專利名稱：一種土壤添加物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種土壤添加物，特別是涉及一種利用工業(yè)廢棄物與造紙過程中所產(chǎn)生的農(nóng)業(yè)廢棄物而制成的綜合性土壤添加物。
自有農(nóng)業(yè)以來，農(nóng)民便習(xí)慣在農(nóng)田中施用人畜便、農(nóng)作物殘?jiān)?、草木灰或含有肥料成分的礦石等土壤添加物，以增進(jìn)地力，從而促進(jìn)農(nóng)作物的生長。近年來由于農(nóng)田大量施用化學(xué)肥料，少用有機(jī)肥，使得土壤偏酸，作物根部病害逐年增加，導(dǎo)致蔬菜及果樹等作物的生產(chǎn)力急劇下降。利用有機(jī)與無機(jī)物研制綜合性土壤添加物，不但可以改變或促進(jìn)有益拮抗或腐生性微生物大量繁殖，強(qiáng)化作物生長勢(shì)態(tài)，且可防治植物病害。因此本發(fā)明之目的在于利用工業(yè)廢棄物與造紙過程中所產(chǎn)生的農(nóng)業(yè)廢棄物制成綜合性土壤添加物，并評(píng)估其對(duì)作物生長的影響及產(chǎn)量的可行性。
此外，在蔬菜及花卉的栽種過程中，常會(huì)受到一些病菌的感染如立枯絲核病菌(Rhizoctonia solani)，若苗床期種子受到病菌感染后會(huì)腐爛而無法發(fā)芽，初生苗受感染后會(huì)使莖基部變褐色、水浸斑，萎凋而后死亡。若植株在苗床后期遭到此菌感染，會(huì)使莖基部組織變?yōu)楹诤稚?，脫水，變?xì)，全株生長不良，造成經(jīng)濟(jì)損失。為配合有機(jī)農(nóng)業(yè)或永續(xù)農(nóng)業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)及減少農(nóng)藥的使用，研制開發(fā)添加物的目的除了補(bǔ)充地力，維持作物的生產(chǎn)外，亦希望利用添加物抑制作物的土壤傳播性病害的發(fā)生。因此，如何結(jié)合拮抗微生物防治病原菌與土壤添加物以提高土壤添加物的附加價(jià)值為本發(fā)明的另一目的。
本發(fā)明的主要目的在于利用工業(yè)廢棄物與造紙過程中所產(chǎn)生的農(nóng)業(yè)廢棄物制成綜合性土壤添加物。
本發(fā)明的另一目的在于提供一種結(jié)合拮抗微生物防治病原菌與土壤添加物的合成土壤添加物，以增加土壤添加物的抑菌效果。
本發(fā)明涉及一種土壤添加物，其包括一酸堿性調(diào)節(jié)劑，用以改變土壤的酸堿度；一種提供農(nóng)作物生長必要的元素物質(zhì)；一微生物培養(yǎng)劑；一工業(yè)廢棄物以及一天然可分解廢棄物。
根據(jù)本發(fā)明的土壤添加物，該酸堿性調(diào)節(jié)劑較佳為石灰、苦土百灰或生石灰，其約占8.0～8.7重量份。
根據(jù)本發(fā)明的土壤添加物，該提供農(nóng)作物生長必要的元素物質(zhì)包括碳源、氮肥、磷肥、鉀肥及鈣肥，其中碳源為一種選自蚵殼粉、炭化稻殼及其混合物；該氮肥為一種選自骨粉、魚粉、大豆粉、雞糞、豬糞、牛糞、米糠、豆粕、尿素及其混合物；該磷肥為一種選自骨粉、魚粉、大豆粉、海鳥磷礦、過磷酸鈣及其混合物；該鉀肥為一種選自骨粉、魚粉、血粉、大豆粉、炭化稻殼、硝酸鉀及其混合物；該鈣肥為一種選自生石灰、蚵殼粉、骨粉、過磷酸鈣及其混合物。該提供農(nóng)作物生長必要的元素物質(zhì)占2.0-13.0重量份。
