CN113185984A - 一种用于种植地土壤绿色改良剂及其制备方法与应用 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于种植地土壤绿色改良剂及其制备方法与应用，属于微量元素肥料及其他肥料的生产技术领域。本发明改良剂为红色火山岩30‑60份，深海火山灰60‑120份，复合微生物菌剂90‑180份，凹凸棒土120‑150份，高岭土100‑150份，黄腐酸钾100‑200份，鱼蛋白50‑100份与禽畜粪便50‑100份。本发明改良剂的制备方法为：将红色火山岩、深海火山灰、复合微生物菌剂、凹凸棒土、高岭土、黄腐酸钾、鱼蛋白与禽畜粪便粉碎过筛，并混匀得到混合料；将所得混合料成型，低温干燥得到所述改良剂。

Description

一种用于种植地土壤绿色改良剂及其制备方法与应用

技术领域

本发明属于微量元素肥料及其他肥料的生产技术领域，尤其是指一种用于种植地土壤绿色改良剂及其制备方法与应用。

背景技术

随着社会发展加速和人口基数不断增长，农用地总数逐年减少，农产品需求逐年提高，催生化学肥料及农药大规模使用，加之环境污染逐年加剧，造成农产品品质下降、农用地土壤板结、水源受到污染等不利影响。

通过合理增施有机肥的方法可以有效提高土壤有机质含量和土壤养分含量，有机肥在中国传统农业生产中占有极其重要的位置，传统农业曾经大规模依赖施用有机肥获得高产、优质农产品。因此近年来催生了一大批以土壤改良为目的的有机肥料，但这些有机肥的使用效果以及使用过程或多或少离不开化学肥料以及人工合成技术的干预，对土壤的改良效果也无法同时满足迅速见效又能够长效、缓释的要求。

因此，若能够获得一款新型的土壤改良剂配方，既实现天然有机，无需借助化学品以及人工合成技术，同时满足迅速见效且长效、缓释，对目前绿色农业发展将起到重要的推动作用。

目前市售的有机肥主要是天然有机质借助微生物发酵技术，再配合化学肥料一并使用，无法做到一种肥料不依赖化学原料单独使用，无法满足绿色有机农产品的种植需求。也无法完全匹配土壤改良剂这个作用。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种用于种植地土壤绿色改良剂及其制备方法与应用，使用多种优选天然矿物材料、复合微生物菌剂和天然有机质相结合，以一定的比例，通过物理工艺方式进行配置，经过均匀拌和、挤压成型、低温干燥后，制作成为具备不同尺寸、满足不同种植地改良需求的土壤改良剂。

一种用于种植地土壤的绿色改良剂，所述改良剂包括以下原料，以质量份数计数：红色火山岩30-60份，深海火山灰60-120份，复合微生物菌剂90-180份，凹凸棒土120-150份，高岭土100-150份，黄腐酸钾100-200份，鱼蛋白50-100份与禽畜粪便50-100份。

在本发明的一个实施例中，所述红色火山岩包括硼元素、钠元素、铁元素、锰元素、锌元素、钼元素、铜元素、碘元素、硒元素、氮元素、磷元素、硫元素、钾元素、钙元素、镁元素、有机碳，其中所述硼元素、钠元素、铁元素、锰元素、锌元素、钼元素、铜元素、碘元素、硒元素、氮元素、磷元素、硫元素、钾元素、钙元素、镁元素、碳元素的质量浓度比为：0.01-0.05：15-30：250-500：450-650：100-150：3-6：50-100：0.05-0.1：0.5-1.0：1-100：1500-3000：1-10：25-100：35-50：5-10：25-50。所述红色火山岩外观呈赤褐色固体。

优选的，所述硼元素、钠元素、铁元素、锰元素、锌元素、钼元素、铜元素、碘元素、硒元素、氮元素、磷元素、硫元素、钾元素、钙元素、镁元素、有机碳的质量浓度分别为：0.01-0.05mg/kg，15-30mg/kg，250-500mg/kg，450-650mg/kg，100-150mg/kg，3-6mg/kg，50-100mg/kg，0.05-0.1mg/kg，0.5-1.0mg/kg，1-100mg/kg，1500-3000mg/kg，1-10mg/kg，25-100mg/kg，35-50mg/kg，5-10mg/kg，25-50mg/kg。

