本發(fā)明涉及農(nóng)業(yè)領(lǐng)域，具體涉及一種包含糖廠廢棄物和硅藻土的土壤調(diào)理劑肥料。
背景技術(shù)：
：糖蜜是制糖工業(yè)的副產(chǎn)品，粘稠、黑褐色且呈半流動(dòng)的物體。糖蜜中含有大量的有益物質(zhì)，例如糖類(lèi)、氨基酸以及蛋白質(zhì)，另外糖蜜中還含有大量的礦物質(zhì)，如鉀、鈉、鎂、鈣、磷等。糖蜜根據(jù)其形態(tài)可分為液體糖蜜和固體糖蜜，其中固體糖蜜包括純固體糖蜜以及通過(guò)載體吸附而制備成的含有其他載體的固體糖蜜。糖蜜作為制糖工業(yè)的主要副產(chǎn)物之一，其目前的主要用途是通過(guò)加工作為動(dòng)物飼料、作為酒精工業(yè)的發(fā)酵原料等，用途較為單一。硅藻土是一種以硅藻遺骸為住的一種生物沉積巖，化學(xué)成分以sio2為主，其分布廣泛，在中國(guó)、丹麥、美國(guó)、日本、法國(guó)等國(guó)均有分布。我國(guó)硅藻土儲(chǔ)量豐富，分布在云南、四川、山東等多個(gè)省份。硅藻土是一種較好的吸附載體，但是各地方的硅藻土性質(zhì)差異較大。硅藻土的改性主要包括化學(xué)改性和物理改性，其中化學(xué)改性例如通過(guò)季銨鹽、殼聚糖等進(jìn)行改性。中國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)cn200510111876.4、cn200510111877.9、cn200510111875.x以及cn200510111874.5均公開(kāi)了一種硝化菌培養(yǎng)促進(jìn)劑，主要用于石油化工污水治理領(lǐng)域，其以糖蜜作為能源物質(zhì)，以硅藻土作為吸附、沉淀氨氮的吸附劑，以及作為硝化細(xì)菌生長(zhǎng)的載體；所述培養(yǎng)促進(jìn)劑是將糖蜜直接暴露于細(xì)菌中，無(wú)法達(dá)到持續(xù)提供能量的效果。土壤是最復(fù)雜、最豐富的微生物庫(kù)，土壤中尤其是在植物根際存在著大量具有生防潛力的有機(jī)微生物，不僅可以對(duì)病原菌進(jìn)行有效的拮抗抑制，而且還有促進(jìn)植物生長(zhǎng)和增產(chǎn)的作用。但是，目前使用的微生物促進(jìn)劑，基本均為速效性的，能夠暫時(shí)改善土壤微生物環(huán)境，但無(wú)法維持作物整個(gè)生長(zhǎng)季植物根系對(duì)有益微生物的持續(xù)需求。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，且從拓寬制糖工業(yè)的廢料糖蜜的目的出發(fā)，發(fā)現(xiàn)經(jīng)將糖蜜改性后的硅藻土負(fù)載后，能夠?qū)崿F(xiàn)能源物質(zhì)的緩慢釋放，這拓寬了糖蜜的應(yīng)用領(lǐng)域，也為作物根際微生物繁殖提供了持續(xù)的能量。為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明采用以下的技術(shù)方案。本發(fā)明一方面涉及一種包含糖廠廢棄物和硅藻土的土壤調(diào)理劑肥料，其包含如下重量份的原料：糖蜜，5-50份硅藻土，10-100份。在本發(fā)明所述的土壤調(diào)理劑肥料中，優(yōu)選還包含以下原料中的一種或多種：黃腐酸或生化黃腐酸鉀、聚丙烯酰胺、有機(jī)肥、微量元素肥。