一种土壤调理剂及其制备方法和应用与流程

• 花匠小妙招
• 2024-09-16 15:37

本发明涉及农业
技术领域：
，具体而言，涉及一种土壤调理剂及其制备方法和应用。
背景技术：
：大量施用化肥，将会造成土壤有机质的下降，而化肥无法补偿有机质的缺乏，其会影响土壤中微生物的生存，不仅破坏土壤肥力结构，还降低了肥效。有机肥主要来源于植物和(或)动物，包括秸秆、动物粪便和绿肥等，施于土壤以提供植物营养为其主要功能的含碳物料。其不仅能为农作物提供全面营养，而且肥效长，可增加和更新土壤有机质，促进微生物繁殖，改善土壤的理化性质和生物活性，是绿色食品生产的主要养分。随着人类生活的优化，垃圾(如农业废弃物)的产生也大量增加，需要对废弃物进行回收再次利用，以防造成资源的浪费以及环境的污染。如20亿吨各类农林废弃物，其中林业及木材加工废弃物、农业秸秆的资源量分别约相当于3亿吨标准煤和2亿吨标准煤。而再次利用的过程中，如若选择不当，则会造成进一步的污染，造成不可估量的损失。如焚烧秸秆会产生大量氮氧化物、二氧化硫及烟尘，污染大气；畜禽粪便未经无害化处理直接还田，严重污染周边的水域和土壤，并危害人体健康等问题。鉴于此，特提出本发明。技术实现要素：本发明的目的在于提供土壤调理剂、土壤调理剂的制备方法、有机肥料以及上述土壤调理剂在种植植物中的应用。本发明是这样实现的：第一方面，实施例提供一种土壤调理剂，其原料包括发酵原料和复合菌液，每1000g发酵原料中加入活菌数为(1～20)×106cfu/g的复合菌液；所述发酵原料包括农业废弃物；所述复合菌液包括有真菌和细菌；其中，所述真菌包括酿酒酵母和淡紫拟青霉，所述细菌包括微白褐链霉菌、枯草芽孢杆菌、假单孢菌、嗜热链球菌、纤维单孢菌和亚硝化单孢菌；在所述复合菌液中，所述微白褐链霉菌与所述真菌与除微白褐链霉菌以外的细菌的活菌数比为1：(10～90)：(100～900)。第二方面，实施例提供如前述实施例所述的土壤调理剂的制备方法，其包括将所述复合菌液与所述发酵原料进行混合发酵。第三方面，实施例提供一种有机肥料，其包括有堆肥和如前述实施例所述的土壤调理剂。第四方面，实施例提供如前述实施例所述的土壤调理剂在种植植物中的应用。第五方面，实施例提供如全是实施例提供的土壤调理剂在降低堆肥发酵时间中的应用。本发明具有以下有益效果：本发明实施例提供了一种新的土壤调理剂，其采用农业废弃物作为发酵原料，采用特定的复合菌液对该发酵原料进行发酵，解决了传统化肥不含有机质的疑难问题，为农业废弃物的循环利用和无害化处理提供了一种新的解决途径。附图说明为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。图1为实施例1中土壤调理剂的制备方法的生产流程图；图2为实施例5中土壤调理剂应用于种植粮食作物的示意图；图3为实施例6中土壤调理剂应用于种植树木的示意图。具体实施方式为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。本发明实施例提供了一种土壤调理剂，其原料包括发酵原料和复合菌液，每1000g发酵原料中加入活菌数为(1～20)×106cfu/g的复合菌液；所述发酵原料包括农业废弃物；所述复合菌液包括有真菌和细菌；其中，所述真菌包括酿酒酵母和淡紫拟青霉，所述细菌包括微白褐链霉菌、枯草芽孢杆菌、假单孢菌、嗜热链球菌、纤维单孢菌和亚硝化单孢菌；在所述复合菌液中，所述微白褐链霉菌与所述真菌与除微白褐链霉菌以外的细菌的活菌数比为1：(10～90)：(100～900)。采用该配比的目的在于将微白褐链霉菌的抑菌活性分泌物与其他菌的代谢物的比例控制在合适的范围内，增加活化腐熟有机物料的菌落数量，在加快腐熟的同时，使复合菌液兼具抑菌活性和促进生长活性。一方面，本发明实施例将农业废弃物作为发酵原料，进行土壤调理剂的制备，为农业废弃物的无害化处理提供了一种新的途径；另一方面，本发明实施例采用特定的复合菌液，将该发酵原料制备成富含有机质的土壤调理剂，以解决传统化肥不含有机质的疑难问题。在可选的实施方式中，所述农业废弃物选自以下成分中的一种或多种的组合：酒糟、中药渣、农业秸秆、果蔬废弃物、厨余垃圾、畜禽粪便以及植物残体。在可选的实施方式中，所述土壤调理剂中的活菌数为(1～9)×109cfu/g。