0.5：0.2: 0.2: 0.1；
所述的菊芋提取物：聚合度为40-52，果糖含量为4.5-6.5%，水分含量3-4%；
所述的复合微生物菌液：包括鲁氏毛霉菌2.9×109个/ml、藤黄微球菌1.7×109个/ml、植物乳杆菌3×109个/ml、黄孢原毛平革菌5.8×109个/ml。
所述的鲁氏毛霉菌菌种保藏号为CICC3155；藤黄微球菌菌种保藏号为ACCC41016；植物乳杆菌菌种保藏号为ACCC11095；黄孢原毛平革菌菌种保藏号为CICC40719；上述菌种均来自市售。
所述一种富硒环保土壤调理剂的制备方法，包括以下步骤：
步骤1、制备生物酵母
（1）喷菌
将复合微生物菌液在60-80rpm速率下搅拌1.5-2min，然后迅速喷到锯沫上，边喷菌液，边翻动锯沫，使菌液喷洒均匀，形成发酵物料。
（2）发酵
通过发酵罐车进行发酵，发酵温度为34-36℃，发酵时间为24-26小时, 生成生物酵母，备用。
步骤2、混料
将沸石粉、脱硫石膏、腐殖酸、草木灰与动物皮毛骨混合，搅拌均匀，并研磨成400目的粉体；
将粉体持续140-150rpm的速率搅拌，同时，依次将硒矿粉、复合微量元素、海藻酸钠、褐藻粉、菊芋提取物以及黑木耳多糖加入到粉体中，继续搅拌15-20min，得到混合物料。
步骤3、酶解
将步骤2制备的混合物料用去离子水制备成浆料；然后，向浆料中加入复合酶，并在32-35℃条件下酶解28-32h。
所述的复合酶由α-淀粉酶、纤维素酶、木瓜蛋白酶和枯草杆菌蛋白酶按照4：5：3：7的质量比混合而成。
酶解后的浆料经过140-150℃高温处理60-80s，使酶失活，然后，经过55-63℃的低温烘干，得到含水量为25-27%的酶解料。
步骤4、发酵
将步骤1制备的生物酵母与步骤3制备的酶解料充分混合；通过发酵罐车混匀发酵24-240小时出成品，发酵温度为34-36℃；得到成品有发酵香味，酸碱度为6-8。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
（1）本发明采用天然硒矿石制备的含硒土壤调理剂，植物吸收率高，硒元素利用率高；
（2）本发明酸碱度为6-8，可根据土壤pH调节土壤调理剂，遇碱性土壤,则延长发酵时间至120-140小时，得到的产品呈酸性；遇酸性土壤,则缩短发酵时间至24-100小时，得到的产品呈弱碱性；经过实地试验，本发明改良土壤改良盐碱地，防治土壤酸化，板结，盐渍化，吸附重金属效果显著；并可以增加土壤中的有机质与团粒结构,改了粘性土质；解磷解钾，促进早熟增产，效果独特。
（3）本发明制备方法无环境污染、生产工艺简单，且易于工业化生产。本发明对我国板结土壤治理、改良土壤工程，具有非常重要的意义。
具体实施方式
实施例1 一种富硒环保土壤调理剂
所述土壤调理剂，以重量份计，包括以下原料组分：沸石粉8份、脱硫石膏10份、草木灰8份、动物皮毛骨40份、锯沫10份、硒矿粉1份、腐殖酸5.5份、复合微量元素0.8份、海藻酸钠5份、褐藻粉3.5份、菊芋提取物2份、黑木耳多糖1.8份、复合微生物菌液15份；
所述的沸石粉：为斜发沸石，二氧化硅含量为58%，密度为3.4g/m³，细度为200目；
所述的脱硫石膏：磷含量12-14%，膨胀系数0.02，含水量5-6%；
所述的草木灰：pH为5-5.4，是高粱秸秆与牛筋草按照1：2的干重比混合后，燃烧制的；
