CN110256163A - 一种改良酸化土壤的碱性土壤调节剂 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种改良酸化土壤的碱性土壤调节剂，由如下重量份的原料制成：脱水羊粪50‑80份、草炭土40‑60份、玉米芯生物炭12‑20份、泥炭藓10‑17份、茶叶渣18‑30份、骨粉35‑45份、过磷酸钙6‑9份、水镁石粉5‑7.5份、方解石粉5‑8份、膨润土8‑15份、复合菌液0.1‑0.3份、海带水150‑160份、淘米水75‑80份。本发明土壤调节剂产品针对酸化土壤设计，针对酸化严重的土壤具有调节效果显著、起效快，效能温和的特点，不会对土壤中的固有菌群造成较大影响，维持了土壤的固有菌落的稳定；同时，该产品能够促进作物生长，提高作物的产量和品质。

Description

一种改良酸化土壤的碱性土壤调节剂

技术领域

本发明属于土壤改良技术领域，尤其涉及一种改良酸化土壤的碱性土壤调节剂。

背景技术

土壤酸碱度是衡量耕地地力的重要指标之一，作为土壤的一个固有属性，每种土壤类型都有其对应的酸碱度，其升高或降低必对原有的土壤生态产生影响，使作物的生长环境和土壤理化性状变差，导致作物产量和品质下降。近年来，随着工业的快速发展，酸性气体排放量增加，酸雨量逐年增长导致土壤酸化越来越严重。土壤的严重酸化可导致土壤中铝离子增多，而钾、钙、镁等盐基离子的大量流失，同时，酸性土壤对养分的有效性产生了影响，加重了对作物的毒害性。例如，花生田土壤的酸化可导致碱性钙离子的大量流失，重金属锰元素产生解析、释放，促使花生青枯病的发生。在土壤为强酸性的情况下，花生、水稻、玉米的生长受到一定的抑制，导致出现了严重的死棵现象。

目前，酸化土壤的改良措施包括：1)搞好农田基本建设，做到排灌便利，减少酸性水由于积累引起作物根系的发育；2)利用生物改土，如秸秆还田；3)增肥改土，大量种植绿肥，增施农家肥；4)肥料优选，少施含氯化肥，选择草木灰、钙镁磷肥等碱性或生理碱性肥料；5)耕作改土；6)施用生石灰。其中，对酸化严重的大田土壤，施撒碱性生石灰，能够调节土壤酸碱度，具有起效快的优点。但是生石灰施入土壤后反应大、持续时间短，很难将土壤的酸碱度控制在合理范围内，可能对作物产生不良影响。因此，探索和研究效能温和、持久的酸化土壤的碱性改良剂很有必要。如专利CN 109748746 A公开了一种酸化土壤改良剂，其原料按重量百分比包括：草木灰20-30份、园土15-20份、泥炭土15-20份、河道淤泥10-15份、高粱壳10-15份、牛羊粪便5-8份、食用菌菌糠3-5份、黄腐酸1-2份、过磷酸钙0.5-1份、磷酸钠0.5-1份、焦磷酸钠1-2份和微生物菌种0.5-1份。该土壤改良剂能够有效中和酸性土壤，并提供植物生长所必需的微量元素，使土壤肥沃；能专门对酸化土壤进行改良调理，且具有良好的净化作用。但该改良剂中有机质和养分含量低，并且不能充分破解土壤中的氮、磷、钾等元素，土壤固有地力效用不能充分发挥，存在效果不显著、不持久的问题。

发明内容

本发明的目的在于：针对现有技术的不足，提供一种改良酸化土壤的碱性土壤调节剂，将脱水羊粪、玉米芯生物炭、泥炭藓和茶叶渣混合发酵，不仅除去羊粪中的有害成分和异味，并且具有协同增效作用，提高了发酵物中游离氮和有机质成分；再添加骨粉、草炭土、膨润土等成分，不仅使产品分散均匀，活性菌数量大，而且补充土壤中微量元素如钙、镁等，同时，该调节剂施入土壤后，其中的活性菌成分能够破解土壤固有的氮、磷、钾等，使其成为能被作物吸收，提高土壤肥力的同时，增加调节剂的持效时间。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种改良酸化土壤的碱性土壤调节剂，其特征在于：由如下重量份的原料制成：脱水羊粪50-80份、草炭土40-60份、玉米芯生物炭12-20份、泥炭藓10-17份、茶叶渣18-30份、骨粉35-45份、过磷酸钙6-9份、水镁石粉5-7.5份、方解石粉5-8份、膨润土8-15份、复合菌液0.1-0.3份、海带水150-160份、淘米水75-80份。