在可选的实施方式中，所述土壤调理剂中的有机质百分含量≥80％。在可选的实施方式中，所述土壤调理剂的ph值为7～7.5。在可选的实施方式中，所述土壤调理剂的密度为0.77g/cm3。本发明实施例还提供了如前述任一实施方式所述的土壤调理剂的制备方法，其包括将所述复合菌液与所述发酵原料进行混合发酵。在可选的实施方式中，所述制备方法包括：将所述复合菌液与所述发酵原料的混合物在20～45℃的条件下第一轮发酵35～45d；将第一轮发酵的产物在20～45℃的条件下第二轮发酵15～25d；将第二轮发酵的产物在20～45℃的条件下第三轮发酵25～35d。优选地，第一轮发酵的温度20～25℃；第二轮发酵的温度20～30℃；第三轮发酵的温度20～30℃。将发酵原料与复合菌液依次进行三轮发酵，进行第一轮发酵时，微生物将有机残体分解并转化为较简单的有机化合物；第二轮发酵时，组分再合成，主要是芳香族物质和含氮的蛋白质类物质，缩合成腐殖质分子；第三轮发酵时，腐殖质在一定条件下，可与矿物质胶体结合为有机无机复合胶体。在可选的实施方式中，所述制备方法包括将所述第一轮发酵的产物冷却粉碎后，再进行所述第二轮发酵；在可选的实施方式中，将所述第一轮发酵的产物冷却至5～15℃左右后，再进行所述第二轮发酵；所述制备方法包括将所述第二轮发酵的产物冷却粉碎后，再进行所述第三轮发酵；在可选的实施方式中，将所述第二轮发酵的产物冷却至5～15℃左右后，再进行所述第三轮发酵。本发明实施例还提供了一种有机肥料，其包括有堆肥和如前述任一实施方式所述的土壤调理剂。在可选的实施方式中，所述土壤调理剂为所述堆肥的重量的0.1～1％。本发明实施例还提供了如前述任一实施方式所述的土壤调理剂在种植作物中的应用。在可选的实施方式中，所述应用包括在种植前使用所述土壤调理剂或对已定值的植物使用所述土壤调理剂；在可选的实施方式中，所述种植植物包括在土壤中种植或在盆土中种植。具体的，在土壤中种植植物时，将土壤调理剂与种植区域内的土壤混合即可，通常按照一棵树，0.5～1.5kg的土壤调理剂的加入量进行添加，需要说明的是，只要是采用本申请实施例提供的土壤调理剂用于种植植物中，均属于本申请的保护范围。而使用该土壤调理剂的时机包括种植前和定植后，即无论是还未种植或已经定植的植物均可采用该土壤调理剂进行土壤的调理。在可选的实施方式中，所述植物包括农作物。在可选的实施方式中，所述农作物包括油料作物、粮食作物和经济作物中的至少一种，所述粮食作物包括谷类作物、豆类作物和薯芋类作物中的至少一种；所述经济作物包括油料作物、蔬菜作物、花、草和树木中的至少一种。在可选的实施方式中，当所述农作物为树木时，所述应用包括在种植树木或者定植树木的周围挖设1个或多个直径6～10cm，深度为25～30cm的洞，并将土壤调理剂与洞中的土壤混合后，埋填于洞中；当所述农作物为粮食作物时，所述应用包括在种植前将土壤调理剂撒在待种植的土地上，或在已定植的粮食作物的周围挖设一个或多个直径1～2cm，深度为8～12cm的小洞，并将土壤调理剂埋设于小洞中。此外，本发明还提供了如上述任一实施方式提供的土壤调理剂在降低堆肥发酵时间中的应用。采用上述土壤调理剂以0.1％～1％的重量百分比加入堆肥中，能够将堆肥的发酵时间从30周降低为8～20周。在可选的实施方式中，所述农作物包括树木或粮食作物。以下结合实施例对本发明的特征和性能作进一步的详细描述。实施例1本实施例使用的生产线设备装置包括粉碎机、传送带、给料机、运输机械、装填机、干燥设备、空气调节设备和包装设备等。本实施例提供一种土壤调理剂，其原料包括发酵原料和复合菌液，每1000g发酵原料中加入活菌数为5×106cfu/g的复合菌液；所述发酵原料为农业废弃物，在本实施例中，农业废弃物为葡萄渣原料。所述复合菌液包括有真菌和细菌。其中，所述真菌包括酿酒酵母和淡紫拟青霉，所述细菌包括微白褐链霉菌、枯草芽孢杆菌、假单孢菌、嗜热链球菌、纤维单孢菌和亚硝化单孢菌。需要说明的是，在本实施例中，使用的淡紫拟青霉ds09，保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏时间为2017年5月31日，保藏登记号为cgmccno.13898；微白褐链霉菌ds07，保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏时间为2017年3月1日，保藏登记号为cgmccno.13717。