CN111732487A - 一种土壤激活剂及其制备和使用方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种土壤激活剂及其制备和使用方法，所述土壤激活剂，按重量份计，包含以下原料：鼠李糖脂0.05‑0.1份，聚谷氨酸0.05‑0.1份，糖蜜液0.75‑0.83份，复合芽孢杆菌0.05‑0.07份。将所述土壤激活剂用于底肥和追肥，可促进土壤微生物的生理活性，提高酶活性，促进有机质转化；抑制或减少病原微生物的繁殖；提高作物的抗病能力。制备本发明的土壤激活剂只需将原料按照一定配比混合均匀即可，工艺简单；保存过程中不受空气中氧和温度影响，贮存1年后，性能仍稳定可靠；且各原料市场有售，因此，该产品极具使用和推广价值。

Description

一种土壤激活剂及其制备和使用方法
技术领域
本发明属于农业土壤修复技术领域，具体涉及一种土壤激活剂及其制备和使用方法。
背景技术
保持和提高土壤的肥力，是农业生产的基础工作之一。随着科学技术的进步，保持和提高土壤的优良品质的措施不断发展。但由于目前的超负荷耕种和因财力的限制，土壤的改良仍滞后于种植中的消耗。使土壤的条件逐渐恶化，肥力下降。植株生长缓慢、病害严重、产量低、品质变差。在土壤中施用激活剂，能够打破土壤板结，降低土壤盐碱，激活土壤中的土著微生物，促进土壤中微生物的生理活性，提高酶活性，促进有机质转化，促进作物根系生长及新陈代谢活动，从而提高了作物的抗病力及果实的品质，是一种投入少，效果突出的土壤改良方法。现有技术中已经提出的土壤活化剂有腐殖酸类、中量元素类及生物菌剂等，但使用这些材料和方法存在着用量大、成本高、效果不明显的缺点。
发明内容
为解决现有技术中的上述技术问题，本发明提供了一种土壤激活剂及其制备和使用方法。
本发明的技术方案之一：一种土壤激活剂，按重量份计，包含以下原料：鼠李糖脂0.05-0.1份，聚谷氨酸0.05-0.1份，糖蜜液0.75-0.85份，复合芽孢杆菌0.05-0.07份。
进一步地，所述复合芽孢杆菌包括枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、胶冻样芽孢杆菌中的两种或两种以上。
进一步地，所述复合芽孢杆菌中，有效活菌数≥500亿/克。
进一步地，所述糖蜜液为甜菜糖蜜液或甘蔗糖蜜液。
进一步地，所述鼠李糖脂与聚谷氨酸的重量比为1:1。
本发明的技术方案之二：上述所述土壤激活剂的制备方法，包括以下步骤：按重量份称取各原料，混合、搅拌即得所述土壤激活剂。
本发明的技术方案之三：上述所述土壤激活剂的使用方法，用于底肥和追肥。
进一步地，用于底肥时，施用方法为：每亩5-6kg土壤激活剂，按重量比1：300加水稀释后浇地使用；用于追肥时，施用方法为：每亩5-6kg土壤激活剂，加水制成0.2wt％浓度水溶液，于植物开花前在行间开沟灌入。
进一步地，应用于大姜、半夏、柴胡、紫苏、西红柿、葡萄、麻山药。
本发明所用原料中的鼠李糖脂是由假单胞菌或伯克氏菌类产生的一种生物代谢性质的生物表面活性剂，属于一种糖脂类的阴离子表面活性剂。
聚谷氨酸(γ-PGA)，又称纳豆菌胶、多聚谷氨酸，它是一种水溶性，生物降解，不含毒性，使用微生物发酵法制得的生物高分子。γ-PGA聚谷氨酸是一种有粘性的物质，在“纳豆”—发酵豆中被首次发现。γ-PGA聚谷氨酸是一种特殊的阴离子自然聚合物，是以α-胺基(α-amino)和γ-羧基(γ-caboxyl)之间经酰胺键结(amide linkage)所构成的同型聚酰胺(homo-polyamide)γ-PGA的分子量从5万到2百万道尔顿不等。
糖蜜是制糖工业的副产品，组成因制糖原料、加工条件的不同而有差异，其中主要含有大量可发酵糖(主要是蔗糖)，因而是很好的发酵原料，可用作酵母、味精、有机酸等发酵制品的底物或基料，可用作某些食品的原料和动物饲料，也可用作造粒的粘结剂和抗氧化剂。制糖过程中，糖液经浓缩析出结晶糖后，残留的棕褐色黏稠液体。属能量饲料，因味甜，多用作调味料。按制糖原料不同可分为甘蔗糖蜜、甜菜糖蜜和淀粉糖蜜等。各种糖蜜的营养成分有差异。一般甘蔗糖蜜和甜菜糖蜜以转换糖量表示，其总糖量分别为48.0％、49.0％；水分25.0％、23.0％；粗蛋白质3.0％和6.5％。
