CN115849989A

CN115849989A - 一种改善土壤板结的生物寡糖复合有机肥及其制备方法

Info

Publication number: CN115849989A
Application number: CN202211662183.4A
Authority: CN
Inventors: 苏同兴; 苏华山; 牛菽媛; 张桂琴; 王颖杰; 王丽仙; 孙一凡; 何月红; 牛克平
Original assignee: Beijing Renbotang Institute Of Traditional Chinese Medicine
Current assignee: Beijing Renbotang Institute Of Traditional Chinese Medicine
Priority date: 2022-12-23
Filing date: 2022-12-23
Publication date: 2023-03-28

Abstract

本发明属于复合肥技术领域，本发明提供了一种改善土壤板结的生物寡糖复合有机肥及其制备方法。本发明提供的生物寡糖复合有机肥，由包含如下重量份的组分制备得到：草炭土80～90份，秸秆粉70～80份，凹凸棒土65～75份，食用菌菇渣60～70份，竹炭粉55～65份，发酵菌剂50～60份，鱼骨粉50～60份，石英砂40～50份，海藻糖35～45份，壳寡糖30～40份，硝酸钾25～35份，微量元素20～30份，聚丙烯酰胺15～25份，维生素C10～15份。本发明肥料各组分之间协同配合，配比合理，制备工艺简单，可有效改善土壤板结状况，提高肥料利用率，对促进作物生长，提高作物产量具有重要意义。

Description

一种改善土壤板结的生物寡糖复合有机肥及其制备方法

技术领域

本发明涉及复合肥技术领域，尤其涉及一种改善土壤板结的生物寡糖复合有机肥及其制备方法。

背景技术

土壤板结是指土壤表层因缺乏有机质，结构不良，在灌水或降雨等外因作用下结构破坏、土料分散，而干燥后受内聚力作用使土面变硬的现象。造成土壤板结的原因除了土壤自身性质外，主要就是肥料施用不当，如，不施有机肥或秸秆还田，使土壤中有机物质补充不足，土壤有机质含量偏低、理化性状变差，影响微生物的活性，从而影响土壤团粒结构的形成，造成土壤的酸碱性过大或过小，导致土壤板结；农家肥严重不足，重氮轻磷钾肥，土壤有机质下降，腐殖质不能得到及时地补充，引起土壤板结和龟裂。长期施用硫酸铵也容易造成土壤板结。土壤板结条件下，土壤孔隙度减少，通透性差，地温降低，致使土壤中好气性微生物的活动受到抑制，水、气、热状况不能很好地协调，其供肥、保肥、保水能力弱。土壤板结还延缓了有机质的分解，土壤理化性质逐渐恶化，地力逐渐衰退，土壤肥力随之下降，不能很好地满足农作物的生长发育。某些现有的肥料要么作用单一，要么见效慢，使用效果并不理想。因此，如何提供一种合理的既可改善土壤板结又能保证农作物产量的复合肥成为本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

为克服现有技术中存在的上述缺陷，本发明提供了一种改善土壤板结的生物寡糖复合有机肥及其制备方法。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种改善土壤板结的生物寡糖复合有机肥，由包含如下重量份的组分制备得到：草炭土80～90份，秸秆粉70～80份，凹凸棒土65～75份，食用菌菇渣60～70份，竹炭粉55～65份，发酵菌剂50～60份，鱼骨粉50～60份，石英砂40～50份，海藻糖35～45份，壳寡糖30～40份，硝酸钾25～35份，微量元素20～30份，聚丙烯酰胺15～25份，维生素C10～15份。

优选的，所述秸秆粉的粒径为0.1～0.2mm，所述食用菌菇渣的粒径为2～3mm，所述竹炭粉的粒径为0.05～0.07mm，所述鱼骨粉的粒径为0.08～0.12mm。

