本發(fā)明涉及作物栽培技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種礦物質(zhì)微生物土壤調(diào)理劑及其制備方法和用途。
背景技術(shù)：
土壤是植物生長(zhǎng)發(fā)育的基礎(chǔ)。植物以其根系固定在土壤中，并通過(guò)根系在土壤中吸收水分和營(yíng)養(yǎng)元素，以保證其正常的生理活動(dòng)。土壤對(duì)植物起支撐作用和供給植物生長(zhǎng)發(fā)育中對(duì)水、肥、氣、熱的要求，所以土壤的理化性質(zhì)及肥力狀況對(duì)植物的生長(zhǎng)發(fā)育具有重要意義。土壤性狀主要由土壤質(zhì)地和結(jié)構(gòu)、土壤厚度、土壤礦物質(zhì)、土壤有機(jī)質(zhì)、土壤溫度、水分及土壤微生物、土壤酸堿度等因素綜合作用決定。
土壤中的礦物質(zhì)、有機(jī)質(zhì)、水分和空氣，這四種基本成分的比例決定著土壤性狀和肥力。土壤礦物質(zhì)為土壤組成的最基本物質(zhì)，其含量不同，顆粒大小不同所組成的土壤質(zhì)地也不同，通常按照礦物質(zhì)顆粒粒徑的大小將土壤分為砂土類(lèi)、黏土類(lèi)、壤土類(lèi)三種。其中，砂土類(lèi)土壤中含礦粒多、黏粒少，因此土壤松散，土壤黏性小，孔隙多，通氣透水性強(qiáng)，但蓄水保肥力差，土溫易增易降，晝夜溫差大，有機(jī)質(zhì)含量少，因養(yǎng)料水分流失快，肥力不高，容易遭受旱災(zāi)；黏土類(lèi)土壤以黏粒、粉砂為主，粘滯力強(qiáng)，土粒間隙小，通透性差，排水不良，但保水性強(qiáng)，濕時(shí)粘，干時(shí)硬，含礦質(zhì)元素和有機(jī)物較多，土溫晝夜溫差小，尤其是早春，土溫上升慢，對(duì)幼苗生長(zhǎng)不利，常與其他土類(lèi)配合使用；壤土類(lèi)土粒大小居中，性狀介于砂土和黏土之間，砂粒、黏粒、粉粒大致均等，通透性好，保水保肥力強(qiáng)，有機(jī)質(zhì)含量多，土溫比較穩(wěn)定，是較好的質(zhì)地，適合大部分植物種類(lèi)的生長(zhǎng)。
在農(nóng)作物種植過(guò)程中，施用化學(xué)農(nóng)藥和化肥是殺蟲(chóng)除草、改善土壤養(yǎng)分含量的主要手段之一，但長(zhǎng)期大量施用化學(xué)農(nóng)藥、化肥等，出現(xiàn)土壤有害物質(zhì)殘留、pH值紊亂、土壤板結(jié)現(xiàn)象、保水保肥能力差等問(wèn)題，造成土壤的嚴(yán)重退化，嚴(yán)重影響了農(nóng)作物的生長(zhǎng)。因此，如何改良土壤狀況，改善農(nóng)作物的生長(zhǎng)狀況，已成為目前農(nóng)業(yè)栽培中的重點(diǎn)研究方向。
土壤調(diào)理劑是由農(nóng)用保水劑及富含有機(jī)質(zhì)、腐殖酸的天然泥炭或其他有機(jī)物為主要原料，輔以生物活性成分及營(yíng)養(yǎng)元素組成，經(jīng)科學(xué)工藝加工而成的產(chǎn)品，有極其顯著的“保水、增肥、透氣”三大土壤調(diào)理性能。能夠打破土壤板結(jié)、疏松土壤、提高土壤透氣性、降低土壤容重，促進(jìn)土壤微生物活性、增強(qiáng)土壤肥水滲透力；具有改良土壤、治理荒漠、保水抗旱、增強(qiáng)農(nóng)作物抗病能力、提高農(nóng)作物產(chǎn)量、改善農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)及恢復(fù)農(nóng)作物原生態(tài)等功能，大幅度提高作物成活率和農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量，是世界農(nóng)林業(yè)種植的新型綠色生產(chǎn)資料。
目前市面上銷(xiāo)售的土壤調(diào)理劑主要存在四大問(wèn)題：1)有效成分單一，施用后見(jiàn)效慢，且效果不穩(wěn)定，不能從根本上改良土壤；2)傳統(tǒng)土壤調(diào)理劑的主要原料來(lái)自礦石提取物、禽畜糞便發(fā)酵物、食品加工及生活廢棄物等，導(dǎo)致較多的有害微生物、重金屬經(jīng)常伴隨在加工后的產(chǎn)品中，部分人工合成的土壤調(diào)理劑在土壤中難以降解，施用后易造成對(duì)土壤的二次污染；3)用量大，成本高；4)傳統(tǒng)的土壤調(diào)理劑分酸性土壤調(diào)理劑、堿性土壤調(diào)理劑等，使用者很難掌握其施用劑量，如果施用不當(dāng)，會(huì)對(duì)農(nóng)作物造成極大的損害。因此，提供一種可有效改善土壤養(yǎng)分狀況、改善植物生長(zhǎng)狀況，且使用方便、用量少、對(duì)環(huán)境友好的土壤調(diào)理劑，具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
