一种土壤调节剂及其制备方法

本发明涉及一种土壤调节剂及其制备方法，属于农业技术领域。

背景技术：

目前，水稻降镉的技术主要有添加石灰调节ph、增加有机质固存不同形态cd、增施硅、铁、锌，硒肥形成与cd的拮抗作用，减少作物的cd吸收，通过水稻育种基因调控或者自然选育的方式减少cd吸收。但是这些方式在进行水稻降镉的同时，并不能同时达到提升稻谷品质，增加氮肥利用效率，同时改良土壤、调节水稻生长进而降低土壤氮面源污染的效能。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是针对现有技术中的不足，提出一种土壤调节剂及其制备方法，制得即可作为水稻降镉的调理剂、又可替代化学肥料作为底肥的土壤调节剂，在减少化肥施入的同时，可以增加土壤n的利用效率，同时该土壤调节剂的原料环保，成本低廉。

为解决上述技术问题，本发明提供一种土壤调节剂，所述土壤调节剂是由土壤调节剂物料与叶面调节剂残渣交错分层堆积而成发酵堆、并通过发酵制得；发酵堆分为底层、封层和中间层，底层和封层均为土壤调节剂物料，中间层由重量比为1:8的叶面调节剂残渣和土壤调节剂物料的逐层堆积而成，底层的土壤调节剂物料与中间层的土壤调节剂物料的重量比为1:2，封层的土壤调节剂物料与中间层的土壤调节剂物料的重量比为1:2，叶面调节剂残渣起到诱导发酵的作用。

所述土壤调节剂物料是由下列重量份原料混合制得，甘蔗渣6-8份、糖泥2-4份、碳化稻壳2-4份、草木灰1-3份、去籽新鲜野草2-4份（野草为当地常见的野草，如钩毛草、狗尾巴草、竹叶草、蒲公英、臭灵丹、簇叶沿阶草等）、菜籽油楛0.5-1份、花生粕0.5-1份、黄豆粕0.5-1份、米糠0.5-1份、竹林腐殖土1-3份。去籽新鲜野草可选择当地优势品种，满足需求即可。

所述叶面调节剂残渣由新鲜果皮、新鲜果皮1/3重量的糖蜜和新鲜果皮重量3-4倍纯净水混合发酵过滤而得，新鲜果皮由等量的新鲜木瓜皮、菠萝皮、芒果皮组成，即新鲜木瓜皮、菠萝皮、芒果皮的重量相同。

所述发酵堆的高度和厚度为1m。

本发明所述的土壤调节剂的制备方法，具体制备步骤如下：

（1）土壤调节剂物料的制备，按照原料组成重量份，将原料混合均匀，喷水，使物料的含水量为50-60%；

（2）叶面调节剂的制备，按照原料组成重量比，将新鲜木瓜皮、菠萝皮、芒果皮、糖蜜和纯净水混合，在常温下发酵期为3-4个月，发酵完成后将发酵液真空抽滤后得到叶面调节剂残渣；

（3）将步骤（1）所制得的土壤调节剂物料和步骤（2）所制得的叶面调节剂残渣交错分层堆积而成发酵堆，发酵15-20天，叶面调节剂残渣的温度达到55-60℃时，保持7-10天，进行翻堆；翻堆后发酵堆继续发酵15-20天，土壤调节剂物料的温度在35-40℃时，将土壤调节剂物料和叶面调节剂残渣混合均匀即得土壤调节剂。

所述步骤（2）中的发酵期分为发酵前期和慢速稳定发酵期，发酵前期需每日以20r/min的转速搅拌5-10分钟，避免发酵前期产气过多导致发酵液溢出。慢速稳定发酵期需密封进行厌氧发酵，发酵前期为30-40天，慢速稳定发酵期为60-80天，当常温放置到桶内有一层白膜时即发酵成功，将发酵液真空抽滤，过0.45微米滤膜，常温避光保存。

所述步骤（3）中的发酵堆的高度和厚度为1m。

所述步骤（3）中的发酵堆上覆盖塑料薄膜，可为发酵堆挡雨。

所述步骤（3）中的发酵堆的叶面调节剂残渣的5-10cm处设有温度探头，底层和封层的土壤调节剂物料高度的1/3设有温度探头，中间层的土壤调节剂物料高度的1/2设有温度探头，温度探头利用检测各层中物料的温度。

