本發(fā)明涉及土壤改良技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種具有生物活性的土壤調(diào)理劑及其制備方法。

背景技術(shù)：

糧食和經(jīng)濟(jì)作物的正常生長發(fā)育有賴于良好的土壤環(huán)境，中性土壤環(huán)境最有利于大多數(shù)植物的生長，過酸和過堿的環(huán)境不利于大多數(shù)植物的正常生長。我國在早先幾十年的農(nóng)業(yè)種植中，糧食增產(chǎn)主要依賴大量施用化肥，長時間的過量施肥造成土壤板結(jié)，有機(jī)質(zhì)下降、有益微生物減少，土壤酸化。酸性土壤中，鐵鋁氧化物明顯富積，生物物質(zhì)循環(huán)非常迅速，土壤鹽基飽和度較低；并且容易遭受強(qiáng)烈的淋溶作用，土壤中鉀、鈣和鎂等鹽基性養(yǎng)分含量低，酸化還使土壤陽離子交換量減小，土壤的保肥能力下降，十分影響生態(tài)農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展；因此，在種植中常需要對土壤進(jìn)行調(diào)理改良。

過量施肥土壤調(diào)理的方法，比較常用的有水利改良、化學(xué)改良和生物改良。而從最終引起改變土壤的物質(zhì)、元素成分的效果上，只有化學(xué)改良和生物改良這兩種改良技術(shù)比較直接和顯著。其中，化學(xué)改良是直接向土壤中施用石灰類、氧化物類、碳酸鹽類等化學(xué)成分，直接對土壤成分進(jìn)行改變。而生物改良是施用微菌肥、或者種植耐受性作物等，通過利用土壤中的失衡元素進(jìn)行生物代謝，從而使土壤元素成分改變。上述化學(xué)改良采用的調(diào)理劑在施用后容易流失、并且由于田地中的土壤量巨大，調(diào)理劑施用之后只能初步在土壤的表層宏觀上有一個整體的改變，而不能有效地使改變的效果達(dá)到作物根系的微觀環(huán)境層面。因此，實(shí)現(xiàn)生態(tài)農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展的土壤改良多傾向于采用生物改良來進(jìn)行。

生物改良劑中，比較有代表性的一些調(diào)理劑如CN105462595A號專利，其利用龐大的復(fù)合微生物菌群(包括巨大芽胞桿菌、地衣芽孢桿菌、分散泛菌和熒光假單胞菌)，對土壤中吸附態(tài)有機(jī)磷、無機(jī)磷進(jìn)行分解，能提高土壤肥力，改善土壤成分。又比如CN 105694897A號專利公開的土壤調(diào)理劑，其利用動物骨骼粉、氨基酸類化合物、N-脂肪酰基氨基酸鹽、非離子型纖維素醚類結(jié)合，降低土壤的容重、提高土壤孔隙度和疏松度，改良土壤成分和結(jié)構(gòu)。

以上的復(fù)合土壤調(diào)理劑，其所含有的幾種高分子類成分施用于土壤之后降解周期比較長，調(diào)理劑的效果發(fā)生緩慢；并且特定復(fù)合菌種和含有這些成分需要提前各自制備獲取，除了增加肥料成本之外還延長了調(diào)理劑的生產(chǎn)周期。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的主要目的在于提供一種具有生物活性的土壤調(diào)理劑及其制備方法，旨在加快調(diào)理劑的生產(chǎn)制備效率、降低成本并提升調(diào)理劑對土壤改良的功效。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供的土壤改良劑的制備方法，包括如下步驟：

將牡蠣殼煅燒處理后進(jìn)行粉碎，制成牡蠣殼粉；

將所述牡蠣殼粉與復(fù)合微生物菌劑按照重量比20～35：1～5混合，制得第一混合物；其中，所述復(fù)合微生物菌劑包括枯草芽孢桿菌、地衣芽孢桿菌、多黏芽孢桿菌、巨大芽孢桿菌和解淀粉芽孢桿菌中的至少一種；