由鼠李糖脂、聚谷氨酸、糖蜜、复合芽孢杆菌混合制成的土壤激活剂，是一种高活性、高效能、无公害的绿色生态农业产品，即使过量施用也不会对作物和环境造成危害。
本发明制备得到的土壤激活剂在多年生植物上应用效果最佳，原因主要是由于多年生植物在一个地方连续生长，播种或移栽后，前期生长良好，后期由于土壤条件逐步恶化、肥力下降，植株生长缓慢、病害严重，导致药材质量降低、产量下降，因此应用土壤激活剂效果更为明显。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
(1)通过鼠李糖脂的成“胶束”能力，打破土壤板结，形成团粒结构，进一步促进聚谷氨酸对根系的刺激生长和保护作用，提高土壤水分和氧气的含量及土壤中营养成分、水分的输送与吸收，激活土壤微生物，促进土壤中细菌、真菌和放线菌数量明显增加，微生物类的活性强度明显提高，根际优势菌群的形成，可抑制或减少病原微生物的繁殖促进土壤微生物的生理活性，提高酶活性，促进有机质转化，促进作物根系的发育，加强抗病性。
(2)在鼠李糖脂、糖蜜液的配合使用下，微生物可产生更多的胞外多糖物质和活性酶，与聚谷氨酸的作用相配合，提高了作物的新陈代谢能力，从而提高了作物的抗病能力。
(3)本发明制备的土壤激活剂与菌肥配合使用时，可作为菌肥的促进剂和增效剂，增强菌肥对土壤中难溶性磷钾的活化能力和固氮能力，提高土壤肥力；与化学肥料配合施用时，可增强根系对矿物质营养的吸收能力，提高肥料的吸收利用率，保障了产量和品质。
(4)制备本发明的土壤激活剂只需将原料按照一定配比混合均匀即可，工艺简单；保存过程中不受空气中氧和温度影响，在鼠李糖脂、糖蜜液、聚谷氨酸与复合芽孢杆菌的配合使用下，使本发明制备得到的土壤激活剂贮存过程中，添加微生物处于休眠状态，微生物及其代谢物能够保持较强的活性状态，使其贮存1年后，性能仍稳定可靠；且各原料市场有售，因此，该产品极具使用和推广价值。
具体实施方式
现详细说明本发明的多种示例性实施方式，该详细说明不应认为是对本发明的限制，而应理解为是对本发明的某些方面、特性和实施方案的更详细的描述。应理解本发明中所述的术语仅仅是为描述特别的实施方式，并非用于限制本发明。
另外，对于本发明中的数值范围，应理解为还具体公开了该范围的上限和下限之间的每个中间值。在任何陈述值或陈述范围内的中间值以及任何其他陈述值或在所述范围内的中间值之间的每个较小的范围也包括在本发明内。这些较小范围的上限和下限可独立地包括或排除在范围内。
除非另有说明，否则本文使用的所有技术和科学术语具有本发明所述领域的常规技术人员通常理解的相同含义。虽然本发明仅描述了优选的方法和材料，但是在本发明的实施或测试中也可以使用与本文所述相似或等同的任何方法和材料。本说明书中提到的所有文献通过引用并入，用以公开和描述与所述文献相关的方法和/或材料。在与任何并入的文献冲突时，以本说明书的内容为准。
在不背离本发明的范围或精神的情况下，可对本发明说明书的具体实施方式做多种改进和变化，这对本领域技术人员而言是显而易见的。由本发明的说明书得到的其他实施方式对技术人员而言是显而易见的。本发明说明书和实施例仅是示例性的。
关于本文中所使用的“包含”、“包括”、“具有”、“含有”等等，均为开放性的用语，即意指包含但不限于。
本发明中所述的“份”如无特别说明，均按重量份计。
实施例1
一种土壤激活剂，按重量份计，包含以下原料：鼠李糖脂0.1份，聚谷氨酸0.1份，甜菜糖蜜液0.75份，复合芽孢杆菌0.05份，其中复合芽孢杆菌中包括枯草芽孢杆菌0.01份、地衣芽孢杆菌0.01份、巨大芽孢杆菌0.01份、胶冻样芽孢杆菌0.02份，复合芽孢杆菌中有效活菌数≥500亿/克。
土壤激活剂的制备方法：按重量份称取上述原料，混合并搅拌均匀，包装即可。
实施例2
一种土壤激活剂，按重量份计，包含以下原料：鼠李糖脂0.05份，聚谷氨酸0.05份，甘蔗糖蜜液0.83份，复合芽孢杆菌0.07份，其中复合芽孢杆菌中包括枯草芽孢杆菌0.02份、地衣芽孢杆菌0.02份、巨大芽孢杆菌0.01份，复合芽孢杆菌中有效活菌数≥500亿/克。