本发明土壤调节剂的制备原料的重量份、重量比和各制备工艺参数均可根据实际需要具体确定。

本发明的土壤调节剂在水稻田翻耕、晒田后以0.8-1.0吨/亩的标准均匀撒施在田地表面，进行15-20厘米的翻耕，混匀，随后加水，插秧。在孕穗期，抽穗前以200-300kg/亩的标准一次性补充施入土壤调节剂。

本发明的土壤调节剂除利用水果及生态原料通过科学的配伍制备而得，土壤调节剂可作为水稻降镉的调理剂之外，还可以替代肥料作为底肥，在减少化肥施入的同时，可以增加土壤n的利用效率。土壤调节剂是通过调整土壤的氧化还原电位，土壤有机碳组成成分进而降低土壤cd的可利用效率；土壤调节剂的输入也改变了土壤微生物的群落组成和结构，提升了土壤氮的利用效率，因此可以减少氮肥施用量，减少水稻田因肥料过剩引起氮的面源污染。

根据附图2-10的实验数据可知，虽然施用化肥的水稻有效穗数多于施用本发明土壤调节剂的水稻，但是施用化肥的水稻的实粒数和总粒数明显较少。另外，施用化肥的水稻的产量、千粒重、根冠比与施用化肥的水稻的差异并不显著，表明施用本发明土壤调节剂与施用化肥的生物量没有显著差别，但是产量占生物量的总比提升了，从而，本发明土壤调节剂有提高水稻生殖生长的优势，具有提升产值的效果。此外，本发明的制备方法简单易行，无环境污染，成本低廉。

附图说明

图1为本发明的发酵堆的堆积示意图。

图2为施用本发明和施用化肥水稻的株高对比示意图。

图3为施用本发明和施用化肥水稻的穗长对比示意图。

图4为施用本发明和施用化肥水稻的有效穗对比示意图。

图5为施用本发明和施用化肥水稻的每穗实粒数对比示意图。

图6为施用本发明和施用化肥水稻的根冠比对比示意图。

图7为施用本发明和施用化肥水稻的每穗总粒数对比示意图。

图8为施用本发明和施用化肥水稻的单株产量对比示意图。

图9为施用本发明和施用化肥水稻的千粒重对比示意图。

图10为施用本发明和施用化肥水稻的镉含量对比示意图。

图中：1-土壤调节剂物料，2-叶面调节剂残渣。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详尽描述，实施例中未注明的技术或产品，均为现有技术或可以通过购买获得的常规产品。

实施例1：如图1-10所示，本土壤调节剂是由土壤调节剂物料与叶面调节剂残渣交错分层堆积而成高度和厚度为1m的发酵堆、并通过发酵制得；发酵堆分为底层、封层和中间层，底层和封层均为土壤调节剂物料，中间层由重量比为1:8的叶面调节剂残渣和土壤调节剂物料的逐层堆积而成，底层的土壤调节剂物料与中间层的土壤调节剂物料的重量比为1:2，封层的土壤调节剂物料与中间层的土壤调节剂物料的重量比为1:2，叶面调节剂残渣起到诱导发酵的作用。

土壤调节剂物料是由下列重量份原料混合制得，甘蔗渣7份、糖泥3份、碳化稻壳3份、草木灰2份、去籽新鲜的蒲公英3份、菜籽油楛1份、花生粕1份、黄豆粕1份、米糠1份、竹林腐殖土2份。

叶面调节剂残渣由2kg新鲜木瓜皮、2kg菠萝皮、2kg芒果皮、2kg糖蜜和18kg纯净水混合发酵、过滤而得。

本发明所述的土壤调节剂的制备方法，具体制备步骤如下：

（1）土壤调节剂物料的制备，按照原料组成重量份，将原料混合均匀，喷水，使物料的含水量为60%；

（2）叶面调节剂的制备，按照原料组成重量比，将新鲜木瓜皮、菠萝皮、芒果皮、糖蜜和纯净水混合，在常温下发酵期为4个月，发酵完成后将发酵液真空抽滤后得到叶面调节剂残渣。酵期分为发酵前期和慢速稳定发酵期，发酵前期需每日以20r/min的转速搅拌10分钟，避免发酵前期产气过多导致发酵液溢出。慢速稳定发酵期需密封进行厌氧发酵，发酵前期为40天，慢速稳定发酵期为80天，当常温放置到桶内有一层白膜时即发酵成功，将发酵液真空抽滤，过0.45微米滤膜，常温避光保存。