在所述复合菌液中，所述微白褐链霉菌的活菌数为1×106cfu/g；真菌的活菌数为1×107cfu/g；除微白褐链霉菌外的细菌的活菌数为1×108cfu/g；即，所述复合菌液中所述真菌与除微白褐链霉菌以外的细菌的活菌数比为1：10：100。土壤调理剂的制备方法包括如下步骤。将上述发酵原料和复合菌液按照每1000g发酵原料中加入活菌数为5×106cfu/g的复合菌液进行混合，然后进行3轮发酵，发酵过程如下，具体请参照附图1。将发酵原料和复合菌液的混合物在在25℃的条件下第一轮发酵40d；发酵后，进行冷却粉碎，冷却至10℃左右；将第一轮发酵的产物在25℃左右第二轮发酵20d，进行冷却粉碎，冷却至10℃左右；将第二轮发酵的产物在25℃左右第三轮发酵30d，反应结束后，过筛产品，质检后得到土壤调理剂。实施例2本实施例提供一种土壤调理剂及其制备方法，其与实施例1提供的土壤调理剂及其制备方法大致相同，区别在于土壤调理剂中制备工艺不同，土壤调理剂的制备工艺如下。将上述发酵原料和复合菌液按照每1000g发酵原料中加入活菌数为5×106cfu/g的复合菌液进行混合，然后进行3轮发酵，发酵过程如下。将发酵原料和复合菌液的混合物在在20℃的条件下第一轮发酵45d；发酵后，进行冷却粉碎，冷却至10℃左右；将第一轮发酵的产物在20℃左右第二轮发酵35d，反应结束后，过筛产品，质检后得到土壤调理剂。将得到的两轮发酵的土壤调理剂进行检测，具有活性物质，但是将有残余未腐熟物料和其他杂菌，水分含量也较高，虽然可以使用，但是会造成使用效果不理想。实施例3本实施例将实施例1提供的土壤调理剂的应用至种植植物中。土壤调理剂的使用剂量请参照表1。表1土壤调理剂的使用剂量此外，本实施例还将实施例1中的土壤调理剂作为堆肥的活化剂使用，土壤调理剂与堆肥均匀混合，在本实施例中，土壤调理剂的加入量为堆肥的重量的1％，将堆肥发酵时间从平均的30周降低为8-20周(根据季节温度剂量不同有所变化)。需要说明的是，在其他实施例中，土壤调理剂的加入量为堆肥的重量的0.1％～1％中选择。实施例4采用实施例1提供的土壤调理剂在种植粮食作物中的应用，本实施例中使用的土壤调理剂均为实施例1中提供的土壤调理剂。(1)在种植前使用：将土壤调理剂均匀地撒在平整待种植的土地上；(2)在已经完成种植的农田中使用(请参照附图2)：在粮食作物中使用时，用工具在农田中挖出深10cm、直径2cm的小洞后，将土壤调理剂撒入小洞中。实施例5采用实施例1提供的土壤调理剂在种植树木中的应用，本实施例中使用的土壤调理剂均为实施例1中提供的土壤调理剂。a、在种植前使用：每个植树穴使用1kg土壤调理剂，将其与土壤充分混合即可；b、为已定植树木使用(请参照附图3)：(1)在土壤疏松情况下，可将土壤调理剂均匀撒在树木根部土壤上(以树冠为界)；(2)在土壤板结，透气性差的条件下，可以树冠为界，挖数个直径在8cm左右深为25-30公分的小洞，每个小洞使用100g土壤调理剂，与挖出土壤混合后填入即可。对比例1本实施例提供一种土壤调理剂及其制备方法，其与实施例1提供的土壤调理剂及其制备方法大致相同，区别在于复合菌液的不同，区别如下：将微白褐链霉菌更换为同等活菌数的酿酒酵母。经过三轮发酵之后有害菌超标，不符合土壤调理剂的使用标准。对比例2本实施例提供一种土壤调理剂及其制备方法，其与实施例1提供的土壤调理剂及其制备方法大致相同，区别在于复合菌液的不同，区别如下：总活菌数不变，所述微白褐链霉菌与所述真菌与除微白褐链霉菌以外的细菌的活菌数比为1：1：1。经过三轮发酵之后除有机质含量过低，未腐熟物质超标，活菌数下降，后期活菌基本无法存活和保留。试验例发酵原料采用5000吨葡萄渣原料，根据实施例1提供的制备方法进行土壤调理剂的制备。土壤调理剂的产率请参照表2。表2产率物料重量(吨)生产比例生料5000.00第一轮3800.0076％第二轮2926.0059％第三轮2253.0245％成品2253.0245％备注：表格中的生料为发酵前的原料，成品为制得的土壤调理剂。由表2可知，完成生产2250吨土壤改良剂所需5000吨葡萄渣原料，原料产出率为45％左右。以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。当前第1页12