將所述第一混合物與腐植酸、硼泥、滸苔粉、松土精按照重量比21～40：10～20:5～10：10～20：0.01～2混合，制得第二混合物；

將所述第二混合物與糖蜜酒精廢液按照重量比46～72：8～19混合造粒。

本發(fā)明還提出一種由上述方法步驟直接制備得到的土壤調(diào)理劑產(chǎn)品。

本發(fā)明的上述制備方法和制備得到的土壤調(diào)理劑，制備過程中利用的原料是廉價廢棄的牡蠣殼、硼泥、糖蜜酒精廢液、以及廉價的風(fēng)化煤腐植酸，滸苔粉，原料成本低；而且制備過程簡單快速，提升了生產(chǎn)效率；而且上述原料所具有的成分，不但能改善土壤的物理性狀和土壤的團(tuán)粒結(jié)構(gòu)，還能提升改善作物在土壤中代謝的根系微環(huán)境；并結(jié)合松土精、牡蠣殼粉等載體和活化功效，以及活性微生物菌劑，使得本案的調(diào)理劑具有良好的保持性；且作用效果是宏觀物理結(jié)構(gòu)和微觀的根系環(huán)境等多種手段的共同結(jié)合，施用后的效果顯現(xiàn)比較快，且效果持久。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明目的的實(shí)現(xiàn)、功能特點(diǎn)及優(yōu)點(diǎn)將結(jié)合實(shí)施例，做進(jìn)一步說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

本發(fā)明提供一種采用糖蜜酒精廢液、牡蠣殼為原料制備土壤調(diào)理劑的方法，包括如下步驟：

S10，將牡蠣殼于200～350℃中煅燒處理后粉碎，制成牡蠣殼粉；

S20，將步驟S10制備的牡蠣殼粉與復(fù)合微生物菌劑按照重量比20～35：1～5充分混合，獲得第一混合物；

S30，將步驟S20制備的第一混合物與腐植酸、硼泥、滸苔粉、松土精按照重量比21～40：10～20:5～10：10～20：0.01～2充分混合，制備第二混合物；

S40，將步驟S30制備的第二混合物與糖蜜酒精廢液按照重量比46～72：8～19混合造粒造粒，出料之后即為本發(fā)明的土壤調(diào)理劑。

本發(fā)明的上述方法，以來源廣泛、價格低廉的原料快速地制備具有生物活性的土壤調(diào)理劑。首先上述方法步驟S10中，采用的牡蠣殼作為改良劑的載體。牡蠣殼本身是貝殼類物質(zhì)，其物理構(gòu)造可以分為角質(zhì)層、棱柱層、珍珠層組成，主要部分為棱柱層、葉片狀結(jié)構(gòu)，并且還含有大量2～10μm的微孔結(jié)構(gòu)。并且步驟S10中煅燒18～30min對鈣進(jìn)行活化，有利于吸附調(diào)理劑以及土壤中的微生物，保持其活性；并且牡蠣殼在酸性土壤中使用與土壤中的氫離子作用，能夠提供充足的活性鈣供植物吸收。當(dāng)然在該步驟S10之前，獲取的牡蠣殼原料可以先進(jìn)行清洗處理，去除表面的鹽分。

然后步驟S20將復(fù)合微生物菌劑與煅燒處理的牡蠣殼粉混合，使復(fù)合微生物菌劑附載結(jié)合到牡蠣殼粉的納米微結(jié)構(gòu)上，保持活性。并且進(jìn)一步針對長期施肥造成的土壤結(jié)構(gòu)失衡的問題，該步驟S20中特異性采用的復(fù)合微生物菌劑選用枯草芽孢桿菌、地衣芽孢桿菌、多黏芽孢桿菌、巨大芽孢桿菌、解淀粉芽孢桿菌中的至少一種。這些復(fù)合菌劑中，枯草芽孢桿菌菌體體積比一般病源菌分子大四倍數(shù)，相比土壤中的其他細(xì)菌占據(jù)空間優(yōu)勢，施用于土壤中之后不會被土壤中的其他競爭性細(xì)菌抑制；并且其生長中產(chǎn)生強(qiáng)度極為優(yōu)良的天然材料聚麩胺酸，為土壤的保護(hù)膜，防止土壤有機(jī)質(zhì)及水份流失；還能再增殖的同時，會釋出高活性的分解酵素，將土壤中的難分解的大分子物質(zhì)分解成可利用的小分子物質(zhì)。而另外搭配的巨大芽胞桿菌、地衣芽孢桿菌可以對土壤中吸附態(tài)有機(jī)磷、無機(jī)磷進(jìn)行分解，能提高土壤肥力，改善土壤成分。另外復(fù)合菌劑中包含的同屬的多黏芽孢桿菌和解淀粉芽孢桿菌，可以進(jìn)一步增強(qiáng)復(fù)合菌劑的生長和繁殖的能力，協(xié)同改變土壤的成分結(jié)構(gòu)。

步驟S30進(jìn)一步向步驟S20制備的第一混合物中補(bǔ)充添加腐植酸、硼泥、滸苔粉、松土精這些成分；其中，腐植酸對土壤的結(jié)構(gòu)具有多種優(yōu)良的效果，一方面其自身是多環(huán)稠環(huán)有機(jī)化合物，在改善營養(yǎng)條件的同時，加劇土壤中微生物的代謝活動量，加快促進(jìn)土壤中微生物的轉(zhuǎn)化，提升土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)的形成，而當(dāng)土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)變好時其容量降低空隙度增大，有利于提升土壤的通透性；

