专利名称：：一种用于红壤旱地的生物-化学调理剂的制作方法
技术领域：
：本发明涉及改善土壤物理、化学性质的调理剂，尤其涉及能够改善红壤旱地理化性质、提高旱地作物产量和品质的生物-化学复合调理剂。
背景技术：
：我国南方红壤地区，受高温、多雨等环境条件及成土母质多种因素的影响，土壤中的磷钾等养分很容易因迁移、淋溶等多种途径而损失，导致土壤养分缺乏、酸性强、结构差，已成为该地区农作物产量低、品质差、土壤耕作困难的重要原因之一，该现象在红壤旱地中表现尤为突出。据统计，我国南方红壤地区旱地面积约为两亿亩，但单产很低、生产效益差，提高旱地作物产量和质量、改善旱地的理化性质，已成为南方地区农业持续发展和农民增收的重要保障。要保证旱地作物持续高产稳产和优质，从当前的生产实际及已有研究结果来看，首先必须补充或者活化土壤中的磷钾钙等养分元素，改良旱地土壤的理化性质。因此，开发具有相应功能的专用调理剂，对红壤旱地作物优质高产、红:泉旱地改良与培肥等，均具有十分重要的意义。目前，国内尚未见有利用木霉菌属^:生物、纳米材料、腐殖质等物质制备生物-化学复合调理剂，且生产和销售成本较低，增加旱地作物产量、改善作物品质、改良土i裏理化性质的功能型调理剂的记载。木霉菌(7Wc/w&rmaw;.)属半知菌亚门，丝孢纲，丛梗孢目，粘孢菌类，是一类普遍存在的腐生真菌，具有很强的环境适应能力，可用于防治多种植物真菌性病害和促进作物生产。目前，常见的木霉菌属真菌种类有哈茨木霉(r./(3rz/am/附)、哈氏木霉(r./wwafi/m)、多孑包木霉(7!/70/3;son/w)、康氏木審(7!Am>2g//)、拟康氏木審(7!戸ewtfoA:ow'"g//)、绿色木審(r.wWde)和长枝木霉(r./o"gArac/nV^m)等。木霉菌属微生物对作物的促生作用主要是通过菌丝生长过程中产生的多种有机酸等物质释放于土壤中，通过离子交换等过程，使土壤中的P、K、Ga、Mg等元素变成可被作物吸收利用的形态，提高其作物有效性；同时，木霉菌具有分解土壤中植物残体的作用，促进土壤中植物残体的腐殖化。因此，在作物播种或移栽过程中，通过粘根等方式拌施木霉菌孢子，能够显著刺激作物生长，提高作物的产量。木霉菌在其生长周期内可以产生3种繁殖体，即菌丝体、厚垣孢子和分生孢子。上述3种繁殖体比较，菌丝体不耐贮存，一般存活期仅1个月左右；分生孢子的贮存存活期一般为8至12个月，但体积小、孢子内营养物质含量少；厚垣孢子则是一种抗逆能力很强的孢子，贮存存活期可达18至20个月。而且，由于厚垣孢子的体积是分生孢子体积的20多倍，孢子内营养物质丰富，孢子萌发后菌丝的生长势强，对环境的抵御能力也大大提高，因而适合制成各种产品。目前，国内外有将木霉菌应用作为生物农药方面的报道，但还未见有将其应用作为土壤调理剂活化土壤养分等的记载。纳米碳酸钓是一种新型超细固体材料。由于其粒子的超细化，使晶体结构和表面电子结构发生了变化，产生了普通碳酸钾所不具备的量子尺寸效应、小尺寸效应、表面效应和宏观量子效应。由于纳米碳酸钙在的许多优异性能，因此，作为一种重要的无机填料，在造纸、塑料、油墨、涂料、橡胶等行业已得到广泛应用。但是，其在农业中的应用、特别是作为红壤旱地改良和补充土壤4丐素营养等方面的用途，目前尚未见报道。
发明内容本发明所要解决的技术问题是提供一种用于红壤旱地的生物-化学调理剂，能够补充和活化红壤旱地中磷钾钙等养分，使红土壤旱地的物理、化学性质得到改善，作物产量和品质得到提升。为解决上述技术问题，本发明提供了一种用于红壤旱地的生物-化学调理剂，按重量计含有40至50份腐殖酸、20至30份纳米石友酸钓、10至20份磷酸二氲钾(需研磨过100目筛)、10至20份哈茨木霉(r./^rz/am^)的繁殖体厚垣孢子。优选地，该腐殖酸需研磨过100目筛，该磷酸二氬钾需研磨过100目筛。为解决上述技术问题，本发明提供的含有上述成分的生物-化学调理剂的制备方法是将按照重量计比例为40至50份腐殖酸、20至30份纳米碳酸钩和10至20份磷酸二氢钾均匀混合后置于容器内，再加入10至20份哈茨木霉(r./zac'am^)的繁殖体厚垣孢子，在容器内充分混合而成。为解决上述技术问题，本发明提供了一种含有上述成分的生物-化学调理剂在改善红壤旱地的理化性质、增加红壤旱地农作物产量方面的用途。