一种碱性土壤调理剂及其制备方法
阅读：241发布：2020-05-31
专利汇可以提供一种碱性土壤调理剂及其制备方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种 碱 性 土壤 调理剂及其制备方法，将糠 醛 和醋糟按照各500kg/亩等 质量 混合，混合后测定载体材料的酸碱度为5.4；在载体材料中加入玉米秸秆、稻壳，玉米秸秆添加量为188.676kg/亩，稻壳添加量为2666.8kg/亩；在材料 基础 上添加豆饼，使用量为728.036kg/亩；在材料基础上，每亩添加生防功能菌枯草芽孢杆菌0.5kg；通过稀酸调节上述复合土壤调理剂酸碱度至酸度为2，满足不同程度设施碱性条件土壤的改良。本发明实现了现有农业废弃资源的再利用，减少了环境污染；可有效调控土壤酸碱环境，提高土壤质量；改善土壤理化性状，可有效降低病原 微 生物 数量，均衡 土壤微生物区系 ，营造良好的根区环境。，下面是一种碱性土壤调理剂及其制备方法专利的具体信息内容。
1.一种碱性土壤调理剂，其特征在于，所述碱性土壤调理剂的组份为：糠醛、醋糟、稻壳、玉米秸秆、豆饼、功能菌枯草芽孢杆菌；
以糠醛和醋糟的含量为基准，按照质量各组分的比例关系为1∶1∶1∶5.333∶0.377∶
1.456∶0.001。
2.一种碱性土壤调理剂的制备方法，其特征在于，所述碱性土壤调理剂的制备方法包括以下步骤：
步骤一，将糠醛和醋糟按各500kg/亩等质量混合，混合后测定载体材料的酸碱度为
5.4；
步骤二，在上述载体材料中加入玉米秸秆、稻壳，玉米秸秆添加量为188.676kg/亩，稻壳添加量为2666.8kg/亩；
步骤三，在上述材料基础上添加豆饼，使用量为728.036kg/亩；
步骤四，在上述材料基础上，添加生防功能菌枯草芽孢杆菌，每亩添加0.5kg，每克活菌数为1000亿个；
步骤五，每吨糠醛和醋糟等量混合物通过加入1mol/L的H2SO4413.345L进行浸泡，调节至酸度为2。
3.如权利要求2所述的碱性土壤调理剂的制备方法，其特征在于，所述碱性土壤调理剂的使用方法为：栽培作物前直接施用到土壤中。
一种碱性土壤调理剂及其制备方法
技术领域
[0001] 本发明属于设施农业技术领域，尤其涉及一种碱性土壤调理剂及其制备方法。
背景技术
[0002] 我国设施农业迅猛发展，目前已达380万hm2，成为农民增收的主导产业。由于人们对高经济效益的追求，加上种植经验和市场的驱使，促使作物周年多茬连作栽培现象普遍存在，过分强调土壤产出率，超量化肥和农药的使用，单一作物栽培等现象普遍，土壤退化问题日益突出，主要表现为土壤紧实与硬化、侵蚀、盐碱化、酸化、元素失衡、化学污染、有机质流失和动植物区系的退化等，严重影响了设施园艺的可持续发展。
[0003] 我国盐渍土面积约3460万公顷，耕地盐碱化760万公顷，近1/5耕地发生盐碱化；宁夏非耕地盐碱化程度高，耕地中的连作设施土壤也是呈约pH 8左右的碱性状态；设施土壤表现为不同程度的碱性特性，加之次生盐渍化，严重影响了园艺作物的持续高效生产；因此探究可调整设施盐碱地的土壤调理剂，对于我国尤其是内陆干旱农业灌区农村经济持续健康发展、国土治理、生态环境保护等具有极其重要的现实的意义。
[0004] 正确使用土壤改良产品可以有效缓解以上诸多问题，所以土壤改良产品使用和研究逐渐受到青睐，土壤改良剂的研究始于19世纪末，早期研究较多的为单一的改良剂和天然改良剂；目前，研究者们从天然有机物、无机物提取，到合成高分子化合物，根据不同土壤类型制成不同改良剂。
[0005] 土壤改良剂因其种类的不同，在生产中也各有其作用主要有：
[0006] (1)改善土壤物理性质，调节土壤的孔隙度、容重，增加田间的持水量等；