（3）将步骤（1）所制得的土壤调节剂物料和步骤（2）所制得的叶面调节剂残渣交错分层堆积而成高度和厚度为1m的发酵堆，并在发酵堆上覆盖塑料薄膜，可为发酵堆挡雨。发酵15天，叶面调节剂残渣的温度达到60℃时，保持7天后，进行翻堆；翻堆后发酵堆继续发酵15天，土壤调节剂物料的温度在40℃时，将土壤调节剂物料和叶面调节剂残渣混合均匀即得土壤调节剂。

步骤（3）中的发酵堆的叶面调节剂残渣的10cm处设有温度探头，底层和封层的土壤调节剂物料高度的1/3设有温度探头，中间层的土壤调节剂物料高度的1/2设有温度探头，温度探头利用检测各层中物料的温度。

实施例2：如图1-10所示，本土壤调节剂是由土壤调节剂物料与叶面调节剂残渣交错分层堆积而成高度和厚度为1m的发酵堆、并通过发酵制得；发酵堆分为底层、封层和中间层，底层和封层均为土壤调节剂物料，中间层由重量比为1:8的叶面调节剂残渣和土壤调节剂物料的逐层堆积而成，底层的土壤调节剂物料与中间层的土壤调节剂物料的重量比为1:2，封层的土壤调节剂物料与中间层的土壤调节剂物料的重量比为1:2，叶面调节剂残渣起到诱导发酵的作用。

土壤调节剂物料是由下列重量份原料混合制得，甘蔗渣6份、糖泥2份、碳化稻壳2份、草木灰1份、去籽新鲜的狗尾巴草2份、菜籽油楛0.5份、花生粕0.5份、黄豆粕0.5份、米糠0.5份、竹林腐殖土1份。

叶面调节剂残渣由1kg木瓜皮、1kg菠萝皮、1kg芒果皮、1kg糖蜜和12kg纯净水混合发酵、过滤而得。

本发明所述的土壤调节剂的制备方法，具体制备步骤如下：

（1）土壤调节剂物料的制备，按照原料组成重量份，将原料混合均匀，喷水，使物料的含水量为50%；

（2）叶面调节剂的制备，按照原料组成重量比，将新鲜木瓜皮、菠萝皮、芒果皮、糖蜜和纯净水混合，在常温下发酵期为3个月，发酵完成后将发酵液真空抽滤后得到叶面调节剂残渣。酵期分为发酵前期和慢速稳定发酵期，发酵前期需每日以20r/min的转速搅拌5分钟，避免发酵前期产气过多导致发酵液溢出。慢速稳定发酵期需密封进行厌氧发酵，发酵前期为30天，慢速稳定发酵期为60天，当常温放置到桶内有一层白膜时即发酵成功，将发酵液真空抽滤，过0.45微米滤膜，常温避光保存。

（3）将步骤（1）所制得的土壤调节剂物料和步骤（2）所制得的叶面调节剂残渣交错分层堆积而成高度和厚度为1m的发酵堆，并在发酵堆上覆盖塑料薄膜，可为发酵堆挡雨。发酵20天，叶面调节剂残渣的温度达到55℃时，保持10天，进行翻堆；翻堆后发酵堆继续发酵20天，土壤调节剂物料的温度在35℃时，将土壤调节剂物料和叶面调节剂残渣混合均匀即得土壤调节剂。

步骤（3）中的发酵堆的叶面调节剂残渣的10cm处设有温度探头，底层和封层的土壤调节剂物料高度的1/3设有温度探头，中间层的土壤调节剂物料高度的1/2设有温度探头，温度探头利用检测各层中物料的温度。

