CN114806590A - 土壤生态改良组合物及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明揭示了土壤生态改良组合物及其制备方法，该土壤生态改良组合物，包含有机腐熟物料、微生物肥料、保水剂及生物炭粉，且各组分之间的体积比为6～7:0.5～1.5:0.5～1.5:0.5～1.5。本发明的土壤生态改良组合物，利用有机废弃物发酵后物料进行配置土壤改良剂产品，可以降低制造成本，且有机废弃物发酵后养分含量高。因此，利用农林废弃物特点而制成的土壤改良剂，可以使土壤从养分、结构、理化特性得到修复和改良，对于保护土壤生态环境安全和粮食生产安全具有重要作用，对发展资源循环生态农业具有重要意义。
Description
技术领域
本发明涉及一种土壤改良技术领域，特别是涉及一种土壤生态改良组合物。本发明还涉及该土壤生态改良组合物的制备方法。
背景技术
土壤改良剂是一种主要用于改良土壤的物理、化学和生物性质，使其更适宜于植物生长。一般来说，常见的土壤改良剂均具有保墒和增温作用，可以比较有效地提高土壤墒情，增加耕层地温，使作物生长发育提前。目前，我国土壤改良剂产品针对性较强，主要是针对酸性土壤、盐碱土壤、结构性障碍土壤、重金属污染土壤等某一种特定类型的退化土壤进行改良，现有技术广泛应用的土壤改良剂产品物料种类较为集中，大多为作为天然改良剂应用的无机物料或有机物料，或者作为人工合成改良剂应用的聚丙烯酰胺、聚乙烯醇、聚乙二醇或脲醛树脂等，再或者通过将天然和合成共聚物进行复配的改良剂，例如腐殖酸-聚丙烯酸类改良剂、淀粉-丙烯酰胺/丙烯腈等。发明人发现，现有的天然改良剂，尤其是含有有机物料的土壤改良剂，对于改善土壤养分方面，表现突出。但对于土壤的结构、理化特性的修复和改良，效果比较一般。而对于人工合成改良剂来说，则恰恰相反，其对于土壤的结构或理化特性的修复和改良，效果较为明显，但是对于土壤养分则没有效果。同时，人工合成改良剂还存在成本较高的问题。
可见，现有技术存在的多种土壤改良剂来说，均存在缺陷，亟需改进。
发明内容
鉴于现有技术存在的上述问题，本发明的一方面目的在于提供一种土壤生态改良组合物。该组合物成本低且能够使土壤从养分、结构、理化特性得到修复和改良。
为了实现上述目的，本发明提供的土壤生态改良组合物，包含有机腐熟物料、微生物肥料、保水剂及生物炭粉，且各组分之间的体积比为 6～7:0.5～1.5:0.5～1.5:0.5～1.5。
作为优选，所述有机腐熟物料由生物有机质施加微生物菌剂，采用膜式发酵工艺制成。
作为优选，所述生物有机质包括畜禽粪便、板栗壳、枯树枝及菌渣中的一种或多种；所述微生物菌剂为包含有乳酸菌、芽孢杆菌、酵母菌、霉菌、放线菌的一种或多种的通用性菌剂。
作为优选，经膜式发酵工艺制成的所述有机腐熟物料，有机质含量介于 40％～60％，全氮介于0.1％至1％，全磷介于1％-2％，pH介于7.1～9，发芽指数介于90％至95％。
作为优选，所述微生物肥料为由甲基营养型枯草芽孢杆菌与矿物质复合而成。
作为优选，所述矿物质为腐殖酸，且甲基营养型枯草芽孢杆菌与腐殖酸的质量比为2:8至4:6。
作为优选，所述保水剂为淀粉丙烯酰胺接枝共聚物、纤维素接枝聚丙烯、淀粉丙烯酸接枝共聚物中的一种或多种。
作为优选，所述生物炭由板栗壳烧制磨粉制成，其有机质含量介于40％至50％，pH值介于8～10。
本发明的另一方面目的，在于提供一种土壤生态改良组合物的制备方法，该方法包括：
1)采用膜式发酵工艺制备有机腐熟物料；
2)按配比称取所述有机腐熟物料及微生物肥料、保水剂和生物炭粉；
3)混合所有物料并进行粉碎。
作为优选，制备有机腐熟物料时，包括以下步骤：(1)称取畜禽粪便、板栗壳、食用菌渣和枯树枝粉末，加水粉碎混合形成堆肥原料，接种微生物菌剂，每吨堆肥原料加1升微生物菌剂；其中，以质量份计，畜禽粪便:食用菌渣:板栗壳:枯树枝粉末＝6:2:1:1，粉碎粒径不超过50mm，含水量控制在 40％～60％，碳氮比介于1:30～35；(2)将混合的物料堆成梯形肥堆进行堆肥发酵，堆肥在0.15m3/min通气量下进行，梯形肥堆的堆体尺寸为 15m*2m*1.5m，且堆体底部回旋设置有曝气管在底层回旋布置；(3)在梯形肥堆的堆体中心的上、中、下三个部位垂直设置温度探头，垂直高度为0.3m —0.6m—0.9m，实时监测温度，持续通过曝气风机以固定频率进行爆气，并根据肥堆的温度连续变化检测腐熟进度直至发酵完成。
