技术领域
[0001] 本
发明涉及农业技术领域技术领域，具体涉及一种土壤重金属修复、土壤
线虫防治、增加土壤肥
力、改善酸性土壤的土壤调理剂。
背景技术
[0002] 目前我国土壤存在诸多问题，比如重金属超标、土壤板结、土壤
酸化、营养流失和土壤线虫等。其中，土壤酸化呈现面积大、分布广、酸化程度高及危害大等特点，对生态环境和农业生产的造成了严重的影响。土壤酸化是由于盐基离子淋失，交换性氢及
铝增加、动
植物残体分解的自然酸化过程和酸雨沉降、
肥料大量使用、工业
废水污染等人为因素导致土壤的ph（＜6.5）下降的过程。土壤酸化导致土壤酸度的提高造成土壤有毒
金属离子生物有效性增加、大量
营养元素有效性的下降，土壤供肥保肥的能力降低，严重影响作物的产量及品质。所以对酸性
土壤改良与修复的措施成为
土壤学及作物学等相关领域研究的热点。
土壤改良剂修复方法是最简单、最经济的方法。该法是将具有石灰效应的土壤改良剂施入酸性土壤中以提升土壤pH (例如CN106433650A，CN108003887A)，但是，大多数土壤改良剂由于价格昂贵和施用后容易造成土壤板结，破坏土壤结构使土面变硬，不利于
农作物的生长等问题，实际应用较少。为了解决这个问题，有研究者选用
生物质炭、
有机肥等作为改良剂来减少对土壤结构的破坏性，在改善土壤酸化的同时提高土壤的
质量。但是制备
生物炭的原材料本身含有大量重金属以及在高温裂解过程中也会产生等污染物，将含有污染物的生物炭施用到土壤中必会增加一定的环境
风险。有机肥使用时需要注意量的使用和施用次数，土壤中
铜、锌、铅、镉、砷含量随着有机肥施用量的增加和施用时间而升高，因此长期施用畜禽
粪便类的有机肥对农产品的安全应予以足够的关注。
[0003] 土壤根结线虫是危害农作物的重要病原生物之一，它广泛分布于世界各地。。目前国际上报道的根结线虫有80多种，主要寄生在蔬菜、粮食作物、经济作物、果树、观赏植物及
杂草等多种寄主上。根结线虫主要发生在植物根部，以侧根和须根最易受害，形成大小和形状不同的瘤状根结。发病后导致根系吸收、输送养分和水分的能力下降，严重感病的根较短，最终导致植物生长缓慢以至死亡。目前主要的防治主要是高温、水淹等物理方法，土壤熏蒸剂1，3-二氯丙稀与三氯硝基甲烷（
申请号：200810000982.9）、碘甲烷（200810000983.3）等化学熏蒸方法，噁二唑化合物（申请号201610771378.0）、16元环大环内酯系化合物（申请号201380044537.1）、异硫氰酸酯和苦参
碱的复配剂（申请号
201210179025.3）和
大蒜提取物加入水杨
醛（申请号200880103231.8）等化学
杀虫剂使用，侧胞芽孢杆菌生物方法（申请号201810021102.X）等。化学杀虫剂和土壤熏蒸方法在杀死土壤线虫同时也能够对土壤其它动物和
微生物有毒害作用。随着社会的发展，人们越来越重视环境问题和绿色食品的生产，化学
杀线虫剂的普遍使用，必定造成
农药残留等环境污染问题。因此，生产上迫切需要研究应用无公害技术防治根结线虫病。
发明内容
[0004] 本发明的目的是在于提供一种可以改善酸性土壤的营养成分，减少重金属生物可利用性，增加土壤有机质含量，抑制土壤线虫生长的土壤调理剂。
[0005] 本发明的目的是通过以下技术方案实现的：一种防止酸性土壤的土壤调理剂，由以下原料构成：改性磷矿渣（A）、有机肥（B）、改性农作物秸秆（C），保水剂（E），土壤线虫
生物防治材料（F），辅助材料（G）等。
[0006] 所述的一种修复酸性土壤的土壤调理剂，其特征在于，酸性土壤指土壤pH值低于6.5。
[0007] 所述的改性磷矿渣（A），为含磷
矿石提炼出黄磷后的固体废弃物。
[0008] 所述的有机肥（B），为市售有机肥，可以为农业资源废弃物等原料制备，符合国家有机肥标准。
[0009] 改性农作物秸秆（C），由小麦杆、油菜杆、水稻杆、花生杆、芦苇等一种或者几种混合物组成。
