一种壳聚糖土壤改良剂的制作方法

• 花匠小妙招
• 2025-08-16 02:53

本发明涉及土壤改良剂，具体地说是废菌包(菌糠)添加壳聚糖(chitosan)制作成土壤改良剂。

背景技术：

目前，我国食用菌在新品种选育、新栽培模式的创立、新产地的拓展、新种类的开发引进、配套技术的完善等方面都取得了突破性进展。根据中国食用菌协会对全国23个省、自治区、直辖市不完全统计，2000年全国食用菌鲜品总量达到663.8万吨，真正成为食用菌生产大国。袋料培育花菇技术的研究与推广，产品保鲜与加工技术的普及与提高，市场信息的传播与市场价格的推动，使我国从食用菌生产大国向食用菌生产强国迈进了一大步。秸秆和菌草资源的研究与推广，使某些种类成为可持续发展的菇业，生态菇业的愿望也成为可能。

但是，随着食用菌产业的发展，人们长期地、大量地将废菌包向环境排放或搁置的量也在逐年的增加。由于生产企业对现在丢弃的菌糠认识不够和受科学技术水平的限制，造成了几乎不会用废菌包作为新的资源，而是采用常规的方法把他们当作废物过分的集中的堆放，污染环境，所以在人们心中，它是脏、烂、臭、无用的物品，它还常常致使有害小型动物的集聚，病原微生物的大量繁殖，给人类的健康生活带来隐患，给植物和动物的生长、繁殖也带来新的威胁。

1811年，法国自然历史学家braconnot用稀碱处理agaricusvocuaceus得到一种物质，其为之命名为fungine；1832年，odier从昆虫中也发现该生物，并将其命名为chitin，在此后的两个多世纪里，世界各国的学者围绕着chitin的来源、结构、性质及应用展开了长期地研究；到目前，有关chitin的知识已非常丰富，已知chitin是一种线性氨基多糖，它的学名为n-乙酰基-2-氨基-2-脱氧β(1.4)-d-葡萄糖，分子式为(c8h13no5)n，其又被称为几丁质、甲壳质，chitin分子结构中存在大量-oh和-nhcoch3分子链以反相平行(α型)或(β型)的方式排布，所以分子内和分子间均存在大量氢键，故chitin的溶解性差，不溶于水、稀酸、稀碱及绝大部分溶剂中，chitin广泛存在于节肢动物类的翅膀或外壳中，也存在于真菌的细胞壁中。可是chitin的难溶性大大的限制了应用范围，直到1894年，hoppe-seyler发现用碱处理甲壳素可以得到一种衍生物，将其命名为chitosan(壳聚糖)，分子式为(c6h11no4)n，此物质的分子式刚性比chitin弱，其结构也比chitin的更松散，这些性质的改变，有利于溶剂分子的进入，增加了chitosan在酸性溶液中的溶解度，同时也为chitin的开发利用提供了新的途径和广阔的应用前景。到目前，chitin经脱n-乙酰基所得的chitosan应用已遍布医学、生物工程、化工、食品、农业、环保等。其应用领域将逐渐被开发。

chitosan在农业中的应用：

(1)降解地膜

在农业生产中，塑料膜通常被用做地膜，对保水、保土、促进作物生长起到了良好的效果，但这种高分子化合物在土壤中不能分解，常导致土壤板结，降低了土壤资源的使用效益，然而有人报道，以含10％chitosan制成的聚乙烯膜六个月后能被土壤中的微生物完全降解，从而保护了土壤固有的物理结构，同时，随着地膜的降解chitosan中的氨基转化为作物生长所需的氮素营养。

(2)植物生长调节剂

用chitosan处理蔬菜种子，能激发种子提早萌发，提高发芽势和发芽率，使幼苗健壮，增加分蘖，促进生长，提高蔬菜作物的产量和品质。

(3)环境友好材料

壳聚糖可与土壤中的铅、铬等重金属络合，而且还能吸附溶液中的有害物质如酚类、有机胺类等有毒物质，从而减少了农作物对有毒物质的吸入量，降低了人及动物的间接摄入量，起到了良好的环境及安全效益。

(4)植物病原菌生长阻制剂

chitosan能抑制多种细菌的生长，具有抗真菌活性，能阻止植物病原菌细胞的生长发育，诱导宿主植物对病原菌的防护机构，因而减少了菌类对植物的危害，尤其对真菌和丝壮菌类有独特的效果，因此又被称为新型植物抗性诱导剂。