与现有技术相比较，本发明提供的土壤生态改良组合物，可以发挥各种不同原材料对土壤改良、修复的优势，形成协同增效作用，丰富了产品功能，提高了产品功效，但容易出现功能发挥不稳定的问题，而通过上述比例的生物炭粉与其复合后，不仅使其稳定性得到改善，而且生物炭粉本身也具有一定的土壤改良能力；通过上述比例的保水剂与其复合后，提高了土壤的保水能力，改善了花卉基质土壤的保水控水能力；通过上述比例的微生物菌剂与其复合后，提高了土壤内环境微生物多样性功能；进一步增强了土壤改良剂的调节效果。
另外，本发明的土壤生态改良组合物，具有良好的稳定度、均匀度和成粒率，从而进一步减少施用后的土壤板结现象。
并且，本发明的土壤生态改良组合物，利用有机废弃物发酵后物料进行配置土壤改良剂产品，可以降低制造成本，且有机废弃物发酵后养分含量高。因此，利用农林废弃物特点而制成的土壤改良剂，可以使土壤从养分、结构、理化特性得到修复和改良，对于保护土壤生态环境安全和粮食生产安全具有重要作用，对发展资源循环生态农业具有重要意义。
应当理解，前面的一般描述和以下详细描述都仅是示例性和说明性的，而不是用于限制本公开。
本申请文件提供本公开中描述的技术的各种实现或示例的概述，并不是所公开技术的全部范围或所有特征的全面公开。
具体实施方式
为了使得本公开实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本公开实施例对本公开实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本公开的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本公开的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。
本发明提供的土壤生态改良组合物，包含有机腐熟物料、微生物肥料、保水剂及生物炭粉，且各组分之间的体积比为6～7:0.5～1.5:0.5～1.5:0.5～1.5。具体地，所述有机腐熟物料由生物有机质施加微生物菌剂，采用膜式发酵工艺制成。进一步地，所述生物有机质包括畜禽粪便、板栗壳、枯树枝及菌渣中的一种或多种；所述微生物菌剂为包含有乳酸菌、芽孢杆菌、酵母菌、霉菌、放线菌的一种或多种的通用性菌剂。再一些实施例中，经膜式发酵工艺制成的所述有机腐熟物料，有机质含量介于40％～60％，全氮介于0.1％至1％，全磷介于1％-2％，pH介于7.1～9，发芽指数介于90％至95％。而且，所述微生物肥料为由甲基营养型枯草芽孢杆菌与矿物质复合而成。具体来说，所述矿物质为腐殖酸，且甲基营养型枯草芽孢杆菌与腐殖酸的质量比为2:8至4:6。
更具体来说，所述保水剂为淀粉丙烯酰胺接枝共聚物、纤维素接枝聚丙烯、淀粉丙烯酸接枝共聚物中的一种或多种。所述生物炭由板栗壳烧制磨粉制成，其有机质含量介于40％至50％，pH值介于8～10。
而在本发明的另一方面还提供一种土壤生态改良组合物的制备方法，该方法包括：1)采用膜式发酵工艺制备有机腐熟物料；2)按配比称取所述有机腐熟物料及微生物肥料、保水剂和生物炭粉；3)混合所有物料并进行粉碎。
具体地，制备有机腐熟物料时，包括以下步骤：(1)称取畜禽粪便、板栗壳、食用菌渣和枯树枝粉末，加水粉碎混合形成堆肥原料，接种微生物菌剂，每吨堆肥原料加1升微生物菌剂；其中，以质量份计，畜禽粪便:食用菌渣:板栗壳:枯树枝粉末＝6:2:1:1，粉碎粒径不超过50mm，含水量控制在 40％～60％，碳氮比介于1:30～35；(2)将混合的物料堆成梯形肥堆进行堆肥发酵，堆肥在0.15m3/min通气量下进行，梯形肥堆的堆体尺寸为 15m*2m*1.5m，且堆体底部回旋设置有曝气管在底层回旋布置；(3)在梯形肥堆的堆体中心的上、中、下三个部位垂直设置温度探头，垂直高度为0.3m —0.6m—0.9m，实时监测温度，持续通过曝气风机以固定频率进行爆气，并根据肥堆的温度连续变化检测腐熟进度直至发酵完成。