較佳地，該微生物培養(yǎng)劑為一種選自蚵殼粉、魚粉、血粉及其混合物。
該工業(yè)廢棄物較佳為飛灰，其包含19％氧化硅、9.5％氧化鋁、5.8％氧化鐵、26.4％氧化鈣以及3.17％氧化鎂。
較佳地，該天然可分解廢棄物為樹皮堆肥。
根據(jù)本發(fā)明的土壤添加劑，其可進(jìn)一步包括一拮抗微生物或誘導(dǎo)特定拮抗微生物的物質(zhì)，使該土壤添加物具有延緩或抑制土壤中農(nóng)作物病菌生長的效果。
在本發(fā)明一優(yōu)選實(shí)施方案中，所述的一種土壤添加物，其包括酸堿性調(diào)節(jié)劑，用以改變土壤的酸堿度；一種提供農(nóng)作物生長必要的元素物質(zhì)；一微生物培養(yǎng)劑；一工業(yè)廢棄物以及一天然可分解廢棄物。
該酸堿性調(diào)節(jié)劑較佳為苦土石灰，所使用的量為8.0～8.7重量份。該提供農(nóng)作物生長必要的元素物質(zhì)則包括碳源、氮肥、磷肥、鉀肥及鈣肥，其中該碳源可以為一種選自蚵殼粉、炭化稻殼及其混合物；該氮肥為一種選自骨粉、魚粉、大豆粉、雞糞、豬糞、牛糞、米糠、豆粕及其混合物；該磷肥為一種選自骨粉、魚粉、大豆粉、海鳥磷礦、過磷酸鈣、尿素及其混合物；該鉀肥為一種選自骨粉、魚粉、血粉、大豆粉、炭化稻殼、硝酸鉀及其混合物；而鈣肥可以為一種選自生石灰、蚵殼粉、骨粉、過磷酸鈣及其混合物。蚵殼粉除了提供鈣和碳之外，亦是好的營養(yǎng)源，可引進(jìn)及誘發(fā)放線菌而抑制其他病菌的生長，并且提高土壤酸堿度及改良土壤物理性質(zhì)，較佳的使用量為8.0～8.5重量份。至于血粉，魚粉或大豆粉則為好的氮、磷和鉀來源，其可由硝化細(xì)菌而產(chǎn)生氨，以削弱土媒病原菌并增強(qiáng)本發(fā)明的土壤添加物的抑菌功效。
該微生物培養(yǎng)劑為一種選自蚵殼粉、魚粉、血粉及其混合物，其可占2.8～8.5重量份。
該工業(yè)廢棄物較佳為飛灰，它的使用量為約占45重量份，其可提供植物所需的微量元素，改善作物環(huán)境。
該天然可分解廢棄物較佳為樹皮堆肥，因其較為膨松，可與空氣接觸，不受污染，可誘引土壤中螢光菌及枯草桿菌的生長，并且增進(jìn)本發(fā)明的合成土壤添加物的長效性。該樹皮堆肥約占15～17重量份。
根據(jù)本發(fā)明，其中一較佳的土壤添加物包括飛灰、過磷酸鈣、蚵殼粉、苦土石灰、尿素、樹皮堆肥，其中飛灰45重量份過磷酸鈣13-13.5重量份蚵殼粉8.0-8.5重量份苦土石灰 7.0-8.7重量份尿素 4.5-8.0重量份樹皮堆肥 15-17重量份上述土壤添加物還可進(jìn)一步包括魚粉，其占2.8重量份。同時(shí)還可進(jìn)一步包括一拮抗微生物或誘導(dǎo)特定拮抗微生物的物質(zhì)。使該土壤添加物具有延緩或抑制土壤中農(nóng)作物病菌生長的效果并增進(jìn)該土壤添加物的長效性。
通過下列附圖和較佳實(shí)施例，以使得本發(fā)明的目的、特征及優(yōu)點(diǎn)更為明顯清楚。