為解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種礦物質(zhì)微生物土壤調(diào)理劑及其制備方法和用途，特別提供了一種礦物質(zhì)微生物土壤調(diào)理劑及其制備方法以及在溫室蔬菜栽培中的用途。該土壤調(diào)理劑采用多種礦物質(zhì)與微生物菌種以及天然植物提取物進(jìn)行組合，并增加了多種營(yíng)養(yǎng)成分，其相比采用單一礦物質(zhì)、單一微生物菌種以及單一的天然植物提取物而言，具有顯著的協(xié)同增效作用，可改善土壤養(yǎng)分狀況、改善植物生長(zhǎng)狀況，大大促進(jìn)植株生長(zhǎng)，并可有效防治病蟲(chóng)害。
為達(dá)此目的，本發(fā)明采用了以下技術(shù)方案：
在第一方面，本發(fā)明提供了一種礦物質(zhì)微生物土壤調(diào)理劑，所述土壤調(diào)理劑按重量份含有以下原料組分：
黏土礦物32-60份、長(zhǎng)石類(lèi)礦物15-30份、鎂鋁水滑石10-15份、麥飯石5-10份、草木灰1-5份、海藻酸鈣1-4份、微生物菌種0.1-0.5份、天然植物提取物12-15份、草炭5-10份、膨潤(rùn)土6-8份、棒土2-5份、硼鎂粉5-10份、秸稈粉3-7份、沼氣渣6-10份、腐植酸2-5份、甲殼素1-4份和殼寡糖1-5份。
本發(fā)明提供的該土壤調(diào)理劑采用三種礦物質(zhì)與微生物菌種以及天然植物提取物進(jìn)行組合，其相比采用單一礦物質(zhì)、單一微生物菌種以及單一的天然植物提取物而言，該組合的各原料組分之間具有顯著的協(xié)同增效作用。
本發(fā)明中的黏土礦物為復(fù)合SiO2、Al2O3、Fe2O3、MgO等無(wú)機(jī)物的天然礦石，其是從地底下采集的不含有對(duì)農(nóng)作物有害的重金屬或放射性物質(zhì)且未被污染的天然礦石。具體地，黏土礦物例如可以是高嶺土、蒙脫石、伊利石、綠泥石、海泡石族、混合晶層黏土礦物中的任意一種或至少兩種的混合物，優(yōu)選為蒙脫石、綠泥石和海泡石的混合物，該混合物的質(zhì)量配比為(1-2):(2-5):(1-3)，優(yōu)選為2:3:1，在此質(zhì)量配比下的黏土礦物混合物可最大程度地改善土壤中有效磷的利用情況。
本發(fā)明中的長(zhǎng)石類(lèi)礦物可以選自鉀長(zhǎng)石、鈉長(zhǎng)石或霞石中的任意一種或至少兩種的混合物，優(yōu)選為鈉長(zhǎng)石和霞石的混合物，兩種長(zhǎng)石類(lèi)礦物的質(zhì)量配比為(1-3):(5-7)，優(yōu)選為2:5，在此質(zhì)量配比下的長(zhǎng)石類(lèi)礦物可最大程度地改善土壤中有效鉀的利用情況。
本發(fā)明中的鎂鋁水滑石可以采用共沉淀法、雙滴法、水熱法等本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的方法進(jìn)行制備，在此不做特殊限定。
示例性地，本發(fā)明中的鎂鋁水滑石可以采用如下方法進(jìn)行制備：
采用非穩(wěn)態(tài)共沉淀法制備鎂-鋁水滑石：取一定比例的鎂鹽(MgCl2·6H2O)、鋁鹽(AlCl3·6H2O)，用去離子水溶解，制得混合鹽溶液；將稀氨水(1:5)緩慢加入混合鹽溶液中，調(diào)節(jié)pH至9.5左右，生產(chǎn)氫氧化物共沉淀；劇烈攪拌后陳化5h，抽濾，并不斷用去離子水洗滌，抽濾后在80℃下恒溫烘干24h，過(guò)80目篩，制得鎂鋁水滑石。
本發(fā)明優(yōu)選采用表面改性的鎂鋁水滑石，其表面改性的方式可以采用如下操作：
把鎂鋁水滑石用其三倍體積的去離子水稀釋成均勻的漿液，將單硬脂酸甘油酯在一定溫度下按2-4％的質(zhì)量分?jǐn)?shù)加入到漿液中，在40-60℃下攪拌20-60min后，漿液抽濾、洗滌，在干燥箱中105℃干燥6h，得到改性的鎂鋁水滑石。
本發(fā)明中所述海藻酸鈣可以采用本領(lǐng)域公知的方法進(jìn)行制備，也可以采用市售產(chǎn)品，不過(guò)，優(yōu)選采用以下方法制備而成的海藻酸鈣，采用該方法制備得到的海藻酸鈣，其可以與黏土礦物和鎂鋁水滑石之間發(fā)揮協(xié)同增效作用，進(jìn)一步增強(qiáng)土壤調(diào)理劑對(duì)土壤中速效鉀的利用率，進(jìn)一步提高溫室蔬菜的品質(zhì)。
