CN101456777B - 土壤营养调理剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明针对上述技术问题，提供一种成本低廉，实用有效的多功能土壤营养调理剂配方及其制备方法。生产工艺简单，生产成本低廉，且生产过程无有害气体及污水产生。其产品能有效提供植物生长所需的数十种营养元素，与常规化肥和有机肥配合施用，可显著提高化肥的利用率，从而减少化肥的投入，同时可显著刺激土壤有益菌群的活动而抑制病原生物的活动，增加土壤的抑病性和植株的抗逆性，从而可有效控制作物生理病害和土传病害的发生，进而减少农药的投入。可减少化肥和农药投入15-30％以上，增产15-30％以上，同时产品质量显著提高，节本增效显著。此外，土壤改良效果明显，可持续利用能力可得到显著加强。
Description
一、技术领域
本发明属于农业技术领域，特别涉及一种利用天然矿物和天然动植物原料制备一种能有效提供植物生长所需的营养元素、减少化学肥料的投入、并有效控制作物生理病害和土传病害的多功能土壤营养调理剂配方及其制备方法。
二、背景技术
现有技术：随着农业集约化的发展，大量化学肥料和农药过度不合理的投入，使得土壤质量急剧退化，土壤生态***平衡和稳定性遭到严重破坏，作物生理性病害和土传病害频发，作物大幅度减产甚至毁灭性绝收，尤其是城郊蔬菜地和规模化经济作物种植基地，土壤退化和连作障碍已成为限制农业生产的关键性问题。如何有效提高肥料利用率，减少化肥的非平衡投入，恢复土壤生态***的健康，从而减少各种病害的发生，是解决土壤退化和连作障碍的有效途径之一。因此，功能性土壤营养调理剂的开发成为热点。专利文献CN101081983A公开了一种由泥炭、腐植酸盐、生物质保水剂、腐泥、大量元素、中量元素、微量元素组成的土壤营养调理剂及其制备方法，可减少化肥、农药的使用。专利文献CN1065223C公开了一种以草炭、风化煤、厩肥、尿素、磷肥、膨润土、皂石、沸石、蛭石、硫酸盐等组成的土壤营养调理剂。专利文献CN101205156A公开了一种腐植酸土壤调理剂，由腐植酸盐、氮磷钾肥、微量元素、腐熟有机肥等组成。专利文献CN1312253C公开了一种以椰子粉、椰子油、柠檬酸、天然纯碱、元明粉、微量元素、沸石、凹凸棒石、海泡石等配制的土壤调理剂及其制备工艺。专利文献CN101275078A公开了一种以贝壳粉、牡蛎壳粉、壳聚糖粉、菠萝皮粉、木薯皮粉、甘蔗渣粉、海藻粉、鱼骨粉、鱼虾粉为原料的土壤调理剂，可改良土壤，提高肥料利用率，增强作物免疫力。专利文献CN 1245476C公开了一种以牡蛎粉为主，配以聚天冬氨酸盐、壳聚糖或其衍生物、海带根发酵粉末、鱼粉、甘蔗渣、玉米秆、虾壳粉、椰子壳粉等组成的土壤调理剂。专利文献CN1250676C公开了一种以甲壳胺为基料，配以乳酸、柠檬酸、EM原露、红糖、低聚糖、复合氨基酸、活性硼锌肥的多功能地力增效剂，可改良土壤，减少病虫害的发生。专利文献CN 101058729A公开了一种以万寿菊植物粉末、钙镁磷肥、碳酸盐、钾、镁、锌、硼为原料配制防治十字花科作物根肿病的土壤调理剂。专利文献CN 1194067C公开了一种营养、抑菌型土壤调理剂，由钙镁磷肥、微量元素肥和调质剂等组成，仅适于酸性土壤。专利文献CN 1398950A公开了一种由天然沸石、氮、磷、钾、微量元素为原料配制的土壤调理剂，可减少化肥和农药的用量。