本发明涉及土壤调节剂领域，尤其涉及一种土壤调理改良剂及其制备和使用方法。
背景技术：
土壤是陆生植物生长的载体，植物生长所需的大部分营养元素是从土壤中获得的，土壤特性决定了植物能否健康的生长。在土壤生态系统中，纤维素类物质(主要来源于植物)与甲壳素类物质(主要来源于软体动物、节肢动物、昆虫、菌类等)之间存在着相互转换和生物信息传递的关系，构成物质和信息的循环链，维系着土壤生态系统的平衡。然而，随着经济社会的不断发展，我国的土壤资源严重不足。而且由于某些不合理的利用，比如肥料的不合理地施用、农药的过量喷洒、超负荷放牧等等，致使土壤中软体类动物、节肢类动物、昆虫、菌类等大量消失，导致了甲壳素物质的大量流失，破坏了纤维素类物质与甲壳素类物质之间的转换和循环，进而破坏了土壤生态系统的平衡，造成了土壤的严重退化。主要表现为土壤紧实与硬化、侵蚀、盐碱化、酸化、元素失衡、化学污染、有机质流失和动植物区系的退化等。据统计，因水土流失、盐渍化、沼泽化、土壤肥力衰减和土壤污染及酸化等造成的土壤退化总面积约46亿hm2，占全国土地总面积的40％，是全球土壤总面积的1/4。土壤退化的结果是土壤生产力降低，作物品质下降，甚至有毒元素富集。因此，如何保持土壤质量、改善酸碱土壤、解除土壤毒性、减少土传病害传播，成为人们关注的焦点。
应用土壤改良剂是修复退化土壤的重要措施之一。土壤改良剂能有效地改善土壤理化性状和土壤养分状况，并对土壤微生物产生积极影响，从而提高退化土壤的生产力。因此，土壤改良剂的研究与发展对于土壤退化有着极其重要的作用。
现有技术中，不论是国内还是国外，存在很多调理和改良土壤作用的产品和技术。然而，绝大多数产品和技术没有把土壤系统作为一个有生命活性的有机整体来看待，而是孤立地对待土壤中的某一个或某几个组成部分或功能，只是对其部分进行改进，而不是进行整体调理或改良。因此，导致产品和技术的使用效果大大折扣，其功效也难以持续。
为了突破现有技术中在研究理念和出发点方面存在的这种局限性，需要提供一种新的土壤改良剂、其制备方法以及使用方法。除了能够降低成本之外，这种新的土壤改良剂、其制备方法以及使用方法还能够将土壤系统作为一个有生命活动的有机整体来对待，以修复和维护土壤的生态平衡为出发点，以增加土壤有机质含量、促进土壤形成更多的团粒结构、促进益生菌的繁殖和维持土壤的微生物生态平衡、调理植物生长和促进植物生根等相互关联的方方面面作为手段，从而达到改良土壤、防止水土流失、促进农作物生长、减少化学肥料和化学农药的用量以及提高农作物抗旱抗涝抗高温紫外线的综合效果。
本发明提供了这样一种新的土壤改良剂、其制备方法以及使用方法。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种新的土壤改良剂、其制备方法以及使用方法。
根据本发明的第一方面，提供一种制备土壤调理改良剂的方法，所述方法包括如下步骤：
利用生物质形成包含水溶性有机营养物质的溶液；
用有机弱酸溶液将所述溶液的ph值调到弱酸性，从而形成弱酸性溶液；和
向所述弱酸性溶液中加入甲壳素。
根据本发明的一个实施方式，利用生物质形成包含水溶性有机营养物质的溶液的步骤包括以下步骤：
使所述生物质发酵；
提取发酵产物中溶于水的部分，获得发酵后的浓缩液；和
稀释所述浓缩液，使有机质含量达到大约200克/升的水平，从而得到所述溶液。
根据本发明的一个实施方式，使所述生物质发酵的所述步骤包括：将生物质与甲壳素、水、秸秆腐熟剂、氮肥、磷肥、钾肥、红糖和硫酸铈混合形成混合物，然后在常温常压发酵。
根据本发明的一个实施方式，生物质包括海藻、小麦秸、大麦秸、燕麦秸、稻杆、玉米秸、高粱杆、大豆秸秆、稻壳、燕麦壳、小麦壳、大麦壳、棉籽壳、荞麦壳、高粱壳、玉米穗轴、棉花、椰子毛、酒糟、醋糟、木薯渣、糖渣、糠醛渣、蔗渣、豆粕、棉粕、谷物残渣、锯末、木屑、刨花板、废纸、草、海草、动物粪便、动物皮毛中的一种或多种或其任意组合。
