中低产田耕层土壤扩库增蓄改良剂及其制备方法

摘要

本发明属于土壤改良技术领域，涉及一种中低产田耕层土壤扩库增蓄改良剂及其制备方法。它包括以下质量份数的组分：土壤扩库增蓄肥料基材85‑90份、钙镁磷肥1‑4份、石灰1‑3份、膨润土1‑2份和聚丙烯酰胺2‑5份，土壤扩库增蓄肥料基材包括以下质量份数的组分：山核桃外蒲壳45‑55份、稻草10‑25份、腐殖酸10‑20份和羊粪10‑20份。本发明对防止土壤酸化，增加耕层厚度，破除土壤板结，保水保肥，提高土壤肥力，防治土传病虫害，提高作物产量均具有重要意义。

说明书

技术领域

本发明属于土壤改良技术领域，涉及一种中低产田耕层土壤扩库增蓄改良剂及其制备方法。

背景技术

随着世界范围内对土壤改良剂的重视，其被广泛的应用，如土壤保湿剂、松土剂、固沙剂、增肥剂、消毒剂、降酸碱剂等。但是单一功能型的土壤改良剂在改良效果上不够全面，同时也可能产生负面影响。而两种土壤改良剂的混合使用，虽然具有明显的正交互作用，改良土壤的效果也大大提高，但在有些结构差和肥力低下的贫瘠农田，单施土壤改良剂或化肥，效果都不好。而土壤扩蓄增容肥作为一种土壤改良肥料正在逐渐的兴起，如有研究将小麦秸秆、玉米秸秆、秸秆木炭、油菜渣、油菜秸秆、用锯末、木炭、活性炭、生活炉渣、建筑垃圾等原材料与磷酸二氢钾、磷酸二铵、尿素等化学制剂按照一定的比例混合、搅拌，最终通过制粒形成各种土壤扩蓄增容肥，在干旱半干旱地区使用，不仅能有效利用降水资源，提高作物水分利用效率，而且能够改善土壤结构、提高土壤肥力，提高作物对水肥的吸收能力，提高作物产量。但是，至今还没有利用南方山核桃外蒲壳等资源成功地开发出用于中低产田改良的土壤扩蓄增容改良剂。

发明内容

本发明的目的是针对上述问题，提供一种中低产田耕层土壤扩库增蓄改良剂。

本发明的另一目的是提供一种中低产田耕层土壤扩库增蓄改良剂的制备方法。

一种中低产田耕层土壤扩库增蓄改良剂，包括以下质量份数的组分：土壤扩库增蓄肥料基材85-90份、钙镁磷肥1-4份、石灰1-3份、膨润土1-2份和聚丙烯酰胺2-5份。

在上述的中低产田耕层土壤扩库增蓄改良剂中，所述的土壤扩库增蓄肥料基材包括以下质量份数的组分：山核桃外蒲壳 45-55份、稻草10-25份、腐殖酸10-20份和羊粪10-20份。

在上述的中低产田耕层土壤扩库增蓄改良剂中，所述的土壤扩库增蓄肥料基材制备方法是：将山核桃外蒲壳和稻草秸秆粉碎，并与腐殖酸和羊粪混合，通过稻草秸秆和羊粪调节初始C/N至 25-35，然后添加菌剂1混合搅拌均匀，接着加水调整水分含量为 50-65％，然后堆肥发酵，当温度升至50℃以上，保温5-6天， 5-6天后翻堆，待温度降至40℃以下，得到发酵料，加入菌剂2，待其降至室温，得到土壤扩库增蓄肥料基材。

在上述的中低产田耕层土壤扩库增蓄改良剂中，所述的土壤扩库增蓄肥料基材制备方法是：将山核桃外蒲壳和稻草秸秆粉碎，并与腐殖酸和羊粪混合，分别加入山核桃外蒲壳质量0.2-0.3％的白腐菌、1-2％的蔗糖和30-35％的水，调整水分含量为 50-65wt％，通过翻抛操作使得山核桃外蒲壳和稻草碎末、腐殖酸、羊粪及白腐菌均匀混合，在26-28℃下密封堆放，