因此，在本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述土壤調(diào)理劑肥料包含如下重量份的原料：糖蜜，5-50份硅藻土，10-100份黃腐酸或生化黃腐酸鉀，0.5-5份聚丙烯酰胺，1-10份有機(jī)肥，5-50份微量元素肥，0-5份。優(yōu)選的，所述土壤調(diào)理劑肥料包含如下重量份的原料：糖蜜，10-35份硅藻土，20-70份黃腐酸或生化黃腐酸鉀，1-4份聚丙烯酰胺，3-6份有機(jī)肥，20-40份微量元素肥，2-4份。更優(yōu)選的，所述土壤調(diào)理劑肥料包含如下重量份的原料：糖蜜，25份硅藻土，50份黃腐酸或生化黃腐酸鉀，3份聚丙烯酰胺，4份有機(jī)肥，30份微量元素肥，3份。在本發(fā)明所述的土壤調(diào)理劑肥料中，其中，所述糖蜜為固體糖蜜，如固體甘蔗糖蜜或固體甜菜糖蜜，優(yōu)選固體甘蔗糖蜜；更為有利的是，所述的固體糖蜜為純固體糖蜜，例如純固體甘蔗糖蜜，純固體甜菜糖蜜，優(yōu)選純固體甘蔗糖蜜。本發(fā)明所用的純固體糖蜜的含水量小于1.5wt.％，總糖分大于80wt.％，固形物含量大于98.5wt.％。固體糖蜜中不僅含有糖分，而且還包含蛋白質(zhì)、氨基酸以及多種礦物離子，如鉀、鎂、鈣、磷等。其中，糖蜜中的糖分是各種微生物可利用的能源物質(zhì)，且具有較好的粘結(jié)、滲透作用，可以很好的吸附于硅藻土的孔隙中，而當(dāng)遇到土壤中的水分后，還能夠可逆的、逐步的的解吸附，通過(guò)緩慢釋放提供營(yíng)養(yǎng)。另外，糖蜜中的蛋白質(zhì)、氨基酸以及礦物離子，也是良好的作物營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和微生物生長(zhǎng)所必需的能量物質(zhì)。在本發(fā)明所述的方案中，其中，所述的硅藻土的比表面積為38-45m2/g，孔體積為0.60-0.75cm3/g，孔半徑為優(yōu)選地，所述的硅藻土的比表面積為40-45m2/g，孔體積為0.65-0.70cm3/g，孔半徑為硅藻土上述參數(shù)范圍，是負(fù)載糖蜜較為理想的范圍，因?yàn)樘敲廴芤杭婢咭欢ǖ恼承院土鲃?dòng)性，若表面積、孔體積以及孔半徑過(guò)小，糖蜜將無(wú)法順利充分進(jìn)入孔隙中以完成負(fù)載；若孔體積以及孔半徑過(guò)大，則糖蜜溶液將不會(huì)被順利地保持在孔隙中，存在自動(dòng)滲出的風(fēng)險(xiǎn)，這會(huì)降低硅藻土的負(fù)載效果。在本發(fā)明所述的方案中，其中，所述有機(jī)肥包括糖廠濾泥、泥炭、草木灰、芝麻餅、蓖麻餅中的一種或多種，優(yōu)選糖廠濾泥、泥炭、草木灰中的一種或多種，優(yōu)選為泥炭和草木灰，二者的重量比為1∶1。在本發(fā)明所述的方案中，其中，所述微量元素肥包括氯化鋅、硼砂、硫酸錳、硫酸銅、鉬酸銨中的一種或多種，優(yōu)選的，所述的微量元素肥為氯化鋅、硫酸錳和鉬酸銨，三者的重量比為1∶1∶1。在本發(fā)明的另一種實(shí)施方式中，本發(fā)明所述的土壤調(diào)理劑肥料可使用現(xiàn)有技術(shù)已知的方法，制備成粉狀肥料、微粒狀肥料或顆粒狀肥料等。本發(fā)明另一方面涉及一種制備本發(fā)明所述土壤調(diào)理劑肥料的方法，其特征在于包含如下步驟：(1)配制糖蜜溶液：稱(chēng)取配方量的糖蜜，并加入以糖蜜重量計(jì)200wt.％至300wt.％的水稀釋成溶液，得到糖蜜溶液，備用；優(yōu)選地，加入以糖蜜重量計(jì)240wt.％至280wt.