在一个优选的实施方式中，使所述生物质发酵的所述步骤包括：将秸秆、海藻、鸡粪或羊粪、甲壳素、水、秸秆腐熟剂、氮肥、磷肥、钾肥、红糖和硫酸铈混合形成混合物，然后在常温常压发酵。优选地，秸秆、海藻、鸡粪或羊粪、甲壳素、水、秸秆腐熟剂、氮肥、磷肥、钾肥、红糖和硫酸铈之间的比例为按质量计100:10:10:2:30:0.5:1:0.5:0.5:0.2:0.01。
在一个优选的实施方式中，使所述生物质发酵的步骤还包括向所述混合物中加入菌种，例如液态发酵菌，从而提高发酵的效率。
在一个实施方式中，有机弱酸溶液包含乙酸、氨基酸、柠檬酸、水杨酸或其任意组合。优选地，有机弱酸溶液包含乙酸、氨基酸、柠檬酸、水杨酸。
在一个优选的实施方式中，有机弱酸溶液是水与乙酸、氨基酸、柠檬酸、水杨酸的混合物。优选地，该混合物中各成分之间的质量比是水:乙酸:氨基酸:柠檬酸:水杨酸为大约(50-60):(25-35):(8-12):(2-4):(1.5-3)之间，优选地大约为55:30:10:3:2。
在一个优选的实施方式中，所述弱酸性溶液的ph为大约3-4，优选为大约3.5。
在一个实施方式中，向所述弱酸性溶液中加入甲壳素的步骤包括向所述弱酸性溶液中加入甲壳素与水的混合物或加入甲壳素、褐藻类聚糖与水的混合物。
在一个实施方式中，在所述甲壳素与水的混合物中，水与甲壳素之间的质量比为50:5。优选地，所述包含水溶性有机营养物质的溶液与所述甲壳素与水的混合物之间的质量比为8:2。
在一个实施方式中，在所述甲壳素、褐藻类聚糖与水的混合物中，水:甲壳素:褐藻类聚糖之间的质量比为30:5:1。优选地，所述包含水溶性有机营养物质的溶液与所述甲壳素、褐藻类聚糖与水的混合物之间的质量比为8:2。
在一个实施方式中，向所述弱酸性溶液中加入甲壳素与水的混合物或加入甲壳素、褐藻类聚糖与水的混合物的步骤包括如下步骤：
将所述弱酸性溶液引入到反应釜中；和
在常温常压下，在30分钟内，向含有所述弱酸性溶液的反应釜中加入所述甲壳素与水的混合物或所述甲壳素、褐藻类聚糖与水的混合物，同时以30分钟/转的速度进行搅拌。
在一个实施方式中，本发明的制备土壤调理改良剂的方法还包括如下步骤：
在向所述弱酸性溶液中加入甲壳素与水的混合物或加入甲壳素、褐藻类聚糖与水的混合物的所述步骤之后，将所述混合物充分搅拌均匀，并利用高速剪切机，以循环往复的方式剪切大约60分钟。
在一个实施方式中，利用生物质形成包含水溶性有机营养物质的溶液的步骤包括：将所述生物质闷堆放置3-7天；提取所述生物质中的水溶性部分；和进行固液分离。
在一个优选的实施方式中，所述将生物质闷堆放置3-7天包括：在闷堆过程中，将所述生物质混合均匀，再次闷堆放置。
根据本发明的第二方面，提供一种土壤调理改良剂，例如由本发明的任何一种方法制备的那些土壤调理改良剂。
在一个实施方式中，本发明的土壤调理改良剂包含源自生物质的有机质、甲壳素、氮、磷、钾、硫酸铈、氨基酸、水杨酸、柠檬酸，其中所述甲壳素是可溶的，其以大约20-45克/升，例如大约20克/升、大约25克/升、大约30克/升、大约35克/升、大约40克/升、大约45克/升或上述任意两个数值之间的值的量存在于所述土壤调理改良剂中，优选以大约30克/升的量存在于所述土壤调理改良剂中。
在一个实施方式中，以1升计，本发明的土壤调理改良剂包含大约100克源自生物质的有机质、大约30克氮、大约20克磷、大约20克钾、大约30克甲壳素、大约0.5克硫酸铈、大约20克氨基酸、大约2克水杨酸、大约3克柠檬酸。
根据本发明的第三方面，还提供一种使用土壤调理改良剂的方法。
在一个实施方式中，使用土壤调理改良剂的方法包括土壤施用、叶面喷施、种子/苗施用或其任意组合。
上述概述仅仅是为了说明的目的，并不意图以任何方式进行限制。除上述描述的示意性的方面、实施方式和特征之外，通过参考以下的详细描述，本发明进一步的方面、实施方式和特征将会是容易明白的。
有益技术效果
