CN109054843B - 一种土壤改良剂和制备方法及其作为农药增效剂的应用 - Google Patents
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Abstract
本发明属农业栽培技术领域，具体涉及一种土壤改良剂和制备方法及其作为农药增效剂的应用。所述制备方法是将食用菌菌渣调整至含水量为50％‑55％后堆制腐熟，当堆体中心温度达65℃‑70℃时，翻堆，重复上述步骤直至堆体中心温度为30℃‑40℃时，按3～5‰的比例接入草酸青霉菌剂并充分翻堆混合后继续发酵7‑10天，即得。本发明所提供的土壤改良剂既节约了农药的使用量，降低了有机化学农药残留的风险，又解决了使用生物农药成本高、防效不稳定的问题，同时还能够提高农作物的产量，增加土壤有机质含量。
Description
技术领域
本发明属农业栽培技术领域，具体涉及一种土壤改良剂和制备方法及其作为农药增效剂的应用。
背景技术
随着我国种植业结构的不断调整，食用菌种植面积逐年增加。食用菌菌渣成了生产食用菌的广大农村难以处理的有机废弃物。尽管可以作为动物饲料消化一部分，但是目前这种处理方式远远不能从根本上解决问题。田边地角，房前屋后随处可见食用菌菌渣，所产生的环境污染问题日益严重。
食用菌菌渣的主要成分是被食用菌菌丝利用后的植物残体，主要有棉籽壳、玉米芯、各种作物秸秆等。食用菌菌渣残留大量的食用菌菌丝，它们不仅营养丰富，还有多种植物生长调节物质，是优良的有机肥资源。但是食用菌菌渣不能直接作肥料施入土壤。一方面，食用菌菌渣含有大量的纤维素、木质素和菌丝蛋白，这些物质必须经过高温发酵分解，才能发挥肥料的效果。另一方面，有机物在分解过程中容易产生热量，若食用菌菌渣直接施用，极可能发生烧种或烧苗现象。
为防治农作物病虫害，我国长期、大量生产使用了化学农药，造成了环境污染并危害到食品安全。根据农业部的统计资料，我国每年使用农药140多万吨，其中主要是化学农药。我国是世界第一农药消费大国，平均每亩用药约1公斤，比发达国家高出一倍以上。农药施用后，在土壤中的残留为50％～60％，且不易降解，由此成为农产品不安全的源头。进入土壤的化学农药，一部分被土壤胶体吸附，一部分随土壤水扩散迁移，还有一部分因挥发进入大气。土壤对农药的吸附是有限的、暂时的，只是在一定条件下对农药的缓冲作用，而没有使化学农药得到真正的降解；农药随水体迁移的结果可使化学农药进入江、河、湖、海，造成水体污染；而以气体形式挥发进入大气的农药微粒，随降雨又可返回土壤，所以，解决农药残留问题的根本的途径有两条：一是减少有机化学农药的使用量；二是将残留在土壤中农药彻底降解并转化为对环境无害的物质，而降解农药残留的主要的方式是微生物降解。
目前文献中，一种土壤改良剂制造方法(CN01127450.6)，取麦饭石80～99％再加入长石0.2～10％、二氧化硅0.1～5％、氧化钙0.1～5％、碳酸镁钙0.1～5％、氧化镁0.1～5％、硅酸钡0.1～5％、三硅酸铝钾0.1～5％和一水合硅酸铝钠0.1～5％、混合后破碎、粉碎、加水研磨、分离、过滤和烘干研磨制成土壤改良剂，该土壤改良剂具有可节约农药和化肥用量，使作物增产，使水果提高糖度，使作物早熟，杀虫治病和营养土壤的功能。
一种土壤生物修复剂(CN201611173685.5)，它由蜡样杆菌菌粉、寡雄腐霉菌粉、绿色木霉菌粉、多食鞘氨醇杆菌发酵物、食用菌菌渣、氨基酸螯合钙、氨基酸螯合锌与DA-6组成，它可以降解“石油农业”污染及农药残留，它应用于农田中能够达到改土防病、降残促生，进而提高土壤微生态活性和自我修复能力，增加农作物产量、改善品质，维护农业生态健康的目的。
发明内容
基于上述现状，本发明提供一种土壤改良剂及其制备，同时提供其作为农药增效剂的应用。