实施例3：如图1-10所示，本土壤调节剂是由土壤调节剂物料与叶面调节剂残渣交错分层堆积而成高度和厚度为1m的发酵堆、并通过发酵制得；发酵堆分为底层、封层和中间层，底层和封层均为土壤调节剂物料，中间层由重量比为1:8的叶面调节剂残渣和土壤调节剂物料的逐层堆积而成，底层的土壤调节剂物料与中间层的土壤调节剂物料的重量比为1:2，封层的土壤调节剂物料与中间层的土壤调节剂物料的重量比为1:2，叶面调节剂残渣起到诱导发酵的作用。

土壤调节剂物料是由下列重量份原料混合制得，甘蔗渣8份、糖泥4份、碳化稻壳4份、草木灰3份、去籽新鲜的臭灵丹4份、菜籽油楛1份、花生粕1份、黄豆粕0.6份、米糠0.5份、竹林腐殖土3份。

叶面调节剂残渣由1.5kg木瓜皮、1.5kg菠萝皮、1.5kg芒果皮、1.5kg糖蜜和15.75kg纯净水混合发酵、过滤而得。

本发明所述的土壤调节剂的制备方法，具体制备步骤如下：

（1）土壤调节剂物料的制备，按照原料组成重量份，将原料混合均匀，喷水，使物料的含水量为55%；

（2）叶面调节剂的制备，按照原料组成重量比，将新鲜木瓜皮、菠萝皮、芒果皮、糖蜜和纯净水混合，在常温下发酵期为115天，发酵完成后将发酵液真空抽滤后得到叶面调节剂残渣。发酵期分为发酵前期和慢速稳定发酵期，发酵前期需每日以20r/min的转速搅拌10分钟，避免发酵前期产气过多导致发酵液溢出。慢速稳定发酵期需密封进行厌氧发酵，发酵前期为40天，慢速稳定发酵期为75天，当常温放置到桶内有一层白膜时即发酵成功，将发酵液真空抽滤，过0.45微米滤膜，常温避光保存。

（3）将步骤（1）所制得的土壤调节剂物料和步骤（2）所制得的叶面调节剂残渣交错分层堆积而成高度和厚度为1m的发酵堆，并在发酵堆上覆盖塑料薄膜，可为发酵堆挡雨。发酵18天，叶面调节剂残渣的温度达到58℃时，保持8天，进行翻堆；翻堆后发酵堆继续发酵16天，土壤调节剂物料的温度在37℃时，将土壤调节剂物料和叶面调节剂残渣混合均匀即得土壤调节剂。

步骤（3）中的发酵堆的叶面调节剂残渣的10cm处设有温度探头，底层和封层的土壤调节剂物料高度的1/3设有温度探头，中间层的土壤调节剂物料高度的1/2设有温度探头，温度探头利用检测各层中物料的温度。

实施例4：如图1-10所示，本土壤调节剂是由土壤调节剂物料与叶面调节剂残渣交错分层堆积而成高度和厚度为1m的发酵堆、并通过发酵制得；发酵堆分为底层、封层和中间层，底层和封层均为土壤调节剂物料，中间层由重量比为1:8的叶面调节剂残渣和土壤调节剂物料的逐层堆积而成，底层的土壤调节剂物料与中间层的土壤调节剂物料的重量比为1:2，封层的土壤调节剂物料与中间层的土壤调节剂物料的重量比为1:2，叶面调节剂残渣起到诱导发酵的作用。

土壤调节剂物料是由下列重量份原料混合制得，甘蔗渣6.5份、糖泥3.5份、碳化稻壳3份、草木灰2.2份、去籽新鲜的钩毛草2.5份、菜籽油楛0.7份、花生粕0.7份、黄豆粕0.7份、米糠0.7份、竹林腐殖土2.6份。

叶面调节剂残渣由2kg木瓜皮、2kg菠萝皮、2kg芒果皮、2kg糖蜜和21kg纯净水混合发酵过滤而得。

本发明所述的土壤调节剂的制备方法，具体制备步骤如下：

（1）土壤调节剂物料的制备，按照原料组成重量份，将原料混合均匀，喷水，使物料的含水量为52%；

（2）叶面调节剂的制备，按照原料组成重量比，将新鲜木瓜皮、菠萝皮、芒果皮、糖蜜和纯净水混合，在常温下发酵期为108天，发酵完成后将发酵液真空抽滤后得到叶面调节剂残渣。酵期分为发酵前期和慢速稳定发酵期，发酵前期需每日以20r/min的转速搅拌6分钟，避免发酵前期产气过多导致发酵液溢出。慢速稳定发酵期需密封进行厌氧发酵，发酵前期为33天，慢速稳定发酵期为75天，当常温放置到桶内有一层白膜时即发酵成功，将发酵液真空抽滤，过0.45微米滤膜，常温避光保存。