所述的动物皮毛骨：水解角蛋白含量为85-88%，含水量为7-8%，是由鸡或鸭的皮毛、软骨按照3：5的干重比混合研磨得到的粉末；
所述的锯沫：为杨树皮烘干后磨成的200目木粉，含水量为10-14%，含杂率低于1%；
所述的硒矿粉：为天然硒矿研磨成的800目的细粉，硒含量为2%，硅含量为48%，钙含量为4.2%，铁含量为0.2%，镁含量为2.6%，磷含量为0.18%，锰含量为0.12%；
所述的腐殖酸：由黄腐植酸钾和黑腐殖酸按照1：11的质量比混合而成；
所述的复合微量元素：含硫酸镁、碳酸氢钙、硼酸、硫酸锌、硫酸铜，质量比为1：0.5：0.2: 0.2: 0.1；
所述的菊芋提取物：聚合度为40-52，果糖含量为4.5-6.5%，水分含量3-4%；
所述的复合微生物菌液：包括鲁氏毛霉菌2.9×109个/ml、藤黄微球菌1.7×109个/ml、植物乳杆菌3×109个/ml、黄孢原毛平革菌5.8×109个/ml。
所述一种富硒环保土壤调理剂的制备方法，包括以下步骤：
步骤1、制备生物酵母
（1）喷菌
将复合微生物菌液在60rpm速率下搅拌1.5min，然后迅速喷到锯沫上，边喷菌液，边翻动锯沫，使菌液喷洒均匀，形成发酵物料。
（2）发酵
通过发酵罐车进行发酵，发酵温度为34℃，发酵时间为24小时, 生成生物酵母，备用。
步骤2、混料
将沸石粉、脱硫石膏、腐殖酸、草木灰与动物皮毛骨混合，搅拌均匀，并研磨成400目的粉体；
将粉体持续140rpm的速率搅拌，同时，依次将硒矿粉、复合微量元素、海藻酸钠、褐藻粉、菊芋提取物以及黑木耳多糖加入到粉体中，继续搅拌15min，得到混合物料。
步骤3、酶解
将步骤2制备的混合物料用去离子水制备成浆料；然后，向浆料中加入复合酶，并在32℃条件下酶解28h。
所述的复合酶由α-淀粉酶、纤维素酶、木瓜蛋白酶和枯草杆菌蛋白酶按照4：5：3：7的质量比混合而成。
酶解后的浆料经过140℃高温处理60s，使酶失活，然后，经过55℃的低温烘干，得到含水量为25%的酶解料。
步骤4、发酵
将步骤1制备的生物酵母与步骤3制备的酶解料充分混合；通过发酵罐车混匀发酵48小时出成品，发酵温度为36℃；得到成品有发酵香味，酸碱度为7.9。
实施例2 一种富硒环保土壤调理剂
所述土壤调理剂，以重量份计，包括以下原料组分：沸石粉9份、脱硫石膏12份、草木灰9份、动物皮毛骨44份、锯沫14份、硒矿粉1.2份、腐殖酸6.2份、复合微量元素0.8份、海藻酸钠5.4份、褐藻粉3.9份、菊芋提取物2.6份、黑木耳多糖2.2份、复合微生物菌液18份；
所述的沸石粉：为斜发沸石，二氧化硅含量为60%，密度为3.7g/m³，细度为250目；
所述的脱硫石膏：磷含量12-14%，膨胀系数0.02，含水量5-6%；
所述的草木灰：pH为5-5.4，是高粱秸秆与牛筋草按照1：2的干重比混合后，燃烧制的；
所述的动物皮毛骨：水解角蛋白含量为85-88%，含水量为7-8%，是由鸡或鸭的皮毛、软骨按照3：5的干重比混合研磨得到的粉末；
所述的锯沫：为杨树皮烘干后磨成的200目木粉，含水量为10-14%，含杂率低于1%；
所述的硒矿粉：为天然硒矿研磨成的800目的细粉，硒含量为2.2%，硅含量为49%，钙含量为4.5%，铁含量为0.3%，镁含量为2.4%，磷含量为0.16%，锰含量为0.09%；