在本发明的一个实施例中，所述深海火山灰包括以下物质：硼元素、铁元素、锰元素、锌元素、钼元素、铜元素、碘元素、氮元素、磷元素、硫元素、钾元素、钙元素、镁元素和有机碳；其中所述硼元素、铁元素、锰元素、锌元素、钼元素、铜元素、碘元素、氮元素、磷元素、硫元素、钾元素、钙元素、镁元素和碳元素质量浓度比为0.01-0.05：50-100：50-100：100-150：0.1-0.5：50-100：0.05-1.0：0.1-10：500-1000：0.25-0.5：25-50：5-10：10-15：3-10。

优选的，所述硼元素、铁元素、锰元素、锌元素、钼元素、铜元素、碘元素、氮元素、磷元素、硫元素、钾元素、钙元素、镁元素和碳元素质量浓度分别为：0.01-0.05mg/kg，50-100mg/kg，50-100mg/kg，100-150mg/kg，0.1-0.5mg/kg，50-100mg/kg，0.05-1.0mg/kg，0.1-10mg/kg，500-1000mg/kg，0.25-0.5mg/kg，25-50mg/kg，5-10mg/kg，10-15mg/kg，3-10mg/kg。所述深海火山灰外观呈淡绿色固体。

在本发明的一个实施例中，所述复合微生物菌剂由枯草芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌和地衣芽孢杆菌组成。

在本发明的一个实施例中，所述枯草芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌和地衣芽孢杆菌质量份数比为2-4：1-2：1-2。

优选的，所述枯草芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌和地衣芽孢杆菌质量份数分别为30-60份、15-30份、15-30份。

一种所述的用于种植地土壤绿色改良剂的制备方法，包括以下步骤：

(1)将红色火山岩、深海火山灰、复合微生物菌剂、凹凸棒土、高岭土、黄腐酸钾、鱼蛋白与禽畜粪便粉碎过筛，并混匀得到混合料；

(2)将步骤(1)中所得混合料成型，干燥得到所述改良剂。

在本发明的一个实施例中，步骤(1)中，所述过筛的筛网大小为50-80目。

在本发明的一个实施例中，步骤(2)中，所述干燥的温度为60-80℃。

在本发明的一个实施例中，步骤(2)中，所述混合料形状为球状、圆柱螺旋状、中空蜂窝状。

在本发明的一个实施例中，其中球状为4-8mm小颗粒和以20-30mm大颗粒两类；圆柱螺旋状为类似螺丝中段的形状，整体为

圆柱体，圆柱体外侧为螺旋；中空蜂窝状为

圆柱体，圆柱体内侧分布

的贯穿螺旋孔道。

所述改良剂在种植地土壤改良中的应用。

在本发明的一个实施例中，也可视使用需求扩展加工成圆柱状或中空蜂窝状，应用在果树种植或景观/养殖水体中。

在本发明的一个实施例中，圆柱螺旋状为类似螺丝中段的形状，整体为

圆柱体，圆柱体外侧为螺旋。

在本发明的一个实施例中，中空蜂窝状为

圆柱体，圆柱体内侧分布

的贯穿螺旋孔道。

本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：

1，本发明所述的改良剂配方见效快，投放使用1个月后便可开始改善土壤状况；配方中含有的中、微量元素由于是天然有机矿物质成分，因此得以迅速融入土壤环境之中，被环境生态微生物、动植物所直接利用。硼、锰、锌、钼、铁、硒等元素，对于微生物代谢，动植物的生长发育起到非常重要的作用。并且，经过筛选以及配比组合而成的矿物质，其中含有的微量元素种类以及含量均十分丰富，能够适应各种情况的土壤需求，补充土壤中缺少的微量元素。配方中含有的微生物菌群，是经过定向筛选的优选菌种，活性高，见效快，进入环境后能够迅速进入对数期大量繁殖，在与有害微生物(致病菌)等的竞争中迅速占据优势，抑制病虫害的生长，芽孢杆菌具有解磷、解钾、固氮等生物活性，有利于提高作物产量，菌体产生的抗菌物质能防治多种植物病害。微生物进入环境的同时开始迅速利用周围的物质代谢产生植物生长所需的天然无机盐、有机物、氨基酸、糖类等。配方中含有的营养有机质，为微生物的迅速生长、代谢以及植物本身的营养吸收补充养分。