（3）将步骤（1）所制得的土壤调节剂物料和步骤（2）所制得的叶面调节剂残渣交错分层堆积而成高度和厚度为1m的发酵堆，并在发酵堆上覆盖塑料薄膜，可为发酵堆挡雨。发酵20天，叶面调节剂残渣的温度达到56℃时，保持9天后进行翻堆；翻堆后发酵堆继续发酵17天，土壤调节剂物料的温度在38℃时，将土壤调节剂物料和叶面调节剂残渣混合均匀即得土壤调节剂。

步骤（3）中的发酵堆的叶面调节剂残渣的10cm处设有温度探头，底层和封层的土壤调节剂物料高度的1/3设有温度探头，中间层的土壤调节剂物料高度的1/2设有温度探头，温度探头利用检测各层中物料的温度。

实施例5：如图1-10所示，本土壤调节剂是由土壤调节剂物料与叶面调节剂残渣交错分层堆积而成高度和厚度为1m的发酵堆、并通过发酵制得；发酵堆分为底层、封层和中间层，底层和封层均为土壤调节剂物料，中间层由重量比为1:8的叶面调节剂残渣和土壤调节剂物料的逐层堆积而成，底层的土壤调节剂物料与中间层的土壤调节剂物料的重量比为1:2，封层的土壤调节剂物料与中间层的土壤调节剂物料的重量比为1:2，叶面调节剂残渣起到诱导发酵的作用。

土壤调节剂物料是由下列重量份原料混合制得，甘蔗渣6.5份、糖泥2.5份、碳化稻壳2份、草木灰2份、去籽新鲜的簇叶沿阶草3.5份、菜籽油楛1份、花生粕1份、黄豆粕0.6份、米糠0.5份、竹林腐殖土3份。

叶面调节剂残渣由1.5kg木瓜皮、1.5kg菠萝皮、1.5kg芒果皮、1.5kg糖蜜和15.75kg纯净水混合发酵、过滤而得。

本发明所述的土壤调节剂的制备方法，具体制备步骤如下：

（1）土壤调节剂物料的制备，按照原料组成重量份，将原料混合均匀，喷水，使物料的含水量为55%；

（2）叶面调节剂的制备，按照原料组成重量比，将新鲜木瓜皮、菠萝皮、芒果皮、糖蜜和纯净水混合，在常温下发酵期为115天，发酵完成后将发酵液真空抽滤后得到叶面调节剂残渣。发酵期分为发酵前期和慢速稳定发酵期，发酵前期需每日以20r/min的转速搅拌10分钟，避免发酵前期产气过多导致发酵液溢出。慢速稳定发酵期需密封进行厌氧发酵，发酵前期为40天，慢速稳定发酵期为75天，当常温放置到桶内有一层白膜时即发酵成功，将发酵液真空抽滤，过0.45微米滤膜，常温避光保存。

（3）将步骤（1）所制得的土壤调节剂物料和步骤（2）所制得的叶面调节剂残渣交错分层堆积而成高度和厚度为1m的发酵堆，并在发酵堆上覆盖塑料薄膜，可为发酵堆挡雨。发酵18天，叶面调节剂残渣的温度达到58℃时，保持8天，进行翻堆；翻堆后发酵堆继续发酵16天，土壤调节剂物料的温度在37℃时，将土壤调节剂物料和叶面调节剂残渣混合均匀即得土壤调节剂。

步骤（3）中的发酵堆的叶面调节剂残渣的10cm处设有温度探头，底层和封层的土壤调节剂物料高度的1/3设有温度探头，中间层的土壤调节剂物料高度的1/2设有温度探头，温度探头利用检测各层中物料的温度。

上面结合附图对本发明的技术内容作了说明，但本发明的保护范围并不限于所述内容，在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下对本发明的技术内容做出各种变化，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。