专利文献CN 1629254A公开了一种针对重茬种植人参地的土壤调理剂，由抑制剂、放线菌菌粉、骨粉、钙镁磷肥、缓释尿素、硫酸钾、熟石灰、微量元素配制而成。专利文献CN 1322095C公开了一种作物根际土壤调理剂，由二氧化氯、抗生素、氨基酸和硫酸盐组成。专利文献CN 1718673A公开了一种土壤调理剂的制备方法，主要由发酵后的有机肥经变频光波处理而成。专利文献CN 1163050A公开了一种作物杀菌、助长调节微肥，由微量元素、杀菌剂、植物生长调节剂、高分子土壤调理剂、催化剂等组成。但上述专利或者在实际使用过程中单位面积使用量较大，使用不太方便，或者其效果仅限于特定区域或特定条件，或使用成本较高，从而限制了其推广应用。
三、发明内容
技术问题：目前，我国农业生产中大量化学肥料和农药过度不合理的投入，不仅使得土壤质量急剧退化，土壤生态***健康遭到严重破坏，土壤养分资源利用率低，给环境造成严重污染；同时因植物营养失衡，作物生长处于非健康状态，抗逆性差，生理性病害和土传病害频发，农产品品质显著下降，作物大幅度减产甚至毁灭性绝收，尤其是城郊蔬菜地和规模化经济作物种植基地，土壤退化和连作障碍已成为限制农业生产的关键性问题。如何有效提高肥料利用率，减少化肥的非平衡投入，恢复土壤生态***和作物的健康，从而减少各种病害的发生，是解决上述问题的有效途径之一。因此，本发明针对上述技术问题，提供一种成本低廉，实用有效的多功能土壤营养调理剂配方及其制备方法。第一，选择富含植物所需大量元素、中量元素、微量元素、有益元素的各种天然矿物优化组合，经过煅烧、粉碎、混合等方法，活化矿物中的各种营养元素，有效提供植物所需的几十种矿质营养元素，与常规化肥、有机肥配合施用，可达到植物营养均衡的目的，从而有效提高肥料的利用率，并增强植物的健康状态。第二，通过天然中草药等与植物氨基酸粉进行优化配比，加上特殊动物材料与甲壳素、壳聚糖等优化组合，不仅进一步提供植物所需的各种营养，还可有效刺激植物健康生长，进一步提高植物抗逆能力，并增强根际土壤有益生物的数量与活性，抑制土壤中有害生物的数量与活动，恢复退化土壤生态***的功能，从而可有效克服土壤退化与连作障碍问题。第三，本发明制备的多功能土壤营养调理剂，其原料均来自于安全的天然矿物、植物、动物材料，不含有害成分与人工合成化学物质；此外，其与化肥、有机肥配合施用，可显著减少化肥、有机肥的使用量，并主要通过营养调控与生态调控方式来减少病害的发生，从而减少农药的使用量，进而减少农田面源污染，显著增加农作物产量和农产品品质；因此，本发明制备的土壤营养调理剂为经济实用的绿色调理剂。
技术方案：本发明的技术解决方案为：一种土壤营养调理剂，按质量份数组成为：矿物材料占50-80份；植物材料占10-40份；动物材料占6-10份。
上述矿物材料由含钾矿物组分、含磷矿物组分、含钙与镁矿物组分、含硫与铁矿物组分、稀土矿物组分以及辅料矿物组分混合而成，按质量份数，其组成为：含钾矿物组分占40-70份；含磷矿物组分15-30份；含钙与镁矿物组分占5-10份；含硫与铁矿物组分占5-10份；稀土矿物组分2-5份；辅料矿物组分3-5份。
上述含钾矿物组分为钾长石、霞石、白榴石、海绿石或云母中的一种或几种的任意比混合物；含磷矿物组分为磷灰石；含钙与镁矿物组分为方解石、白云岩、石灰岩或蛇纹石中的一种或几种的任意比混合物；含硫与铁矿物组分为硫铁矿；稀土矿物组分为稀土矿；辅料矿物组分为凹凸棒石粘土、膨润土、沸石、蛭石或麦饭石中的一种或几种的任意比混合物。