本发明的技术方案如下：
本发明的第一个目的，是提供一种利用菌渣制备得到土壤改良剂的方法，包括如下步骤：
将食用菌菌渣调整至含水量为50％-55％后堆制腐熟，当堆体中心温度达65℃-70℃时，翻堆，重复上述步骤直至堆体中心温度为30℃-40℃(接近35℃)时，按3～5‰的比例接入草酸青霉菌剂并充分翻堆混合后继续发酵7-10天，得到土壤改良剂。
选用草酸青霉菌剂有利于纤维素充分降解，以更好的得到土壤改良剂。
所述食用菌菌渣可选用本领域常用的各类木腐菌和草腐菌的菌渣腐熟物。所述食用菌菌渣有机质含量在40％-60％，高有机质含量的土壤能够吸附并固定土壤中的重金属以及化学农药。
作为优选，所述食用菌菌渣为香菇菌渣、金针菇菌渣、杏鲍菇菌渣、白灵菇菌渣、双孢菇菌渣以及草菇菌渣中的一种或几种。
优选将所述食用菌菌渣粉碎至10mm以内之后再进行堆制腐熟。
上述制备方法，可简便易操作地制备得到土壤改良剂，无需进行繁琐的步骤，更无需使用对人体有害的试剂，并且充分利用生物质废料，节约成本，符合现代对绿色工业的要求。
本发明的第二个目的，是提供上述任一项制备方法得到的土壤改良剂。
本发明所提供的土壤改良剂，能够有效改善土壤中的有机质含量。此外，菌渣中含有丰富的营养物质，NPK的总含量在4％左右，能够提高土壤的肥力及土壤中微生物菌群的活性，促进根系的发育、进而能够有效增产农作物，还能够降解农药。
但发明人在研究中意外的发现，该土壤改良剂有其他方面的应用：本发明的第三个目的，是提供上述土壤改良剂作为农药的增效剂的应用。
优选地，将所述土壤改良剂与肥料混合后作为底肥施入土壤中；
所述肥料为有机肥或厩肥；
进一步地，所述有机肥为以畜禽粪便为主料的有机肥；
或，所述厩肥为鸡粪、猪粪或羊粪等。
经研究发现，所述土壤改良剂可节约农药使用量的同时，完全不损失杀虫灭害的效果，针对各类农药均有不等的增效作用。本领域技术人员可以理解，农药的使用方式不局限于喷施、毒土、涂茎等。
优选地，所述农药为杀虫剂类、杀菌剂类、除草剂类中的一种。其中杀虫剂类包括但不限于杀线虫类的杀虫剂。
所述土壤改良剂在应用时，依据农作物的不同，发明人也通过大量研发探究到了更适宜的技术方案，如下：
针对的农作物选自瓜果类、蔬菜类、花卉类中的一种或几种；
优选地，当所述农作物为西瓜时，所述土壤改良剂由金针菇菌渣制备而得，
或，
当所述农作物为茄子，所述土壤改良剂由平菇菌渣制备而得；
或，
当所述农作物为草莓，所述土壤改良剂由香菇菌渣制备而得。
当针对不同的农作物、不同的土壤环境以及不同的农药需求时，按照上述技术方案进行实施，可以产生更佳的有益效果，即所述土壤改良剂的农药增效作用更强，不仅不影响农作物的产量还能够增产至少15％，使用方便，时机掌握无需过于严格控制，有利于农业应用。更进一步地，本发明的第四个目的，提供一种栽培农作物的方法，在栽培过程中使用上述土壤改良剂。
具体地，当栽培西瓜时，将所述土壤改良剂与肥料按照质量比1∶(1.5-3)(更优选1∶1.5)混合后作为底肥施入土壤中，所述底肥的施入总质量为(1-3)吨每亩，以(1-2)kg(更优选1.2kg)/亩施撒噻唑膦后旋耕，再定值西瓜苗，所述西瓜苗品种优选为L600；
优选地，所述土壤改良剂由金针菇菌渣制备得到，所述肥料为鸡粪或羊粪或以鸡粪或羊粪为主料的有机肥；
本发明所述的栽培方法，所述土壤改良剂与所述肥料的质量比优选为1∶1.5；
所述底肥的总质量优选为3吨每亩；
所述噻唑膦的施用量为1.2kg每亩。
或，
当栽培辣椒时，将所述土壤改良剂与有机肥按照质量比1∶(2-3)混合后作为底肥，所述底肥的施入总质量为(1-3)吨/每亩，向每亩施入的底肥中加入辛硫磷乳油稀释液混匀，得到三元混合物，将所述三元混合物施入土壤后，再定值辣椒苗；
优选地，所述土壤改良剂由双孢菇菌渣制备得到，所述有机肥为羊粪或牛粪；
