技术领域
[0001] 本
发明涉及肥料技术领域,具体涉及一种具有改良土壤功效的碱性肥料及其制备方法。
背景技术
[0002] 土壤
酸化是土壤退化的一种表现形式,其指的是土壤吸收
复合体接受了一定数量交换性氢离子或
铝离子,使土壤中碱性离子淋失的过程。近年来,土壤酸化问题在全国范围内普遍发生,除长江地区外,环渤海湾地区、四川、浙江、河南等地都以成为重要的土壤酸化发生地。土壤酸化对土壤的危害包括抑制根部发育,影响氮、磷、
钾及微量元素的利用率,土壤板结,降低酶活性等。
[0003] 现阶段,通常采用施加
钙肥、镁肥、磷肥或石灰等碱性肥料治理土壤酸化。其中,石灰作为一种碱性物质,施入土壤后,能够中和土壤中的氢离子,快速提高土壤pH值,并抑制铝的释放,从而减轻
植物受酸铝的毒害程度。然而石灰施用不当,便会进一步破坏土壤环境。一方面,施用石灰仅能改变表层酸性土壤pH值,对深层次土壤土质改善效果甚微,长时间增施石灰或大量施用石灰会造成土壤板结问题;另一方面,石灰施用量过大还会与肥料中的
腐殖酸等反应,不仅降低肥料效用,自身的pH中和效果也会变差。
发明内容
[0004] 针对
现有技术采用石灰对深层次酸性土壤pH值调节效果差、不能长期施用及大量施用易造成土壤板结的问题,本发明提供一种具有改良土壤功效的碱性肥料及其制备方法,本碱性肥料能够改良深层土壤肥
力,并中和土壤中的酸性物质,缓解土壤酸化速度。
[0005] 一种具有改良土壤功效的碱性肥料,肥料包括复合菌液和有机物
水解液,所述复合菌液包含枯草芽孢杆菌、解
淀粉芽孢杆菌和水,所述复合菌液与有机物水解液的体积比为1:3~20。
[0006] 进一步的,所述复合菌液中枯草芽孢杆菌的菌液浓度为≥108cfu/ml,解淀粉芽孢杆菌的菌液浓度为≥108cfu/ml。
[0007] 进一步的,所述有机物水解液为有机废弃物在密闭条件下加热水解得到的液体产物。
[0008] 进一步的,所述有机废弃物包括
果皮、
农作物秸秆、树片、藻类、禽类
羽毛中的至少一种。
[0009] 第二方面,本发明提供一种碱性肥料的制备方法,包括以下步骤:
[0010] (a)配制复合菌液;
[0011] (b)制备有机物水解液;
[0012] (c)将复合菌液与有机物水解液加入
发酵罐中并搅拌均匀;
[0013] (d)调节
发酵罐温度至30~35℃,通入无菌空气培养发酵24~72h;
[0014] (e)
采样检测活菌数达到2×109cfu/ml,停止发酵并降温至室温,得到碱性肥料。
[0015] 进一步的,所述有机物水解液的制备方法包括以下步骤:
[0016] (1)将有机废弃物与水混合后倒入反应釜中;
[0017] (2)调节反应釜内温度至100~120℃,在密闭环境下对有机废弃物进行水解,水解时间为2~8h,得到有机物水解液;
[0018] (3)将有机物水解液降温至25~30℃待用。
[0019] 进一步的,所述有机物水解液制备方法步骤(1)中,有机废弃物与水的
质量比为1:3~5,水的加入量不超过反应釜体积的2/3。
[0020] 进一步的,所述有机物水解液制备方法步骤(2)还包括向水中加入氢
氧化钾,氢氧化钾与有机物的质量比为1:10~20。
[0021] 进一步的,所述有机物水解液制备方法步骤(2)水解为在密闭环境下边搅拌边进行水解,搅拌速度为30~90r/min。
[0022] 本发明有益效果在于,
[0023] ①本发明肥料为液体肥料,通过深施
灌溉,能够达到深层土壤,因此对表层和深层土壤均具有改良功效;
[0024] ②本发明肥料呈碱性,经检测pH值在7.2~8.0范围内,可中和土壤中的酸性物质、缓解土壤酸化问题;
[0025] ③本发明肥料中的有机物水解液不仅能为复合菌液提供适宜的生存环境,还能为菌种提供充足的养分,同时有机物水解液中悬浮的水解产物还可以起到菌种载体的作用;