[0010] 所述的保水剂（E），由魔芋粉、羧甲基
淀粉、海藻酸钠、羟甲基
纤维素等一种或者几种混合物组成。
[0011] 所述的土壤线虫生物防治材料（F），由茶籽
外壳、茶叶废料、茶树枝叶、油茶饼、金合欢树枝叶等一种或者几种混合物组成。
[0012] 所述的辅助材料(G)，由
膨润土、鸡蛋壳、河蚌外壳、螺丝壳、
硼镁
铁矿石，锰
硅锌矿石，铁闪锌矿石等一种或者几种混合组成。
[0013] 一种土修复酸性土壤的土壤调理剂及应用，包括以下步骤：所述土壤调理剂，以质量份计，包括以下原料组分：改性磷矿渣（A）占2-13份，有机肥（B）占5-30份、改性农作物秸秆（C）占5-15份，保水剂（E）占2-8份，土壤线虫生物防治材料（F）占3-20份，辅助材料（G）占16-35份。
[0014] 改性磷矿渣（A），其改性方法是将磷渣用水浸泡至pH值中性，干燥，依次使用10-20%
柠檬酸钠和5-10%邻菲罗啉洗涤，干燥，
球磨机粉碎至60-200目所得。
[0015] 改性农作物秸秆（C）为将包括小麦杆、油菜杆、水稻杆、花生杆、芦苇中的一种或多种的农作物经粉碎后，再在含芽孢杆菌、放线菌、
酵母菌的混合菌液中浸泡1-9天后室温阴干即可得到改性农作物秸秆。
[0016] 农作物秸秆为小麦杆、油菜杆、水稻杆、花生杆、芦苇的混合物，则小麦杆、油菜杆、水稻杆、花生杆、芦苇的质量分数分别为15-30%、20-40%、10-25%、30-45%、5-25%。
[0017] 混合菌液中芽孢杆菌、放线菌、酵母菌的体积分数为35-60%、15-35%、15-35%，芽孢杆菌、放线菌、酵母菌浓度为106-108个/L。
[0018] 所述的保水剂由魔芋粉、羧甲基淀粉、海藻酸钠、羟甲基
纤维素中的一种或者几种混合物组成；若为魔芋粉、羧甲基淀粉、海藻酸钠、羟甲基纤维素的混合物时，则各物质的质量分数为5-60%魔芋粉、10-40%羧甲基淀粉、5-50%海藻酸钠、10-60%羟甲基纤维素。
[0019] 土壤线虫生物防治材料由茶籽外壳、茶叶废料、茶树枝叶、油茶饼、金合欢树枝叶中的一种或者几种经粉碎至3-10mm所得。
[0020] 若为茶籽外壳、茶叶废料、茶树枝叶、油茶饼、金合欢树枝叶混合物时，各物质的质量分数为20-60%茶籽外壳、12-40%茶叶废料、5-20%茶树枝叶、10-30%油茶饼、8-25%金合欢树枝叶。
[0021] 所述的辅助材料由膨润土、鸡蛋壳、河蚌外壳、螺丝壳、硼镁铁矿石，锰硅锌矿石，铁闪锌矿石中的一种或者几种。
[0022] 若为膨润土、鸡蛋壳、河蚌外壳、螺丝壳、硼镁铁矿石，锰硅锌矿石，铁闪锌矿石的混合物，则各原料的质量分数为25-40% 膨润土、10-20%鸡蛋壳、10-30% 河蚌外壳、10-20% 螺丝壳、0.2-3% 硼镁铁矿石，0.2-3% 锰硅锌矿石，1-5%铁闪锌矿石。
[0023] 在上述调理剂配方的前提下，本发明还提供一种修复酸性土壤的土壤调理剂的应用，包括以下步骤：1. 酸性土壤深耕50-60 cm；所述的酸性土壤为土壤pH低于6.5的土壤，尤其是低于6的土壤。
[0024] 2. 将辅助材料均匀撒在底部，投加量为300-900 g/m2；3. 将土壤线虫防治材料铺在辅助材料之上，施加量为600-1200g/m2，铺上土壤10-20 cm；
4. 将改性磷矿渣（施加量为20-250g/m2）、有机肥（施加量为50-750g/m2）、保水剂（施
2 2
加量为20-500g/m）、改性农作物秸秆（施加量为50-750g/m）与土壤均匀混合，回填至深耕区，再在上面
覆盖3-5cm土壤。
[0025] 本发明的有益效果是：1. 本发明中磷矿渣富含大量的
钙（质量分数40.73%）和少量的镁（质量分数1.57%），利用钙镁等碱性元素置换氢离子，提高土壤pH值。
[0026] 2.本发明中磷矿渣含
硅酸盐（40.99%）、