％的水；(2)硅藻土熱活化：稱(chēng)取配方量硅藻土，加熱至200-300℃，優(yōu)選240-260℃，保持6-10小時(shí)，優(yōu)選7-9小時(shí)，進(jìn)行熱活化；之后，將硅藻土降溫至30-80℃，優(yōu)選40-60℃，備用；(3)負(fù)載：將步驟(2)制備得到的熱活化硅藻土加入步驟(1)制備得到的糖蜜溶液中，并攪拌20-60分鐘，至糖蜜負(fù)載完全；然后，在-10℃至-15℃下冷凍干燥12-18小時(shí)，優(yōu)選14-16小時(shí)，靜置至常溫，得到負(fù)載糖蜜的硅藻土；(4)混合：稱(chēng)取配方量的黃腐酸、聚丙烯酰胺、有機(jī)肥、微量元素肥，并加入步驟(3)制備得到的負(fù)載糖蜜的硅藻土中，混合均勻，得到土壤調(diào)理劑肥料。經(jīng)所述方法制備得到的土壤調(diào)理劑肥料，糖蜜能夠良好的負(fù)載于硅藻土上，且能夠保證后續(xù)施用后，可緩慢釋放，為作物的整個(gè)生長(zhǎng)季提供微生物能源物質(zhì)。本發(fā)明另一方面涉及一種持續(xù)增加土壤有益微生物數(shù)量的方法，其中，向土壤中施用本發(fā)明所述的土壤調(diào)理劑肥料，其施用量無(wú)特別限制，例如可以是5-40kg/畝，優(yōu)選8-20kg/畝。本發(fā)明另一方面涉及本發(fā)明所述的土壤調(diào)理劑肥料用于增加土壤有益微生物數(shù)量和/或增加作物產(chǎn)量的用途。其中，所述土壤調(diào)理劑肥料的施用量無(wú)特別限制，例如可以是5-40kg/畝，優(yōu)選8-20kg/畝；所述的土壤有益微生物涉及土壤有益真菌、有益細(xì)菌、有益放線菌等；所述的作物包括花生、大豆、小麥、大麥、高粱、甜菜、甘蔗等，優(yōu)選大豆和花生。本發(fā)明所用的固體糖蜜可以通過(guò)市售獲得，或者可以自制獲得，其制備方法是已知的。本發(fā)明所用的固定參數(shù)的硅藻土可以通過(guò)市售獲得，或者定制獲得，或者通過(guò)購(gòu)買(mǎi)原材料加工獲得，所述加工方法是本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的，所述參數(shù)的測(cè)定方法也是現(xiàn)有技術(shù)已知的。具體實(shí)施方式為了理解本發(fā)明，下面以實(shí)施例的方式進(jìn)一步說(shuō)明，但本發(fā)明并不限制于此。本發(fā)明下述實(shí)施例所用的固體糖蜜的含水量小于1.5wt.％，總糖分大于80wt.％，固形物含量大于98.5wt.％。所用聚丙烯酰胺的分子量為2萬(wàn)。(一)土壤調(diào)理劑肥料的制備實(shí)施例1土壤調(diào)理劑肥料1制備土壤調(diào)理劑肥料1所用原料為：純固體甘蔗糖蜜10kg，硅藻土30kg，生化黃腐酸鉀2kg，聚丙烯酰胺3kg，蓖麻餅22kg，鉬酸銨3kg。所述的硅藻土的平均比表面積為40m2/g，平均孔體積為0.66cm3/g，平均孔半徑為制備方法為：稱(chēng)取10kg純固體甘蔗糖蜜，并加入25kg水稀釋成溶液；并稱(chēng)取30kg硅藻土，加熱至210℃，保持10小時(shí)，進(jìn)行熱活化；之后，將硅藻土降溫至55℃；將制備得到的熱活化硅藻土加入制備得到的糖蜜溶液中，并攪拌40分鐘，至糖蜜負(fù)載完全；然后，在-12℃下冷凍干燥13小時(shí)，靜置至常溫，得到負(fù)載糖蜜的硅藻土；稱(chēng)取生化黃腐酸鉀2kg，聚丙烯酰胺3kg，糖廠濾泥22kg，鉬酸銨3kg，并加入上述制備得到的負(fù)載糖蜜的硅藻土中，混合均勻，得到土壤調(diào)理劑肥料1。