[0026] ④本发明肥料中的复合菌液包含枯草芽孢杆菌和解淀粉芽孢杆菌,枯草芽孢杆菌和解淀粉芽孢杆菌在碱性环境下具有很好的活性,能够发挥良好的
土壤改良效果。
具体实施方式
[0027] 为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案,下面将对本发明
实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都应当属于本发明保护的范围。
[0028] 实施例1
[0029] 一种具有改良土壤功效的碱性肥料,肥料包括体积份数1份的复合菌液和体积份数3份的有机物水解液,其中复合菌液包括浓度为≥108cfu/ml的枯草芽孢杆菌和浓度为≥108cfu/ml的解淀粉芽孢杆菌,有机物水解液为柚子皮水解液,其是以柚子皮为原料在密闭条件下加热水解得到的有机产物;
[0030] 该碱性肥料的制备方法包括以下步骤:
[0031] (a)配制枯草芽孢杆菌和解淀粉芽孢杆菌的复合菌液;
[0032] (b)制备柚子皮水解液:
[0033] (1)选择合适反应釜,将重量份数1份的柚子皮切碎成小
块,与重量份数5份的水混合后倒入反应釜中,保证水的加入量不超过反应釜体积的2/3;
[0034] (2)调节反应釜内温度至120℃,在密闭环境下边搅拌边对柚子皮进行水解,搅拌速度为90r/min,水解时间为8h,得到柚子皮水解液;
[0035] (3)将柚子皮水解液降温至30℃待用;
[0036] (c)将复合菌液与柚子皮水解液加入发酵罐中并搅拌均匀;
[0037] (d)调节发酵罐温度至30℃,通入无菌空气培养发酵72h;
[0038] (e)采样检测活菌数达到2×109cfu/ml,停止发酵并降温至室温,得到碱性肥料。
[0039] 实施例2
[0040] 一种具有改良土壤功效的碱性肥料,肥料包括体积份数1份的复合菌液和体积份数20份的有机物水解液,其中复合菌液包括浓度为≥108cfu/ml的枯草芽孢杆菌和浓度为≥108cfu/ml的解淀粉芽孢杆菌,有机物水解液为浒苔水解液,其是以浒苔为原料在密闭条件下加热水解得到的有机产物;
[0041] 该碱性肥料的制备方法包括以下步骤:
[0042] (a)配制枯草芽孢杆菌和解淀粉芽孢杆菌的复合菌液;
[0043] (b)制备浒苔水解液:
[0044] (1)选择合适反应釜,将重量份数1份的浒苔切断成小段,与重量份数3份的水混合后倒入反应釜中,并向水中加入0.1份氢氧化钾,保证水的加入量不超过反应釜体积的2/3;
[0045] (2)调节反应釜内温度至100℃,在密闭环境下边搅拌边对浒苔进行水解,搅拌速度为30r/min,水解时间为2h,得到浒苔水解液;
[0046] (3)将浒苔水解液降温至25℃待用;
[0047] (c)将复合菌液与浒苔水解液加入发酵罐中并搅拌均匀;
[0048] (d)调节发酵罐温度至35℃,通入无菌空气培养发酵24h;
[0049] (e)采样检测活菌数达到2×109cfu/ml,停止发酵并降温至室温,得到碱性肥料。
[0050] 实施例3
[0051] 一种具有改良土壤功效的碱性肥料,肥料包括体积份数1份的复合菌液和体积份数12份的有机物水解液,其中复合菌液包括浓度为≥108cfu/ml的枯草芽孢杆菌和浓度为≥108cfu/ml的解淀粉芽孢杆菌,有机物水解液为麦秸水解液,其是以麦秸为原料在密闭条件下加热水解得到的有机产物;
[0052] 该碱性肥料的制备方法包括以下步骤:
[0053] (a)配制枯草芽孢杆菌和解淀粉芽孢杆菌的复合菌液;
[0054] (b)制备麦秸水解液:
[0055] (1)选择合适反应釜,将重量份数1份的麦秸切断成小段并磨成60目粉末,与重量份数4份的水混合后倒入反应釜中,并向水中加入0.05份氢氧化钾,保证水的加入量不超过反应釜体积的2/3;