优选的，所述秸秆粉选自玉米秸秆粉、小麦秸秆粉、甘蔗秸秆粉中的一种或几种。

优选的，所述食用菌菇渣包括蘑菇渣、金针菇渣和杏鲍菇渣，所述蘑菇渣、金针菇渣和杏鲍菇渣的质量比为4～6:2～4:1～3。

优选的，所述发酵菌剂包括枯草芽孢杆菌、植物乳杆菌和酿酒酵母菌，所述枯草芽孢杆菌、植物乳杆菌和酿酒酵母菌的活菌个数独立≥20亿/g，所述枯草芽孢杆菌、植物乳杆菌和酿酒酵母菌的质量比为1～3:2～4:1～2。

优选的，所述壳寡糖的聚合度为4～12，所述壳寡糖的平均分子量为1200～2800Da。

优选的，所述微量元素包括如下重量份的组分：铁4～6份，锌4～6份，锰3～5份，铜2～3份，钼2～3份，硼1～2份。

本发明还提供了上述一种改善土壤板结的生物寡糖复合有机肥的制备方法，包括如下步骤：

(1)将草炭土、秸秆粉、凹凸棒土、食用菌菇渣、竹炭粉和发酵菌剂混合，加水至物料含水量为25～35％，发酵，得发酵产物；

(2)将所得发酵产物与鱼骨粉、石英砂、海藻糖、壳寡糖、硝酸钾、微量元素、聚丙烯酰胺和维生素C混合，加水至物料含水量为30～40％，搅拌，然后减压蒸发物料表面水分后，低温干燥至物料含水量为6～8％，粉碎过300～350目筛，收集筛下组分得改善土壤板结的生物寡糖复合有机肥。

优选的，步骤(1)中所述发酵的温度为30～35℃，所述发酵的时间为1～3d。

优选的，步骤(2)中所述搅拌的转速为250～300r/min，所述搅拌的时间为30～40min，所述低温干燥的温度为35～45℃。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

1、本发明将草炭土、秸秆粉、凹凸棒土、食用菌菇渣、竹炭粉和发酵菌剂混合，发酵，使发酵菌以有机质为载体，在促进有机质分解、提高肥效的同时进行定性与定量的扩繁，从而形成含大量有益微生物组成的肥料。

2、本发明提供的复合有机肥中，海藻糖可促进土壤团粒结构形成，打破土壤板结，疏松土壤，改善盐渍化、酸化等症状，补充土壤有机质，增加土壤有益菌群，在作物根系周围形成优势密种保护层，防止有害菌侵染；壳寡糖对植物适应性广，亲和性好，无副作用，对人畜无害，能够生物降解，改良土壤板结，激发土壤活力，可缓慢降解为小分子碳水化合物，同时具有很好的降解土壤中钾的功效，既增进了土壤肥力，又为作物提供了可吸收利用的营养元素，可明显提高肥料利用率。上述组分与微量元素相配合，可强化植物根系的附着力和快速吸收能力，促进作物良好生长。

3、本发明提供的生物寡糖复合有机肥，各组分之间协同配合，配比合理，制备工艺简单，可有效改善土壤板结状况，提高肥料利用率，全方面满足作物生长需求，对促进作物生长，提高作物产量具有重要意义。

具体实施方式

在本发明中，所述的改善土壤板结的生物寡糖复合有机肥进一步优选由包含如下重量份的组分制备得到：草炭土82～88份，秸秆粉72～78份，凹凸棒土68～72份，食用菌菇渣62～68份，竹炭粉58～62份，发酵菌剂52～58份，鱼骨粉52～58份，石英砂42～48份，海藻糖38～42份，壳寡糖32～38份，硝酸钾28～32份，微量元素22～28份，聚丙烯酰胺18～22份，维生素C12～14份。

在本发明中，所述的改善土壤板结的生物寡糖复合有机肥更进一步优选由包含如下重量份的组分制备得到：草炭土85份，秸秆粉75份，凹凸棒土70份，食用菌菇渣65份，竹炭粉60份，发酵菌剂55份，鱼骨粉55份，石英砂45份，海藻糖40份，壳寡糖35份，硝酸钾30份，微量元素25份，聚丙烯酰胺20份，维生素C13份。

在本发明中，所述秸秆粉的粒径优选为0.1～0.2mm，进一步优选为0.12～0.18mm，更进一步优选为0.15mm；所述食用菌菇渣的粒径优选为2～3mm，进一步优选为2.2～2.8mm，更进一步优选为2.5mm；所述竹炭粉的粒径优选为0.05～0.07mm，进一步优选为0.06mm；所述鱼骨粉的粒径优选为0.08～0.12mm，进一步优选为0.10mm。