所述海藻酸鈣的優(yōu)選制備方法，包括以下步驟：
(1)將海帶或褐藻用水浸洗，然后添加8-10％純堿，40-45℃保溫消化4-6小時(shí)后，加水稀釋?zhuān)^(guò)濾得到海藻酸鈉溶液；
(2)加入5-8％鈣水溶液進(jìn)行鈣化；
(3)加入1-5％鹽酸溶液進(jìn)行脫鈣，加水洗滌，并脫水至水份70-75％；
(4)造粒后，冷凍至-44℃后進(jìn)行粉碎，粉碎粒度為20-25目；
(5)取冷凍粉碎后的海藻酸10-25kg，加入10-20％酒精10-25kg，加入碳酸鈣調(diào)pH至中性。根據(jù)本發(fā)明，所述天然植物提取物由冬葵子、郁金和川楝子按(3-7):(1-6):(3-5)的質(zhì)量比組成，其質(zhì)量比例如可以是3:1:3、4:1:3、5:1:3、6:1:3、3:2:3、3:5:3、3:1:5或4:5:5，優(yōu)選4:2:5。
本發(fā)明中提供的天然植物提取物可協(xié)同微生物菌種進(jìn)行發(fā)酵，其使發(fā)酵程度達(dá)到最充分，有效改善了土壤中有效磷和有效鉀的利用情況。
根據(jù)本發(fā)明，所述微生物菌種含有地衣芽孢桿菌、枯草芽孢桿菌和短小芽孢桿菌，還可以含有其它菌種，在此不做特殊限定。
本發(fā)明中，所述地衣芽孢桿菌、枯草芽孢桿菌和短小芽孢桿菌的質(zhì)量比為(1-5):(5-1):(1-5)，例如可以是1:1:1、1:5:1、1:3:2、2:5:3、3:3:4或5:1:5，優(yōu)選1:1:1。
本發(fā)明中，所述黏土礦物在土壤調(diào)理劑中所占的重量份為32-60份，例如可以是32份、35份、40份、42份、45份、48份、50份、54份、56份、58份或60份；所述長(zhǎng)石類(lèi)礦物在土壤調(diào)理劑中所占的重量份為15-30份，例如可以是15份、16份、18份、20份、21份、22份、23份、25份、28份、29份或30份；所述鎂鋁水滑石在土壤調(diào)理劑中所占的重量份為10-15份，例如可以是10份、11份、12份、13份、14份或15份；所述麥飯石在土壤調(diào)理劑中所占的重量份為5-10份，例如5份、6份、7份、8份或10份；所述草木灰在土壤調(diào)理劑中所占的重量份為1-5份，例如1份、2份、3份或5份；所述海藻酸鈣在土壤調(diào)理劑中所占的重量份為1-4份，例如1份、2份、3份、3.2份、3.5份或4份；所述微生物菌種在土壤調(diào)理劑中所占的重量份為0.1-0.5份，例如可以是0.1份、0.2份、0.3份、0.4份或0.5份；所述天然植物提取物在土壤調(diào)理劑中所占的重量份為12-15份，例如可以是12份、13份、14份或15份。
本發(fā)明中，所述草炭在土壤調(diào)理劑中所占的重量份為5-10份，例如5份、6份、7份、8份、9份或10份；所述膨潤(rùn)土在土壤調(diào)理劑中所占的重量份為6-8份，例如6份、7份或8份；所述棒土在土壤調(diào)理劑中所占的重量份為2-5份，例如2份、3份、4份或5份；所述硼鎂粉在土壤調(diào)理劑中所占的重量份為5-10份，例如5份、6份、8份或10份；所述秸稈粉在土壤調(diào)理劑中所占的重量份為3-7份，例如3份、4份、5份或7份；所述沼氣渣在土壤調(diào)理劑中所占的重量份為6-10份，例如6份、8份或10份；所述腐植酸在土壤調(diào)理劑中所占的重量份為2-5份，例如2份、3份、4份或5份；所述甲殼素在土壤調(diào)理劑中所占的重量份為1-4份，例如1份、2份、3份或4份；所述殼寡糖在土壤調(diào)理劑中所占的重量份為1-5份，例如1份、2份、3份、4份或5份。
根據(jù)本發(fā)明，所述土壤調(diào)理劑按重量份優(yōu)選含有以下原料組分：黏土礦物40-55份、長(zhǎng)石類(lèi)礦物18-25份、鎂鋁水滑石12-15份、麥飯石5-8份、草木灰1-4份、海藻酸鈣3-4份、微生物菌群0.1-0.2份、天然植物提取物12-14份、草炭5-8份、膨潤(rùn)土6-7份、棒土2-4份、硼鎂粉5-8份、秸稈粉3-6份、沼氣渣6-8份、腐植酸2-4份、甲殼素1-3份和殼寡糖1-4份。
在第二方面，本發(fā)明還提供了如第一方面所述礦物質(zhì)微生物土壤調(diào)理劑的制備方法，其包括以下步驟：
(1)將黏土礦物、長(zhǎng)石類(lèi)礦物和鎂鋁水滑石分別粉碎成500-1000目的粒子以形成粉末狀；