在該步驟S30中，多種物料成分的全部混合操作可以一次進(jìn)行，也可以分次進(jìn)行；比如先將腐植酸、硼泥、滸苔粉、松土精這些成分均勻混合后，然后再加入步驟S20的第一混合物共混，最終得到第二混合物，既便于混合過程的操作，也可以盡可能保證物料成分盡可能的混合均勻。

最后步驟S40將步驟S30制備的第二混合物與糖蜜酒精廢液于50～60℃條件下混合造粒，出料之后即為本發(fā)明的土壤調(diào)理劑。其中采用的糖蜜酒精廢液是蔗糖生產(chǎn)的副產(chǎn)物，含有大量的營養(yǎng)物質(zhì)，酒精廢液干固物60％以上為有機(jī)質(zhì)，其中含有糖、蛋白質(zhì)、維生素、氮、磷、鉀等。在本發(fā)明中添加之后，既可以作為有機(jī)養(yǎng)料，還可以對土壤本身的粗粘粒，細(xì)粘粒，膠質(zhì)粘粒的結(jié)構(gòu)比例有比較良好的平衡和修復(fù)。當(dāng)然，在該步驟S40中糖蜜酒精廢液的廢液形態(tài)，在與第二混合物的混合過程可以采用噴灑的方式添加。

本發(fā)明的上述制備方法，土壤改良劑制備過程中利用的原料是廉價廢棄的牡蠣殼、硼泥、糖蜜酒精廢液、以及廉價的風(fēng)化煤腐植酸進(jìn)行，滸苔粉，原料成本低；而且制備過程簡單快速，提升了生產(chǎn)效率；而且上述原料所具有的成分，不但能改善土壤的物理性狀和土壤的團(tuán)粒結(jié)構(gòu)，還能提升改善作物在土壤中代謝的根系微環(huán)境；并結(jié)合松土精、牡蠣殼粉等載體，以及活性微生物菌劑，使得本案的調(diào)理劑具有良好的保持性；且作用效果是宏觀物理結(jié)構(gòu)和微觀的根系環(huán)境等多種手段的共同結(jié)合，施用后的效果顯現(xiàn)比較快，且效果持久。

而步驟S20中所用的復(fù)合微生物菌劑，本發(fā)明上述所特異性選用的菌種都同屬于芽孢桿菌屬，相互之間具有良好的共生性，增值代謝能力略有差異，但是在調(diào)理劑中存在載體微環(huán)境、以及豐富營養(yǎng)成分下，相互之間可以良好地生長和繁殖，單獨(dú)使用或者多種同時使用均可以；當(dāng)然基于功效性和對土壤的功效上，多種搭配使用上效果更好一些。

本發(fā)明中可以采用有機(jī)質(zhì)含量20％～35％、游離氨基酸含量30g/L～100g/L的糖蜜酒精廢液。其中硼泥也采用氧化鎂20％～40％(質(zhì)量分?jǐn)?shù))、二氧化硅20％～30％、以及三氧化二硼0.5％～6％的原料進(jìn)行。而其他的原料如腐植酸、滸苔粉采用活化處理后的產(chǎn)品。

基于上述土壤調(diào)理劑的制備方法，本發(fā)明進(jìn)一步還提出由上述制備方法直接制備得到的土壤調(diào)理劑產(chǎn)品。本發(fā)明由上述方法制備得到的土壤調(diào)理劑產(chǎn)品，成分上除了復(fù)合微生物菌劑能夠有效抑制有害菌生長、提高作物抗病能力外，含有大量的中微量元素，能夠?yàn)樽魑锾峁┧璧拟}、鎂、硅、硼、鐵等元素，配合腐植酸、滸苔、小分子有機(jī)碳使用能夠補(bǔ)充植物碳營養(yǎng)，改善作物根際環(huán)境，刺激根系生長，提高抗逆性，改善果實(shí)品質(zhì)，增加產(chǎn)量。

為使本發(fā)明上述土壤調(diào)理劑制備過程的細(xì)節(jié)更利于本領(lǐng)域技術(shù)人員的理解和實(shí)施，以及突出本案制備的土壤調(diào)理劑的進(jìn)步性效果，以下通過具體的實(shí)施例來對本案的上述內(nèi)容進(jìn)行舉例說明。

實(shí)施例1

在本實(shí)施例1中，按照如下步驟制備本發(fā)明的土壤調(diào)理劑：

S10，將獲取的廢棄牡蠣殼用水沖洗1遍后，于280℃煅燒25min，然后球磨粉碎；

S20，取步驟S10球磨粉碎得到的牡蠣殼粉40kg，與2kg復(fù)合微生物菌(含有購買得到的枯草芽孢桿菌以及巨大芽孢桿菌兩種，比例約為1:2)充分混合，得到菌劑混合物；