所述的腐殖酸：由黄腐植酸钾和黑腐殖酸按照1：11的质量比混合而成；
所述的复合微量元素：含硫酸镁、碳酸氢钙、硼酸、硫酸锌、硫酸铜，质量比为1：0.5：0.2: 0.2: 0.1；
所述的菊芋提取物：聚合度为40-52，果糖含量为4.5-6.5%，水分含量3-4%；
所述的复合微生物菌液：包括鲁氏毛霉菌2.9×109个/ml、藤黄微球菌1.7×109个/ml、植物乳杆菌3×109个/ml、黄孢原毛平革菌5.8×109个/ml。
所述一种富硒环保土壤调理剂的制备方法，包括以下步骤：
步骤1、制备生物酵母
（1）喷菌
将复合微生物菌液在70rpm速率下搅拌2min，然后迅速喷到锯沫上，边喷菌液，边翻动锯沫，使菌液喷洒均匀，形成发酵物料。
（2）发酵
通过发酵罐车进行发酵，发酵温度为35℃，发酵时间为25小时, 生成生物酵母，备用。
步骤2、混料
将沸石粉、脱硫石膏、腐殖酸、草木灰与动物皮毛骨混合，搅拌均匀，并研磨成400目的粉体；
将粉体持续140rpm的速率搅拌，同时，依次将硒矿粉、复合微量元素、海藻酸钠、褐藻粉、菊芋提取物以及黑木耳多糖加入到粉体中，继续搅拌20min，得到混合物料。
步骤3、酶解
将步骤2制备的混合物料用去离子水制备成浆料；然后，向浆料中加入复合酶，并在34℃条件下酶解30h。
所述的复合酶由α-淀粉酶、纤维素酶、木瓜蛋白酶和枯草杆菌蛋白酶按照4：5：3：7的质量比混合而成。
酶解后的浆料经过145℃高温处理70s，使酶失活，然后，经过60℃的低温烘干，得到含水量为26%的酶解料。
步骤4、发酵
将步骤1制备的生物酵母与步骤3制备的酶解料充分混合；通过发酵罐车混匀发酵120小时出成品，发酵温度为34-36℃；得到成品有发酵香味，酸碱度为6.5。
实施例3一种富硒环保土壤调理剂
所述土壤调理剂，以重量份计，包括以下原料组分：沸石粉10份、脱硫石膏13份、草木灰10份、动物皮毛骨50份、锯沫15份、硒矿粉1.2份、腐殖酸6.8份、复合微量元素1份、海藻酸钠5份、褐藻粉4.8份、菊芋提取物3份、黑木耳多糖2.4份、复合微生物菌液20份；
所述的沸石粉：为斜发沸石，二氧化硅含量为60%，密度为3.7g/m³，细度为280目；
所述的脱硫石膏：磷含量12-14%，膨胀系数0.02，含水量5-6%；
所述的草木灰：pH为5-5.4，是高粱秸秆与牛筋草按照1：2的干重比混合后，燃烧制的；
所述的动物皮毛骨：水解角蛋白含量为85-88%，含水量为7-8%，是由鸡或鸭的皮毛、软骨按照3：5的干重比混合研磨得到的粉末；
所述的锯沫：为杨树皮烘干后磨成的200目木粉，含水量为10-14%，含杂率低于1%；
所述的硒矿粉：为天然硒矿研磨成的800目的细粉，硒含量为2.4%，硅含量为51%，钙含量为4.6%，铁含量为0.5%，镁含量为2.2%，磷含量为0.15%，锰含量为0.08%；
所述的腐殖酸：由黄腐植酸钾和黑腐殖酸按照1：11的质量比混合而成；
所述的复合微量元素：含硫酸镁、碳酸氢钙、硼酸、硫酸锌、硫酸铜，质量比为1：0.5：0.2: 0.2: 0.1；
所述的菊芋提取物：聚合度为40-52，果糖含量为4.5-6.5%，水分含量3-4%；
所述的复合微生物菌液：包括鲁氏毛霉菌2.9×109个/ml、藤黄微球菌1.7×109个/ml、植物乳杆菌3×109个/ml、黄孢原毛平革菌5.8×109个/ml。