以下提供实施例及试验例：
实施例
1、改良组合物配比实验
试验处理：不同物料体积比
测定指标：pH、有机质、全氮、全磷、有效活菌数
生物炭粉(基础化学性质)，400-600℃厌氧热解，5h制得。
| 生物炭粉 | |
| pH | 9.52 |
| 有机质％ | 45.56 |
有机腐熟物料(原料和腐熟后物料的基础化学性质)
2、土壤改良效果实验
试验处理：土壤和改良剂按以下不同体积配比
物理性质测定指标：容重、含水量、田间持水量、总孔隙度、毛管孔隙度、pH、电导率
化学性质测定指标：有机质、全氮、全磷、全钾、DOC、发芽指数
2021年8月30日种植茄果类：黄瓜、番茄；作物类：玉米、谷子；叶菜类：油菜、甜菜；花卉类：长寿花，共7种植物。每个植物种两盆，每盆种5株，玉米、黄瓜在种植第30天定植。从试验结果来看，应用本发明的土壤生态改良组合物的植物生长状况优秀，并未产生病虫害，无叶片发黄、烧苗等现象出现。且相比较于同期当地土壤种植情况，植物营养生长较为迅速，在玉米作物上尤其明显。
当然，以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.土壤生态改良组合物，包含有机腐熟物料、微生物肥料、保水剂及生物炭粉，且各组分之间的体积比为6～7:0.5～1.5:0.5～1.5:0.5～1.5。
2.如权利要求1所述的土壤生态改良组合物，所述有机腐熟物料由生物有机质施加微生物菌剂，采用膜式发酵工艺制成。
3.如权利要求2所述的土壤生态改良组合物，所述生物有机质包括畜禽粪便、板栗壳、枯树枝及菌渣中的一种或多种；所述微生物菌剂为包含有乳酸菌、芽孢杆菌、酵母菌、霉菌、放线菌的一种或多种的通用性菌剂。
4.如权利要求2所述的土壤生态改良组合物，经膜式发酵工艺制成的所述有机腐熟物料，有机质含量介于40％～60％，全氮介于0.1％至1％，全磷介于1％-2％，pH介于7.1～9，发芽指数介于90％至95％。
5.如权利要求1所述的土壤生态改良组合物，所述微生物肥料为由甲基营养型枯草芽孢杆菌与矿物质复合而成。
6.如权利要求5所述的土壤生态改良组合物，所述矿物质为腐殖酸，且甲基营养型枯草芽孢杆菌与腐殖酸的质量比为2:8至4:6。
7.如权利要求1所述的土壤生态改良组合物，所述保水剂为淀粉丙烯酰胺接枝共聚物、纤维素接枝聚丙烯、淀粉丙烯酸接枝共聚物中的一种或多种。
8.如权利要求1所述的土壤生态改良组合物，所述生物炭由板栗壳烧制磨粉制成，其有机质含量介于40％至50％，pH值介于8～10。
9.权利要求1至8任一项所述的土壤生态改良组合物的制备方法，该方法包括：
1)采用膜式发酵工艺制备有机腐熟物料；
2)按配比称取所述有机腐熟物料及微生物肥料、保水剂和生物炭粉；
3)混合所有物料并进行粉碎。
10.如权利要求9所述的土壤生态改良组合物的制备方法，制备有机腐熟物料时，包括以下步骤：(1)称取畜禽粪便、板栗壳、食用菌渣和枯树枝粉末，加水粉碎混合形成堆肥原料，接种微生物菌剂，每吨堆肥原料加1升微生物菌剂；其中，以质量份计，畜禽粪便:食用菌渣:板栗壳:枯树枝粉末＝6:2:1:1，粉碎粒径不超过50mm，含水量控制在40％～60％，碳氮比介于1:30～35；(2)将混合的物料堆成梯形肥堆进行堆肥发酵，堆肥在0.15m3/min通气量下进行，梯形肥堆的堆体尺寸为15m*2m*1.5m，且堆体底部回旋设置有曝气管在底层回旋布置；(3)在梯形肥堆的堆体中心的上、中、下三个部位垂直设置温度探头，垂直高度为0.3m—0.6m—0.9m，实时监测温度，持续通过曝气风机以固定频率进行爆气，并根据肥堆的温度连续变化检测腐熟进度直至发酵完成。
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