磷酸盐（3.93%），增加土壤磷和硅含量，钙盐还可以与土壤重金属离子发生离子交换、络合和沉淀等反应，降低土壤重金属含量，减低土壤重金属的对作物的可利用性，提高农作物产量和安全性。本发明中辅助材料中矿物质材料和磷矿渣提高土壤中植物生长所需的钙、镁、锰、铁、锌、硅等中微量元素。
[0027] 3. 本发明中有机肥和改性农作物秸秆可以明显的改善
土壤肥力，提高土壤的有机质含量。有机质的组成主要是
腐殖质等，其成分能有效的
吸附土壤中的正负离子，并促进土壤团粒结构的形成，有一定的缓冲作用，从而提高土壤对酸化的缓冲能力，使土壤pH值升高。
[0028] 4. 本发明可以利用天然植物（茶树和茶叶等）及其废弃物含有的咖啡碱等物质抑制土壤线虫的生长，不含合成的化学物质，安全无害，并且腐烂后可以增加土壤有机质。
[0029] 5.本发明中磷矿渣可以提高土壤pH值，而土壤pH值的提高对土壤线虫的生长有一定的抑制作用。与茶叶等天然植物配合使用可以提高土壤线虫的虫口减退率。
[0030] 6. 本发明是以工业和农业废弃物为原料，廉价易得，对环境造成二次污染的风险较低，在修复酸性土壤的同时也解决了废弃物堆积占据土地资源的问题。
具体实施方式
[0031]
实施例1改性磷矿渣（A）的制备：将磷渣用水浸泡至pH值中性，干燥，依次使用12%柠檬酸钠和5%邻菲罗啉洗涤，干燥，球磨机粉碎至100目。
[0032] 有机肥（B）为江苏华丰农业
生物工程有限公司生产的“肥士特”生物有机肥。
[0033] 改性农作物秸秆（C）的制备：将质量分数25%小麦杆、25%油菜杆、10%水稻杆、35%花生杆、5%芦苇等秸秆混合，粉碎至3 mm，浸泡在含50%芽孢杆菌（体积分数，浓度6.4*107个/L）、15%放线菌（体积分数，浓度6.9*107个/L）、35%酵母菌（体积分数，浓度6.0*107个/L）的混合菌液中5天，室温阴干。
[0034] 保水剂（E）的组成：20%魔芋粉、10%羧甲基淀粉、50%海藻酸钠、20%羟甲基纤维素。
[0035] 土壤线虫生物防治材料（F）的制备：40%茶籽外壳、30%茶叶废料、5%茶树枝叶、10%油茶饼、15%金合欢树枝叶混合，将干燥的材料分别粉碎至5 mm。
[0036] 辅助材料(G)的制备：将20%鸡蛋壳、30% 河蚌外壳、10% 螺丝壳、1 % 硼镁铁矿石，0.5% 锰硅锌矿石，1.5 %铁闪锌矿石等粉碎，过1 mm筛，与37%膨润土混合。
[0037] 在湖北某地选取pH 5.8土壤0.5m*1m 三
块种植番茄的黄棕壤土地，对照组为旁边土地，含根结线虫。实验时间3月-7月。深耕60 cm，将辅助材料(G)均匀撒在底部，投加量为600g/m2，再将土壤线虫防治材料（F）铺在辅助材料之上，施加量为900g/m2，铺上土壤10 cm。
将改性磷矿渣（A）（施加量为40g/m2）、有机肥（B）（施加量为180g/m2）、保水剂（E）（施加量为
40g/m2）、改性农作物秸秆（C）（施加量为120g/m2）与土壤均匀混合，回填至实验深耕区。对照组和实验组均正常施水。115天后取实验组和对照组土壤分析，与旁边对照土壤相比，实验组土壤pH值7.5，重金属Cd含量下降11.5%，Pb下降15.4%，有效磷增加27.3%，有机质增加
45.8%，番茄根结线虫虫口减退率62.6%。番茄产量增加16.7%。
[0038] 实施例2改性磷矿渣（A）的制备：将磷渣用水浸泡至pH值中性，干燥，依次使用15%柠檬酸钠和5%邻菲罗啉洗涤，干燥，球磨机粉碎至100目。
[0039] 有机肥（B）为江苏华丰农业生物工程有限公司生产的“肥士特”生物有机肥。
[0040] 改性农作物秸秆（C）的制备：将15%小麦杆、40%油菜杆、10%水稻杆、30%花生杆、5%芦苇等秸秆混合，粉碎至5 mm，浸泡在含40%芽孢杆菌（体积分数，浓度1.4*108个/L）、20%放线菌（体积分数，浓度7.8*107个/L）、40%酵母菌（体积分数，浓度8.6*107个/L）的混合菌液中3天，室温阴干。