本发明中，由于木霉菌(哈茨木霉，r./zarz/amwz)在萌发后菌丝生长中能产生多种有机酸，这些有机酸释放到土壤中后，可通过交换作用等途径使土壤中的P、K、Ca、Mg等养分元素成为作物可吸收和利用的形态，从而为作物生长提供相应的养分；同时，木霉菌还能分解土壤中的植物残体，促进土壤腐殖化进程，提高土壤有机质的含量。因此，在作物播种或移栽过程中拌施木霉菌厚垣孢子，能够提高土壤中有效养分含量、显著刺激作物生长，提高产量。由于纳米碳酸钓粒子的超细化，其晶体结构和表面电子结构发生变化，产生了普通碳酸钓所不具备的量子尺寸效应、小尺寸效应、表面效应和宏观量子效应。将纳米碳酸钙应用在酸性较强的红:t襄旱地中，不仅增加了钙素营养，还能显著促进作物生长发育、提高作物产量、改善作物品质，并具有改善土壤理化性质等多种功能。具体实施例方式下面通过具体实施例和对比试验进一步说明本发明。实施例1先将4.5千克腐殖酸(需研磨过100目筛)、3.0千克纳米碳酸钙、1.5千克磷酸二氢钾(需研磨过100目筛)均匀混合后置于容器内，再将经过培育的哈茨木霉(r./wm'(3"M附)厚垣孢子i.o千克(孢子含量在109个/克以上)加入其中，并将其充分混合后即制成本发明的生物-化学调理剂。实施例2先将5.0千克腐殖酸(需研磨过100目筛)、2.5千克纳米碳酸4丐、1.0千克磷酸二氢钾(需研磨过100目筛)均匀混合后置于容器内，再将经过培育的哈茨木霉(r./wrz/fl""m)厚垣孢子1.5千克(孢子含量在109个/克以上)加入其中，并将其充分混合后即制成本发明的另一生物-化学调理剂。实施例3先将4.0千克腐殖酸(需研磨过100目筛)、2.0千克纳米-友酸钙、2.0千克磷酸二氢钾(需研磨过100目筛)均匀混合后置于容器内，再将按照相关方法培育的哈茨木霉(r./za^/"mw2)厚垣孢子2.0千克(孢子含量在109个/克以上)加入其中，并将其充分混合后即制成本发明的又一生物-化学调理剂。实施例4按实施例1、实施例2和实施例3方法制备的本发明产品，取瘠薄红壤旱地在湖南农业大学盆栽试验场进行盆栽试验。试验设以下5个处理，即(1)不施任何肥料(CK);(2)单施氮磷钾化肥(NPK);(3)在单施氮磷钾化肥的基础上增施本发明实施例1调理剂产品(NPKR1);(4)在单施氮磷钾化肥的基础上增施本发明实施例2调理剂产品(NPKR2);(5)在单施氮磷钾化肥的基础上增施本发明实施例3调理剂产品(NPKR3)。本试验中所种植的作物为大豆，各处理均重复4次，在试验场内按照随机区组排列。每个盆钵内装入5.0千克经自然风干并磨细过2mm筛的土i裏。除不施肥处理外，各处理氮磷钾肥的施用量均按每千克土壤中加入N素0.06克(折尿素0.13克，尿素含氮量按46%计算)、P2050.09克(折过磷酸钙0.75克，过磷酸钙中P2Os含量按12%计算)、K2O0.12克(折硫酸钾0.23克，硫酸钾中&0含量按52%计算)；各种调理剂的施用量按每千克土壤0.08克计算。各处理肥料及调理剂的施用方法为氮磷钾化肥全部作为基肥在播种前一周均勾拌入土壤中；调理剂用作拌种在大豆播种时一同施入，具体操作时，将相应的调理剂加入适量蒸馏水湿润后，与大豆种子一同穴施到盆钵中。各处理在大豆生长期间的管理措施相同。试验结束后，取各处理大豆植林样考种、称重，并分别计算产量。各处理产量及相关经济性状结果如表1所示。<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>从表1的结果可以看出，使用本发明实施例1(NPKR1)、实施例2(NPKR2)和实施例3(NPKR3)的产品，能够在单施氮磷钾化肥的基础上使作物产量明显提高。本研究中各种处理比较，尽管施肥处理的作物产量均显著高于不施肥处理(CK)，但施用本发明调理剂后产量均较单施氮磷钾化肥有较大幅度增加，其中施用实施例3调理剂处理产量最高，比单施氮磷钾化肥增加19.9克/盆、提高14.92%;施用实施例2调理剂处理产量次之，比单施氮磷钾化肥增加17.6克/盆、提高13.19%;施用实施例l调理剂处理产量亦比单施氮磷钾化肥增加16.2克/盆、提高12.14%。上述结果说明，施用本发明的调理剂，对大豆的增产作用是十分显著的。