更优选地，所述辛硫磷乳油的亩施入量为0.2-0.30公斤(以0.25公斤/亩为更优)；作为优选，所述辛硫磷乳油以20倍稀释液的形式提供，并均匀喷施在所述底肥上。
或，
当栽培茄子时，将所述土壤改良剂与有机肥按照质量比1∶(2-3)混合后作为底肥，所述底肥的施入总质量为(2-3)吨/每亩，向所述每亩施入的底肥中加入辛硫磷乳油稀释液混匀，得到三元混合物，将所述三元混合物施入土壤后，再定值茄子苗；
优选地，所述土壤改良剂由平菇菌渣制备得到，所述有机肥为羊粪或鸡粪；
更优选地，所述辛硫磷乳油的亩施入量为0.2-0.30公斤(以0.2公斤/亩为更优)；作为优选，所述辛硫磷乳油以20倍稀释液的形式提供，并均匀喷施在所述底肥上。
或，
当栽培草莓时，将所述土壤改良剂与有机肥按照质量比1∶(1-2)混合后作为底肥，所述底肥的施入总质量为(1-3)吨/每亩，向所述(每)亩施入的底肥中加入50％的多菌灵可湿性粉剂4-5公斤混匀，得到三元混合物，将所述三元混合物施入土壤后，再定值草莓苗。优选地，所述土壤改良剂由香菇菌渣制备得到，所述有机肥为鸡粪。
事实上经过验证，依据上述栽培方式，可降低农药的使用量至少15％，减少有机肥的使用量至少30％，经过成本运算，成本减少了约28.3％。
但不仅于此，通过上述技术方案，还能够达到农作物至少增产10％，经检测农作物中的农药残留低于GB 2762-2017《食品中污染物限量》，农作物的品质广受大众认可。
本发明所提供的土壤改良剂既节约了农药的使用量，降低了有机化学农药残留的风险，又解决了使用生物农药成本高、防效不稳定的问题，同时还能够提高农作物的产量，增加土壤有机质含量。
具体实施方式
以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
原料：香菇、金针菇菌渣来自北京市大兴区，平菇菌渣来自北京房山区，双孢菇菌渣来自北京密云区；有机农药噻唑膦(福气多)生产商：日本石原产业株式会杜，中国分装单位及全国总代理：浙江石原金牛化工有限公司；40％辛硫磷乳油：山东济宁市通达化工厂生产；多菌灵(50％可湿性粉剂)，四川国光农化股份有限公司。
实施例1
本实施例提供一种土壤改良剂及其制备方法，具体制备方法如下：
将金针菇菌渣调整至含水量为50％-55％后堆制腐熟，当堆体中心温度达65℃-70℃时，翻堆，重复上述步骤直至堆体中心温度接近35℃时，按3～5‰的比例接入草酸青霉菌剂并充分翻堆混合后继续发酵7天，得到土壤改良剂。
实施例2
本实施例提供一种土壤改良剂及其制备方法，具体制备方法如下：
将双孢菇菌渣调整至含水量为50％-55％后堆制腐熟，当堆体中心温度达65℃-70℃时，翻堆，重复上述步骤直至堆体中心温度接近35℃时，按3～5‰的比例接入草酸青霉菌剂并充分翻堆混合后继续发酵7天，得到土壤改良剂。
实施例3
本实施例提供一种土壤改良剂及其制备方法，具体制备方法如下：
将平菇菌渣调整至含水量为50％-55％后堆制腐熟，当堆体中心温度达65℃-70℃时，翻堆，重复上述步骤直至堆体中心温度接近35℃时，按3～5‰的比例接入草酸青霉菌剂并充分翻堆混合后继续发酵7天，得到土壤改良剂。
实施例4
本实施例提供一种土壤改良剂及其制备方法，具体制备方法如下：
将香菇菌渣调整至含水量为50％-55％后堆制腐熟，当堆体中心温度达65℃-70℃时，翻堆，重复上述步骤直至堆体中心温度接近35℃时，按3～5‰的比例接入草酸青霉菌剂并充分翻堆混合后继续发酵7天，得到土壤改良剂。
实施例5
本实施例提供一种栽培西瓜的方法，具体步骤如下：
将实施例1所得到的土壤改良剂与有机肥(河北茂钿肥业有限公司的鸡粪有机肥)按质量比1∶1.5的比例混合施入土壤中作为底肥，施入底肥的总量为2吨/亩；再按1.2千克/亩撒施噻唑膦(用于防治土壤根结线虫)后，再定值西瓜苗，所述西瓜苗品种为L600。