(2)將粉末狀的黏土礦物、長(zhǎng)石類(lèi)礦物和鎂鋁水滑石混合，然后提純并進(jìn)行二次燃燒；
(3)將燃燒后的混合粉末與微生物菌種和天然植物提取物混合，并發(fā)酵；
(4)將發(fā)酵后的混合物進(jìn)行滅菌及干燥；
(5)將麥飯石、草木灰、海藻酸鈣、草炭、膨潤(rùn)土、棒土、硼鎂粉、秸稈粉、沼氣渣、腐植酸、甲殼素和殼寡糖加入步驟(4)的混合物中，得到所述土壤調(diào)理劑。
根據(jù)本發(fā)明，步驟(1)中，將黏土礦物、長(zhǎng)石類(lèi)礦物和鎂鋁水滑石分別粉碎成500-1000目的粒子以形成粉末狀。
根據(jù)本發(fā)明，步驟(2)中，所述提純的目的在于從粉末形態(tài)的礦物質(zhì)粉末中提純并分離對(duì)人體或農(nóng)作物有害的重金屬和放射性物質(zhì)，可采用本領(lǐng)域公知的提純方法來(lái)進(jìn)行，在此不做特殊限定。
本發(fā)明在進(jìn)行土壤調(diào)理劑的制備時(shí)，突出的技術(shù)手段是采用了將礦物質(zhì)的混合粉末進(jìn)行二次燃燒，經(jīng)該二次燃燒，其能夠使礦物質(zhì)釋放出防治溫室蔬菜病蟲(chóng)害的有效礦物性物質(zhì)，保證了該土壤調(diào)理劑應(yīng)用于溫室蔬菜時(shí)對(duì)病蟲(chóng)害的有效防治，促進(jìn)植株的生長(zhǎng)。
根據(jù)本發(fā)明，步驟(2)所述二次燃燒包括以下步驟：
(a)第一次燃燒：將混合粉末在100-120℃的溫度下加熱2-3h進(jìn)行焙燒；
(b)第二次燃燒：將經(jīng)第一次燃燒的混合粉末在880-1000℃的溫度下加熱15-30min進(jìn)行焙燒。
本發(fā)明首先采用了較低溫度的焙燒，然后再在較高溫度下加熱焙燒，使其中的礦物性物質(zhì)得到了有效釋放。
對(duì)于第一次燃燒，混合粉末的加熱溫度為100-120℃，例如可以是100℃、102℃、105℃、108℃、110℃、112℃、115℃、118℃或120℃，加熱的時(shí)間為2-3h，例如可以是2.1h、2.2h、2.3h、2.5h、2.6h、2.7h、2.8h、2.9h或3h。
對(duì)于第二次燃燒，經(jīng)第一次燃燒的混合粉末的加熱溫度為880-1000℃，例如可以是880℃、900℃、910℃、920℃、930℃、940℃、950℃、960℃、980℃或1000℃，加熱的時(shí)間為15-30min，例如可以是15min、16min、18min、20min、22min、23min、25min、26min、28min或30min。
根據(jù)本發(fā)明，步驟(3)所述發(fā)酵包括：將燃燒后的混合粉末與微生物菌種、天然植物提取物和水進(jìn)行混合后，在50-90℃的溫度下發(fā)酵12-25d，例如在50℃、52℃、55℃、58℃、60℃、62℃、65℃、70℃、75℃、80℃、82℃、85℃或90℃的溫度下發(fā)酵12d、15d、16d、18d、20d、22d、23d或25d。
根據(jù)本發(fā)明，步驟(4)所述滅菌及干燥包括：在焙燒爐內(nèi)在100-180℃的溫度下滅菌30-45min，并以180-200℃的溫度進(jìn)行干燥。
根據(jù)本發(fā)明，所述土壤調(diào)理劑的制備方法具體可以包括以下步驟：
(1)將黏土礦物、長(zhǎng)石類(lèi)礦物和鎂鋁水滑石分別粉碎成500-1000目的粒子以形成粉末狀；
(2)將粉末狀的黏土礦物、長(zhǎng)石類(lèi)礦物和鎂鋁水滑石進(jìn)行混合，然后提純并二次燃燒，所述二次燃燒包括以下步驟：
(a)第一次燃燒：將混合粉末在100-120℃的溫度下加熱2-3h進(jìn)行焙燒；
(b)第二次燃燒：將經(jīng)第一次燃燒的混合粉末在880-1000℃的溫度下加熱15-30min進(jìn)行焙燒；
(3)將燃燒后的混合粉末與微生物菌種和天然植物提取物混合，并在50-90℃的溫度下發(fā)酵12-25d；
(4)將發(fā)酵后的混合物在100-180℃的溫度下滅菌30-45min，并以180-200℃的溫度進(jìn)行干燥；
(5)將麥飯石、草木灰、海藻酸鈣、草炭、膨潤(rùn)土、棒土、硼鎂粉、秸稈粉、沼氣渣、腐植酸、甲殼素和殼寡糖加入步驟(4)的混合物中，得到所述土壤調(diào)理劑。
示例性地，本發(fā)明所述土壤調(diào)理劑的制備方法包括以下步驟：
(1)將黏土礦物、長(zhǎng)石類(lèi)礦物和鎂鋁水滑石分別粉碎成600-800目的粒子以形成粉末狀；