圖1A為本發(fā)明的一較佳土壤添加物處理0天對(duì)青江白菜生長的影響；圖1B為本發(fā)明的一較佳土壤添加物處理0天對(duì)小白菜生長的影響；圖1C為本發(fā)明的一較佳土壤添加物處理0天對(duì)萵苣生長的影響；圖1D為本發(fā)明的一較佳土壤添加物處理0天對(duì)菠菜生長的影響；圖2A為本發(fā)明的一較佳土壤添加物處理7天對(duì)青江白菜生長的影響；圖2B為本發(fā)明的一較佳土壤添加物處理7天對(duì)小白菜生長的影響；圖2C為本發(fā)明的一較佳土壤添加物處理7天對(duì)萵苣生長的影響；圖2D為本發(fā)明的一較佳土壤添加物處理7天對(duì)菠菜生長的影響；圖3為施用各種配方的土壤添加物后對(duì)小白菜生長影響的比較；圖4A為本發(fā)明的較佳土壤添加物防治蘿卜立枯病菌的效果。
圖4B為本發(fā)明的配方一土壤添加物以不同濃度配合拮抗菌T.aureoviride的不同濃度處理0與7天后防治蘿卜立枯病菌的效果。
圖4C為以不同拮抗菌T.aureoviride濃度配合本發(fā)明配方一不同濃度處理0與7天后防治蘿卜立枯病菌的效果。
實(shí)施例1經(jīng)過分析后可知飛灰(煤灰)所含的化學(xué)成分為氧化硅占19％，氧化鋁占9.5％，氧化鐵占5.8％，氧化鈣占26.4％以及氧化鎂占3.17％。利用過磷酸鈣、樹皮堆肥(Tree bark compost,TBC)、蚵殼粉、尿素、魚粉、苦土石灰、硝酸鉀及飛灰組合成配方1(列于表1)，將此配方分別以0.25％,0.5％,0.75％及1％(w/w)等四種比例添加于土壤中，經(jīng)分裝至盆缽后分別播種青江白菜、小白菜、萵苣及菠菜等四種作物，隨后將各處理移入溫室，試驗(yàn)中以一般土壤為對(duì)照組，另一組試驗(yàn)為先行添加該配方一周后再播種上述作物。栽種后第28天取出清洗植株并記錄植株鮮重。
表1
所得試驗(yàn)結(jié)果如下(1)土壤添加不同濃度的配方1后隨即播種對(duì)作物鮮重的影響a．青江白菜部份隨著配方1施用濃度的增加而增加其鮮重，如圖1A所示；b．小白菜部份土壤添加0.25～1％的配方1的處理組均比對(duì)照組為佳，其中又以0.25％和0.5％添加量為最適當(dāng)添加比例，如圖1B所示；
c．萵苣部份以0.5％和0.75％添加量為最適當(dāng)?shù)奶砑颖壤?，如圖1C所示；d．菠菜部份以0.75％添加量為適當(dāng)?shù)奶砑颖壤?，如圖1D所示。
(2)土壤添加不同濃度的配方1經(jīng)7天后播種對(duì)作物鮮重的影響a．青江白菜部份隨著配方1施用濃度的增加而增加其鮮重，以添加1％鮮重表現(xiàn)最好，如圖2A所示；b．小白菜部份以0.5％和0.75％添加量為最適當(dāng)?shù)奶砑颖壤?，如圖2B所示；c．萵苣部份隨著配方1施用濃度的增加而增加其鮮重，以添加1％的鮮重表現(xiàn)最好，如圖2C所示；d．菠菜部份隨著配方1施用濃度的增加而增加其鮮重，以添加1％的鮮重表現(xiàn)最好，如圖2D所示。
實(shí)施例2將配方1(如表1所示)及配方2(如表2所示)分別以0％,0.25％,0.5％,0.75％及1％(w/w)等濃度添加于篩過的大里土(土∶砂=3∶1)中，均勻混合后分別裝入塑膠盆(直徑11厘米)中，每盆加入400克的土，每種濃度重復(fù)五次，將所有塑膠盆放置于溫室中，每日澆水，一周后另行以相同方法混合一組處理；將所有處理澆濕后每盆分別播種10粒白菜(鳳山品種)種子，播種后所有處理于溫室中培養(yǎng)，另外以市售的SH土壤添加物(4.4％甘蔗渣、8.4％稻谷、4.25％蚵殼粉、8.25％尿素、1.04％硝酸鉀、13.16％過磷酸鈣及60.5％硅酸爐渣)作同樣的處理作為對(duì)照組。各組處理于播種后第10天記錄各處理的白菜種子發(fā)芽率同時(shí)并疏苗至每盆5顆，第28天時(shí)將各處理采收并記錄每盆白菜植株鮮重。