[0007] (2)改良土壤的化学性质，增加有机质的含量，调节土壤的酸碱度，增强土壤的缓冲能力；
[0008] (3)改善土壤结构，增加土壤团粒体的水稳性，增加土壤抗水蚀能力，减少水土流失；
[0009] (4)提高土壤中离子交换率，改良盐碱地，缓冲pH值，吸附重金属；
[0011] (6)提高土壤温度；
[0012] (7)提高土壤肥力和作物产量。
[0013] 土壤改良剂大致可以分为天然改良剂、人工合成改良剂和生物改良剂三种。其中天然改良剂又可分为无机物料和有机物料两类，无机物料有石灰石、膨润土、石膏、蛭石、珍珠岩和煤粉灰等，具有一定的膨胀性、分散性、粘着性等，可以改善土壤的孔隙度和容重，提高土壤的保水保肥能力，对土壤pH值起到缓冲作用，石灰石和石膏等也可调节土壤的酸碱度，同时对重金属也有一定的吸附能力；煤粉灰可以配合有机质施用通过降低C/N比，提供有机化合物，改善酶活性和N、P循环来增加微生物的多样性和提高微生物活性；有机物料有机固体废弃物(作物秸秆、豆科绿肥、畜禽粪便等)、天然提取高分子化合物(多糖、纤维素、树脂胶、丹宁酸、腐殖酸、木质素等)、有机质物料(泥炭、泥等)，其能有效改善土壤的团粒结构，天然提取高分子化合物喷洒在土壤表面，则能形成一层薄膜，具有保墒作用，增加有机质和各种中微量元素的含量。刺激土壤微生物的生长和活动，使微生物量和细菌数量增加，改善土壤的生化特性。对重金属和有机污染物有一定的吸附作用。人工合成的改良剂主要有聚丙烯酰胺、聚乙烯醇、聚乙二醇、脲醛树脂等；可有效改善土壤结构，使土壤大团聚体数目增加，增大土壤表面粗糙度，降低土壤容重，增大土壤总孔隙度和毛管孔隙度，进而使土壤颗粒和孔隙结构保持稳定，使土壤入渗率明显提高，提高土壤的含水量。对肥料有一定的吸附和释放作用可使土壤有机质、碱解氮、速效磷和速效钾含量增加，并且可以减少淋溶的损失。生物改良剂主要有生物控制、微生物接种菌、菌根、好氧堆制茶、蚯蚓等，其有利于土壤团粒结构的形成，提高土壤稳定性，增强土壤通透性，促进植物根系对营养元素尤其是移动性较差的P、Cu、Zn等矿质元素的吸收，提高了植物的营养水平，使植株健壮，能诱导植物对土传病原物产生抗病性，减轻一些土传病原真菌和胞囊线虫、根结线虫等对植物造成的危害，从而增强植物对病原菌的抗性。
[0014] 目前土壤改良剂已经大范围使用，但是仍有一些问题有待解决，主要体现在使用改良剂种类单一，致使效果不全面或多或少的产生一定的负面效果；一些改良剂的成本较高为大面积推广制造了障碍；缺乏科学长效的评判机制和长期的定位跟踪数据的验证；在宣传和技术培训方面也十分缺乏，使其不能达到其应有的效应；缺乏作用机制的研究等。
发明内容
[0015] 本发明的目的在于提供一种碱性土壤调理剂及其制备方法，旨在解决目前土壤改良剂存在的使用改良剂种类单一，效果不全面或多或少的产生负面效果，成本较高，缺乏科学长效的评判机制和长期的定位跟踪数据的验证；在宣传和技术培训方面也十分缺乏的问题。
[0016] 本发明是这样实现的，一种碱性土壤调理剂，该碱性土壤调理剂的组份为：糠醛、醋糟、稻壳、玉米秸秆、豆饼、功能菌枯草芽孢杆菌。以糠醛和醋糟的含量为基准，各组分的比例关系为1∶1∶1∶5.333∶0.377∶1.456∶0.001。
[0017] 本发明的另一目的在于提供一种碱性土壤调理剂的制备方法，该碱性土壤调理剂的制备方法包括以下步骤：
[0018] 步骤一，将糠醛和醋糟按各500kg/亩等质量混合，混合后测定载体材料的酸碱度为5.4；
[0019] 步骤二，在上述载体材料中加入玉米秸秆、稻壳，玉米秸秆添加量为188.676kg/亩，稻壳添加量为2666.8kg/亩；
[0020] 步骤三，在上述材料基础上添加豆饼，使用量为728.0364kg/亩；