优选地，所述的改良酸化土壤的碱性土壤调节剂，其特征在于：由如下重量份的原料制成：脱水羊粪80份、草炭土50份、玉米芯生物炭18份、泥炭藓15份、茶叶渣25份、骨粉40份、过磷酸钙8份、水镁石粉7份、方解石粉6.5份、膨润土12份、复合菌液0.2份、海带水150份、淘米水75份。

优选地，所述玉米芯生物炭的制备方法是：玉米芯经热解炭化炉在无氧条件下进行热解炭化，冷却后储存于干燥器中，热解温度为550℃，热解时间为1小时；然后海带水浸润30分钟，再在850℃条件下热解，热解时间为1小时，制成玉米芯生物炭，其中，所述海带水添加量为玉米芯重量的20-25％。

优选地，所述海带水经氢氧化钾调节pH值8.5-10。

优选地，所述淘米水经经氢氧化钾调节pH值8.5-10。

优选地，所述复合菌液中含有胶冻样芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌和粗纤维降解菌。

上述改良酸化土壤的碱性土壤调节剂的制备方法，具体步骤如下：

1)将所述脱水羊粪、玉米芯生物炭、泥炭藓、茶叶渣混合均匀后，向其中加入其总重量15-20％的海带水，接入发酵菌剂，厌氧发酵1个月，得到羊粪发酵产物；向所述羊粪发酵产物中加入氢氧化钾溶液调节pH值为8.5，然后烘干、磨粉备用；

2)将所述骨粉与草炭土混合并充分搅拌均匀后，加入相当于其重量15-20％海带水，氢氧化钾溶液调节pH值为10.0，然后烘干、磨粉备用；

3)向所述淘米水中加入适量的所述羊粪发酵产物、海藻糖、膨润土后，超声分散10-15分钟，得到发酵羊粪悬浮液；将复合菌液加入到所述发酵羊粪悬浮液中，充分混合后，在30-35℃条件下，恒温培养24小时，得到活性菌液；

4)将步骤3)的活性菌液、步骤1)制的粉料和步骤2)制的粉料混合后，加入剩余的海带水，充分搅拌均匀，然后静置12-18小时，待不再有沉淀析出时，加入方解石粉和水镁石粉调节pH值7.5-8.5，烘干备用；

5)将过磷酸钙打磨成细粉，过70-120目筛后，加入到步骤4)烘干料中，搅拌均匀后，造粒，即得土壤调节剂。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

1)本发明独创性地将脱水羊粪、玉米芯生物炭、泥炭藓和茶叶进行混合发酵，不仅加快了初始发酵速度，而提高了后期发酵的平稳性，使发酵产物更均衡，从而提高了羊粪、泥炭藓和茶叶的利用率；而且降低了羊粪发酵时氮素的损失率，提高了发酵产品的氮素含量；同时采用碱性海带水浸润发酵原料，其不仅能够补充微量元素，而且能够活化发酵产物的吸附性，使其与其它物料混合时能形成稳定的存储结构，使菌液、骨粉、草炭土等填充在其中，施入土壤后缓慢释放其中的活性和养分成分，提高了产品的持效性；

2)本发明以羊粪发酵产物为主要原料，添加骨粉、草炭土及菌液等成分制成的调节剂产品，不仅具有营养丰富、肥效持久的特点，而且施入土壤后能够破解土壤中化合态的氮、磷、钾等物质成分，使其降解为能被作物吸收的游离态，提高作物吸收效率；同时，能降解不可用纤维素成分，使其成为能被作物吸收的理化态，为作物生长提供能量；