實(shí)施例2土壤調(diào)理劑肥料2制備土壤調(diào)理劑肥料2所用原料為：純固體甘蔗糖蜜25kg，硅藻土50kg，黃腐酸3kg，聚丙烯酰胺4kg，泥炭15kg，草木灰15kg，氯化鋅1kg，硫酸錳1kg，鉬酸銨1kg。所述的硅藻土的平均比表面積為42m2/g，平均孔體積為0.67cm3/g，平均孔半徑為制備方法為：稱(chēng)取25kg純固體甘蔗糖蜜，并加入65kg水稀釋成溶液；并稱(chēng)取50kg硅藻土，加熱至250℃，保持8小時(shí)，進(jìn)行熱活化；之后，將硅藻土降溫至50℃；將制備得到的熱活化硅藻土加入制備得到的糖蜜溶液中，并攪拌50分鐘，至糖蜜負(fù)載完全；然后，在-12℃下冷凍干燥15小時(shí)，靜置至常溫，得到負(fù)載糖蜜的硅藻土；稱(chēng)取黃腐酸3kg，聚丙烯酰胺4kg，泥炭15kg，草木灰15kg，氯化鋅1kg，硫酸錳1kg，鉬酸銨1kg，并加入上述制備得到的負(fù)載糖蜜的硅藻土中，混合均勻，得到土壤調(diào)理劑肥料2。實(shí)施例3土壤調(diào)理劑肥料3制備土壤調(diào)理劑肥料3所用原料為：純固體甘蔗糖蜜35kg，硅藻土66kg，黃腐酸4kg，聚丙烯酰胺6kg，泥炭30kg，硫酸錳2kg，硼砂2kg。所述的硅藻土的平均比表面積為45m2/g，平均孔體積為0.71cm3/g，平均孔半徑為制備方法為：稱(chēng)取35kg純固體甘蔗糖蜜，并加入80kg水稀釋成溶液；并稱(chēng)取66kg硅藻土，加熱至230℃，保持7小時(shí)，進(jìn)行熱活化；之后，將硅藻土降溫至45℃；將制備得到的熱活化硅藻土加入制備得到的糖蜜溶液中，并攪拌40分鐘，至糖蜜負(fù)載完全；然后，在-12℃下冷凍干燥16小時(shí)，靜置至常溫，得到負(fù)載糖蜜的硅藻土；稱(chēng)取黃腐酸4kg，聚丙烯酰胺6kg，泥炭30kg，硫酸錳2kg，硼砂2kg，并加入上述制備得到的負(fù)載糖蜜的硅藻土中，混合均勻，得到土壤調(diào)理劑肥料3。實(shí)施例4土壤調(diào)理劑肥料4制備土壤調(diào)理劑肥料4所用原料為：純固體甘蔗糖蜜45kg，硅藻土90kg，生化黃腐酸鉀5kg，聚丙烯酰胺8kg，糖廠濾泥45kg，鉬酸銨4kg。所述的硅藻土的平均比表面積為39m2/g，平均孔體積為0.62cm3/g，平均孔半徑為制備方法為：稱(chēng)取45kg純固體甘蔗糖蜜，并加入70kg水稀釋成溶液；并稱(chēng)取90kg硅藻土，加熱至280℃，保持6小時(shí)，進(jìn)行熱活化；之后，將硅藻土降溫至55℃；將制備得到的熱活化硅藻土加入制備得到的糖蜜溶液中，并攪拌40分鐘，至糖蜜負(fù)載完全；然后，在-12℃下冷凍干燥12小時(shí)，靜置至常溫，得到負(fù)載糖蜜的硅藻土；稱(chēng)取生化黃腐酸鉀5kg，聚丙烯酰胺8kg，糖廠濾泥45kg，鉬酸銨4kg，并加入上述制備得到的負(fù)載糖蜜的硅藻土中，混合均勻，得到土壤調(diào)理劑肥料4。對(duì)比例1對(duì)比肥料1制備對(duì)比肥料1所用原料為：純固體甘蔗糖蜜25kg，硅藻土50kg，黃腐酸3kg，聚丙烯酰胺4kg，泥炭15kg，草木灰15kg，氯化鋅1kg，硫酸錳1kg，鉬酸銨1kg。所述的硅藻土的平均比表面積為42m2/g，平均孔體積為0.67cm3/g，平均孔半徑為制備方法為：稱(chēng)取上述各含量的原料，經(jīng)物理混勻，得到對(duì)比肥料1。