[0041] 保水剂（E）的组成：30%魔芋粉、10%羧甲基淀粉、10%海藻酸钠、20%羟甲基纤维素。
[0042] 土壤线虫生物防治材料（F）的制备：60%茶籽外壳、30%茶叶废料、5%茶树枝叶、5%油茶饼混合，将干燥的材料分别粉碎至10 mm。
[0043] 辅助材料(G)的制备：将12%鸡蛋壳、25% 河蚌外壳、20% 螺丝壳、2% 硼镁铁矿石，1.25% 锰硅锌矿石，4.75 %铁闪锌矿石等粉碎，过1 mm筛，与35%膨润土混合。
[0044] 在湖北某地选取pH 5.8土壤0.5m*2m 三块种植番茄的黄棕壤土地，对照组为旁边土地，含根结线虫。实验时间3月-7月。深耕60 cm，将辅助材料(G)均匀撒在底部，投加量为900g/m2，再将土壤线虫防治材料（F）铺在辅助材料之上，施加量为1200g/m2，铺上土壤10 cm。将改性磷矿渣（A）（施加量为80 g/m2）、有机肥（B）（施加量为360g/m2）、保水剂（E）（施加量为120g/m2）、改性农作物秸秆（C）（施加量为500g/m2）与土壤均匀混合，回填至实验深耕区。115天后取实验组和对照组土壤分析，与旁边对照土壤相比，实验组土壤pH值8.0，重金属Cd含量下降21.3%，Pb下降29.8%，有效磷增加32.4%，有机质增加55.5%，番茄根结线虫虫口减退率69.05%，在番茄的根系上肉眼找不到大的根结。番茄产量增加25.3%。
[0045] 实施例3改性磷矿渣（A）的制备：将磷渣用水浸泡至pH值中性，干燥，依次使用5%柠檬酸钠和5%邻菲罗啉洗涤，干燥，球磨机粉碎至100目。
[0046] 有机肥（B）为江苏华丰农业生物工程有限公司生产的“肥士特”生物有机肥。
[0047] 改性农作物秸秆（C）的制备：将15%小麦杆、25%油菜杆、12%水稻杆、43%花生杆、5%芦苇等秸秆混合，粉碎至5 mm，浸泡在含芽孢杆菌（体积分数35%，浓度3.2*108个/L）、放线菌（体积分数30%，浓度1.6*108个/L）、酵母菌（体积分数35%，浓度8.4*107个/L）的混合菌液中7天，室温阴干。
[0048] 保水剂（E）的组成：质量分数10%魔芋粉、40%羧甲基淀粉、50%羟甲基纤维素。
[0049] 土壤线虫生物防治材料（F）的制备：质量分数20%茶籽外壳、25%茶叶废料、20%茶树枝叶、15%油茶饼和20%金合欢树枝叶混合，将干燥的材料分别粉碎至10 mm。
[0050] 辅助材料(G)的制备：将质量分数10%鸡蛋壳、20% 河蚌外壳、40% 螺丝壳、2% 硼镁铁矿石，1.25% 锰硅锌矿石，1.75 %铁闪锌矿石等粉碎，过1 mm筛，与25%膨润土混合。
[0051] 在湖北某地选取pH 5.8土壤0.5m*2m 三块种植黄瓜的黄棕壤土地，对照组为旁边土地，含根结线虫。实验时间3月-7月。深耕60 cm，将辅助材料(G)均匀撒在底部，投加量为2 2
600g/m ，再将土壤线虫防治材料（F）铺在辅助材料之上，施加量为1000g/m ，铺上土壤20 cm。将改性磷矿渣（A）（施加量为50 g/m2）、有机肥（B）（施加量为500g/m2）、保水剂（E）（施加量为150g/m2）、改性农作物秸秆（C）（施加量为400g/m2）与土壤均匀混合，回填至实验深耕区。96天后取实验组和对照组土壤分析，与旁边对照土壤相比，实验组土壤pH值7.8，重金属Cd含量下降43.23%，Pb下降61.98%，有效磷增加63.08%，有机质增加56.47%，黄瓜根结线虫虫口减退率86.48%，在黄瓜的根系上肉眼很难找到根结。黄瓜产量增加19.7%。
[0052] 实施例4改性磷矿渣（A）的制备：将磷渣用水浸泡至pH值中性，干燥，依次使用8%柠檬酸钠和10%邻菲罗啉洗涤，干燥，球磨机粉碎至100目。