(5)杀线虫剂

线虫是动物界中数量和种类仅次于昆虫的一大类群，许多线虫生活在土壤中的耕作层中寄生于农作物的根部给农业生产造成了很大的危害。将chitosan和适当的载体相混，可制成一种对防治线虫非常有效的天然物农药，它是通过促使土壤中微生物产生一种能杀死线虫及其虫卵的酶，从而间接的达到灭虫的目的。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种能改善土壤的团粒结构、降低化肥和农药的施用量、提高作物产量及改善品质的壳聚糖土壤改良剂。

本发明在进行云南农田(地)环境评价、动态监测及综合治理技术研究项目中，从“废物污染+技术”＝“潜在资源和利润”的角度对废菌包(菌糠)进行了科学考察，得出了新的认识。废菌包主要成分是木屑、棉子壳、秸秆和稻草中的纤维素、半纤维素、木质素等大分子物质及无机盐类如氮、磷、钾，还有几丁质，但含量偏低，这些物质大多是植物新个体的构建、发育、生长的原材料，同时也是改善土壤理化性质的基质。充分认识了不同形态的资源，使其转化为科研成果：

1、明确了废菌苞的资源化，并把它作为非常好的载体及生物肥料；

2、壳聚糖(chitosan)附于载体按一定的量施加到农田中。

本发明的壳聚糖土壤改良剂按以下方法制取：

1)废菌包(菌糠)的处理：将木屑、棉籽壳、稻草为主料的食用菌栽培的废菌包预晒处理，调节水份在60％～70％，然后堆积自然发酵；

2)壳聚糖液的配制：称取壳聚糖重量份10～100溶于2％～10％的醋酸溶液重量份1000中，用naoh溶液调ph至中性；

3)壳聚糖土壤改良剂的配制：(以667m2用量为单位配制)将浓度为1％～10％的壳聚糖液用5～8倍水稀释后，以壳聚糖稀释液∶废菌包＝5～8∶200～600的比例，均匀喷洒在发酵好的废菌包上制成。

本发明的积极效果体现在以下几方面：

1、减少了相对废物的产生量，且对已产生的废物进行了合理可开发、科学利用。

2、能减少因废菌包过分集中而造成的环境污染。

3、为chitin/chitosan的应用开阔了路子。

4、自然发酵就行，不需高温灭菌处理，节约能量(源)，且操作简便。

5、减少化肥、农药的使用量，提高作物产量和品质，产生良好的生态社会经济环境效益。

具体实施方式

实施例1

1、废菌包(菌糠)的处理：

将木屑、棉籽壳、稻草为主料的食用菌栽培菌糠的废菌包敲散，不结团后预晒一天，调节水份在60％～70％，然后堆积自然发酵，堆面用塑料覆盖过夜，保障发酵更加完全；

2、壳聚糖液的配制：

称取壳聚糖20克溶于2％的醋酸溶液1000克中，用naoh溶液调ph至中性；

3、壳聚糖土壤改良剂的配制：(以667m2用量为单位配制)

取200千克发酵好的废菌包，然后将浓度为2％的壳聚糖液1千克用5倍水稀释后，均匀喷洒在发酵好的废菌包上，该剂型适用于大田作物。(一般现配现用)

4、土壤改良剂的施用：

按常规的施肥方法即可，如渠施、穴施。

实施例2

1、废菌包(菌糠)的处理：同实施例1；

2、壳聚糖液的配制：

称取壳聚糖50克溶于6％的醋酸溶液1000克中，用naoh溶液调ph至中性；

3、壳聚糖菌苞土壤改良剂的配制：(以667m2用量为单位配制)

取300千克发酵好的废菌包，然后将浓度为5％的壳聚糖液1千克用6倍水稀释后，均匀喷洒在发酵好的废菌包上，该剂型适用于蔬菜作物地。

实施例3

1、废菌包(菌糠)的处理：同实施例1；

2、壳聚糖液的配制：

称取壳聚糖100克溶于10％的醋酸溶液1000克中，用naoh溶液调ph至中性；

3、壳聚糖菌苞土壤改良剂的配制：(以667m2用量为单位配制)

取600千克发酵好的废菌包，然后将浓度为10％的壳聚糖液1千克用8倍水稀释后，均匀喷洒在发酵好的废菌包上，该剂型适用于花卉地、蔬菜作物地。

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