土壤激活剂的制备方法：按重量份称取上述原料，混合并搅拌均匀，包装即可。
实施例3
一种土壤激活剂，按重量份计，包含以下原料：鼠李糖脂0.07份，聚谷氨酸0.07份，甜菜糖蜜液0.80份，复合芽孢杆菌0.06份，其中复合芽孢杆菌中包括地衣芽孢杆菌0.03份、胶冻样芽孢杆菌0.03份，复合芽孢杆菌中有效活菌数≥500亿/克。
土壤激活剂的制备方法：按重量份称取上述原料，混合并搅拌均匀，包装即可。
对比例1
同实施例1，区别在于，原料中不含鼠李糖脂。
对比例2
同实施例1，区别在于，原料中不含聚谷氨酸。
对比例3
同实施例1，区别在于，原料中不含甜菜糖蜜液。
对比例4
同实施例1，区别在于，原料中不含复合芽孢杆菌。
对比例5
同实施例1，区别在于，原料中，聚谷氨酸的添加量为0.15份。
效果验证例1
对实施例1-3、对比例1-5制备得到的土壤激活剂、以及常温保存1年的实施例1制备得到的土壤激活剂进行田间试验，并以不施加土壤激活剂作为空白对照组，试验田选自河北保定市蠡县，以半夏、葡萄、麻山药、西红柿为试验作物，每种作物设置A-J 10组，每组每亩地按常规方法施用基肥，每组每亩地底肥和追肥的施肥情况如下：
底肥：
A组：不施加底肥；
B组：将5kg实施例1制备得到的土壤激活剂，按重量比1：300加水稀释后浇地使用；
C组：将6kg实施例2制备得到的土壤激活剂，按重量比1：300加水稀释后浇地使用；
D组：将5.5kg实施例3制备得到的土壤激活剂，按重量比1：300加水稀释后浇地使用；
E组：将5kg常温保存1年的实施例1制备得到的土壤激活剂，按重量比1：300加水稀释后浇地使用；
F组：将5kg对比例1制备得到的土壤激活剂，按重量比1：300加水稀释后浇地使用；
G组：将5kg对比例2制备得到的土壤激活剂，按重量比1：300加水稀释后浇地使用；
H组：将5kg对比例3制备得到的土壤激活剂，按重量比1：300加水稀释后浇地使用；
I组：将5kg对比例4制备得到的土壤激活剂，按重量比1：300加水稀释后浇地使用；
J组：将5kg对比例5制备得到的土壤激活剂，按重量比1：300加水稀释后浇地使用；
追肥：
A组：不施加追肥；
B组：将5kg实施例1制备得到的土壤激活剂，加水制成0.2wt％浓度水溶液，于作物花前在行间开沟灌入；
C组：将6kg实施例2制备得到的土壤激活剂，加水制成0.2wt％浓度水溶液，于作物花前在行间开沟灌入；
D组：将5.5kg实施例3制备得到的土壤激活剂，加水制成0.2wt％浓度水溶液，于作物花前在行间开沟灌入；
E组：将5kg常温保存1年的实施例1制备得到的土壤激活剂，加水制成0.2wt％浓度水溶液，于作物花前在行间开沟灌入；
F组：将5kg对比例1制备得到的土壤激活剂，加水制成0.2wt％浓度水溶液，于作物花前在行间开沟灌入；
G组：将5kg对比例2制备得到的土壤激活剂，加水制成0.2wt％浓度水溶液，于作物花前在行间开沟灌入；
H组：将5kg对比例3制备得到的土壤激活剂，加水制成0.2wt％浓度水溶液，于作物花前在行间开沟灌入；
I组：将5kg对比例4制备得到的土壤激活剂，加水制成0.2wt％浓度水溶液，于作物花前在行间开沟灌入；
J组：将5kg对比例5制备得到的土壤激活剂，加水制成0.2wt％浓度水溶液，于作物花前在行间开沟灌入。
所有地块按常规方法进行浇水、害虫防治。
对各种作物的前期生长情况进行观察、统计，得出：各种作物的B、C、D、E组前期植株生长形势均为最佳，枝叶繁茂、长势一致，其前期生物量较A组及F-J组均显著提高，经进一步统计得出：B、C、D、E组的半夏的前期生物量较A组提高20-30％，较F-J组提高10-15％；B、C、D、E组的葡萄的前期生物量较A组提高20-30％，较F-J组提高10-15％；B、C、D、E组的麻山药的前期生物量较A组提高25-35％，较F-J组提高15-20％；B、C、D、E组的西红柿的前期生物量较A组提高25-35％，较F-J组提高15-20％。
对葡萄的转色情况进行观察、统计，得出：B、C、D、E组的葡萄的转色时间较A组及F-J组均显著提前，其转色时间较A组提前了7-9天，较F-J组提前3-5天。