(2)將粉末狀的黏土礦物、長(zhǎng)石類(lèi)礦物和鎂鋁水滑石進(jìn)行混合，然后提純并二次燃燒，所述二次燃燒包括以下步驟：
(a)第一次燃燒：將混合粉末在115℃的溫度下加熱2h進(jìn)行焙燒；
(b)第二次燃燒：將經(jīng)第一次燃燒的混合粉末在980℃的溫度下加熱20min進(jìn)行焙燒；
(3)將燃燒后的混合粉末與微生物菌種和天然植物提取物混合，并在75℃的溫度下發(fā)酵18d；
(4)將發(fā)酵后的混合物在120℃的溫度下滅菌35min，并以195℃的溫度進(jìn)行干燥；
(5)將麥飯石、草木灰、海藻酸鈣、草炭、膨潤(rùn)土、棒土、硼鎂粉、秸稈粉、沼氣渣、腐植酸、甲殼素和殼寡糖加入步驟(4)的混合物中，得到所述土壤調(diào)理劑。
或者，本發(fā)明所述土壤調(diào)理劑的制備方法包括以下步驟：
(1)將黏土礦物、長(zhǎng)石類(lèi)礦物和鎂鋁水滑石分別粉碎成700-800目的粒子以形成粉末狀；
(2)將粉末狀的黏土礦物、長(zhǎng)石類(lèi)礦物和鎂鋁水滑石進(jìn)行混合，然后提純并二次燃燒，所述二次燃燒包括以下步驟：
(a)第一次燃燒：將混合粉末在100℃的溫度下加熱2h進(jìn)行焙燒；
(b)第二次燃燒：將經(jīng)第一次燃燒的混合粉末在880℃的溫度下加熱30min進(jìn)行焙燒；
(3)將燃燒后的混合粉末與微生物菌種和天然植物提取物混合，并在60℃的溫度下發(fā)酵12d；
(4)將發(fā)酵后的混合物在120℃的溫度下滅菌40min，并以200℃的溫度進(jìn)行干燥；
(5)將麥飯石、草木灰、海藻酸鈣、草炭、膨潤(rùn)土、棒土、硼鎂粉、秸稈粉、沼氣渣、腐植酸、甲殼素和殼寡糖加入步驟(4)的混合物中，得到所述土壤調(diào)理劑。
為了施用方便，土壤調(diào)理劑需加工成一定的劑型。在本發(fā)明提供的一些實(shí)施例中，土壤調(diào)理劑的劑型為粉劑、顆粒劑或水懸浮劑。但本發(fā)明土壤調(diào)理劑的劑型并非局限于此，本領(lǐng)域技術(shù)人員認(rèn)為可行的劑型均在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
在本發(fā)明提供的一些實(shí)施例中，制備土壤調(diào)理劑時(shí)的輔料可以是載體、粘結(jié)劑、防凍劑或增稠劑中的一種或兩者以上的混合物。但本發(fā)明土壤調(diào)理劑的輔料并非局限于此，本領(lǐng)域技術(shù)人員認(rèn)為可行的輔料均在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
粉劑為農(nóng)藥劑型的一種，其是一種或多種藥劑和填料和少量助劑經(jīng)混合、粉碎再混合至一定細(xì)度的粉狀制劑，可直接使用，或添加適量填料和某些輔助劑稀釋后使用，具有使用方便、藥粒細(xì)、較能均勻分布、散布效率高、節(jié)省勞動(dòng)力和加工費(fèi)用較低的優(yōu)點(diǎn)。在本發(fā)明提供的一些實(shí)施例中，土壤調(diào)理劑粉劑包括本發(fā)明提供的土壤調(diào)理組合物和載體。
作為優(yōu)選，土壤調(diào)理劑粉劑中載體為硫酸鈣、白炭黑或膨潤(rùn)土中的一種或兩者以上的混合物。
進(jìn)一步優(yōu)選地，土壤調(diào)理劑粉劑中載體為硫酸鈣、白炭黑和膨潤(rùn)土的混合物。
在本發(fā)明提供的一些實(shí)施例中，土壤調(diào)理劑粉劑中，本發(fā)明提供的土壤調(diào)理組合物11-80份，硫酸鈣1-10份，白炭黑1-20份，膨潤(rùn)土1-87份。
本發(fā)明的土壤調(diào)理劑還可以顆粒劑或懸浮劑的形式進(jìn)行制備，其制備方法以及用到的載體均為本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的技術(shù)，在此不做特殊限定。
本發(fā)明所提供的礦物質(zhì)微生物土壤調(diào)理劑是適用于溫室蔬菜的土壤調(diào)理劑，其相比用于大田作物等種植中，優(yōu)勢(shì)在于能夠更顯著地提高蔬菜的品質(zhì)與營(yíng)養(yǎng)，同時(shí)還能促進(jìn)其生長(zhǎng)并防止病蟲(chóng)害。
根據(jù)本發(fā)明，所述土壤調(diào)理劑的施用方式包括上述粉劑、顆粒劑或水懸浮劑形式，其中以粉劑的施用效果最好。
根據(jù)本發(fā)明，所述溫室蔬菜包括黃瓜、番茄、油菜等，其中最適宜將土壤調(diào)理劑施用于番茄，其對(duì)番茄品質(zhì)與營(yíng)養(yǎng)的提高最顯著。