实施例5按实施例1、2和实施例3方法制备的本发明所述调理剂，在湖南省祁阳县选择肥力瘠薄的第四纪红壤旱地种植花生，进行调理剂效果对比试验。试验小区面积为4.5mx8m=36m2,重复3次，随机区组排列。试验共设5个处理，分别为(1)对照，不施任何肥料(CK);(2)单施氮磷钾化肥(NPK),按氮肥施用量4.8kgN/667m2(折尿素10.43kg/667m2,尿素按含N46%计算)、磷肥施用量3.75kgP205/667m2(折过磷酸钙31.25kg/667m2，过磷酸4丐按含P20512%计算)、钾肥施用量4.5kgK20/667m2施用(折硫酸钾8.65kg/667m2，氯化钾按含K2052%计算)；(3)在氮磷钾化肥处理的基础上，增施本发明中实施例1的调理剂5kg/667m2(NPKRl);(4)在氮磷钾化肥处理的基础上，增施本发明中实施例2的调理剂5kg/667m2(NPKR2);(5)在氮磷钾化肥处理的基础上，增施本发明中实施例3的调理剂5kg/667m2(NPKR3)。本试^验中肥料的施用方法氮肥按照基肥与追肥7:3的比例施用，即70%在花生播种前施用、30%在花生苗期施用；磷肥和钾肥全部作为基肥在播种前施用；各种调理剂均用作拌种，随花生播种时一同施用。上述各处理收获后，分别测试花生产量，其结果如表2所示。表2<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>从表2的结果可以看出，在本试验红壤旱地种植花生的条件下，在单施氮磷钾化肥的基础上增施本发明的调理剂，其产量较单施化肥的增加幅度均在25%以上。其中，施用实施例3调理剂增产幅度达到42.8%、施用实施例2调理剂的增产幅度为33.9%、施用实施例1调理剂的增产幅度为27.2%,对花生的增产效果是十分显著的。实施例6按实施例1、2和实施例3方法制备的本发明所述调理剂，在湖南省祁东县选择肥力瘠薄的第四纪红壤旱地种植黄花菜，进行调理剂效果对比试验。试验小区面积为4.5mx8m=36m2,重复3次，随机区组排列。试验共设5个处理，分别为(1)对照，不施任何肥料(CK);(2)单施氮磷钾化肥(NPK)，按氮肥施用量12.0kgN/667m2(折尿素26.1kg/667m2，尿素按含N46。/。计算)、磷肥施用量5.0kgP205/667m2(折过磷酸钙41.7kg/667m2,过磷酸4丐按含？20512%计算)、钾肥施用量7.5kgK20/667m2施用(折硫酸钾14.4kg/667m2，氯化钾按含K2052%计算)；(3)在氮磷钾化肥处理的基础上，增施本发明中实施例1的调理剂5kg/667m2(NPKR1);(4)在氮磷钾化肥处理的基础上，增施本发明中实施例2的调理剂5kg/667m2(NPKR2);(5)在氮磷钾化肥处理的基础上，增施本发明中实施例3的调理剂5kg/667m2(NPKR3)。本试验中肥料的施用方法氮肥和钾肥按照基肥与追肥7:3的比例施用，即70%在春季一次性施入、30%在黄花菜现蕾期施用；磷肥则全部作为基肥在春季一次施用；各种调理剂均作为基肥在春季一次施用。上述各处理收获后，分别测试黄花菜产量(鲜重)，其结果如表3所示。表3<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>从表3的结果可以看出在本试验红壤旱地中种植黄花菜，在单施氮磷钾化肥的基础上增施本发明的调理剂，其增产作用是十分显著的。与单施化肥比较，增施本发明实施例l、实施例2、实施例3的调理剂，其产量增加量分别达49.4kg/667m2、24.7kg/667m2和60.0kg/667m2，增产幅度分别为26.6%、13.3%和32.3%,施用实施例3的调理剂，其增产效果更为显著。实施例7按实施例1、2和实施例3方法制备的本发明所述调理剂，在湖南省桃源县选择肥力瘠薄的第四纪红壤母质发育的旱地进行试验，所种植作物为甘薯。试验小区面积为4.5mx8m=36m2，重复3次，随机区组排列。试验共设5个处理，分别为(1)对照，不施任何肥料(CK);(2)单施氮磷钾化肥(NPK)，按氮肥施用量8.0kgN/667m2(折尿素17.4kg/667m2,尿素按含N46Q/o计算)、磷肥施用量4.0kgP205/667m2(折过磷酸钙33.3kg/667m2,过磷酸4丐按含？