上述植物材料为天然中草药与植物氨基酸粉混合而成，按质量份数，其组成为：天然中草药占30-60份；植物氨基酸粉占40-70份。所述天然中草药为万寿菊、续随子、丁香、苦参、百部、川穹、黄荆、五倍子、烟草、蓖麻、苍耳、水蓼、狼毒、大蒜、艾叶、香蕉皮或核桃皮中的一种或几种的任意比混合物。所述植物氨基酸粉以棉籽粕、豆粕、油菜粕、花生粕、葵花子粕、油茶粕、乌桕粕或蓖麻粕为原料生产的氨基酸原粉，其所含氨基酸的质量百分比≥8％。。
上述动物材料为牡蛎粉、贝壳粉、甲壳素或壳聚糖中的一种或几种的任意比混合物。
一种制备土壤营养调理剂的方法，制备步骤为：将矿物材料混合，并经过900-1500度高温煅烧5-20小时，冷却后粉碎过150-200目筛；植物材料经烘干，粉碎，过100目筛；动物材料经烘干，粉碎，过100目筛；将上述过筛后的材料按矿物组分占50-80份、植物组分占10-40份、动物组分占6-10份的比例倒入搅拌器中，充分混拌均匀；将混拌均匀的材料计量、包装，含水量控制在8-10wt％，制得产品。
有益效果：本发明以天然矿物、天然植物和动物材料及其衍生物为原料，仅通过简单煅烧、烘干、粉碎、混拌而制得，生产工艺简单，生产成本低廉，且生产过程无有害气体及污水产生。其产品能有效提供植物生长所需的数十种营养元素，与常规化肥和有机肥配合施用，可显著提高化肥的利用率，从而减少化肥的投入，同时可显著刺激土壤有益菌群的活动而抑制病原生物的活动，增加土壤的抑病性和植株的抗逆性，从而可有效控制作物生理病害和土传病害的发生，进而减少农药的投入。该产品可广泛用于各种作物生产，尤其是各种连作障碍的克服。可减少化肥和农药投入15-30％以上，增产15-30％以上，同时产品质量显著提高，节本增效显著。此外，土壤改良明显，可持续利用能力可得到显著加强。
四、附图说明
图1为本发明的工艺流程示意方框图；
五、具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
实施例1：
按质量份数组成为：矿物材料占50份；植物材料占10份；动物材料占6份配制土壤营养调理剂。其中矿物材料含钾矿物组分占40份；磷矿物组分15份；含钙与镁矿物组分占5份；含硫与铁矿物组分占5份；稀土矿物组分2份；辅料矿物组分3份。其中含钾矿物组分为钾长石、霞石、白榴石、海绿石或云母中的一种或几种的任意比混合物；含磷矿物组分为磷灰石；含钙与镁矿物组分为方解石、白云岩、石灰岩或蛇纹石中的一种或几种的任意比混合物；含硫与铁矿物组分为硫铁矿；稀土矿物组分为稀土矿；辅料矿物组分为凹凸棒石粘土、膨润土、沸石、蛭石或麦饭石中的一种或几种的任意比混合物。植物材料为天然中草药与植物氨基酸粉混合而成，按质量份数，其组成为：天然中草药占30份；植物氨基酸粉占40份。天然中草药为万寿菊、续随子、丁香、苦参、百部、川穹、黄荆、五倍子、烟草、蓖麻、苍耳、水蓼、狼毒、大蒜、艾叶、香蕉皮或核桃皮中的一种或几种的任意比混合物。植物氨基酸粉所含氨基酸的质量百分比≥8％。动物材料为牡蛎粉、贝壳粉、甲壳素或壳聚糖中的一种或几种的任意比混合物。将矿物材料混合，并经过900度高温煅烧5小时，冷却后粉碎过150目筛；植物材料经烘干，粉碎，过100目筛；动物材料经烘干，粉碎，过100目筛；将上述过筛后的材料按矿物组分占50份、植物组分占10份、动物组分占6份的比例倒入搅拌器中，充分混拌均匀；将混拌均匀的材料计量、包装，含水量控制在8-10wt％，制得产品。