实施例6
本实施例提供一种栽培辣椒的方法，具体步骤如下：将40％的辛硫磷乳油按1∶20比例用水稀释后备用。将实施例2所得到的土壤改良剂与有机肥(河北茂钿肥业有限公司的羊粪有机肥)按质量比1∶2的比例混合得到土壤改良剂和有机肥的二元混合物；再按4.5公斤/亩的用量向土壤改良剂和有机肥的二元混合物中喷撒辛硫磷乳油稀释液，拌均匀，得到辛硫磷、土壤改良剂和有机肥三元混合物。然后按3吨/亩的施肥量向土壤中施入辛硫磷、土壤改良剂和有机肥三元混合物作为底肥。定值辣椒苗。
实施例7
本实施例提供一种栽培茄子的方法，具体步骤如下：
将40％的辛硫磷乳油按1∶20比例用水稀释后备用，将实施例3所得到的土壤改良剂与有机肥(河北茂钿肥业有限公司的羊粪有机肥)按质量比1∶3的比例混合得到土壤改良剂和有机肥的二元混合物；再按4公斤/亩的用量向土壤改良剂和有机肥的二元混合物中喷撒辛硫磷乳油稀释液，拌均匀，得到辛硫磷、土壤改良剂和有机肥三元混合物。然后按3吨/亩的施肥量向土壤中施入辛硫磷、土壤改良剂和有机肥三元混合物作为底肥，再定值茄子苗。
实施例8
本实施例提供一种栽培草莓的方法，具体步骤如下：
将实施例4所得到的土壤改良剂与有机肥(河北茂钿肥业有限公司的鸡粪有机肥)按质量比1∶2比例混合得到土壤改良剂和有机肥的二元混合物。再按4公斤/亩的用量向土壤改良剂和有机肥的二元混合物中加入50％的多菌灵可湿性粉剂，拌均匀，得到多菌灵、土壤改良剂和有机肥三元混合物。然后按2吨/亩的施肥量向土壤中施入多菌灵、土壤改良剂和有机肥三元混合物作为底肥，施入根腐病较重的、并经充分旋耕的温室中，再定值草莓苗(草莓品种为红颜)。
对比例1
本对比例提供一种栽培西瓜的方法，与实施例5的区别仅在于，只按2吨/亩的使用量施入相同有机肥作底肥，不施入噻唑膦农药。
对比例2
本对比例提供一种栽培西瓜的方法，与实施例5的区别仅在于，按2吨/亩的使用量施入相同有机肥作底肥，再按2千克/亩撒施噻唑膦(用于防治土壤根结线虫)后，定值西瓜苗。
对比例3
本对比例提供一种栽培辣椒的方法，与实施例6的区别仅在于，只按3吨/亩的使用量施入有机肥作底肥，不施入辛硫磷农药。
对比例4
本对比例提供一种栽培辣椒的方法，按5.3公斤/亩的用量向纯有机肥中喷撒辛硫磷乳油稀释液，拌均匀，得到辛硫磷和有机肥二元混合物。然后按3吨/亩的施肥量向土壤中施入辛硫磷和有机肥二元混合物作为底肥。定值辣椒苗。
对比例5
本对比例提供一种栽培茄子的方法，与实施例7的区别仅在于，只按3吨/亩的使用量施入有机肥作底肥，不施入辛硫磷农药。
对比例6
本对比例提供一种栽培茄子的方法，按5公斤/亩的用量向纯有机肥中喷撒辛硫磷乳油稀释液，拌均匀，得到辛硫磷和有机肥二元混合物。然后按3吨/亩的施肥量向土壤中施入辛硫磷和有机肥二元混合物作为底肥。定值茄子苗。
对比例7
本对比例提供一种栽培草莓的方法，与实施例8的区别仅在于，只按2吨/亩的使用量施入有机肥作底肥，不施入多菌灵农药。为验证抗根腐病效果，对比例7与实施例8在同一个温室的不同地块实施(由于温室已经过充分旋耕，温室内各个地方的根腐病病原菌的密度可以认为是均匀的)。
对比例8
本对比例提供一种栽培茄子的方法，按4.8公斤/亩的用量向纯有机肥中加入50％的多菌灵可湿性粉剂，拌均匀，得到多菌灵和有机肥二元混合物。然后按2吨/亩的施肥量向土壤中施入多菌灵和有机肥二元混合物作为底肥，施入实施例8所在的温室，但不同地块里(由于温室已经过充分旋耕，温室内各个地方的根腐病病原菌的密度可以认为是均匀的)。定值草莓苗(草莓品种为红颜)。
试验例1
本试验例提供实施例5和对比例1-2栽培方法的防虫效果验证。
按照实施例5和对比例1-2的方式施肥和管理后，再按正常的田间生产与管理，西瓜收获并拉秧后，统计出实施例5相对于对比例1，对根结线虫的相对防效为87.3％。