当温度升至50℃以上，保温5-6天，翻堆，在堆肥期间间歇翻抛混合，间歇翻抛次数2-3次，间隔时长3-5天，待温度降至 40℃以下，得到发酵料，向发酵料中加入山核桃外蒲壳质量 0.2-0.3％的木霉菌，在25-28℃堆放10-15天后，在160-180℃的高温下翻拌至含水量低于8％，待其降至室温，得到土壤扩库增蓄改良剂基材。

在上述的中低产田耕层土壤扩库增蓄改良剂中，所述的菌剂 1为白腐菌，且菌剂1的加入量为山核桃外蒲壳质量的0.2-0.3％。

在上述的中低产田耕层土壤扩库增蓄改良剂中，所述的菌剂 2为木霉菌，且菌剂2加入量为山核桃外蒲壳质量的0.2-0.3％。

一种中低产田耕层土壤扩库增蓄改良剂的制备方法，包括以下步骤：

步骤1，备料，准备以下质量份数的组分：山核桃外蒲壳45-55 份、稻草10-25份、腐殖酸10-20份、羊粪10-20份、钙镁磷肥 1-4份、石灰1-3份、膨润土1-2份和聚丙烯酰胺2-5份，

步骤2，制备土壤扩库增蓄改良剂基材，将山核桃外蒲壳和稻草粉碎成碎末后均匀铺设在地面上，将腐殖酸和羊粪均匀层叠铺设在山核桃外蒲壳和稻草碎末上，分别加入山核桃外蒲壳质量 0.2-0.3％的白腐菌、1-2％的蔗糖和30-35％的水，调整水分含量为50-65wt％，通过翻抛操作使得山核桃外蒲壳和稻草碎末、腐殖酸、羊粪及白腐菌均匀混合，在26-28℃下密封堆放，

当温度升至50℃以上，保温5-6天，翻堆，在堆肥期间间歇翻抛混合，间歇翻抛次数2-3次，间隔时长3-5天，待温度降至 40℃以下，得到发酵料，向发酵料中加入山核桃外蒲壳质量 0.2-0.3％的木霉菌，在25-28℃堆放10-15天后，在160-180℃的高温下翻拌至含水量低于8％，待其降至室温，得到土壤扩库增蓄改良剂基材，

步骤3，混合，按土壤扩库增蓄肥料基材85-90份、钙镁磷肥1-4份、石灰1-3份、膨润土1-2份和聚丙烯酰胺2-5份的比例，将上述组分过20目筛混匀，造粒，包装制得土壤扩库增蓄改良剂成品。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

本发明采用包括山核桃外蒲壳、稻草、腐殖酸、羊粪、钙镁磷肥、石灰、膨润土、聚丙烯酰胺和木霉菌在内的原料生产土壤扩库增蓄改良剂，不仅通过降解了山核桃外蒲壳木质素解决了山核桃壳环境污染问题，而且明确了生防菌、保水剂与肥料的选择配比问题，该土壤扩库增蓄肥对防止土壤酸化，增加耕层厚度，破除土壤板结，保水保肥，提高土壤肥力，防治土传病虫害，提高作物产量均具有重要意义。

具体实施方式

下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

本实施例提供了一种中低产田耕层土壤扩库增蓄改良剂，是按照质量份数组成：55份山核桃外蒲壳、25份稻草、20份羊粪和10份腐殖酸，按山核桃外蒲壳质量加白腐菌0.3％和蔗糖2％，再加水30-35％调整水分含量为50-65％(这里的水分含量，是指各组分总体的含水量)，混合，发酵，得到扩库增蓄改良剂基材；

按质量份数：扩库增蓄改良剂基材90份，钙镁磷肥4份，石灰1份，膨润土2份混匀，得到基质1。

本实施例还提供了一种中低产田耕层土壤扩库增蓄改良剂，按照以下质量份数组成：45份山核桃外蒲壳、10份稻草、10份羊粪和20份腐殖酸，初始C/N在25-35之间，按山核桃外蒲壳质量加白腐菌0.2％，蔗糖2％，加水30-35％调整水分含量为 50-65％，混合，发酵，得到扩库增蓄改良剂基材；