第四方面，本發(fā)明還提供了如第一方面所述礦物質(zhì)微生物土壤調(diào)理劑的使用方法，其包括將所述的土壤調(diào)理劑以粉末或顆粒施用于溫室蔬菜中；優(yōu)選在播種前期、苗期進(jìn)行施用。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明至少具有以下有益效果：
本發(fā)明提供的土壤調(diào)理劑對(duì)速效鉀的利用率較高，將其用于溫室蔬菜栽培中，可促進(jìn)溫室蔬菜生長(zhǎng)，有效防治病蟲(chóng)害，并提高蔬菜品質(zhì)與營(yíng)養(yǎng)。
具體實(shí)施方式
為便于理解本發(fā)明，本發(fā)明列舉實(shí)施例如下。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明了，所述實(shí)施例僅僅是幫助理解本發(fā)明，不應(yīng)視為對(duì)本發(fā)明的具體限制。
實(shí)施例1
一種礦物質(zhì)微生物土壤調(diào)理劑，按重量份由以下原料組分組成：
黏土礦物50份、長(zhǎng)石類(lèi)礦物21份、鎂鋁水滑石15份、麥飯石5份、草木灰2份、海藻酸鈣3份、微生物菌種0.15份、天然植物提取物13份、草炭6份、膨潤(rùn)土6份、棒土4份、硼鎂粉8份、秸稈粉5份、沼氣渣8份、腐植酸3份、甲殼素3份和殼寡糖4份。
其中，黏土礦物為蒙脫石、綠泥石和海泡石的混合物，其質(zhì)量配比為2:3:1；長(zhǎng)石類(lèi)礦物為鈉長(zhǎng)石和霞石的混合物，其質(zhì)量配比為2:5；鎂鋁水滑石經(jīng)單硬脂酸甘油酯改性；微生物菌種由地衣芽孢桿菌、枯草芽孢桿菌和短小芽孢桿菌按質(zhì)量比為1:1:1組成；天然植物提取物由冬葵子、郁金和川楝子按質(zhì)量比為4:2:5組成。
礦物質(zhì)微生物土壤調(diào)理劑的制備方法，包括以下步驟：
(1)將黏土礦物、長(zhǎng)石類(lèi)礦物和鎂鋁水滑石分別粉碎成600-800目的粒子以形成粉末狀；
(2)將粉末狀的黏土礦物、長(zhǎng)石類(lèi)礦物和鎂鋁水滑石進(jìn)行混合，然后提純并二次燃燒，所述二次燃燒包括以下步驟：
(a)第一次燃燒：將混合粉末在105℃的溫度下加熱2.5h進(jìn)行焙燒；
(b)第二次燃燒：將經(jīng)第一次燃燒的混合粉末在920℃的溫度下加熱15min進(jìn)行焙燒；
(3)將燃燒后的混合粉末與微生物菌種和天然植物提取物進(jìn)行混合，并在80℃的溫度下發(fā)酵15d；
(4)將發(fā)酵后的混合物在焙燒爐內(nèi)在180℃以下的高溫旋轉(zhuǎn)35min進(jìn)行滅菌，并以200℃的溫度進(jìn)行干燥；
(5)將麥飯石、草木灰、海藻酸鈣、草炭、膨潤(rùn)土、棒土、硼鎂粉、秸稈粉、沼氣渣、腐植酸、甲殼素和殼寡糖加入步驟(4)的混合物中，得到所述土壤調(diào)理劑。
實(shí)施例2
與實(shí)施例1相比，除采用以下原料組成外，其它與實(shí)施例1相同。
一種礦物質(zhì)微生物土壤調(diào)理劑，按重量份由以下原料組分組成：
黏土礦物52份、長(zhǎng)石類(lèi)礦物20份、鎂鋁水滑石13份、麥飯石7份、草木灰3份、海藻酸鈣4份、微生物菌種0.1份、天然植物提取物12份、草炭7份、膨潤(rùn)土6份、棒土2份、硼鎂粉6份、秸稈粉3份、沼氣渣8份、腐植酸4份、甲殼素1份和殼寡糖3份。
其中，黏土礦物為蒙脫石、綠泥石和海泡石的混合物，其質(zhì)量配比為2:4:1；長(zhǎng)石類(lèi)礦物為鈉長(zhǎng)石和霞石的混合物，其質(zhì)量配比為1:5；鎂鋁水滑石經(jīng)單硬脂酸甘油酯改性；微生物菌種由地衣芽孢桿菌、枯草芽孢桿菌和短小芽孢桿菌按質(zhì)量比為1:1:1組成；天然植物提取物由冬葵子、郁金和川楝子按質(zhì)量比為3:1:5組成。
實(shí)施例3
與實(shí)施例1相比，除采用以下原料組成外，其它與實(shí)施例1相同。
一種礦物質(zhì)微生物土壤調(diào)理劑，按重量份由以下原料組分組成：
黏土礦物58份、長(zhǎng)石類(lèi)礦物25份、鎂鋁水滑石10份、麥飯石10份、草木灰1份、海藻酸鈣3份、微生物菌種0.2份、天然植物提取物15份、草炭5份、膨潤(rùn)土8份、棒土2份、硼鎂粉10份、秸稈粉7份、沼氣渣10份、腐植酸4份、甲殼素4份和殼寡糖5份。