2，配方中含有的无机土壤颗粒(凹凸棒土、高岭土)提供了一定的粘合性以及内部的多孔孔隙空间，增加其他矿物成分、微生物菌种的保存和团聚效果，供在比较长的一段时间内形成缓释作用，长期有效缓慢释放，时效性最长可达3年。改良剂可物理加工成不同形状以配合种植地需求，根据使用场景进行成型颗粒的生产尺寸选择。用于农田、水体种植地以4-8mm颗粒筛选，用于果树、大型植株以20-30mm颗粒。此外也可以加工成圆柱螺旋状或中空蜂窝状应用于更多场景。本发明改良剂属于天然有机。

3，本发明改良剂制备过程中没有任何化学合成步骤，并且不产生废水、废渣、废气等污染物排放，不造成环境污染。

附图说明

为了使本发明的内容更容易被清楚的理解，下面根据本发明的具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中

图1是本发明测试例1中枇杷改良前和改良后的情况图，其中A为改良后枇杷果实情况，B为改良前枇杷果实情况。

图2-图3是本发明测试例中改良组土壤检测结果图。

图4-图5是本发明测试例中对照组土壤检测结果图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。

实施例1果树用土壤改良剂的制备

火山岩50份，深海火山灰100份，复合微生物菌剂120份，凹凸棒土120份，高岭土100份，黄腐酸钾200份，鱼蛋白50份与禽畜粪便50份。其中复合微生物菌剂中枯草芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌和地衣芽孢杆菌(60份：30份：30份)。

(1)将火山岩、深海火山灰、复合微生物菌剂、凹凸棒土、高岭土、黄腐酸钾、鱼蛋白与禽畜粪便使用粉碎机粉碎，经50目筛网过筛，并混匀得到混合料；

(2)将步骤(1)中所得混合料成型，颗粒大小控制在20-30mm的球状固体。在60℃低温干燥，最后称重包装得到改良剂。

其中火山岩成分：硼0.015mg/kg、钠18mg/kg、铁300mg/kg、锰650mg/kg、锌120mg/kg、钼3.5mg/kg、铜60mg/kg、碘化物0.06mg/kg、硒0.6mg/kg、氮1mg/kg、磷1600mg/kg、硫化物4mg/kg、钾25mg/kg、钙30mg/kg、6mg/kg镁、有机碳30mg/kg。

深海火山灰成分：硼0.01mg/kg、铁50mg/kg、锰60mg/kg、锌120mg/kg、钼0.2mg/kg、铜60mg/kg、碘化物0.06mg/kg、氮0.1mg/kg、磷600mg/kg、硫化物0.25mg/kg、钾25mg/kg、钙6mg/kg、镁10mg/kg、有机碳3mg/kg。

实施例2种植地用土壤改良剂的制备

火山岩60份，深海火山灰120份，复合微生物菌剂100份，凹凸棒土150份，高岭土150份，黄腐酸钾1500份，鱼蛋白100份与禽畜粪便100份。其中复合微生物菌剂中枯草芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌和地衣芽孢杆菌(40份：30份：30份)。

(1)将火山岩、深海火山灰、复合微生物菌剂、凹凸棒土、高岭土、黄腐酸钾、鱼蛋白与禽畜粪便使用粉碎机粉碎，经80目筛网过筛，并混匀得到混合料；

(2)将步骤(1)中所得混合料成型，颗粒大小控制在4-8mm，在70℃的范围内低温干燥，最后称重包装得到改良剂。

其中火山岩主要成分：硼元素0.05mg/kg、钠元素20mg/kg、铁元素250mg/kg、锰元素500mg/kg、锌元素130mg/kg、钼元素5mg/kg、铜元素50mg/kg、碘元素0.05mg/kg、硒元素0.8mg/kg、氮元素25mg/kg、磷元素2500mg/kg、硫元素4mg/kg、钾元素50mg/kg、钙元素35mg/kg、镁元素5mg/kg、碳元素50mg/kg。