对半夏的药性进行分析得出：B、C、D、E组的半夏的活性成分含量较A组及F-J组均显著提高，其中，活性成分含量较A组提高了20-30％，较F-J组提高了10-15％。
对葡萄及西红柿的根系进行观察发现：B、C、D、E组的葡萄及西红柿的根系较A组及F-J组均更发达，根系表现为更加粗壮，且更密、数量更多，颜色也更加健康。
此外，还对半夏的苗期成活率、产量，对葡萄的产量及糖度，对麻山药的产量及商品率，对西红柿的产量及商品率进行了统计。结果如表1所示。
表1
Figure BDA0002593487080000071
Figure BDA0002593487080000081
综上可知，采用本发明制备得到的土壤激活剂，可使半夏苗期成活率、前期生物量、药性及产量显著提高；可使葡萄根系发达，前期生物量及产量提高，提前转色，且糖度增加；可使麻山药前期生物量、产量及商品率提高；可使西红柿根系发达，前期生物量、产量及商品率提高。按照上述方法验证所制备的土壤激活剂对柴胡、紫苏的品质和产量的影响，得出本发明制备得到的土壤激活剂同样可使其苗期成活率提高10-30％，前期生物量提高10-30％，药性提高20-30％，产量提高10-25％；按照上述方法验证所制备的土壤激活剂对大姜的品质和产量的影响，得出本发明制备得到的土壤激活剂可使大姜的前期生物量提高20-30％，产量提高10-30％。
效果验证例2
以麻山药作为试验作物，按照下述方式对实施例1制备得到的土壤激活剂进行田间试验，试验田选自河北保定市蠡县，设置I-Ⅳ组，每组每亩地按常规方法施用基肥，每组每亩地底肥和追肥的施肥情况如下：
底肥：
I组：不施加底肥；
Ⅱ组：将5kg实施例1制备得到的土壤激活剂，按重量比1：300加水稀释后浇地使用；
Ⅲ组：不施加底肥；
Ⅳ组：将5kg实施例1制备得到的土壤激活剂，按重量比1：300加水稀释后浇地使用。
追肥：
I组：不施加追肥；
Ⅱ组：将5kg实施例1制备得到的土壤激活剂，加水制成0.2wt％浓度水溶液，于作物花前在行间开沟灌入；
Ⅲ组：不施加追肥；
Ⅳ组：将5kg实施例1制备得到的土壤激活剂，加水制成0.2wt％浓度水溶液，于作物花前在行间开沟灌入。
所有地块按常规方法进行浇水、害虫防治。
对每组的麻山药的产量及商品率进行统计，结果如表2所示。
表2
Figure BDA0002593487080000091
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种土壤激活剂，其特征在于，按重量份计，包含以下原料：鼠李糖脂0.05-0.1份，聚谷氨酸0.05-0.1份，糖蜜液0.75-0.83份，复合芽孢杆菌0.05-0.07份。
2.根据权利要求1所述的土壤激活剂，其特征在于，所述复合芽孢杆菌包括枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、胶冻样芽孢杆菌中的两种或两种以上。
3.根据权利要求1所述的土壤激活剂，其特征在于，所述复合芽孢杆菌中，有效活菌数≥500亿/克。
4.根据权利要求1所述的土壤激活剂，其特征在于，所述糖蜜液为甜菜糖蜜液或甘蔗糖蜜液。
5.根据权利要求1所述的土壤激活剂，其特征在于，所述鼠李糖脂与聚谷氨酸的重量比为1:1。
6.一种根据权利要求1-5任一项所述土壤激活剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：按重量份称取各原料，混合、搅拌即得所述土壤激活剂。
7.一种根据权利要求1-5任一项所述土壤激活剂的使用方法，其特征在于，用于底肥和追肥。
8.根据权利要求7所述的土壤激活剂的使用方法，其特征在于，用于底肥时，施用方法为：每亩5-6kg土壤激活剂，按重量比1：300加水稀释后浇地使用；用于追肥时，施用方法为：每亩5-6kg土壤激活剂，加水制成0.2wt％浓度水溶液，于植物开花前在行间开沟灌入。
9.根据权利要求7所述的土壤激活剂的使用方法，其特征在于，应用于大姜、半夏、柴胡、紫苏、西红柿、葡萄、麻山药。
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