按质量份数：扩库增蓄改良剂基材85份，钙镁磷肥1份，石灰3份，膨润土1份混匀，得到基质2。

采用基质1和基质2栽培番茄，以85份当地栽培土+2份钙镁磷肥+15份羊粪+2份石灰+3份膨润土混匀为对照栽培番茄，品种为浙粉3号。

表1不同基质对番茄果实与产量的影响

从表1中可以看出，与对照相比，基质1的果形指数达到0.85，提高了13.5％，但基质2的果形指数与对照没有显著差异；基质1 和基质2的单果重分别为137.21g和136.91g，分别比对照提高了15.0％和14.8％；基质1和基质2的产量分别为23.89kg.m

需要说明的是，土壤扩库增蓄改良剂基材具体的制作过程如下：将山核桃外蒲壳和稻草秸秆粉碎，并与腐殖酸和羊粪混合，分别加入山核桃外蒲壳质量0.2-0.3％的白腐菌、1-2％的蔗糖和 30-35％的水，调整水分含量为50-65wt％，通过翻抛操作使得山核桃外蒲壳和稻草碎末、腐殖酸、羊粪及白腐菌均匀混合，在 26-28℃下密封堆放，

当温度升至50℃以上，保温5-6天后翻堆，在堆肥期间间歇翻抛混合，间歇翻抛次数2-3次，间隔时长3-5天，待温度降至 40℃以下，得到发酵料，向发酵料中加入山核桃外蒲壳质量 0.2-0.3％的木霉菌，在25-28℃堆放10-15天后，在160-180℃的高温下翻拌至含水量低于8％，待其降至室温，得到土壤扩库增蓄改良剂基材。

实施例2

本实施例提供了以下的土壤扩库增蓄肥料发酵料，

按照质量百分比组成A：60％山核桃外蒲壳、10％稻草、10％豆饼、10％羊粪和10％腐殖酸，按山核桃外蒲壳质量加白腐菌0.3％，蔗糖2％，加水30-35％调整水分含量为50-65％，混合，发酵。

按照质量百分比组成B：60％山核桃外蒲壳、20％稻草、10％羊粪和10％腐殖酸，按山核桃外蒲壳质量加白腐菌0.3％，蔗糖2％，加水30-35％调整水分含量为50-65％，混合，发酵。

按照质量百分比组成C：60％山核桃外蒲壳、10％稻草、20％羊粪和10％腐殖酸，按山核桃外蒲壳质量加白腐菌0.3％，蔗糖2％，加水30-35％调整水分含量为50-65％，混合，发酵。

按照质量百分比组成D：60％山核桃外蒲壳、10％稻草、10％羊粪和20％腐殖酸，按山核桃外蒲壳质量加白腐菌0.3％，蔗糖2％，加水30-35％调整水分含量为50-65％，混合，发酵。

上述发酵料中稻草、豆饼、羊粪、腐殖酸添加质量百分比不同。

以上述A、B、C、D等4种发酵料为主料，按照60％发酵料、 20％蛭石和20％珍珠岩，组成4个不同配比的基质，均按4kg·m

从表1看出，4种处理堆料的水气比(即大小孔隙比)差异较显著，在0.29-0.55之间，依次为B>C>D>A。一般认为，农用基质最适宜的水气比为0.33-0.66，即在基质中，空气约占 25％-40％，而水分约为60-75％。农用基质的这种水气比，非常适合苗木的根系和植株的生长发育。从试验结果看，基质B和基质 C的水气比在植物生长适宜的水气比范围内，分别为0.37和 0.66；而处理A和处理D的水气比分别为0.29和0.25，均小于适宜苗木种植的水气比范围。各处理的持水能力大小排序为C> B>D>A。其中以处理C的饱和持水量最大，达到84.0％，处理B 为次之，也达到77.1％。这个结果说明，山核桃外蒲壳基质具有很强的保水能力。

表2四种不同基质的理化性质及对红叶石楠生长影响

由表2还可以看出，红叶石楠在处理B、C两种沤制成的基质中生长最好，其地上部分干物质生物量及株高均显著高于在另外A和D两个堆料沤制成的基质中生长的红叶石楠。

实施例3

本实施例提供了一种中低产田耕层土壤扩库增蓄改良剂，是按照质量份数组成：50份山核桃外蒲壳、20份稻草、15份羊粪和15份腐殖酸，按山核桃外蒲壳质量加白腐菌0.3wt％、蔗糖 1.5wt％和水30-35wt％调整水分含量为50-65wt％(这里的水分含量，是指各组分总体的含水量)，通过翻抛操作使得山核桃外蒲壳和稻草碎末、腐殖酸、羊粪及白腐菌均匀混合，在26-28℃下密封堆放，当温度升至50℃以上，保温5-6天，翻堆，在堆肥期间间歇翻抛混合，间歇翻抛次数2-3次，间隔时长3-5天，待温度降至40℃以下，得到发酵料；