所述一种富硒环保土壤调理剂的制备方法，包括以下步骤：
步骤1、制备生物酵母
（1）喷菌
将复合微生物菌液在80rpm速率下搅拌2min，然后迅速喷到锯沫上，边喷菌液，边翻动锯沫，使菌液喷洒均匀，形成发酵物料。
（2）发酵
通过发酵罐车进行发酵，发酵温度为36℃，发酵时间为26小时, 生成生物酵母，备用。
步骤2、混料
将沸石粉、脱硫石膏、腐殖酸、草木灰与动物皮毛骨混合，搅拌均匀，并研磨成400目的粉体；
将粉体持续150rpm的速率搅拌，同时，依次将硒矿粉、复合微量元素、海藻酸钠、褐藻粉、菊芋提取物以及黑木耳多糖加入到粉体中，继续搅拌20min，得到混合物料。
步骤3、酶解
将步骤2制备的混合物料用去离子水制备成浆料；然后，向浆料中加入复合酶，并在35℃条件下酶解32h。
所述的复合酶由α-淀粉酶、纤维素酶、木瓜蛋白酶和枯草杆菌蛋白酶按照4：5：3：7的质量比混合而成。
酶解后的浆料经过150℃高温处理80s，使酶失活，然后，经过63℃的低温烘干，得到含水量为27%的酶解料。
步骤4、发酵
将步骤1制备的生物酵母与步骤3制备的酶解料充分混合；通过发酵罐车混匀发酵200小时出成品，发酵温度为34℃；得到成品有发酵香味，酸碱度为6。
对比例1
与实施例2的土壤调理剂配方及其制备方法相同，只改变配方中的：复合微生物菌液为：酵母菌15×109个/ml。
对比例2
与实施例2的土壤调理剂配方及其制备方法相同，只改变配方中的腐殖酸为黄腐植酸钾，改变动物皮毛骨为普通蛋白粉，改变复合微量元素为硫酸镁。
制得的土壤调理剂酸碱度为6.8。
对比例3
与实施例2的土壤调理剂配方及其制备方法相同，只改变发酵步骤中的复合酶为纤维素酶。
经试验，将实施例1-3和对比例1的土壤调理剂施用于土壤中，施用量为120kg/亩，并种植土豆，经检测，土豆中的硒含量如表1所示：
表1
由上表可知，本发明明显提高植物的硒含量，产品中硒元素的利用率明显较高。
经试验，将实施例1-3和对比例2的土壤调理剂施用于pH为8.7、含盐量为0.6%、有机质含量为0.58g/kg的盐碱地土壤中，施用量为120kg/亩，并种植芦笋一年，检测土壤指标结果如表2所示；
表2
可见，本发明可以有效调理和改良盐碱地，明显降低含盐量，提高有机质含量至1.45-1.95 g/kg，增加团粒结构15-20%。
经试验，将实施例1-3和对比例3的土壤调理剂施用于土壤板结的地块中，施用量为240kg/亩，并种植茄子一年，检测土壤板结改善结果如表3所示；
表3
可见，本发明可明显提高板结土壤的含水率和孔隙度；其中，土壤含水率提高18-25%，孔隙度提高55-60%。
除特殊说明外，本发明所述的比例均为重量比，所述的百分含量均为质量百分含量。
当然，上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不限于上述举 例，本技术领域的普通技术人员，在本发明的实质范围内，做出的变化、 改型、添加或替换，都应属于本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种富硒环保土壤调理剂，其特征在于：包括以下原料组分：沸石粉、脱硫石膏、草木灰、动物皮毛骨、锯沫、硒矿粉、腐殖酸、复合微量元素、海藻酸钠、褐藻粉、菊芋提取物、黑木耳多糖、复合微生物菌液。