[0021] 步骤四，在上述材料基础上，添加生防功能菌枯草芽孢杆菌，每亩添加0.5kg，每克活菌数为1000亿个；
[0022] 步骤五，每吨糠醛和醋糟等质量混合物通过加入1mol/L的稀H2SO4413.345L进行浸泡调节至酸度为2，满足不同程度设施碱性条件土壤的改良。
[0023] 进一步，该碱性土壤调理剂的使用方法为：栽培作物前直接施用到土壤中，施用该土壤调理剂不再施用任何底肥。
[0024] 本发明提供的碱性土壤调理剂及其制备方法，为天然有机废弃原料，成分为醋糟、糠醛渣、稻壳、玉米秸秆以及豆饼，材料都是易得的农业废弃物，成本较低，同时对环境的不良影响程度也较低；经过合理的混合搭配，利用豆饼中的氮素作为植株基础氮肥来源，通过改良剂酸碱度，改善不同酸碱程度的设施连作土壤，在对土壤的理化性质进行改良的同时，能够补充土壤有益功能菌群数量，改善土壤微生物区系平衡；在施用前、后进行了长时间的数据跟踪，得出调剂酸度为2的成分组合最优。
[0025] 本发明与现有技术相比存在的优势：
[0026] 1、利用糠醛和醋糟作为调理剂的主要载体材料，实现了现有农业废弃资源的再利用，减少了环境污染；利用载体自身的酸性，富含有机质的特性，可有效地调控土壤酸碱环境，提高土壤质量；其中酸度相对不添加改良剂的土壤，酸度pH＝2和pH＝1的改良剂成分组对碱性土壤的酸碱度调节程度最大，其中pH＝2成分组将土壤酸碱度从平均8.28降低至7.88，降幅为5.8％，酸度pH＝1成分组将土壤酸碱度从平均8.28降低至7.60，降低幅度为
8.2％；土壤微生物相对不添加改良剂处理，细菌各组增长率都在128.5％～142.9％之间，真菌方面pH＝2成分组增长率达到69.2％，放线菌方面各组都相对有所减少，其中三种微生物中pH＝2成分组的重复性较好。
8.2％；土壤微生物相对不添加改良剂处理，细菌各组增长率都在128.5％～142.9％之间，真菌方面pH＝2成分组增长率达到69.2％，放线菌方面各组都相对有所减少，其中三种微生物中pH＝2成分组的重复性较好。
[0027] 2、利用稻壳和玉米秸秆，可显著提高土壤有机质含量，改善土壤理化性状，提高土壤通透性，改善作物根系生长环境，促进作物健康生长；产量方面，相对于不添加改良剂组，酸度为pH＝2成分组平均产量增幅为327％，相对增产第二的pH＝1成分组的166.2％增产量高出160.8个百分点；植株长势方面茎粗各组增粗相对不明显，都在4～5.5mm之间，株高相对于不添加改良剂组都有明显的增长，除pH＝1成分组平均增高82.5cm外，其余增高都在60～70cm之间，增长率都超过了124.3％，但从重复性来看pH＝2成分组的长势相对平均，重复性好。
[0029] 4、利用生防功能菌枯草芽孢杆菌，可有效降低病原微生物数量，均衡土壤微生物区系，营造良好的根区环境，提高作物抗病抗虫能力，调节植物体内代谢循环，促进作物健康发育，提高土壤生产力；
具体实施方式
[0032] 为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0033] 本发明以自身酸性特质的糠醛和醋糟作为调理剂的主要载体材料；通过添加富含有机质的稻壳与玉米秸秆调控土壤物理特性；通过添加豆饼，替代化学氮素底肥的施用，提高土壤有机质，调控土壤碳氮循环；通过添加功能菌枯草芽孢杆菌，降低病原微生物数量，均衡土壤中的微生物菌群，营造良好的土壤菌群环境，调节植物体内代谢循环，提高植物抵抗病虫害的能力，促进作物的健康发育；通过稀酸调节调理剂的酸碱度，针对不同程度设施碱性土壤，施用不同酸性调理剂，有效改善土壤酸碱环境，调高土壤微生物特性，利于土壤养分的代谢循环，实现设施土壤的可持续高效利用。