向发酵料中加入山核桃外蒲壳质量0.2％的木霉菌，在25-28℃堆放10-15天后，在160-180℃的高温下翻拌至含水量低于8％，待其降至室温，得到土壤扩库增蓄改良剂基材1。

向发酵料中加入山核桃外蒲壳质量0.3％的木霉菌，在25-28℃堆放10-15天后，在160-180℃的高温下翻拌至含水量低于8％，待其降至室温，得到土壤扩库增蓄改良剂基材2。

发酵料在25-28℃堆放10-15天后，在160-180℃的高温下翻拌至含水量低于8％，待其降至室温，得到空白对照基材。

按照重量比基材：蛭石：珍珠岩为6:2:2比例拌匀基质，调节含水量至60％，然后将基质装入50孔穴盘中，每穴播1粒种子，盖上相应的育苗土，浇透水后用双层遮阳网覆盖保湿。待幼苗长至4-5片真叶时，育苗结束，测定相关指标。壮苗指数＝(茎粗/ 株高)×全株干重(g)。

采用盆栽茄子，茄子移栽后，在发病适期后接种茄子菌核病菌核，每个处理设茄子30株，每个处理设置4次重复,1个月后记录茄子发病情况。

表3不同基质对茄子果实与产量的影响

表3所示，株高、茎粗、地上部和根干重均以基质1处理最高，显著高于基质2和对照的株高、茎粗、地上部和根干重。因此，壮苗指数以基质1处理最大，显著高于其他处理，其他处理间差异不显著。

表4不同基质对盆栽茄子菌核病防治效果

盆栽试验表明(表4)，木霉菌对茄子菌核病有很好的防治效果，施用量0.2％和0.3％的防效可达74.68％和76.09％。

实施例4

一种中低产田耕层土壤扩库增蓄改良剂的制备方法，包括以下步骤：

步骤1，备料，准备以下质量份数的组分：山核桃外蒲壳45 份、稻草25份、腐殖酸10份、羊粪20份、钙镁磷肥1份、石灰 3份、膨润土1份和聚丙烯酰胺5份，

步骤2，制备土壤扩库增蓄改良剂基材，将山核桃外蒲壳和稻草粉碎成碎末后均匀铺设在地面上，将腐殖酸和羊粪均匀层叠铺设在山核桃外蒲壳和稻草碎末上，分别加入山核桃外蒲壳质量 0.2％的白腐菌、1％的蔗糖和30-35％的水，调整水分含量为 50wt％，通过翻抛操作使得山核桃外蒲壳和稻草碎末、腐殖酸、羊粪及白腐菌均匀混合，在26-28℃下密封堆放，

当温度升至50℃以上，保温5-6天后翻堆，在堆肥期间间歇翻抛混合，间歇翻抛次数2-3次，间隔时长3-5天，待温度降至 40℃以下，得到发酵料，向发酵料中加入山核桃外蒲壳质量0.3％的木霉菌，在25-28℃堆放10-15天后，在160-180℃的高温下翻拌至含水量低于8wt％，待其降至室温，得到土壤扩库增蓄改良剂基材，

步骤3，混合，按土壤扩库增蓄肥料基材85份、钙镁磷肥1 份、石灰3份、膨润土1份和聚丙烯酰胺5份的比例，将上述组分过20目筛混匀，造粒，包装制得土壤扩库增蓄改良剂成品。

实施例5

一种中低产田耕层土壤扩库增蓄改良剂的制备方法，包括以下步骤：

步骤1，备料，准备以下质量份数的组分：山核桃外蒲壳55 份、稻草10份、腐殖酸20份、羊粪10份、钙镁磷肥4份、石灰 1份、膨润土2份和聚丙烯酰胺2份，

步骤2，制备土壤扩库增蓄改良剂基材，将山核桃外蒲壳和稻草粉碎成碎末后均匀铺设在地面上，将腐殖酸和羊粪均匀层叠铺设在山核桃外蒲壳和稻草碎末上，分别加入山核桃外蒲壳质量 0.2-0.3％的白腐菌、1-2％的蔗糖和30-35％的水，调整水分含量为50-65wt％，通过翻抛操作使得山核桃外蒲壳和稻草碎末、腐殖酸、羊粪及白腐菌均匀混合，在26-28℃下密封堆放，