表2
混合不同比例的土壤添加物后隨即播種小白菜種子的處理組以添加0.25％的發(fā)芽率較為一致，其植株鮮重則互有程度上的差異，配方1以0.75～1.00％添加比例的植株鮮重最重，而配方2則以添加0.5％者最重。處理7日后再播種的處理組結(jié)果顯示添加0.75％配方1和配方2的發(fā)芽率及植株鮮重較為一致，如圖3所示。
在一特別實(shí)施例中，本發(fā)明的土壤添加物進(jìn)一步包括一拮抗微生物或誘導(dǎo)特定拮抗微生物的物質(zhì)，使該土壤添加物具有延緩或抑制土壤中農(nóng)作物病菌生長的效果。為了進(jìn)一步說明此特征，特別提供下面的實(shí)施例來證明本發(fā)明的土壤添加物確實(shí)可達(dá)到此功效。
實(shí)施例3將馬鈴薯削成絲狀片段后，裝填于250毫升的三角燒瓶?jī)?nèi)，經(jīng)高壓高溫(121℃,151b,30分鐘)滅菌后，待溫度降至30℃以下時(shí)接種R.solani(RSR-01,RSR-02)菌株各一片(菌齡5天，直徑7厘米)，在25℃培養(yǎng)7天后，取100克馬鈴薯菌源與10公斤滅菌的砂質(zhì)土壤(土壤與沙土之體積比為3∶1)均勻混合，且土壤含水量維持在12％～15％左右并于室溫保存。
利用蘿卜種子纏據(jù)法(Radish seed colonization)，將上述的配方1和配方2依濃度分別為0％,0.50％,1％,1.5％,2.0％均勻混入5％(w/w)的接種源，并作0天和7天處理，再均勻混入40粒種子，經(jīng)48小時(shí)將種子取出并以水洗，隨機(jī)取20粒放在含有300ppm streptomycin sulfate的2％水瓊脂培養(yǎng)基(water agar,WA)平板，每皿十粒經(jīng)24小時(shí)后觀察記錄。
觀察纏據(jù)的結(jié)果發(fā)現(xiàn)配方1于0天處理便有使纏據(jù)率下降的趨勢(shì)，唯配方2并未表現(xiàn)抑菌功效，如圖4A所示。處理7天后2％的配方1與配方2可使蘿卜纏據(jù)率降至0％。顯示兩添加物混入土壤中處理7天，方可表現(xiàn)優(yōu)良抑制立枯絲核菌的功效。
實(shí)施例4將0％,0.50％,1％,1.5％和2.0％(w/w)的配方1與0％,0.5％,1.0％,1.5％及2.0％(w/w)的拮抗菌Trichoderma aureoviride(TA)依不同濃度比例混合后，隨即均勻混入5％(w/w)接種源，然后分別于第0天和7天處理后將40粒蘿卜種子均勻與病土混合，經(jīng)48小時(shí)隨機(jī)取20粒，以清水漂洗后切取種子放在含有300ppm streptomycin sulfate的2％水瓊脂培養(yǎng)基平板，每皿十粒，于24～26℃經(jīng)36小時(shí)后觀察R.solani于蘿卜種子纏據(jù)百分率。