对比例2相对于对比例1，对根结线虫的相对防效为85.4％。
实施例5比对比例2节约噻唑膦40％，但实施例5对根结线虫的相对防效与对比例2接近，说明抗根结线虫的效果接近。
表1实施例5与对比例2的果实品质情况比较如下：
| 处理 | 实施例5 | 对比例2 |
| 单瓜重/kg | 2.09 | 2.02 |
| 心糖/％ | 12.3 | 12.2 |
| 边糖/％ | 11.0 | 10.6 |
由上表1可见采用实施例5获得的果实品质略优于对比例2。
试验例2
本试验例提供实施例6和对比例3-4栽培方法的产量效果验证。
按照实施例6和对比例3-4的方式施肥和管理后，再按正常的田间生产与管理，辣椒收获果实后测产：
实施例6亩产为788斤/亩；对比例3亩产543斤/亩，且病虫害严重；对比例4亩产776斤/亩。
由于辛硫磷能防治多种土传病虫害，如蛴螬、蝼蛄、金叶虫等地下害虫，因此通常用产量来衡量农药的施入量对抗病性的影响。实施例6比对比例4节约辛硫磷15.1％，但实施例6产量与对比例4接近，说明实施例6与对比例4抗土传病的效果接近。
表2实施例6与对比例4的辣椒果实中辛硫磷的残留情况比较如下：
由上表2可见实施例6的果实中辛硫磷的含量明显低于对比例4。表明用土壤改良剂替代部分有机肥作底肥能够降低果实中辛硫磷的累积的风险。
试验例3
本试验例提供实施例7和对比例5-6栽培方法的产量效果验证。
按照实施例7和对比例5-6的方式施肥和管理后，再按正常的田间生产与管理，茄子收获果实后测产：
实施例7亩产为2210斤/亩；对比例5亩产1747斤/亩，且病虫害严重；对比例4亩产2090斤/亩。
由于辛硫磷能防治多种土传病虫害，如蛴螬、蝼蛄、金叶虫等地下害虫。因此通常用产量来衡量农药的施入量对抗病性的影响。实施例7比对比例6节约辛硫磷20％，但实施例7产量与对比例6接近，说明实施例7与对比例6抗土传病的效果接近。
表3实施例7与对比例6的茄子果实中辛硫磷的残留情况比较如下：
由上表3可见实施例7的果实中辛硫磷的含量明显低于对比例6。
试验例4
本试验例提供实施例8和对比例7-8栽培方法的抗根腐病效果验证。
按照实施例8和对比例7-8的方式施肥和管理后，再按正常的田间生产与管理，草莓苗定值2个月后，统计不同处理感染根腐病的病情指数，并计算出相对防效：
表4实施例8与对比例7、8的病情指数和防效：
| 处理 | 实施例8 | 对比例7 | 对比例8 |
| 病情指数 | 29.4 | 78.6 | 28.6 |
| 防效/％ | 62.6 | -- | 63.6 |
实施例8比对比例8节约多菌灵21％，但实施例8的防效与对比例8接近，说明实施例8与对比例8抗根腐病的效果接近。
虽然，上文中已经用一般性说明、具体实施方式及试验，对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。
Claims (1)
1.一种栽培西瓜的方法，其特征在于，将土壤改良剂与有机肥按质量比1:1.5的比例混合施入土壤中作为底肥，施入底肥的总量为2吨/亩；再按1.2千克/亩撒施噻唑膦后，再定植西瓜苗，所述西瓜苗品种为L600；
所述土壤改良剂的制备方法为：将金针菇菌渣调整至含水量为50%-55%后堆制腐熟，当堆体中心温度达65℃-70℃时，翻堆，重复上述步骤直至堆体中心温度接近35℃时，按3～5‰的比例接入草酸青霉菌剂并充分翻堆混合后继续发酵7天，得到土壤改良剂。
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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