当温度升至50℃以上，保温5-6天后翻堆，在堆肥期间间歇翻抛混合，间歇翻抛次数2-3次，间隔时长3-5天，待温度降至 40℃以下，得到发酵料，向发酵料中加入山核桃外蒲壳质量 0.2-0.3％的木霉菌，在25-28℃堆放10-15天后，在160-180℃的高温下翻拌至含水量低于8wt％，待其降至室温，得到土壤扩库增蓄改良剂基材，

步骤3，混合，按土壤扩库增蓄肥料基材90份、钙镁磷肥4 份、石灰1份、膨润土2份和聚丙烯酰胺2份的比例，将上述组分过20目筛混匀，造粒，包装制得土壤扩库增蓄改良剂成品。

实施例6

一种中低产田耕层土壤扩库增蓄改良剂的制备方法，包括以下步骤：

步骤1，备料，准备以下质量份数的组分：山核桃外蒲壳50 份、稻草15份、腐殖酸15份、羊粪15份、钙镁磷肥3份、石灰 2份、膨润土1.5份和聚丙烯酰胺3份，

步骤2，制备土壤扩库增蓄改良剂基材，将山核桃外蒲壳和稻草粉碎成碎末后均匀铺设在地面上，将腐殖酸和羊粪均匀层叠铺设在山核桃外蒲壳和稻草碎末上，分别加入山核桃外蒲壳质量 0.25％的白腐菌、1.5％的蔗糖和32％的水，调整水分含量为58wt％，通过翻抛操作使得山核桃外蒲壳和稻草碎末、腐殖酸、羊粪及白腐菌均匀混合，在26-28℃下密封堆放，

当温度升至50℃以上，保温5-6天，翻堆，在堆肥期间间歇翻抛混合，间歇翻抛次数2-3次，间隔时长3-5天，待温度降至 40℃以下，得到发酵料，向发酵料中加入山核桃外蒲壳质量 0.25％的木霉菌，在25-28℃堆放10-15天后，在160-180℃的高温下翻拌至含水量低于8wt％，待其降至室温，得到土壤扩库增蓄改良剂基材，

步骤3，混合，按土壤扩库增蓄肥料基材87份、钙镁磷肥3份、石灰2份、膨润土1.5份和聚丙烯酰胺3份的比例，将上述组分过20 目筛混匀，造粒，包装制得土壤扩库增蓄改良剂成品。

应用例

取实施例6的土壤扩库增蓄改良剂成品，用量为1000kg. (667m)

供试土壤为黄筋泥田，土壤pH 5.18，有机质29.60g·kg

田间试验采用5个处理：不施土壤扩库增蓄改良剂(CK)、土壤扩库增蓄改良剂用量为1000kg.(667m)

表5

土壤扩库增蓄改良剂不同用量对黄筋泥田土壤化学性状的影响

从表5可知，土壤扩库增蓄改良剂不同用量对黄筋泥田土壤化学性质均有不同程度的影响。N1、N2、N3和N4处理土壤表层 pH值有了明显增加，从CK的5.18上升到了5.85-6.78，提升了 1.17-1.60个单位。这表明土壤扩库增蓄改良剂能显著改善黄筋泥田的土壤酸化问题，提升pH，降低土壤酸性。与CK相比，N1、 N2、N3和N4处理土壤有机质含量也有显著提高，说明添加土壤扩库增蓄改良剂对土壤有机质的增加具有明显的促进作用。土壤全氮、碱解氮在各处理之间均没有显著差异。与CK相比，N1、N2、 N3和N4处理的土壤有效磷和速效钾均显著提高，说明土壤扩库增蓄改良剂均能提高土壤有效磷含量和速效钾含量。从上述可知，土壤扩库增蓄改良剂用量为1500kg.(667m)

表6土壤扩库增蓄改良剂不同用量对黄筋泥田水稻产量的影响

从表6可知，土壤扩库增蓄改良剂用量为1500kg.(667m)

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神。