其中TA的制備方法與過程是將米糠與泥炭苔以體積3∶1比例混合，混合后加入0.1％NH4NO3,0.2％KCl,40％H2O之后，裝于耐熱袋經(jīng)高溫高壓(121℃,151b,30分鐘)滅菌后待降至室溫，再將于馬鈴薯葡萄糖瓊脂培養(yǎng)基(PDA)平板上培養(yǎng)7天的T.aureoviride以無菌水10cc將孢子洗下使每毫升含有107個(gè)孢子，以消毒過的吸管吸5cc加入培養(yǎng)介質(zhì)后，隨即再加入300ppm烯丙醇于室溫下光照培養(yǎng)待菌落變綠，將其搖動(dòng)均勻后，經(jīng)四星期作為供試之需。
結(jié)果發(fā)現(xiàn)拮抗菌T.aureoviride與配方1土壤添加物配合使用比單獨(dú)個(gè)別使用效果要好，而且可以降低拮抗菌T.aureoviride與配方1土壤添加物的使用量，如圖4B。
以1％配方1處理0天時(shí)，發(fā)現(xiàn)其配合1.5～2％T.aureoviride的濃度，可將纏據(jù)百分比降至50％左右，如圖4C所示。至于以1％的配方1處理7天時(shí)，可發(fā)現(xiàn)1.5～2％T.aureoviride的濃度，可將纏據(jù)百分比降至10％左右。
由實(shí)施例1和2可觀察到本發(fā)明的土壤添加物對(duì)青江白菜、小白菜、萵苣及菠菜等作物皆能顯著增加其鮮重(相對(duì)于對(duì)照組)，有助于作物的生長并防止土壤酸化。而由實(shí)施例3可明顯看出本發(fā)明的土壤添加物確實(shí)具有延緩或抑制土壤中農(nóng)作物病菌的效果。若再結(jié)合一拮抗微生物或誘導(dǎo)特定拮抗微生物的物質(zhì)(如實(shí)施例4所述)，其更可增進(jìn)該土壤添加物的長效性。當(dāng)然，上述之實(shí)施例中的成分使用量是為方便說明起見，這些成分的濃度可依實(shí)際所栽種的農(nóng)作物及其他生物環(huán)境狀況來加以調(diào)整至最佳狀態(tài)，故不應(yīng)以此實(shí)施例來限制本發(fā)明的范圍。
綜合上述之說明可知本發(fā)明所提供的土壤添加物，其是由工業(yè)廢棄物(如飛灰)與造紙過程中所產(chǎn)生的農(nóng)業(yè)廢棄物(如樹皮堆肥)所制成的綜合性土壤添加物，不僅使一些工業(yè)廢棄物得以資源化，而不會(huì)造成環(huán)境的污染。另外，在本發(fā)明的之土壤添加物中可加入一拮抗微生物或誘導(dǎo)特定拮抗微生物的物質(zhì)，可增進(jìn)合成土壤添加物的長效性。
權(quán)利要求
1．一種土壤添加物，其包括一酸堿性調(diào)節(jié)劑；一種提供農(nóng)作物生長必要的元素物質(zhì)；一微生物培養(yǎng)劑；一工業(yè)廢棄物以及一天然可分解廢棄物。
2．如權(quán)利要求1所述的土壤添加物，其中該酸堿性調(diào)節(jié)劑為石灰、苦土石灰或生石灰。
3．如權(quán)利要求1所述的土壤添加物，其中該酸堿性調(diào)節(jié)劑約占8.0～8.7重量份。
4．如權(quán)利要求1所述的土壤添加物，其中該提供農(nóng)作物生長的必要元素物質(zhì)包括碳源、氮肥、磷肥、鉀肥及鈣肥。