在本发明中，所述秸秆粉优选选自玉米秸秆粉、小麦秸秆粉、甘蔗秸秆粉中的一种或几种，进一步优选为玉米秸秆粉。

在本发明中，所述食用菌菇渣优选包括蘑菇渣、金针菇渣和杏鲍菇渣，所述蘑菇渣、金针菇渣和杏鲍菇渣的质量比优选为4～6:2～4:1～3，进一步优选为5:3:2。

在本发明中，所述发酵菌剂优选包括枯草芽孢杆菌、植物乳杆菌和酿酒酵母菌，所述枯草芽孢杆菌、植物乳杆菌和酿酒酵母菌的活菌个数独立优选≥20亿/g，进一步优选为25亿/g；所述枯草芽孢杆菌、植物乳杆菌和酿酒酵母菌的质量比优选为1～3:2～4:1～2，进一步优选为2:3:1。

在本发明中，所述壳寡糖的聚合度优选为4～12，进一步优选为6～8，更进一步优选为7；所述壳寡糖的平均分子量优选为1200～2800Da，进一步优选为1800～2200Da，更进一步优选为2000Da。

在本发明中，所述微量元素优选包括如下重量份的组分：铁4～6份，锌4～6份，锰3～5份，铜2～3份，钼2～3份，硼1～2份，进一步优选为如下重量份的组分：铁5份，锌5份，锰4份，铜2.5份，钼2.5份，硼1.5份。

在本发明中，步骤(1)中所述将草炭土、秸秆粉、凹凸棒土、食用菌菇渣、竹炭粉和发酵菌剂混合，加水至物料含水量为25～35％，发酵，得发酵产物，进一步优选为将草炭土、秸秆粉、凹凸棒土、食用菌菇渣、竹炭粉和发酵菌剂混合，加水至物料含水量为30％，发酵，得发酵产物。

在本发明中，步骤(1)中所述发酵的温度优选为30～35℃，进一步优选为33℃；所述发酵的时间优选为1～3d，进一步优选为2d。

在本发明中，步骤(2)中所述将所得发酵产物与鱼骨粉、石英砂、海藻糖、壳寡糖、硝酸钾、微量元素、聚丙烯酰胺和维生素C混合，加水至物料含水量为30～40％，搅拌，然后减压蒸发物料表面水分后，低温干燥至物料含水量为6～8％，粉碎过300～350目筛，收集筛下组分得改善土壤板结的生物寡糖复合有机肥，进一步优选为将所得发酵产物与鱼骨粉、石英砂、海藻糖、壳寡糖、硝酸钾、微量元素、聚丙烯酰胺和维生素C混合，加水至物料含水量为35％，搅拌，然后减压蒸发物料表面水分后，低温干燥至物料含水量为7％，粉碎过320目筛，收集筛下组分得改善土壤板结的生物寡糖复合有机肥。

在本发明中，步骤(2)中所述搅拌的转速优选为250～300r/min，进一步优选为260～280r/min，更进一步优选为270r/min；所述搅拌的时间优选为30～40min，进一步优选为32～37min，更进一步优选为35min；所述低温干燥的温度优选为35～45℃，进一步优选为38～42℃，更进一步优选为40℃。

下面结合实施例对本发明提供的技术方案进行详细的说明，但是不能把它们理解为对本发明保护范围的限定。

以下实施例和对比例中的枯草芽孢杆菌、植物乳杆菌、地衣芽孢杆菌购买自济南清海化工有限公司；酿酒酵母菌购买自山东诺杰生物科技有限公司；其余原料均为普通市售可得。

实施例1

一种改善土壤板结的生物寡糖复合有机肥的制备方法，步骤如下：

(1)将80份草炭土、70份小麦秸秆粉、65份凹凸棒土、60份食用菌菇渣(蘑菇渣:金针菇渣:杏鲍菇渣＝4:2:1)、55份竹炭粉和50份发酵菌剂(枯草芽孢杆菌:植物乳杆菌:酿酒酵母菌＝1:2:1)混合，加水至物料含水量为25％，于30℃条件下发酵1d，得发酵产物；