本发明的土壤调理改良剂、其制备方法以及使用方法是基于土壤系统有机而不可分割的理念，通过使用环境友好型的原料和工艺技术，使本发明的土壤调理改良剂更仿生，其各成分之间的组成和比例也是仿生的，因而更合理、更有利于土壤和植物的吸收，从而起到调理和改良土壤、维系土壤自身的生态平衡以及促进植物生长的综合性的功效。相对于现有的土壤改良剂，本发明的土壤调理改良剂具有诸多优势，例如：
给土壤提供高活性有机质，促进土壤团粒结构的形成；
提供丰富的甲壳质类物质，给益生菌提供适宜的微生态环境，促进土壤自身微生态环境的平衡；
抑制土壤中有害微生物的繁殖和蔓延；
促进土壤中的无机组分、有机成分、微生物系统、养分、水分、气体、热(能)量、植物等各个要素的之间形成良性循环和生态平衡；
由于在发酵和酸化两个反应当中都加入了足量的甲壳质类物质，其在本发明的土壤调理改良剂中的是完全水溶性的，生物活性很高，能被土壤充分的吸收利用。
因此，本发明的土壤调理改良剂发挥的功效是整体性的、综合性的、可持续性的、环境友好性的，从而有助于维持生态平衡以及促进农业的可持续发展。
应当注意，本发明的保护范围不被上述技术效果或优势所限制，例如不必同时实现上述的优势。
具体实施方式
土壤与周围相关的要素，组成一个生态系统。土壤中有机质含量的增加、团粒结构比率的增加、益生菌活跃度的增加等，都基于土壤生态系统的平衡。因此，维系土壤生态系统的平衡是调理、改良或修复土壤的成败关键。
而土壤生态系统的平衡，主要是指微生物生态系统的平衡。但是，由于存在长期普遍的滥用化学肥料和农药、土壤盐碱化、土壤酸化、土壤沙化、水土流失等诸多不利因素的影响，土壤中微生物的生态系统平衡正在不断遭受破坏。
申请人发现，适量甲壳质类物质的存在对于维系土壤中微生物生态系统平衡至关重要；同时，乙酸、水杨酸、柠檬酸、腐植酸、氨基酸、稀土元素等物质以及有机质发酵后的产物，对于维系土壤生态系统平衡以及促进植物生长都发挥着重要的作用。而且，无论是乙酸、水杨酸、柠檬酸、腐植酸、氨基酸、稀土元素等物质，还是甲壳质类物质，都是自然界中的土壤自身就具有的物质，是维系土壤中微生物生态系统平衡的物质基础。因此，适时和适量的补充上述物质，不仅能够调理和改良土壤，还能够实现农作物的优质高产，从而实现环境效益和经济效益双丰收。
根据本发明的第一方面，提供一种制备土壤调理改良剂的方法，所述方法包括如下步骤：
利用生物质形成包含水溶性有机营养物质的溶液；
用有机弱酸溶液将所述溶液的ph值调到弱酸性，从而形成弱酸性溶液；和
向所述弱酸性溶液中加入甲壳素。
根据本发明的一个实施方式，利用生物质形成包含水溶性有机营养物质的溶液的步骤包括以下步骤：
使所述生物质发酵；
提取发酵产物中溶于水的部分，获得发酵后的浓缩液；和
稀释所述浓缩液，使有机质含量达到大约200克/升的水平，从而得到所述溶液。
根据本发明的一个实施方式，生物质可以是农业废弃物，如秸秆、豆粕、棉粕等；动物皮毛或粪便，比如鸡粪、猪皮等；工业废弃物，比如比如酒糟、醋糟、木薯渣、糖渣、糠醛渣等；生活垃圾，比如厨余垃圾等；或藻类，比如海藻等。例如，所述生物质可以包括但不限于以下中的一种或多种：小麦秸、大麦秸、燕麦秸、稻杆、玉米秸、高粱杆、大豆秸秆、稻壳、燕麦壳、小麦壳、大麦壳、棉籽壳、荞麦壳、高粱壳、玉米穗轴、棉花、椰子毛、蔗渣、谷物残渣、锯末、木屑、刨花板、废纸、草、海藻、海草、动物粪便、动物皮毛或其任意组合。
在优选的实施方式中，所述生物质包括海藻。在一个实施方式中，海藻以质量计占所述生物质总体的大约1％-100％。例如，海藻以质量计占所述生物质总体的大约1％、大约5％、大约10％、大约15％、大约20％、大约25％、大约30％、大约35％、大约40％、大约45％、大约50％、大约60％、大约70％、大约80％、大约90％、大约100％或上述数值任意两者之间的范围。处于节约成本的考虑，海藻可以以质量计占所述生物质总体的大约1％至大约5％，优选大约为3％。