实施例2
按质量份数组成为：矿物材料占70份；植物材料占30份；动物材料占8份配制土壤营养调理剂。其中矿物材料含钾矿物组分占60份；磷矿物组分20份；含钙与镁矿物组分占8份；含硫与铁矿物组分占8份；稀土矿物组分3份；辅料矿物组分4份。其中含钾矿物组分为钾长石、霞石、白榴石、海绿石或云母中的一种或几种的任意比混合物；含磷矿物组分为磷灰石；含钙与镁矿物组分为方解石、白云岩、石灰岩或蛇纹石中的一种或几种的任意比混合物；含硫与铁矿物组分为硫铁矿；稀土矿物组分为稀土矿；辅料矿物组分为凹凸棒石粘土、膨润土、沸石、蛭石或麦饭石中的一种或几种的任意比混合物。植物材料为天然中草药与植物氨基酸粉混合而成，按质量份数，其组成为：天然中草药占50份；植物氨基酸粉占60份。天然中草药为万寿菊、续随子、丁香、苦参、百部、川穹、黄荆、五倍子、烟草、蓖麻、苍耳、水蓼、狼毒、大蒜、艾叶、香蕉皮或核桃皮中的一种或几种的任意比混合物。植物氨基酸粉所含氨基酸的质量百分比≥25％。动物材料为牡蛎粉、贝壳粉、甲壳素或壳聚糖中的一种或几种的任意比混合物。将矿物材料混合，并经过1000度高温煅烧15小时，冷却后粉碎过180目筛；植物材料经烘干，粉碎，过100目筛；动物材料经烘干，粉碎，过100目筛；将上述过筛后的材料按矿物组分占70份、植物组分占30份、动物组分占8份的比例倒入搅拌器中，充分混拌均匀；将混拌均匀的材料计量、包装，含水量控制在8-10wt％，制得产品。
实施例3
按质量份数组成为：矿物材料占80份；植物材料占40份；动物材料占10份配制土壤营养调理剂。其中矿物材料含钾矿物组分占70份；磷矿物组分30份；含钙与镁矿物组分占10份；含硫与铁矿物组分占10份；稀土矿物组分5份；辅料矿物组分5份。其中含钾矿物组分为钾长石、霞石、白榴石、海绿石或云母中的一种或几种的任意比混合物；含磷矿物组分为磷灰石；含钙与镁矿物组分为方解石、白云岩、石灰岩或蛇纹石中的一种或几种的任意比混合物；含硫与铁矿物组分为硫铁矿；稀土矿物组分为稀土矿；辅料矿物组分为凹凸棒石粘土、膨润土、沸石、蛭石或麦饭石中的一种或几种的任意比混合物。植物材料为天然中草药与植物氨基酸粉混合而成，按质量份数，其组成为：天然中草药占60份；植物氨基酸粉占70份。天然中草药为万寿菊、续随子、丁香、苦参、百部、川穹、黄荆、五倍子、烟草、蓖麻、苍耳、水蓼、狼毒、大蒜、艾叶、香蕉皮或核桃皮中的一种或几种的任意比混合物。植物氨基酸粉所含氨基酸的质量百分比≥50％。动物材料为牡蛎粉、贝壳粉、甲壳素或壳聚糖中的一种或几种的任意比混合物。将矿物材料混合，并经过1500度高温煅烧20小时，冷却后粉碎过200目筛；植物材料经烘干，粉碎，过100目筛；动物材料经烘干，粉碎，过100目筛；将上述过筛后的材料按矿物组分占80份、植物组分占40份、动物组分占10份的比例倒入搅拌器中，充分混拌均匀；将混拌均匀的材料计量、包装，含水量控制在8-10wt％，制得产品。
实施例4
组分A：称取钾长石6公斤，石灰岩1公斤，硫铁矿1公斤，磷灰石1.5公斤，膨润土和麦饭石混合物0.3公斤，稀土0.2公斤，1400度煅烧8小时，冷却后粉碎过200目筛得组分A。
组分B：称取万寿菊、烟草、蓖麻、水蓼、香蕉皮混合物4公斤，经烘干，粉碎，过100目筛；将2公斤上述加工的植物材料粉与3公斤植物氨基酸粉(植物氨基酸干粉，氨基酸含量≥8％，购于新疆塔城市星河生物工程有限责任公司)混拌，得组分B.