20512%计算)、钾肥施用量6.0kg&0/6671112施用(折硫酸钾11.5kg/667m2,氯化钾按含K2052%计算)；(3)在氮磷钾化肥处理的基础上，增施本发明中实施例1的调理剂5kg/667m2(NPKR1);(4)在氮磷钾化肥处理的基础上，增施本发明中实施例2的调理剂5kg/667m2(NPKR2);(5)在氮磷钾化肥处理的基础上，增施本发明中实施例3的调理剂5kg/667m2(NPKR3)。本试验中所用肥料均作为基肥在甘薯幼苗移栽时一次施用，各种调理剂亦全部作为基肥在甘薯幼苗移栽时一同施入。上述各处理收获后，分别测试甘薯产量(鲜重)，其结果如表4所示。表4<table>tableseeoriginaldocumentpage0</column></row><table>从表4可以看出在本试验红壤旱地中种植甘薯，在单施氮磷钾化肥的基础上增施本发明的调理剂，对甘薯产量具有较显著的增产效果。在单施化肥基础上增施本发明中实施例1、实施例2和实施例3的调理剂后，其产量增加量达279.0至284.5kg/667m2，增产幅度在15%左右。实施例8按照实施例4、实施例5、实施例6及实施例7进行田间试验，在试验所述作物收获后，取不同处理耕作层土壤混合样进行微生物总量(个/g土)、酶活性(ml/g土或mg/100g)以及有机质(g/kg土)和氮磷钾养分(mg/kg土)的测定。其中，实施例5的测定结果分别如表5、表6所示。表5花生试验不同处理土壤微生物和酶活性比较<table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>表6花生试验不同处理土壤有机质及氮磷钾的变化比较<table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>从上述表5、表6结果可以看出，施用本发明实施例1、实施例2、实施例3的调理剂，对提高土壤微生物数量和酶活性、改善土壤有机质和养分供应等，均具有较好的效果。由此可见，采用本发明提供的调理剂，对增加旱地作物产量、改善红壤旱地的理化性质具有良好效果，为我国南方红:装旱地大面积持续增产和增收提供了重要保障。虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然其并非用以限定本发明，任何熟习此技艺者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，因此本发明的保护范围当以前述权利要求书所界定者为准。权利要求1、一种用于红壤旱地的生物-化学调理剂，其特征在于，所述调理剂按重量计含有40至50份腐殖酸，20至30份纳米碳酸钙，10至20份磷酸二氢钾以及10至20份哈茨木霉(T.harzianum)的繁殖体厚垣孢子。2、按照权利要求1所述的调理剂，其特征在于，所述腐殖酸研磨过100目筛，所述磷酸二氢钾研磨过100目筛。3、一种如权利要求1或2所述调理剂的制备方法，其特征在于，所述方法包括步骤将所述40至50份腐殖酸、所述20至30份纳米碳酸钙和10至20份磷酸二氢钾均勻混合后置于容器内；再加入所述10至20份哈茨木霉的繁殖体厚垣孢子，在容器内充分混合而成。4、一种如权利要求1或2所述调理剂在改善红壤旱地的理化性质、增加红壤旱地农作物产量方面的用途。全文摘要本发明提供了一种用于红壤旱地的生物-化学调理剂，该调理剂按重量计含有40至50份腐殖酸(需研磨过100目筛)，20至30份纳米碳酸钙，10至20份磷酸二氢钾(需研磨过100目筛)以及10至20份哈茨木霉(T.harzianum)的厚垣孢子。本发明的生物-化学复合调理剂，能够提高土壤微生物数量和酶活性、改善土壤有机质和养分供应等，解决了我国南方红壤地区旱地土壤中磷钾等养分缺乏、钙元素严重不足而导致农作物产量低的问题。文档编号C09K17/40GK101550342SQ200810089488公开日2009年10月7日申请日期2008年4月3日优先权日2008年4月3日发明者楠孙,曾希柏,李莲芳,白玲玉,罗尊长,高菊生申请人:中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所