深海火山灰成分：硼元素0.01mg/kg、铁元素100mg/kg、锰元素50mg/kg、锌元素100mg/kg、钼元素0.5mg/kg、铜元素50mg/kg、碘元素0.05mg/kg、氮元素10mg/kg、磷元素800mg/kg、硫元素0.3mg/kg、钾元素25mg/kg、钙元素5mg/kg、镁元素15mg/kg、碳元素3mg/kg。

实施例3景观/养殖水体用改良剂的制备----农业领域功能拓展

火山岩40份，深海火山灰80份，复合微生物菌剂90份，凹凸棒土120份，高岭土120份，黄腐酸钾120份，鱼蛋白100份与禽畜粪便50份。其中复合微生物菌剂中枯草芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌和地衣芽孢杆菌(60份，15份，15份)。

(1)将火山岩、深海火山灰、复合微生物菌剂、凹凸棒土、高岭土、黄腐酸钾、鱼蛋白与禽畜粪便使用粉碎机粉碎，经80目筛网过筛，并混匀得到混合料；

(2)将步骤(1)中所得混合料成型，颗粒大小控制在4-8mm和20-30mm，在80℃的范围内低温干燥，最后以1：1比例称重包装得到改良剂。

其中火山岩成分：硼元素0.015mg/kg、钠元素230mg/kg、铁元素300mg/kg、锰元素550mg/kg、锌元素150mg/kg、钼元素4mg/kg、铜元素60mg/kg、碘元素0.05mg/kg、硒元素0.6mg/kg、氮元素50mg/kg、磷元素2000mg/kg、硫元素6mg/kg、钾元素100mg/kg、钙元素50mg/kg、镁元素8mg/kg、碳元素50mg/kg。

深海火山灰成分：硼元素0.01mg/kg、铁元素50mg/kg、锰元素50mg/kg、锌元素100mg/kg、钼元素0.1mg/kg、铜元素50mg/kg、碘元素0.05mg/kg、氮元素10mg/kg、磷元素600mg/kg、硫元素0.25mg/kg、钾元素50mg/kg、钙元素10mg/kg、镁元素10mg/kg、碳元素10mg/kg。

测试例

将实施例1中制备得到的土壤改良剂于当年度春季3月初至5月中旬应用于苏州东山镇双湾村枇杷种植基地内的“白玉”枇杷种植过程中，选取试验植株，以枇杷种植基地内的相邻同龄植株作为对照组。在8周时间内对植株根系范围内的土壤进行改良、观察并采集样品送第三方检测公司进行测试，最终证明土壤改良剂在2个多月的处置周期内，达到以下效果：

(1)枇杷植株根系土壤活跃微生物总量的大幅提升(超过70倍)，微量元素种类丰富、含量提升；

(2)根系土壤、植株叶片中微量元素的种类丰富，在提升果品中元素含量的同时，能够保持叶片中元素含量的稳定，确保植株持续生长；

(3)成熟枇杷果品的维生素C含量较相邻对照组提升19.3％，由此带来营养价值(维生素C)和抗氧化性(保鲜)能力的提升。

(4)成熟枇杷果品的糖酸比下降16.5％，固酸比下降15％。在保持“白玉”枇杷一贯的清甜口感的同时，调和入微酸口感，使得口感层次更加丰富、独特，也更加接近还原“白玉”枇杷本源的口味。

(5)成熟果品中的铁(上升23.21％)、钙(上升10.83％)作为人体所需的元素，其含量均有所上升。

(6)成熟果品的硼含量(上升182％)，使得果品外观品质得到保障的同时，逐步开始消除由于土壤板结、微量元素随着水土流失导致的部分果品品质下降的现象。

测试例具体操作为：

关于枇杷种植基地内枇杷植株现状：“白玉”枇杷种植基地内成年期枇杷果树整体状态为树龄3-5年，树干挺直、树皮表层无明显病虫及人为破损，树叶表面无明显病虫害。部分枝头顶端开始结出绿色枇杷果实，果实平均直径在0.5-2cm，处于疏果期前中期，暂未进行人工疏果干预操作，土壤整体呈现板结现象，土质偏硬。

确定改良试验组和对照组。

关于改良试验组：选取9株成年期枇杷果树作为试验组，试验组从外观、树龄到整体植株的健康状况与周边种植基地内的同龄果树保持一致。在投加改良剂之前，所有的成年期果树处于相同的生长状态。