技术特征：

1.一种土壤调理剂，其特征在于，其原料包括发酵原料和复合菌液，每1000g发酵原料中加入活菌数为(1～20)×106cfu/g的复合菌液；

所述发酵原料包括农业废弃物；

所述复合菌液包括有真菌和细菌；

其中，所述真菌包括酿酒酵母和淡紫拟青霉，所述细菌包括微白褐链霉菌、枯草芽孢杆菌、假单孢菌、嗜热链球菌、纤维单孢菌和亚硝化单孢菌；

在所述复合菌液中，所述微白褐链霉菌与所述真菌与除微白褐链霉菌以外的细菌的活菌数比为1：(10～90)：(100～900)。

2.根据权利要求1所述的土壤调理剂，其特征在于，所述农业废弃物选自以下成分中的一种或多种的组合：酒糟、中药渣、农业秸秆、果蔬废弃物、厨余垃圾、畜禽粪便以及植物残体。

3.根据权利要求1或2所述的土壤调理剂，其特征在于，所述土壤调理剂中的活菌数为(1～9)×109cfu/g；

优选地，所述土壤调理剂中的有机质百分含量≥80％；

优选地，所述土壤调理剂的ph值为7～7.5；

优选地，所述土壤调理剂的密度为0.77g/cm3。

4.如权利要求1～3任一项所述的土壤调理剂的制备方法，其特征在于，其包括将所述复合菌液与所述发酵原料进行混合发酵。

5.根据权利要求4所述的土壤调理剂的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：

将所述复合菌液与所述发酵原料的混合物在20～45℃的条件下第一轮发酵35～45d；

将第一轮发酵的产物在20～45℃的条件下第二轮发酵15～25d；

将第二轮发酵的产物在20～45℃的条件下第三轮发酵25～35d。

6.根据权利要求5所述的土壤调理剂的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括将所述第一轮发酵的产物冷却粉碎后，再进行所述第二轮发酵；

优选地，将所述第二轮发酵的产物冷却粉碎后，再进行所述第三轮发酵；

优选地，将所述第一轮发酵的产物冷却至5～15℃后，再进行所述第二轮发酵；

优选地，将所述第二轮发酵的产物冷却至5～15℃后，再进行所述第三轮发酵。

7.一种有机肥料，其特征在于，其包括有堆肥和如权利要求1～3任一项所述的土壤调理剂。

8.根据权利要求7所述的有机肥料，其特征在于，所述土壤调理剂为所述堆肥的重量的0.1～1％。

9.如权利要求1～3任一项所述的土壤调理剂在种植植物中的应用；

优选地，所述应用包括在种植前使用所述土壤调理剂或对已定值的植物使用所述土壤调理剂；

优选地，所述种植植物包括在土壤中种植或在盆土中种植；

优选地，所述植物包括农作物；

优选地，所述农作物包括油料作物、粮食作物和经济作物中的至少一种，所述粮食作物包括谷类作物、豆类作物和薯芋类作物中的至少一种；所述经济作物包括油料作物、蔬菜作物、花、草和树木中的至少一种；

优选地，所述农作物包括树木或粮食作物；

优选地，当所述农作物为树木时，所述应用包括在种植树木或者定植树木的周围挖设1个或多个直径6～10cm，深度为25～30cm的洞，并将土壤调理剂与洞中的土壤混合后，埋填于洞中；

当所述农作物为粮食作物时，所述应用包括在种植前将土壤调理剂撒在待种植的土地上，或在已定植的粮食作物的周围挖设一个或多个直径1～2cm，深度为8～12cm的小洞，并将土壤调理剂埋设于小洞中。

10.如权利要求1～3任一项所述的土壤调理剂在降低堆肥发酵时间中的应用。

技术总结
本发明公开了一种土壤调理剂及其制备方法和应用，涉及农业技术领域，具体而言，该土壤调理剂将农业废弃物作为发酵原料，采用特定的复合菌液对该发酵原料进行发酵，能制得富含有机质的土壤调理剂，解决了传统化肥不含有机质的疑难问题，为农业废弃物的循环利用和无害化处理提供了一种新的解决途径。

技术研发人员：李红超;陈琳
受保护的技术使用者：陕西赛恩农业科技股份有限公司
技术研发日：2020.04.14
技术公布日：2020.06.30

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