组分C：称取牡蛎壳1公斤，经烘干，粉碎，过100目筛，与1公斤甲壳素(购于浙江澳兴生物科技有限公司)混合得组分C。
称取组分A 7公斤，组分B 2公斤，组分C 1公斤，倒入搅拌器中，经机械充分混拌均匀，含水量控制在8-10wt％，制得产品。
该产品用于江苏句容草莓生产试验，每亩用量10公斤，与每亩2000公斤厩肥和三元复合肥(15-15-15)20kg同施作基肥，与不用该产品的对照相比，草莓黄萎病发生率从60％以上降为10％以下，产量增加1200公斤/亩，每亩增效5000元左右。
实施例5：
组分A：称取钾长石、霞石、白榴石混合物7公斤，白云岩、蛇纹石混合物0.5公斤，硫铁矿0.5公斤，磷灰石1.5公斤，凹凸棒石黏土和沸石混合物0.3公斤，稀土0.2公斤，1000度煅烧13小时，冷却后粉碎过200目筛得组分A。
组分B：称取续随子、苦参、百部、川穹、五倍子、烟草、艾叶、核桃皮混合物4公斤，经烘干，粉碎，过100目筛；将3公斤上述加工的植物材料粉与2公斤植物氨基酸粉(植物氨基酸干粉，氨基酸含量≥8％，购于新疆塔城市星河生物工程有限责任公司)混拌，得组分B。
组分C：称取牡蛎壳1公斤，经烘干，粉碎，过100目筛，与0.5公斤壳聚糖(羧化壳聚糖，购于江苏日欣实业集团有限公司)混合得组分C。
称取组分A 5公斤，组分B 4公斤，组分C 1公斤，倒入搅拌器中，经机械充分混拌均匀，含水量控制在8-10wt％，制得产品。
该产品用于江苏南京某退化蔬菜地恢复生产试验，每亩用量8公斤，与每亩200公斤商品有机肥和三元复合肥(10-8-7)40kg同施作基肥，使得退化蔬菜地生产力得到快速修复，豇豆生长正常，仅用有机肥与复合肥而不用该产品的对照处理，豇豆发病率达到80％以上。
实施例6：
组分A：称取云母、海绿石、霞石混合物4公斤，方解石1公斤，硫铁矿1公斤，磷灰石3公斤，膨润土和沸石混合物0.5公斤，稀土0.5公斤，900度煅烧20小时，冷却后粉碎过200目筛得组分A。
组分B：称取万寿菊、蓖麻、烟草、大蒜、黄荆、苍耳混合物4公斤，经烘干，粉碎，过100目筛；将3公斤上述加工的植物材料粉与2公斤植物氨基酸粉(植物浓缩氨基酸蛋白粉，氨基酸含量≥50％，购于河南新乡化工科学研究院)混拌，得组分B。
组分C：称取贝壳粉和牡蛎粉混合物1公斤，过100目筛，与1公斤甲壳素(购于浙江澳兴生物科技有限公司)混合得组分C。
称取组分A 8公斤，组分B 1公斤，组分C 1公斤，倒入搅拌器中，经机械充分混拌均匀，含水量控制在8-10wt％，制得产品。
该产品用于北京通州某30树龄的桃园生产恢复试验，每棵树用量2公斤，与每棵树100公斤商品有机肥同施作基肥，经过连续4年调理，使得30树龄的退化桃树得到恢复，其生产能力可再延续10年以上，而对照桃园只能毁园再植。
实施例7：
组分A：称取钾长石6公斤，方解石0.5公斤，硫铁矿1公斤，磷灰石2公斤，膨润土和蛭石混合物0.3公斤，稀土0.2公斤，1500度煅烧5小时，冷却后粉碎过150目筛得组分A。