3)本发明土壤调节剂产品针对酸化土壤设计，针对酸化严重的土壤具有调节效果显著、起效快，效能温和的特点，不会对土壤中的固有菌群造成较大影响，维持了土壤的固有菌落的稳定；同时，该产品能够促进作物生长，提高作物的产量和品质。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明的目的、方案和效果作进一步阐述，以便于同领域技术人员的理解。应当注意的是，以下实施例仅适用于解释和说明本发明，并不适用于限制本发明的权利范围。

实施例1

一种改良酸化土壤的碱性土壤调节剂，由如下重量份的原料制成：脱水羊粪80份、草炭土50份、玉米芯生物炭18份、泥炭藓15份、茶叶渣25份、骨粉40份、过磷酸钙8份、水镁石粉7份、方解石粉6.5份、膨润土12份、复合菌液0.2份、海带水150份、淘米水75份；

所述玉米芯生物炭的制备方法是：玉米芯经热解炭化炉在无氧条件下进行热解炭化，冷却后储存于干燥器中，热解温度为550℃，热解时间为1小时；然后海带水浸润30分钟，再在850℃条件下热解，热解时间为1小时，制成玉米芯生物炭，其中，所述海带水添加量为玉米芯重量的20-25％；

所述海带水经氢氧化钾调节pH值8.5-10；

所述淘米水经经氢氧化钾调节pH值8.5-10；

所述复合菌液中含有胶冻样芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌和粗纤维降解菌。

按照上述配比备好原料，然后通过如下步骤进行制备：

1)将所述脱水羊粪、玉米芯生物炭、泥炭藓、茶叶渣混合均匀后，向其中加入其总重量15-20％的海带水，接入发酵菌剂，厌氧发酵1个月，得到羊粪发酵产物；向所述羊粪发酵产物中加入氢氧化钾溶液调节pH值为8.5，然后烘干、磨粉备用；

2)将所述骨粉与草炭土混合并充分搅拌均匀后，加入相当于其重量15-20％海带水，氢氧化钾溶液调节pH值为10.0，然后烘干、磨粉备用；

3)向所述淘米水中加入适量的所述羊粪发酵产物、海藻糖、膨润土后，超声分散10-15分钟，得到发酵羊粪悬浮液；将复合菌液加入到所述发酵羊粪悬浮液中，充分混合后，在30-35℃条件下，恒温培养24小时，得到活性菌液；

4)将步骤3)的活性菌液、步骤1)制的粉料和步骤2)制的粉料混合后，加入剩余的海带水，充分搅拌均匀，然后静置12-18小时，待不再有沉淀析出时，加入方解石粉和水镁石粉调节pH值7.5-8.5，烘干备用；

5)将过磷酸钙打磨成细粉，过70-120目筛后，加入到步骤4)烘干料中，搅拌均匀后，造粒，即得土壤调节剂。

实施例2

一种改良酸化土壤的碱性土壤调节剂，由如下重量份的原料制成：由如下重量份的原料制成：脱水羊粪50份、草炭土40份、玉米芯生物炭12份、泥炭藓10份、茶叶渣18份、骨粉35份、过磷酸钙6份、水镁石粉5份、方解石粉5份、膨润土8份、复合菌液0.1份、海带水150份、淘米水75份；

所述玉米芯生物炭的制备方法是：玉米芯经热解炭化炉在无氧条件下进行热解炭化，冷却后储存于干燥器中，热解温度为550℃，热解时间为1小时；然后海带水浸润30分钟，再在850℃条件下热解，热解时间为1小时，制成玉米芯生物炭，其中，所述海带水添加量为玉米芯重量的20-25％；

所述海带水经氢氧化钾调节pH值8.5-10；

所述淘米水经经氢氧化钾调节pH值8.5-10；

所述复合菌液中含有胶冻样芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌和粗纤维降解菌。

实施例3

一种改良酸化土壤的碱性土壤调节剂，由如下重量份的原料制成：由如下重量份的原料制成：脱水羊粪80份、草炭土60份、玉米芯生物炭20份、泥炭藓17份、茶叶渣30份、骨粉45份、过磷酸钙9份、水镁石粉7.5份、方解石粉8份、膨润土15份、复合菌液0.3份、海带水160份、淘米水80份；