其中，黏土礦物為蒙脫石、高嶺土和伊利石的混合物，其質(zhì)量配比為1:2:1；長(zhǎng)石類(lèi)礦物為鉀長(zhǎng)石和鈉長(zhǎng)石的混合物，其質(zhì)量配比為3:5；鎂鋁水滑石未經(jīng)改性；微生物菌種由地衣芽孢桿菌、枯草芽孢桿菌和短小芽孢桿菌按質(zhì)量比為1:2:1組成；天然植物提取物由冬葵子、郁金和川楝子按質(zhì)量比為5:1:3組成。
實(shí)施例4
與實(shí)施例1相比，除采用以下制備方法外，其它與實(shí)施例1相同。
礦物質(zhì)微生物土壤調(diào)理劑的制備方法，包括以下步驟：
(1)將黏土礦物、長(zhǎng)石類(lèi)礦物和鎂鋁水滑石分別粉碎成750-1000目的粒子以形成粉末狀；
(2)將粉末狀的黏土礦物、長(zhǎng)石類(lèi)礦物和鎂鋁水滑石進(jìn)行混合，然后提純并二次燃燒，所述二次燃燒包括以下步驟：
(a)第一次燃燒：將混合粉末在120℃的溫度下加熱2h進(jìn)行焙燒；
(b)第二次燃燒：將經(jīng)第一次燃燒的混合粉末在880℃的溫度下加熱30min進(jìn)行焙燒；
(3)將燃燒后的混合粉末與微生物菌種和天然植物提取物進(jìn)行混合，并在60℃的溫度下發(fā)酵20d；
(4)將發(fā)酵后的混合物在焙燒爐內(nèi)在120℃以下的高溫旋轉(zhuǎn)45min進(jìn)行滅菌，并以190℃的溫度進(jìn)行干燥；
(5)將麥飯石、草木灰、海藻酸鈣、草炭、膨潤(rùn)土、棒土、硼鎂粉、秸稈粉、沼氣渣、腐植酸、甲殼素和殼寡糖加入步驟(4)的混合物中，得到所述土壤調(diào)理劑。
對(duì)比例1
與實(shí)施例1相比，除礦物質(zhì)僅添加黏土礦物外，其它與實(shí)施例1相同。
對(duì)比例2
與實(shí)施例1相比，除礦物質(zhì)僅添加長(zhǎng)石類(lèi)礦物外，其它與實(shí)施例1相同。
對(duì)比例3
與實(shí)施例1相比，除礦物質(zhì)僅添加鎂鋁水滑石外，其它與實(shí)施例1相同。
對(duì)比例4
與實(shí)施例1相比，除不添加天然植物提取物外，其它與實(shí)施例1相同。
對(duì)比例5
與實(shí)施例1相比，除不添加海藻酸鈣外，其它與實(shí)施例1相同。
對(duì)比例6
與實(shí)施例1相比，除在礦物質(zhì)微生物土壤調(diào)理劑制備方法中只對(duì)混合粉末進(jìn)行一次燃燒外，其它與實(shí)施例1相同。
礦物質(zhì)微生物土壤調(diào)理劑的制備方法，包括以下步驟：
(1)將黏土礦物、長(zhǎng)石類(lèi)礦物和鎂鋁水滑石分別粉碎成600-800目的粒子以形成粉末狀；
(2)將粉末狀的黏土礦物、長(zhǎng)石類(lèi)礦物和鎂鋁水滑石進(jìn)行混合，然后提純并在105℃的溫度下加熱2.5h進(jìn)行焙燒；
(3)將燃燒后的混合粉末與微生物菌種和天然植物提取物進(jìn)行混合，并在80℃的溫度下發(fā)酵15d；
(4)將發(fā)酵后的混合物在焙燒爐內(nèi)在180℃以下的高溫旋轉(zhuǎn)35min進(jìn)行滅菌，并以200℃的溫度進(jìn)行干燥；
(5)將麥飯石、草木灰、海藻酸鈣、草炭、膨潤(rùn)土、棒土、硼鎂粉、秸稈粉、沼氣渣、腐植酸、甲殼素和殼寡糖加入步驟(4)的混合物中，得到所述土壤調(diào)理劑。
對(duì)比例7
與實(shí)施例1相比，除在礦物質(zhì)微生物土壤調(diào)理劑制備方法中只對(duì)混合粉末進(jìn)行一次燃燒外，其它與實(shí)施例1相同。
礦物質(zhì)微生物土壤調(diào)理劑的制備方法，包括以下步驟：
(1)將黏土礦物、長(zhǎng)石類(lèi)礦物和鎂鋁水滑石分別粉碎成600-800目的粒子以形成粉末狀；
(2)將粉末狀的黏土礦物、長(zhǎng)石類(lèi)礦物和鎂鋁水滑石進(jìn)行混合，然后提純并在920℃的溫度下加熱15min進(jìn)行焙燒；
(3)將燃燒后的混合粉末與微生物菌種和天然植物提取物進(jìn)行混合，并在80℃的溫度下發(fā)酵15d；
(4)將發(fā)酵后的混合物在焙燒爐內(nèi)在180℃以下的高溫旋轉(zhuǎn)35min進(jìn)行滅菌，并以200℃的溫度進(jìn)行干燥；
(5)將麥飯石、草木灰、海藻酸鈣、草炭、膨潤(rùn)土、棒土、硼鎂粉、秸稈粉、沼氣渣、腐植酸、甲殼素和殼寡糖加入步驟(4)的混合物中，得到所述土壤調(diào)理劑。
以下是采用實(shí)施例1-4和對(duì)比例1-7制備的礦物質(zhì)微生物土壤調(diào)理劑用于溫室蔬菜的栽培。
一、基本情況
試驗(yàn)日期：2015年10月-2016年3月
試驗(yàn)地點(diǎn)：北京市順義區(qū)大孫各莊鎮(zhèn)環(huán)發(fā)所順義基地
