一種礦物質微生物土壤調理劑及其制備方法和用途技術

本發明專利技術涉及一種礦物質微生物土壤調理劑及其制備方法和用途，所述土壤調理劑按重量份含有以下原料組分：黏土礦物32?60份、長石類礦物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；通過將各礦物質粉碎、過篩、提純和二次燃燒，得到混合粉末，再將微生物菌種、天然植物提取物和其它營養成分與粉末進行混合，經發酵、滅菌和干燥后，得到所述土壤調理劑。本發明專利技術提供的土壤調理劑對速效鉀的利用率較高，將其用于溫室蔬菜栽培中，可促進溫室蔬菜生長，有效防治病蟲害，并提高蔬菜品質與營養。

【技術實現步驟摘要】
一種礦物質微生物土壤調理劑及其制備方法和用途
本專利技術涉及作物栽培
，具體涉及一種礦物質微生物土壤調理劑及其制備方法和用途。
技術介紹
土壤是植物生長發育的基礎。植物以其根系固定在土壤中，并通過根系在土壤中吸收水分和營養元素，以保證其正常的生理活動。土壤對植物起支撐作用和供給植物生長發育中對水、肥、氣、熱的要求，所以土壤的理化性質及肥力狀況對植物的生長發育具有重要意義。土壤性狀主要由土壤質地和結構、土壤厚度、土壤礦物質、土壤有機質、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、有機質、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。土壤礦物質為土壤組成的最基本物質，其含量不同，顆粒大小不同所組成的土壤質地也不同，通常按照礦物質顆粒粒徑的大小將土壤分為砂土類、黏土類、壤土類三種。其中，砂土類土壤中含礦粒多、黏粒少，因此土壤松散，土壤黏性小，孔隙多，通氣透水性強，但蓄水保肥力差，土溫易增易降，晝夜溫差大，有機質含量少，因養料水分流失快，肥力不高，容易遭受旱災；黏土類土壤以黏粒、粉砂為主，粘滯力強，土粒間隙小，通透性差，排水不良，但保水性強，濕時粘，干時硬，含礦質元素和有機物較多，土溫晝夜溫差小，尤其是早春，土溫上升慢，對幼苗生長不利，常與其他土類配合使用；壤土類土粒大小居中，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，有機質含量多，土溫比較穩定，是較好的質地，適合大部分植物種類的生長。在農作物種植過程中，施用化學農藥和化肥是殺蟲除草、改善土壤養分含量的主要手段之一，但長期大量施用化學農藥、化肥等，出現土壤有害物質殘留、pH值紊亂、土壤板結現象、保水保肥能力差等問題，造成土壤的嚴重退化，嚴重影響了農作物的生長。因此，如何改良土壤狀況，改善農作物的生長狀況，已成為目前農業栽培中的重點研究方向。土壤調理劑是由農用保水劑及富含有機質、腐殖酸的天然泥炭或其他有機物為主要原料，輔以生物活性成分及營養元素組成，經科學工藝加工而成的產品，有極其顯著的“保水、增肥、透氣”三大土壤調理性能。能夠打破土壤板結、疏松土壤、提高土壤透氣性、降低土壤容重，促進土壤微生物活性、增強土壤肥水滲透力；具有改良土壤、治理荒漠、保水抗旱、增強農作物抗病能力、提高農作物產量、改善農產品品質及恢復農作物原生態等功能，大幅度提高作物成活率和農產品產量，是世界農林業種植的新型綠色生產資料。目前市面上銷售的土壤調理劑主要存在四大問題：1)有效成分單一，施用后見效慢，且效果不穩定，不能從根本上改良土壤；2)傳統土壤調理劑的主要原料來自礦石提取物、禽畜糞便發酵物、食品加工及生活廢棄物等，導致較多的有害微生物、重金屬經常伴隨在加工后的產品中，部分人工合成的土壤調理劑在土壤中難以降解，施用后易造成對土壤的二次污染；3)用量大，成本高；4)傳統的土壤調理劑分酸性土壤調理劑、堿性土壤調理劑等，使用者很難掌握其施用劑量，如果施用不當，會對農作物造成極大的損害。因此，提供一種可有效改善土壤養分狀況、改善植物生長狀況，且使用方便、用量少、對環境友好的土壤調理劑，具有重要的現實意義。
技術實現思路
為解決現有技術的不足，本專利技術提供了一種礦物質微生物土壤調理劑及其制備方法和用途，特別提供了一種礦物質微生物土壤調理劑及其制備方法以及在溫室蔬菜栽培中的用途。該土壤調理劑采用多種礦物質與微生物菌種以及天然植物提取物進行組合，并增加了多種營養成分，其相比采用單一礦物質、單一微生物菌種以及單一的天然植物提取物而言，具有顯著的協同增效作用，可改善土壤養分狀況、改善植物生長狀況，大大促進植株生長，并可有效防治病蟲害。為達此目的，本專利技術采用了以下技術方案：在第一方面，本專利技術提供了一種礦物質微生物土壤調理劑，所述土壤調理劑按重量份含有以下原料組分：黏土礦物32-60份、長石類礦物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。本專利技術提供的該土壤調理劑采用三種礦物質與微生物菌種以及天然植物提取物進行組合，其相比采用單一礦物質、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同增效作用。本專利技術中的黏土礦物為復合SiO2、Al2O3、Fe2O3、MgO等無機物的天然礦石，其是從地底下采集的不含有對農作物有害的重金屬或放射性物質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，優選為蒙脫石、綠泥石和海泡石的混合物，該混合物的質量配比為(1-2):(2-5):(1-3)，優選為2:3:1，在此質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。本專利技術中的長石類礦物可以選自鉀長石、鈉長石或霞石中的任意一種或至少兩種的混合物，優選為鈉長石和霞石的混合物，兩種長石類礦物的質量配比為(1-3):(5-7)，優選為2:5，在此質量配比下的長石類礦物可最大程度地改善土壤中有效鉀的利用情況。本專利技術中的鎂鋁水滑石可以采用共沉淀法、雙滴法、水熱法等本領域技術人員公知的方法進行制備，在此不做特殊限定。示例性地，本專利技術中的鎂鋁水滑石可以采用如下方法進行制備：采用非穩態共沉淀法制備鎂-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，調節pH至9.5左右，生產氫氧化物共沉淀；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80目篩，制得鎂鋁水滑石。本專利技術優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％的質量分數加入到漿液中，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。本專利技術中所述海藻酸鈣可以采用本領域公知的方法進行制備，也可以采用市售產品，不過，優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揮協同增效作用，進一步增強土壤調理劑對土壤中速效鉀的利用率，進一步提高溫室蔬菜的品質。所述海藻酸鈣的優選制備方法，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小時后，加水稀釋，過濾得到海藻酸鈉溶液；(2)加入5-8％鈣水溶液進行鈣化；(3)加入1-5％鹽酸溶液進行脫鈣，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pH至中性。根據本專利技術，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)的質量比組成，其質量比例如可以是3:1:本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種礦物質微生物土壤調理劑，其特征在于，按重量份含有以下原料組分：黏土礦物32?60份、長石類礦物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。