[0034] 目前这种碱性土壤调理剂以废弃的糠醛和醋糟作为土壤调理剂的主要载体材料，这种废弃物自身富含有机质，是酸性的物质，可有效的调整碱性的设施土壤，能实现废弃资源的高效利用，减少其对生态环境的污染。
[0035] 下面结合附图及具体实施例对本发明的应用原理作进一步描述。
[0036] 本发明实施例的碱性土壤调理剂的组份为：糠醛、醋糟、稻壳、玉米秸秆、豆饼、功能菌枯草芽孢杆菌；
[0037] 以糠醛和醋糟的含量为基准，按照质量各组分的比例关系为1∶1∶1∶5.333∶0.377∶1.456∶0.001。
[0038] 一种碱性土壤调理剂的制备方法，该碱性土壤调理剂的制备方法包括以下步骤：
[0039] 步骤一，将糠醛和醋糟按各500kg/亩等质量混合，混合后测定载体材料的酸碱度为5.4；
[0040] 步骤二，在上述载体材料中加入玉米秸秆、稻壳，玉米秸秆添加量为188.676/kg亩，稻壳添加量为2666.8kg/亩；
[0041] 步骤三，在上述材料基础上添加豆饼，使用量为728.0364kg/亩；
[0042] 步骤四，在上述材料基础上，添加生防功能菌枯草芽孢杆菌，每亩添加0.5kg，每克活菌数为1000亿个；
[0043] 步骤五，糠醛和醋糟等量混合物按照每吨加入1mol/L的H2SO4 413.345L进行浸泡调节至酸度为2，上述复合土壤调理剂酸碱度，满足不同程度设施碱性条件土壤的改良。
[0044] 该碱性土壤调理剂的使用方法为：栽培作物前直接施用到土壤中，施用该土壤调理剂不再施用任何底肥。
[0045] 如图1所示，本发明实施例的碱性土壤调理剂的制备方法包括以下步骤：
[0046] S101：将糠醛和醋糟等质量混合，混合后测定载体材料的酸碱度；
[0047] S102：在上述载体材料中加入玉米秸秆、稻壳，玉米秸秆添加量为188.676kg/亩，稻壳添加量为2666.8kg/亩；
[0048] S103：在上述材料基础上添加豆饼，替代化学氮素底肥的使用，使用量为728.0364kg/亩；
[0049] S104：在上述材料基础上，添加生防功能菌枯草芽孢杆菌，每亩添加0.5kg，每克活菌数为1000亿个；
[0050] S105：通过稀酸调节上述复合土壤调理剂酸碱度，满足不同程度设施碱性条件土壤的改良，实现设施土壤的可持续利用。
[0051] 本发明添加了稻壳和玉米秸秆辅料物质，两种物质有机质含量高，纤维含量高，添加到土壤后，通过有机物质分解可有效改善土壤理化性状，增加土壤孔隙度，降低土壤容重，提高土壤通透性，改善作物根系生长环境，增加根系的溶氧量，促进作物的健康生长。
[0052] 本发明在上述材料基础上再添加豆饼，用豆饼作为有机底肥，替代化学氮肥，可减少土壤化学肥料投入，降低土壤氮累积，均衡土壤养分，并且提供有机质，调控土壤碳氮循环，改善作物品质，改良土壤。
[0053] 本发明在上述添加材料的基础上，再添加功能菌枯草芽孢杆菌，枯草芽孢杆菌的加入可有效防控土传病害，减少土壤有害微生物数量，平衡土壤中微生物区系，为植株生长营造良好的根区环境，促进作物光合作用增强，调节植物体内代谢循环，提高植物抵抗病虫害的能力，促进作物的健康发育。
[0054] 本发明在上述材料添加的基础上，通过稀酸调整调理剂的酸碱度，以满足不同碱性土壤的改善目的，达到有效降低土壤碱性，营造适宜作物生长的良好的土壤酸碱环境，形成能够满足设施作物高效利用的酸碱度条件下的土壤调理剂。
[0055] 本发明可实现废弃资源的高效利用，实现土壤物理性状的有效改善，降低农业化学氮素肥料投入，减少氮素累积，调控土壤中大量元素和微生物元素的平衡，改善不同碱性程度的设施土壤，提高作物光合特性，促进作物健康生长与发育，提高土壤生产力，实现设施碱性土壤的持续高效安全生产。
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