試驗(yàn)作物：番茄
研究?jī)?nèi)容：土壤調(diào)理劑對(duì)番茄生長(zhǎng)促進(jìn)效果和品質(zhì)影響
二、試驗(yàn)設(shè)計(jì)
在日光溫室栽培的番茄上施用實(shí)施例1-4和對(duì)比例1-7制備的礦物質(zhì)微生物土壤調(diào)理劑粉劑，以清水為對(duì)照組。
環(huán)境條件：
順義基地6號(hào)棚(長(zhǎng)70米*寬6.8米)，有通風(fēng)、保溫、遮陽(yáng)及管道滴灌設(shè)施。試驗(yàn)小區(qū)的栽培條件(土壤類(lèi)型、肥料、播載期、生育階段及作物株行距等)均勻一致。
試驗(yàn)材料：番茄，金冠28號(hào)
試驗(yàn)肥料：復(fù)合微生物肥，神州漢邦(北京)生物技術(shù)有限公司生產(chǎn)，有效成分：N+P2O5+K2O＝25％，地衣芽孢桿菌≥0.2億/克，氨基酸≥5％，有機(jī)質(zhì)≥10％，使用量每畝用100公斤；化肥，中化化肥有限公司，N+P2O5+K2O≥44％,每畝用50公斤。
使用方法：
浸種：實(shí)施例1-4和對(duì)比例1-7制備的礦物質(zhì)微生物土壤調(diào)理劑粉劑和水按1:200的比例稀混合后，把種子放進(jìn)去2-8h以?xún)?nèi)浸種消毒。
土壤處理：播種前，每100平方米均勻的潑灑1公斤實(shí)施例1-4和對(duì)比例1-7制備的礦物質(zhì)微生物土壤調(diào)理劑粉劑，和復(fù)合微生物肥以及化肥混合翻耕，再?lài)姙⒁淮嗡?/p>
生產(chǎn)期噴灑：蔬菜作物的子葉長(zhǎng)到第二階段的時(shí)候開(kāi)始以土壤調(diào)理劑和水按1:200、1:500、1:1000的比例稀釋的水噴灑，每7天噴施一次，到收獲為止。
三、試驗(yàn)結(jié)果
(一)番茄生長(zhǎng)情況
分別在2015年11月12日(表格中表示為一階段)、2016年1月26日(表格中表示為二階段)和2016年3月16日(表格中表示為三階段)測(cè)量番茄平均株高、分支、最長(zhǎng)葉片，并計(jì)算2016年3月16日的最終收獲產(chǎn)量。
表1
(二)番茄品質(zhì)測(cè)定
采用相同的標(biāo)準(zhǔn)對(duì)收獲的番茄測(cè)定其維生素C、總糖、番茄紅素和維生素A含量。
表2
通過(guò)上述結(jié)果可以看出：
(1)根據(jù)表1中的測(cè)量數(shù)據(jù)可以看出，實(shí)施例1-4制備的礦物質(zhì)微生物土壤調(diào)理劑產(chǎn)品用于番茄，其長(zhǎng)勢(shì)較好；經(jīng)測(cè)量，其施用后的平均株高、分支和最長(zhǎng)葉片以及總產(chǎn)量指標(biāo)均優(yōu)于對(duì)比例1-7，說(shuō)明實(shí)施例1-4制備的礦物質(zhì)微生物土壤調(diào)理劑對(duì)番茄生長(zhǎng)和提高產(chǎn)量具有明顯促進(jìn)作用。
(2)根據(jù)表2中的品質(zhì)指標(biāo)可以看出，實(shí)施例1-4制備的礦物質(zhì)微生物土壤調(diào)理劑產(chǎn)品對(duì)速效鉀的利用率較對(duì)比例1-7要高，經(jīng)檢測(cè)，其使用后的番茄中維生素C、總糖、番茄紅素和維生素A產(chǎn)量均要高于對(duì)比例1-7，說(shuō)明實(shí)施例1-4制備的礦物質(zhì)微生物土壤調(diào)理劑對(duì)番茄品質(zhì)有明顯的提高。
將實(shí)施例1-4制備的礦物質(zhì)微生物土壤調(diào)理劑用于溫室黃瓜和油菜栽培中，其同樣能夠起到對(duì)溫室黃瓜和油菜生長(zhǎng)和產(chǎn)量的促進(jìn)作用，并提高了黃瓜和油菜的品質(zhì)。
申請(qǐng)人聲明，本發(fā)明通過(guò)上述實(shí)施例來(lái)說(shuō)明本發(fā)明的詳細(xì)工藝設(shè)備和工藝流程，但本發(fā)明并不局限于上述詳細(xì)工藝設(shè)備和工藝流程，即不意味著本發(fā)明必須依賴(lài)上述詳細(xì)工藝設(shè)備和工藝流程才能實(shí)施。所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該明了，對(duì)本發(fā)明的任何改進(jìn)，對(duì)本發(fā)明產(chǎn)品各原料的等效替換及輔助成分的添加、具體方式的選擇等，均落在本發(fā)明的保護(hù)范圍和公開(kāi)范圍之內(nèi)。