所述玉米芯生物炭的制备方法是：玉米芯经热解炭化炉在无氧条件下进行热解炭化，冷却后储存于干燥器中，热解温度为550℃，热解时间为1小时；然后海带水浸润30分钟，再在850℃条件下热解，热解时间为1小时，制成玉米芯生物炭，其中，所述海带水添加量为玉米芯重量的20-25％；

所述海带水经氢氧化钾调节pH值8.5-10；

所述淘米水经经氢氧化钾调节pH值8.5-10；

所述复合菌液中含有胶冻样芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌和粗纤维降解菌。

以上实施例2-3制备方法同实施例1。

实施例4

作为对比例1，按如下重量份的配比取料制备土壤调节剂：脱水羊粪80份、草炭土50份、泥炭藓15份、茶叶渣25份、骨粉40份、过磷酸钙8份、膨润土12份、复合菌液0.2份、水220份；

所述复合菌液中含有胶冻样芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌和粗纤维降解菌。

按照上述配比备好原料，然后通过如下步骤进行制备：

1)将所述脱水羊粪、泥炭藓、茶叶渣混合均匀后，向其中加入其总重量15-20％的水，接入发酵菌剂，厌氧发酵1个月，得到羊粪发酵产物；向所述羊粪发酵产物中加入氢氧化钾溶液调节pH值为8.5，然后烘干、磨粉备用；

2)将所述骨粉与草炭土混合并充分搅拌均匀后，加入相当于其重量15-20％水，氢氧化钾溶液调节pH值为10.0，然后烘干、磨粉备用；

3)向所述水中加入适量的所述羊粪发酵产物、海藻糖、膨润土后，超声分散10-15分钟，得到发酵羊粪悬浮液；将复合菌液加入到所述发酵羊粪悬浮液中，充分混合后，在30-35℃条件下，恒温培养24小时，得到活性菌液；

4)将步骤3)的活性菌液、步骤1)制的粉料和步骤2)制的粉料混合后，加入剩余的水，充分搅拌均匀，然后静置12-18小时，待不再有沉淀析出时，加入氢氧化钾溶液调节pH值7.5-8.5，烘干备用；

5)将过磷酸钙打磨成细粉，过70-120目筛后，加入到步骤4)烘干料中，搅拌均匀后，造粒，即得土壤调节剂。

实施例5

作为对比例2，按照实施例4的配比取料，然后通过如下步骤进行制备：

1)将所述脱水羊粪、泥炭藓、茶叶渣混合均匀后，向其中加入其总重量15-20％的水，接入发酵菌剂，厌氧发酵1个月，得到羊粪发酵产物，然后烘干、磨粉备用；

2)将所述骨粉与草炭土混合并充分搅拌均匀后，然后烘干、磨粉备用；

3)向所述水中加入适量的所述羊粪发酵产物、海藻糖、膨润土后，超声分散10-15分钟，得到发酵羊粪悬浮液；将复合菌液加入到所述发酵羊粪悬浮液中，充分混合后，在30-35℃条件下，恒温培养24小时，得到活性菌液；

4)将步骤3)的活性菌液、步骤1)制的粉料和步骤2)制的粉料混合后，加入剩余的水，充分搅拌均匀，然后静置12-18小时，待不再有沉淀析出时，加入氢氧化钾溶液调节pH值7.5-8.5，烘干备用；

5)将过磷酸钙打磨成细粉，过70-120目筛后，加入到步骤4)烘干料中，搅拌均匀后，造粒，即得土壤调节剂。

将以上实施例1-5制备的土壤调节剂用于试验，具体试验过程如下：

1)取样并测定土壤理化性状：在酸化土地的田间取0-40cm土层的土壤，测定土壤样品的理化性状，见下表1。

表1-土壤样品理化性状

从表1可以看出样品土壤中速效磷、速效钾含量缺失严重，有机质含量也较低，并且土壤酸化较严重，调节土壤酸碱度并补充营养很有必要。

2)测定本发明土壤调节剂理化性状，见下表2。

表2-改良酸化土壤的碱性土壤调节剂理化性状

3)盆栽试验：于2016年5-8月进行，试验作物为大葱栽培，盆栽试验所用花盆的盆顶内径15cm，盆高为15cm，盆的容积为2L，盆底放有托盘，用水浇透后，可以使盆中的土壤不易流失；