(2)将所得发酵产物与50份鱼骨粉、40份石英砂、35份海藻糖、30份壳寡糖(聚合度为4，平均分子量为1200Da)、25份硝酸钾、20份微量元素(铁4份，锌4份，锰3份，铜2份，钼2份，硼1份)、15份聚丙烯酰胺和10份维生素C混合，加水至物料含水量为30％，于250r/min条件下搅拌30min，然后减压蒸发物料表面水分后，于35℃条件下低温干燥至物料含水量为6％，粉碎过300目筛，收集筛下组分得改善土壤板结的生物寡糖复合有机肥。

实施例2

(1)将85份草炭土、75份玉米秸秆粉、70份凹凸棒土、65份食用菌菇渣(蘑菇渣:金针菇渣:杏鲍菇渣＝5:3:2)、60份竹炭粉和55份发酵菌剂(枯草芽孢杆菌:植物乳杆菌:酿酒酵母菌＝2:3:1)混合，加水至物料含水量为30％，于33℃条件下发酵2d，得发酵产物；

(2)将所得发酵产物与55份鱼骨粉、45份石英砂、40份海藻糖、35份壳寡糖(聚合度为7，平均分子量为2000Da)、30份硝酸钾、25份微量元素(铁5份，锌5份，锰4份，铜2.5份，钼2.5份，硼1.5份)、20份聚丙烯酰胺和13份维生素C混合，加水至物料含水量为35％，于270r/min条件下搅拌35min，然后减压蒸发物料表面水分后，于40℃条件下低温干燥至物料含水量为7％，粉碎过320目筛，收集筛下组分得改善土壤板结的生物寡糖复合有机肥。

实施例3

(1)将90份草炭土、80份甘蔗秸秆粉、75份凹凸棒土、70份食用菌菇渣(蘑菇渣:金针菇渣:杏鲍菇渣＝6:4:3)、65份竹炭粉和60份发酵菌剂(枯草芽孢杆菌:植物乳杆菌:酿酒酵母菌＝3:4:2)混合，加水至物料含水量为35％，于35℃条件下发酵3d，得发酵产物；

(2)将所得发酵产物与60份鱼骨粉、50份石英砂、45份海藻糖、40份壳寡糖(聚合度为12，平均分子量为2800Da)、35份硝酸钾、30份微量元素(铁6份，锌6份，锰5份，铜3份，钼3份，硼2份)、25份聚丙烯酰胺和15份维生素C混合，加水至物料含水量为40％，于300r/min条件下搅拌40min，然后减压蒸发物料表面水分后，于45℃条件下低温干燥至物料含水量为8％，粉碎过350目筛，收集筛下组分得改善土壤板结的生物寡糖复合有机肥。

对比例1

除将“食用菌菇渣(蘑菇渣:金针菇渣:杏鲍菇渣＝5:3:2)”改为“腐熟农家肥(腐熟猪粪:腐熟鸡粪:腐熟牛粪＝5:3:2)”之外，其余组分、组分用量及制备步骤等均与实施例2保持一致。

对比例2

除省去海藻糖和壳寡糖这两个组分之外，其余组分、组分用量及制备步骤等均与实施例2保持一致。

对比例3

除将“发酵菌剂(枯草芽孢杆菌:植物乳杆菌:酿酒酵母菌＝2:3:1)”改为“发酵菌剂(地衣芽孢杆菌:植物乳杆菌:酿酒酵母菌＝2:3:1)”之外，其余组分、组分用量及制备步骤等均与实施例2保持一致。

实验例1

选取天津市武清区汊沽港镇的试验田，种植甜瓜(品种为“玉玲珑”)。设置6个处理，分别施用本发明实施例1～3以及对比例1～3所得的复合有机肥。施肥量均为680kg/亩。其他处理均按当地种植习惯进行。研究不同施肥处理对甜瓜第一生长周期产量的影响。结果如表1所示。