组分B：称取万寿菊、苦参、百部、川穹、五倍子、蓖麻、烟草、狼毒、丁香混合物4公斤，经烘干，粉碎，过100目筛；将1.5公斤上述加工的植物材料粉与3.5公斤植物氨基酸粉(植物氨基酸干粉，氨基酸含量≥8％，购于新疆塔城市星河生物工程有限责任公司)混拌，得组分B。
组分C：称取贝壳粉1公斤，过100目筛，与1公斤壳聚糖(羧化壳聚糖，购于浙江金壳生物化学有限公司)混合得组分C。
称取组分A 6公斤，组分B 3公斤，组分C 1公斤，倒入搅拌器中，经机械充分混拌均匀，制得产品。
该产品用于北京顺义某蔬菜基地黄瓜试验，每亩用量10公斤，与每亩50公斤有机-无机复合肥(10-8-7)同作基肥，总施肥量约为当地习惯施肥的60％，但产量增加14％，且品质大幅度提高，土壤质量越来越好，可持续能力增加。
实施例8
表1土壤营养调理剂应用效果
Claims (5)
1.一种土壤营养调理剂，其特征在于按质量份数组成为：
a.矿物材料占50-80份；所述矿物材料由含钾矿物组分、含磷矿物组分、含钙与镁矿物组分、含硫与铁矿物组分、稀土矿物组分以及辅料矿物组分混合而成，按质量份数，其组成为：含钾矿物组分占40-70份；含磷矿物组分15-30份；含钙与镁矿物组分占5-10份；含硫与铁矿物组分占5-10份；稀土矿物组分2-5份；辅料矿物组分3-5份；
b.植物材料占10-40份；所述植物材料为天然中草药与植物氨基酸粉混合而成，按质量份数，其组成为：天然中草药占30-60份；植物氨基酸粉占40-70份；
c.动物材料占6-10份；所述动物材料为牡蛎粉、贝壳粉、甲壳素或壳聚糖中的一种或几种的任意比混合物。
2.如权利要求1所述土壤营养调理剂，其特征在于所述含钾矿物组分为钾长石、霞石、白榴石、海绿石或云母中的一种或几种的任意比混合物；含磷矿物组分为磷灰石；含钙与镁矿物组分为方解石、白云岩、石灰岩或蛇纹石中的一种或几种的任意比混合物；含硫与铁矿物组分为硫铁矿；稀土矿物组分为稀土矿；辅料矿物组分为凹凸棒石粘土、膨润土、沸石、蛭石或麦饭石中的一种或几种的任意比混合物。
3.如权利要求1所述土壤营养调理剂，其特征在于所述天然中草药为万寿菊、续随子、丁香、苦参、百部、川芎、黄荆、五倍子、烟草、蓖麻、苍耳、水蓼、狼毒、大蒜、艾叶、香蕉皮或核桃皮中的一种或几种的任意比混合物。
4.如权利要求1所述土壤营养调理剂，其特征在于所述植物氨基酸粉所含氨基酸的质量百分比≥8％。
5.一种制备权利要求1～4任一土壤营养调理剂的方法，其特征在于制备步骤为：
a.将矿物材料混合后，经过900-1500度高温煅烧5-20小时，冷却后粉碎过150-200目筛；
b.植物材料经烘干，粉碎，过100目筛；
c.动物材料经烘干，粉碎，过100目筛；
d.将上述过筛后的材料按矿物组分占50-80份、植物组分占10-40份、动物组分占6-10份的比例倒入搅拌器中，充分混拌均匀；
e.将混拌均匀的材料计量、包装，含水量控制在8-10wt％，制得产品。
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