5．如權(quán)利要求4所述的土壤添加物，其中該碳源為一種選自蚵殼粉、炭化稻殼及其混合物；氮肥為一種選自骨粉、魚粉、大豆粉、雞糞、豬糞、牛糞、米糠、豆粕、尿素及其混合物；該磷肥為一種選自骨粉、魚粉、大豆粉、海鳥磷礦、過磷酸鈣及其混合物；該鉀肥為一種選自骨粉、魚粉、血粉、大豆粉、炭化稻殼、硝酸鉀及其混合物；該鈣肥為一種選自生石灰、蚵殼粉、骨粉、過磷酸鈣及其混合物。
6．如權(quán)利要求1所述的土壤添加物，其中該提供農(nóng)作物生長必要的元素物質(zhì)約占2.0～13.0重量份。
7．如權(quán)利要求1所述的土壤添加物，其中該微生物培養(yǎng)劑為一種選自蚵殼粉、魚粉、血粉及其混合物。
8．如權(quán)利要求1所述的土壤添加物，其中該微生物培養(yǎng)劑約占2.8～8.5重量份。
9．如權(quán)利要求1所述的土壤添加物，其中該工業(yè)廢棄物為飛灰，該飛灰包含19％氧化硅，9.5％氧化鋁，5.8％氧化鐵，26.4％氧化鈣以及3.17％氧化鎂。
10．如權(quán)利要求1所述的土壤添加物，其中該工業(yè)廢棄物約占45重量份。
11．如權(quán)利要求1所述的土壤添加物，其中該天然可分解廢棄物為樹皮堆肥。
12．如權(quán)利要求1所述的土壤添加物，其中該天然可分解廢棄物約占15～17重量份。
13．如權(quán)利要求1所述的土壤添加物，其進(jìn)一步包括一拮抗微生物或誘導(dǎo)特定拮抗微生物的物質(zhì)。
14．一種上壤添加物，其包括飛灰、過磷酸鈣、蚵殼粉、苦土石灰、尿素以及樹皮堆肥，其中可將這些成分均勻拌在土壤中以供使用。
15．如權(quán)利要求14所述的土壤添加物，其中該飛灰占45重量份。
16．如權(quán)利要求14所述的土壤添加物，其中該過磷酸鈣占13～13.5重量份。
17．如權(quán)利要求14所述的土壤添加物，其中該蚵殼粉占8.0～8.5重量份。
18．如權(quán)利要求14所述的土壤添加物，其中該苦土石灰占7.0～8.7重量份。
19．如權(quán)利要求14所述的土壤添加物，其中該尿素占4.5～8.0重量份。
20．如權(quán)利要求14所述的土壤添加物，其中該樹皮堆肥占15～17重量份。
21．如權(quán)利要求14所述的土壤添加物，其進(jìn)一步包括魚粉，該魚粉占2.8重量份。
22．如權(quán)利要求14所述的土壤添加物，其進(jìn)一步包括一拮抗微生物或誘導(dǎo)特定拮抗微生物的物質(zhì)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種利用工業(yè)廢棄物與造紙過程中所產(chǎn)生的農(nóng)業(yè)廢棄物制成綜合性土壤添加物。該土壤添加物包括一酸堿性調(diào)節(jié)劑,用以改變土壤的酸堿度;一種提供農(nóng)作物生長必要的元素物質(zhì);一微生物培養(yǎng)劑;一工業(yè)廢棄物以及一天然可分解廢棄物,制成綜合性土壤添加物。此外,該土壤添加物還包括一拮抗微生物或誘導(dǎo)特定拮抗微生物的物質(zhì),使該土壤添加物具有延緩或抑制土壤中農(nóng)作物病菌生長的效果并增進(jìn)該土壤添加物的長效性。
文檔編號(hào)C09K17/00GK1315485SQ0010319
公開日2001年10月3日 申請(qǐng)日期2000年3月23日 優(yōu)先權(quán)日2000年3月23日
發(fā)明者黃振文, 陳志弘, 石信德 申請(qǐng)人:永豐馀造紙股份有限公司