关于对照组：种植基地内，在试验组的9株枇杷果树周边的成年期枇杷果树，属于对照组。在投加改良剂之前，所有的成年期果树处于相同的生长状态。

关于改良剂的投加：

对于每一棵目标枇杷植株，沿坡向在根系范围内上坡位置均匀开挖三个圆形基坑，圆周长15cm,深30cm。将土壤改良剂称重后，按照每棵植株3kg，每一个基坑1kg的用量，均匀投加到开挖的基坑内，投加完成后将基坑用浮土进行覆盖，即完成了土壤改良剂的投加。

关于样品的采集：

采集样品主要为：(1)试验组根系周围的土壤、(2)试验组与对照组的枝叶、(3)试验组与对照组的成熟果实。

实验结果与分析：

表1土壤改良试验组改良前后土壤部分有效成分对比情况

序列号	测试项	土壤改良前	改良后	趋势
					1	细菌总数，个/g	6300	450000	71.43倍
2	氮，mg/kg	0.21	0.37	1.76倍
					3	磷，mg/kg	458	1870	4.08倍

表2改良试验组与周边对照组枇杷果实对比情况

结论：从以上实验结果可知：

(1)枇杷植株根系土壤活跃微生物总量的大幅提升(超过70倍)，微量元素种类丰富、含量提升；

(2)根系土壤、植株叶片中微量元素的种类丰富，在提升果品中元素含量的同时，能够保持叶片中元素含量的稳定，确保植株持续生长；

(3)成熟枇杷果品的维生素C含量较相邻对照组提升19.3％，由此带来营养价值(维生素C)和抗氧化性(保鲜)能力的提升。

(4)成熟枇杷果品的糖酸比下降16.5％，固酸比下降15％，在保持“白玉”枇杷一贯的清甜口感的同时，调和入微酸口感，使得口感层次更加丰富、独特，也更加接近还原“白玉”枇杷本源的口味。

(5)成熟果品中的铁(上升23.21％)、钙(上升10.83％)作为人体所需的元素，其含量均有所上升。

(6)成熟果品的硼含量(上升182％)，使得果品外观品质得到保障的同时，逐步开始消除由于土壤板结、微量元素随着水土流失导致的部分果品品质下降的现象。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种用于种植地土壤的绿色改良剂，其特征在于，所述改良剂包括以下原料，以质量份数计数：红色火山岩30-60份，深海火山灰60-120份，复合微生物菌剂90-180份，凹凸棒土120-150份，高岭土100-150份，黄腐酸钾100-200份，鱼蛋白50-100份与禽畜粪便50-100份。

2.根据权利要求1所述的用于种植地土壤的绿色改良剂，其特征在于，所述红色火山岩包括硼元素、钠元素、铁元素、锰元素、锌元素、钼元素、铜元素、硒元素、氮元素、磷元素、钾元素、钙元素、镁元素、碘元素、硫元素和碳元素。

3.根据权利要求1所述的用于种植地土壤的绿色改良剂，其特征在于，所述深海火山灰包括硼元素、铁元素、锰元素、锌元素、钼元素、铜元素、氮元素、磷元素、钾元素、钙元素、镁元素、碘元素、硫元素和碳元素。

4.根据权利要求1所述的用于种植地土壤的绿色改良剂，其特征在于，所述复合微生物菌剂由枯草芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌和地衣芽孢杆菌组成。

5.根据权利要求4所述的用于种植地土壤的绿色改良剂，其特征在于，所述枯草芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌和地衣芽孢杆菌质量比为2-4：1-2：1-2。

6.一种如权利要求1-5中任一项所述的用于种植地土壤的绿色改良剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)将红色火山岩、深海火山灰、复合微生物菌剂、凹凸棒土、高岭土、黄腐酸钾、鱼蛋白与禽畜粪便粉碎过筛，并混匀得到混合料；

(2)将步骤(1)中所得混合料成型，干燥得到所述改良剂。

7.根据权利要求6中所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述过筛的筛网大小为50-80目。

8.根据权利要求6中所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述干燥的温度为60-80℃。

9.根据权利要求6中所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述混合料形状为球状、圆柱螺旋状或中空蜂窝状。

10.如权利要求1-5中任一项所述改良剂在种植地土壤改良中的应用。

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