[0053] 有机肥（B）为江苏华丰农业生物工程有限公司生产的“肥士特”生物有机肥。
[0054] 改性农作物秸秆（C）的制备：将18%小麦杆、22%油菜杆、20%水稻杆、35%花生杆、5%芦苇等秸秆混合，粉碎至5 mm，浸泡在含芽孢杆菌（体积分数60%，浓度5.5*107个/L）、放线菌（体积分数15%，浓度7.3*107个/L）、酵母菌（体积分数25%，浓度2.0*108个/L）的混合菌液中7天，室温阴干。
[0055] 保水剂（E）的组成：质量分数5%魔芋粉、30%羧甲基淀粉、20%海藻酸钠、45%羟甲基纤维素。
[0056] 辅助材料(G)的制备：将质量分数10%鸡蛋壳、50% 河蚌外壳、4% 硼镁铁矿石，2% 锰硅锌矿石，2%铁闪锌矿石等粉碎，过1 mm筛，与32%膨润土混合。
[0057] 在湖北某地选取pH 5.8土壤0.5m*2m 三块种植黄瓜的黄棕壤土地，对照组为旁边土地，含根结线虫。实验时间3月-7月。深耕60 cm，将辅助材料(G)均匀撒在底部，投加量为500g/m2，铺上土壤10 cm。将改性磷矿渣（A）（施加量为220 g/m2）、有机肥（B）（施加量为
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500g/m）、保水剂（E）（施加量为160g/m）、改性农作物秸秆（C）（施加量为400g/m）与土壤均匀混合，回填至实验深耕区。96天后取实验组和对照组土壤分析，与旁边对照土壤相比，实验组土壤pH值7.9，重金属Cd含量下降55.23%，Pb下降70.98%，有效磷增加79.08%，有机质增加31.78%，黄瓜根结线虫虫口减退率23.33%，在黄瓜的根系上肉眼可以看到小根结。黄瓜产量增加10.4%。
[0058] 实施例5改性磷矿渣（A）的制备：将磷渣用水浸泡至pH值中性，干燥，依次使用18%柠檬酸钠和6%邻菲罗啉洗涤，干燥，球磨机粉碎至60目。
[0059] 有机肥（B）为江苏华丰农业生物工程有限公司生产的“肥士特”生物有机肥。
[0060] 改性农作物秸秆（C）的制备：将22%小麦杆、20%油菜杆、12%水稻杆、36%花生杆、10%7
芦苇等秸秆混合，粉碎至5 mm，浸泡在含芽孢杆菌（体积分数35%，浓度6.8*10个/L）、放线菌（体积分数30%，浓度3.6*107个/L）、酵母菌（体积分数35%，浓度8.4*107个/L）的混合菌液中5天，室温阴干。
[0061] 保水剂（E）的组成：质量分数15%魔芋粉、30%羧甲基淀粉、55%羟甲基纤维素。
[0062] 土壤线虫生物防治材料（F）的制备：质量分数45%茶籽外壳、18%茶叶废料、14%茶树枝叶、10%油茶饼和8%金合欢树枝叶混合，将干燥的材料分别粉碎至10 mm。
[0063] 辅助材料(G)的制备：将质量分数18%鸡蛋壳、18% 河蚌外壳、20% 螺丝壳、3% 硼镁铁矿石，2.5% 锰硅锌矿石，1.5 %铁闪锌矿石等粉碎，过1 mm筛，与37%膨润土混合。
[0064] 在湖北某地选取pH 5.8土壤0.5m*2m 三块种植辣椒的黄棕壤土地，对照组为旁边土地，含根结线虫。实验时间4月-7月。深耕60 cm，将辅助材料(G)均匀撒在底部，投加量为650g/m2，再将土壤线虫防治材料（F）铺在辅助材料之上，施加量为1200g/m2，铺上土壤15cm。
将改性磷矿渣（A）（施加量为100 g/m2）、有机肥（B）（施加量为650g/m2）、保水剂（E）（施加量为160g/m2）、改性农作物秸秆（C）（施加量为700g/m2）与土壤均匀混合，回填至实验深耕区。
85天后取实验组和对照组土壤分析，与旁边对照土壤相比，实验组土壤pH值8.2，重金属Cd含量下降63.23%，Pb下降83.98%，有效磷增加83.08%，有机质增加84.3%，根结线虫虫口减退率70.81%，在辣椒的根系上肉眼看见小的根结。辣椒产量增加22.0%。