2.根据权利要求1所述的一种富硒环保土壤调理剂，其特征在于：所述土壤调理剂，以重量份计，包括以下原料组分：沸石粉8-10份、脱硫石膏10-13份、草木灰8-10份、动物皮毛骨40-50份、锯沫10-15份、硒矿粉1-1.2份、腐殖酸5.5-6.8份、复合微量元素0.8-1份、海藻酸钠5-6份、褐藻粉3.5-4.8份、菊芋提取物2-3份、黑木耳多糖1.8-2.4份、复合微生物菌液15-20份。
3.根据权利要求1所述的一种富硒环保土壤调理剂，其特征在于：所述的沸石粉：为斜发沸石，二氧化硅含量为58-60%，密度为3.4-3.7g/m³，细度为200-280目；
所述的脱硫石膏：磷含量12-14%，膨胀系数0.02，含水量5-6%。
4.根据权利要求1所述的一种富硒环保土壤调理剂，其特征在于：所述的草木灰：pH为5-5.4，是高粱秸秆与牛筋草按照1：2的干重比混合后，燃烧制的；
所述的动物皮毛骨：水解角蛋白含量为85-88%，含水量为7-8%，是由鸡或鸭的皮毛、软骨按照3：5的干重比混合研磨得到的粉末。
5.根据权利要求1所述的一种富硒环保土壤调理剂，其特征在于：所述的锯沫：为杨树皮烘干后磨成的200目木粉，含水量为10-14%，含杂率低于1%；
所述的硒矿粉：为天然硒矿研磨成的800目的细粉，硒含量为2-2.4%，硅含量为48-51%，钙含量为4.2-4.6%，铁含量为0.2-0.5%，镁含量为2.2-2.6%，磷含量为0.15-0.18%，锰含量为0.08-0.12%。
6.根据权利要求1所述的一种富硒环保土壤调理剂，其特征在于：
所述的腐殖酸：由黄腐植酸钾和黑腐殖酸按照1：11的质量比混合而成；
所述的复合微量元素：含硫酸镁、碳酸氢钙、硼酸、硫酸锌、硫酸铜，质量比为1：0.5：0.2: 0.2: 0.1；
所述的菊芋提取物：聚合度为40-52，果糖含量为4.5-6.5%，水分含量3-4%。
7.根据权利要求1所述的一种富硒环保土壤调理剂，其特征在于：所述的复合微生物菌液：包括鲁氏毛霉菌2.9×109个/ml、藤黄微球菌1.7×109个/ml、植物乳杆菌3×109个/ml、黄孢原毛平革菌5.8×109个/ml。
8.一种富硒环保土壤调理剂的制备方法，其特征在于：包括制备生物酵母、混料、酶解、发酵步骤；
所述的制备生物酵母：
（1）喷菌
将复合微生物菌液在60-80rpm速率下搅拌1.5-2min，然后迅速喷到锯沫上，边喷菌液，边翻动锯沫，使菌液喷洒均匀，形成发酵物料；
所述的复合微生物菌液：包括鲁氏毛霉菌2.9×109个/ml、藤黄微球菌1.7×109个/ml、植物乳杆菌3×109个/ml、黄孢原毛平革菌5.8×109个/ml；
（2）发酵
通过发酵罐车进行发酵，发酵温度为34-36℃，发酵时间为24-26小时, 生成生物酵母。
9.根据权利要求8所述的一种富硒环保土壤调理剂的制备方法，其特征在于：所述的酶解：在32-35℃条件下酶解28-32h；采用的复合酶由α-淀粉酶、纤维素酶、木瓜蛋白酶和枯草杆菌蛋白酶按照4：5：3：7的质量比混合而成。
10.根据权利要求8所述的一种富硒环保土壤调理剂的制备方法，其特征在于：所述的发酵：发酵时间为24-240小时，发酵温度为34-36℃。
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