①装填土壤样品：将土壤样品与实施例1-5制备的土壤改良剂按5:1的比例混合后装入花盆中，填装量为加入1000g，并与实施例对应标记为1-5，同时，设置花盆6，其中装入土壤样品，填装量为加入1000g；

②移栽大葱苗：将同批大葱幼苗移栽至花盆中，定期同样管理至两个月后，检测大葱生长情况，结果显示：花盆1-3大葱长势最好，花盆4和5长势较好，而花盆6大葱死亡。可见，经本发明土壤调节剂改良的酸化土壤能够满足大葱的生长需要，而且丰富的有机质成分和破解氮、速效磷、钾等养分能够为大葱提供养分，使其生长良好。

Claims (7)

1.一种改良酸化土壤的碱性土壤调节剂，其特征在于：由如下重量份的原料制成：脱水羊粪50-80份、草炭土40-60份、玉米芯生物炭12-20份、泥炭藓10-17份、茶叶渣18-30份、骨粉35-45份、过磷酸钙6-9份、水镁石粉5-7.5份、方解石粉5-8份、膨润土8-15份、复合菌液0.1-0.3份、海带水150-160份、淘米水75-80份。

2.如权利要求1所述的改良酸化土壤的碱性土壤调节剂，其特征在于：由如下重量份的原料制成：脱水羊粪80份、草炭土50份、玉米芯生物炭18份、泥炭藓15份、茶叶渣25份、骨粉40份、过磷酸钙8份、水镁石粉7份、方解石粉6.5份、膨润土12份、复合菌液0.2份、海带水150份、淘米水75份。

3.如权利要求1或2所述的改良酸化土壤的碱性土壤调节剂，其特征在于：所述玉米芯生物炭的制备方法是：玉米芯经热解炭化炉在无氧条件下进行热解炭化，冷却后储存于干燥器中，热解温度为550℃，热解时间为1小时；然后海带水浸润30分钟，再在850℃条件下热解，热解时间为1小时，制成玉米芯生物炭，其中，所述海带水添加量为玉米芯重量的20-25％。

4.如权利要求1-3任意一项所述的改良酸化土壤的碱性土壤调节剂，其特征在于：所述海带水经氢氧化钾调节pH值8.5-10。

5.如权利要求1或2所述的改良酸化土壤的碱性土壤调节剂，其特征在于：所述淘米水经经氢氧化钾调节pH值8.5-10。

6.如权利要求1或2所述的改良酸化土壤的碱性土壤调节剂，其特征在于：所述复合菌液中含有胶冻样芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌和粗纤维降解菌。

7.一种根据权利要求1或2改良酸化土壤的碱性土壤调节剂的制备方法，其特征在于：具体步骤如下：

1)将所述脱水羊粪、玉米芯生物炭、泥炭藓、茶叶渣混合均匀后，向其中加入其总重量15-20％的海带水，接入发酵菌剂，厌氧发酵1个月，得到羊粪发酵产物；向所述羊粪发酵产物中加入氢氧化钾溶液调节pH值为8.5，然后烘干、磨粉备用；

2)将所述骨粉与草炭土混合并充分搅拌均匀后，加入相当于其重量15-20％海带水，氢氧化钾溶液调节pH值为10.0，然后烘干、磨粉备用；

3)向所述淘米水中加入适量的所述羊粪发酵产物、海藻糖、膨润土后，超声分散10-15分钟，得到发酵羊粪悬浮液；将复合菌液加入到所述发酵羊粪悬浮液中，充分混合后，在30-35℃条件下，恒温培养24小时，得到活性菌液；

4)将步骤3)的活性菌液、步骤1)制的粉料和步骤2)制的粉料混合后，加入剩余的海带水，充分搅拌均匀，然后静置12-18小时，待不再有沉淀析出时，加入方解石粉和水镁石粉调节pH值7.5-8.5，烘干备用；

5)将过磷酸钙打磨成细粉，过70-120目筛后，加入到步骤4)烘干料中，搅拌均匀后，造粒，即得土壤调节剂。