S30，將25kg腐植酸、4kg硼泥、20kg滸苔粉、0.01kg松土精充分混合，得到預(yù)混合物；

S40，將步驟S20的菌劑混合物與步驟S30得到的預(yù)混合物于60℃滾筒中充分混合后，噴灑9kg酒精廢液，造粒，干燥后即為本案的土壤調(diào)理劑產(chǎn)品。

用本實(shí)例制備的土壤調(diào)理劑用于農(nóng)化試驗(yàn)，驗(yàn)證在土壤改良上的功效情況：

將上述制備獲得的土壤調(diào)理劑，施用至合適土方面積(大致施用比例每畝試驗(yàn)田施用本案的調(diào)理劑20～30kg)的小范圍隔離酸化板結(jié)的實(shí)驗(yàn)田(土壤pH值大多在4.5～5.5之間)中，翻整土地表面后，種豌豆苗進(jìn)行作物種植測試。移摘之后檢查豌豆苗的生長情況，發(fā)現(xiàn)豌豆苗根系和側(cè)芽苞沒有萎縮，而且在1個月左右之后，拔取豌豆苗查視其根部，發(fā)現(xiàn)根部根須的數(shù)量和長度，比正常酸化板結(jié)地移植的豌豆苗的根須要大很多。

在豌豆達(dá)到成熟時進(jìn)行收獲，并且抽取試驗(yàn)田的表層土壤樣品進(jìn)行化驗(yàn)監(jiān)測，pH值提升到5.8左右。同時，翻整田地后持續(xù)用該實(shí)施例1的調(diào)理劑繼續(xù)種植，持續(xù)種植3輪之后，試驗(yàn)田的pH值提升到6.5以上，而且收獲到的作物的根系和植株高度要強(qiáng)于正常酸化板結(jié)地移植的豌豆株，作物生長明顯壯。并且檢視幾輪種植之后的土壤團(tuán)粒大小以及柔軟性，都有比較顯著的提升。

實(shí)施例2

在本實(shí)施例2中，按照如下步驟制備本發(fā)明的土壤調(diào)理劑：

S10，將獲取的廢棄牡蠣殼用水沖洗1遍后，于280℃煅燒25min，然后球磨粉碎；

S20，取步驟S10球磨粉碎得到的牡蠣殼粉51kg，與3kg復(fù)合微生物菌劑(含有購買獲得的枯草芽孢桿菌、地衣芽孢桿菌、多黏芽孢桿菌、巨大芽孢桿菌、解淀粉芽孢桿菌這五種，每一種占比重基本相同)充分混合，得到菌劑混合物；

S30，將29kg腐植酸、5.5kg硼泥、32kg滸苔粉、0.01kg松土精充分混合，得到預(yù)混合物；

S40，將步驟S20的菌劑混合物與步驟S30得到的預(yù)混合物于60℃滾筒中充分混合后，噴灑11kg酒精廢液，造粒，干燥后即為本案的土壤調(diào)理劑產(chǎn)品。

為了驗(yàn)證該實(shí)例中制得的調(diào)理劑的效果，按照實(shí)施例1中相同的方式進(jìn)行農(nóng)化試驗(yàn)，一輪種植之后，抽取試驗(yàn)田的表層土壤樣品進(jìn)行化驗(yàn)監(jiān)測，土壤的pH值提升到6.0左右，繼續(xù)持續(xù)3輪種植之后，再度檢測試驗(yàn)田的pH值提升到6.5以上，而且種植的作物的株高、葉面面積相比對比的空白試驗(yàn)田要高出約20％。

從上述實(shí)例的結(jié)果上看，首先調(diào)理劑本身成分中含有的成分作為消耗性物質(zhì)、微生物物質(zhì)，從兩方面相互協(xié)同，能促進(jìn)土壤物理結(jié)構(gòu)的形成及土壤養(yǎng)分的再生和有效化，從而為后續(xù)植物生長創(chuàng)造了良好的環(huán)境。試驗(yàn)中所用的豆科作物本身具有良好的固氮功能，并且還能積累土壤固氮菌，利于土壤結(jié)構(gòu)的改良；并且在有效改善土壤的同時，提升作物根系能力，能緩解在初期種植過程中作物根部微環(huán)境不適導(dǎo)致失衡土壤地初期作物種植困難的問題。

以上僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，并非因此限制本發(fā)明的專利范圍，凡是利用本發(fā)明說明書內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運(yùn)用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本發(fā)明的專利保護(hù)范圍內(nèi)。