表1不同施肥处理对甜瓜产量的影响

处理	甜瓜产量(kg/亩)
		实施例1	3850
实施例2	4200
		实施例3	4096
对比例1	2935
		对比例2	2800
对比例3	3120

由表1可知，与对比例1～3相比，采用本发明实施例1～3所得的复合有机肥后，甜瓜的产量更高。

实验例2

土壤团聚体的组成及基本特性是决定土壤侵蚀、压实、板结等物理过程与作用的关键指标，是土壤肥力和评价土壤质量的关键指标。而标准化当量直径(NMWD值)是衡量土壤团聚体稳定性的一个重要指标，该值越低，表示团聚体的稳定性越小。实验例1中的试验田土壤为褐土，在甜瓜收获后，随机称取实施例1～3和对比例1～3各120g土壤，风干土壤测试其团粒结构，测试标准化当量直径。结果如表2所示。

表2不同处理条件下土壤的标准化当量直径(NMWD值)

处理	标准化当量直径(NMWD值)
		实施例1	0.42
实施例2	0.48
		实施例3	0.45
对比例1	0.29
		对比例2	0.27
对比例3	0.31

由表2可知，与对比例1～3相比，采用本发明实施例1～3所得的复合有机肥后，土壤的标准化当量直径(NMWD值)明显更高。这表明，施用本发明的肥料可有效改善土壤的板结状况。

以上所述仅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，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims

1.一种改善土壤板结的生物寡糖复合有机肥，其特征在于，由包含如下重量份的组分制备得到：草炭土80～90份，秸秆粉70～80份，凹凸棒土65～75份，食用菌菇渣60～70份，竹炭粉55～65份，发酵菌剂50～60份，鱼骨粉50～60份，石英砂40～50份，海藻糖35～45份，壳寡糖30～40份，硝酸钾25～35份，微量元素20～30份，聚丙烯酰胺15～25份，维生素C10～15份。

2.根据权利要求1所述的一种改善土壤板结的生物寡糖复合有机肥，其特征在于，所述秸秆粉的粒径为0.1～0.2mm，所述食用菌菇渣的粒径为2～3mm，所述竹炭粉的粒径为0.05～0.07mm，所述鱼骨粉的粒径为0.08～0.12mm。

3.根据权利要求1所述的一种改善土壤板结的生物寡糖复合有机肥，其特征在于，所述秸秆粉选自玉米秸秆粉、小麦秸秆粉、甘蔗秸秆粉中的一种或几种。

4.根据权利要求1所述的一种改善土壤板结的生物寡糖复合有机肥，其特征在于，所述食用菌菇渣包括蘑菇渣、金针菇渣和杏鲍菇渣，所述蘑菇渣、金针菇渣和杏鲍菇渣的质量比为4～6:2～4:1～3。

5.根据权利要求1所述的一种改善土壤板结的生物寡糖复合有机肥，其特征在于，所述发酵菌剂包括枯草芽孢杆菌、植物乳杆菌和酿酒酵母菌，所述枯草芽孢杆菌、植物乳杆菌和酿酒酵母菌的活菌个数独立≥20亿/g，所述枯草芽孢杆菌、植物乳杆菌和酿酒酵母菌的质量比为1～3:2～4:1～2。

6.根据权利要求1所述的一种改善土壤板结的生物寡糖复合有机肥，其特征在于，所述壳寡糖的聚合度为4～12，所述壳寡糖的平均分子量为1200～2800Da。

7.根据权利要求1所述的一种改善土壤板结的生物寡糖复合有机肥，其特征在于，所述微量元素包括如下重量份的组分：铁4～6份，锌4～6份，锰3～5份，铜2～3份，钼2～3份，硼1～2份。

8.权利要求1～7任意一项所述的一种改善土壤板结的生物寡糖复合有机肥的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

9.根据权利要求8所述的一种改善土壤板结的生物寡糖复合有机肥的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述发酵的温度为30～35℃，所述发酵的时间为1～3d。

10.根据权利要求8所述的一种改善土壤板结的生物寡糖复合有机肥的制备方法，其特征在于，步骤(2)中所述搅拌的转速为250～300r/min，所述搅拌的时间为30～40min，所述低温干燥的温度为35～45℃。