對(duì)比例2對(duì)比肥料2制備對(duì)比肥料2所用原料為：純固體甘蔗糖蜜25kg，硅藻土50kg，黃腐酸3kg，聚丙烯酰胺4kg，泥炭15kg，草木灰15kg，氯化鋅1kg，硫酸錳1kg，鉬酸銨1kg。所述的硅藻土的平均比表面積為30m2/g，平均孔體積為0.45cm3/g，平均孔半徑為制備方法為：稱(chēng)取25kg純固體甘蔗糖蜜，并加入65kg水稀釋成溶液；并稱(chēng)取50kg硅藻土，加熱至250℃，保持8小時(shí)，進(jìn)行熱活化；之后，將硅藻土降溫至50℃；將制備得到的熱活化硅藻土加入制備得到的糖蜜溶液中，并攪拌50分鐘，至糖蜜負(fù)載完全；然后，在-12℃下冷凍干燥15小時(shí)，靜置至常溫，得到負(fù)載糖蜜的硅藻土；稱(chēng)取黃腐酸3kg，聚丙烯酰胺4kg，泥炭15kg，草木灰15kg，氯化鋅1kg，硫酸錳1kg，鉬酸銨1kg，并加入上述制備得到的負(fù)載糖蜜的硅藻土中，混合均勻，得到對(duì)比肥料2。(二)田間試驗(yàn)選擇肥力均等且平整地塊，隨即劃分成7個(gè)區(qū)域，分別按照下表1進(jìn)行施肥，然后翻耕土地，進(jìn)行大豆播種(品種為九農(nóng)30號(hào))，具體播種方法為條播，苗帶寬約8cm，然后進(jìn)行常規(guī)管理。表1各處理施肥情況分別在播種初期、苗期、結(jié)莢期，采用平板計(jì)數(shù)法(參見(jiàn)《土壤微生物分析方法手冊(cè)》，許光輝等主編)測(cè)定各處理根際土壤中的微生物數(shù)量，其中對(duì)于各處理分別采用五點(diǎn)取樣法，取平均值，結(jié)果見(jiàn)下表2。表2不同生長(zhǎng)期土壤微生物含量(×103個(gè)/克干土)不難看出，施用本發(fā)明土壤調(diào)理劑肥料后，在大豆的整個(gè)生長(zhǎng)期均能保持較高的土壤有益微生物含量；而對(duì)于對(duì)照肥料以及空白對(duì)照，隨著大豆的生長(zhǎng)，土壤有益微生物含量無(wú)明顯變化或明顯下降。另外，收獲后，測(cè)定各處理的產(chǎn)量并折合成畝產(chǎn)，結(jié)果見(jiàn)下表3。表3各處理產(chǎn)量比較序號(hào)產(chǎn)量(kg/畝)處理1267處理2286處理3264處理4259對(duì)照1228對(duì)照2224空白對(duì)照215不難看出，施用本發(fā)明土壤調(diào)理劑肥料后，相對(duì)于對(duì)照肥料以及空白對(duì)照而言，均大幅度增加大豆產(chǎn)量。本發(fā)明已經(jīng)通過(guò)具體的實(shí)施例進(jìn)行了描述。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以借鑒本發(fā)明的內(nèi)容適當(dāng)改變?cè)?、工藝條件等環(huán)節(jié)來(lái)實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的其它目的，其相關(guān)改變都沒(méi)有脫離本發(fā)明的內(nèi)容，所有類(lèi)似的替換和改動(dòng)對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)是顯而易見(jiàn)的，都被視為包括在本發(fā)明的范圍之內(nèi)。當(dāng)前第1頁(yè)12