[0056] (2)调节反应釜内温度至105℃,在密闭环境下边搅拌边对麦秸进行水解,搅拌速度为60r/min,水解时间为6h,得到麦秸水解液;
[0057] (3)将麦秸水解液降温至30℃待用;
[0058] (c)将复合菌液与麦秸水解液加入发酵罐中并搅拌均匀;
[0059] (d)调节发酵罐温度至30℃,通入无菌空气培养发酵48h;
[0060] (e)采样检测活菌数达到2×109cfu/ml,停止发酵并降温至室温,得到碱性肥料。
[0061] 测试例1
[0062] 选取6块小麦试验田验证本发明碱性肥料对土壤的改良作用,其中试验田1、试验田2、试验田3分别施用实施例1~3制得的碱性肥料,施用量为500kg/亩;试验田4施用石灰,施用量为500kg/亩;试验田5施用市售碱性液肥,施用量为1000kg/亩;试验田6为空白对照。
[0063]
施肥14天后,在各个试验田中分别选择8处
位置采集20cm处表层土壤及50cm处深层土壤,干燥后测定土壤pH值并计算平均值,测试结果如下表1、表2所示:
[0064] 表1表层土壤pH值测定结果
[0065] 1 2 3 4 5 6 7 8 平均值
试验田1 7.3 7.3 7.4 7.3 7.2 7.3 7.4 7.3 7.3
试验田2 7.2 7.3 7.1 7.2 7.3 7.2 7.3 7.2 7.2
试验田3 7.3 7.3 7.3 7.4 7.2 7.3 7.4 7.2 7.3
试验田4 7.5 7.5 7.6 7.8 7.5 7.6 7.6 7.6 7.6
试验田5 7.0 6.9 6.9 7.0 6.8 6.8 6.7 6.9 6.9
试验田6 6.4 6.3 6.4 6.5 6.4 6.6 6.4 6.3 6.4
[0066] 表2深层土壤pH值测定结果
[0067] 1 2 3 4 5 6 7 8 平均值
试验田1 7.5 7.4 7.5 7.3 7.4 7.4 7.5 7.5 7.4
试验田2 7.3 7.3 7.4 7.3 7.2 7.3 7.4 7.4 7.3
试验田3 7.4 7.4 7.2 7.4 7.3 7.4 7.4 7.3 7.4
试验田4 6.7 6.6 6.6 6.7 6.6 6.9 6.5 6.6 6.7
试验田5 7.1 6.9 6.9 7.0 6.8 6.7 6.8 6.8 6.9
试验田6 6.5 6.3 6.6 6.5 6.5 6.8 6.5 6.4 6.4
[0068] 分析表格可以看出,施用本发明碱性肥料处理后的土壤pH值明显升高,由偏酸性转变为中性,且对表层和深层土壤均能实现改良,避免了石灰仅能对土壤表层pH进行调节的弊端,改良效果也优于市售碱性液肥。
[0069] 测试例2
[0070] 在上述6块试验田上种植小麦,小麦品种为济麦22,小麦种植期间6块试验田其他肥料的施用及小麦管理方法均保持一致,各试验田小麦产量如下表3所示。
[0071] 表3小麦产量情况(单位:kg/亩)
[0072] 试验田1 试验田2 试验田3 试验田4 试验田5 试验田6
产量 756.09 744.71 768.26 633.50 702.23 642.48
[0073] 分析表格可以看出,施用本发明碱性肥料处理后的土壤小麦产量明显提升。
[0074] 尽管通过优选实施例的方式对本发明进行了详细描述,但本发明并不限于此。在不脱离本发明的精神和实质的前提下,本领域普通技术人员可以对本发明的实施例进行各种等效的
修改或替换,而这些修改或替换都应在本发明的涵盖范围内/任何熟悉
本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应以
权利要求所述的保护范围为准。