【技術特征摘要】
1.一種礦物質微生物土壤調理劑，其特征在于，按重量份含有以下原料組分：黏土礦物32-60份、長石類礦物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。2.如權利要求1所述的土壤調理劑，其特征在于，按重量份含有以下原料組分：黏土礦物40-55份、長石類礦物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。3.如權利要求1或2所述的土壤調理劑，其特征在于，所述黏土礦物選自含有SiO2、Al2O3、Fe2O3、MgO的天然礦石；優選地，所述長石類礦物為鉀長石、鈉長石或霞石中的任意一種或至少兩種的混合物；優選地，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)的質量比組成；優選地，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；優選地，所述地衣芽孢桿菌、枯草芽孢桿菌和短小芽孢桿菌的質量比為(1-5):(5-1):(1-5)。4.如權利要求1-3之一所述的土壤調理劑的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：(1)將黏土礦物、長石類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、長石類礦物和鎂鋁水滑石混合，然后提純并進行二次燃燒；(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，并發酵；(4)將發酵后的混合物進行滅菌及干燥；(5)將麥飯石、草木灰、海藻酸鈣、草炭、膨潤土、棒土、硼鎂粉、秸稈粉、沼氣渣...

【專利技術屬性】
技術研發人員：李峰，朱昌雄，李紅娜，郭萍，李蓮芳，耿兵，葉婧，張燕榮，
申請(專利權)人：中國農業科學院農業環境與可持續發展研究所，
類型：發明
國別省市：北京,11