在优选的实施方式中，所述生物质包括海藻、动物粪便和/或农业废弃物，比如麦秸、稻杆、玉米秸等。在一个实施方式中，所述海藻与动物粪便按质量计的比例为大约9:1至大约1:9，比如大约9:1、大约8:2、大约1:1、大约9:1等，优选为大约1:1。在一个实施方式中，海藻和农业废弃物按质量计的比例为大约10:1至大约1:10，比如大约10:1、大约9:1、大约8:2、大约1:1、大约9:1、大约10:1等。处于节约成本的考虑，海藻、动物粪便和农业废弃物以质量计的比例可以为大约1:1:10。
根据本发明的一个实施方式，使所述生物质发酵的所述步骤包括：将生物质与甲壳素、硫酸铈、水等混合形成混合物，然后在常温常压发酵。在一个实施方式中，使所述生物质发酵的所述步骤还包括向所述生物质中加入有机物料腐熟剂，以快速熟化所述生物质。在一个实施方式中，所述腐熟剂的非限制性的例子包括畜禽粪便专用腐熟剂、秸杆专用腐熟剂等。优选地，所述有机物料腐熟剂为秸秆腐熟剂。在一个实施方式中，生物质与有机物料腐熟剂按质量计的比例为大约160:1至大约300:1，例如大约160:1、大约200:1、大约210:1、大约220:1、大约230:1、大约240:1、大约250:1、大约260:1、大约270:1、大约280:1、大约290:1、大约300:1或上述任意数值之间的范围，优选为大约200:1。
在一个实施方式中，使所述生物质发酵的所述步骤还包括：向所述生物质中加入特定营养物以给微生物喂食，从而显著提高生物质发酵的效率。优选地，营养物是氮肥、磷酸、钾肥和食用糖(例如红糖)的混合物。营养物的非限制性实例还包括食品产品，例如，谷物、蔬菜、红糖等；食品产品的残留物，例如，如米糠的作物产品的残留物，或肉类产品的残留物，例如，牛肉、鸡肉、猪肉等的汤汁、炼油、肉汤或提取物；或其混合物。在一个实施方式中，营养物是食物残渣等人类的废弃物。在这样的实施方式中，方法还包括先将这些废弃物杀菌灭活，进行无害化处理；检验其中的养分含量；将其加入到生物质中。在一个实施方式中，生物质与营养物按质量计的比例为大约50:1至大约200:1，例如大约50:1、大约60:1、大约70:1、大约80:1、大约100:1、大约150:1、大约200:1或上述任意数值之间的范围，优选为大约60:1。
在一个实施方式中，作为发酵培养基的营养物质加入的氮肥、磷肥、钾肥没有具体的限制，只要是市场上流通的符合质量标准的均可使用。氮肥主要是指尿素、硫酸铵、氯化铵、氨水、硝酸铵以及含有氮元素的复合肥。磷肥主要是指过磷酸钙、钙镁磷肥、磷酸一铵、磷酸二铵以及其它含有磷元素的复合肥。钾肥主要是指硫酸钾、氯化钾、磷酸二氢钾以及其它含有钾元素的复合肥。例如，氮肥可以是硫酸铵和尿素(1:1的比例)，磷肥可以是过磷酸钙，钾肥可以是硫酸钾。
在一个实施方式中，使所述生物质发酵的所述步骤还可包括：对所述生物质进行预处理的步骤。在一个实施方式中，预处理包括物理处理，比如机械粉碎、蒸汽爆碎、热液分解和超声波处理、高能辐射等；化学处理，比如酸处理、碱处理、酸催化有机溶剂处理、氧化处理；或上述处理的任意组合。
在一个实施方式中，使所述生物质发酵的所述步骤还可包括：将所述生物质闷堆放置一段时间，优选3-7天。在一个优选的实施方式中，闷堆放置和机械搅拌交替进行若干循环。
根据本发明的一个实施方式，使所述生物质发酵的所述步骤包括：将生物质与甲壳素、水、秸秆腐熟剂、氮肥、磷肥、钾肥、红糖和硫酸铈混合形成混合物，然后在常温常压发酵。在一个优选的实施方式中，使所述生物质发酵的所述步骤包括：将秸秆、海藻、鸡粪或羊粪、甲壳素、水、秸秆腐熟剂、氮肥、磷肥、钾肥、红糖和硫酸铈混合形成混合物，然后在常温常压发酵。优选地，秸秆、海藻、鸡粪或羊粪、甲壳素、水、秸秆腐熟剂、氮肥、磷肥、钾肥、红糖和硫酸铈之间的比例为按质量计100:10:10:2:30:0.5:1:0.5:0.5:0.2:0.01。
在一个优选的实施方式中，使所述生物质发酵的步骤还包括向所述混合物中加入菌种，例如液态发酵菌，从而提高发酵的效率。
根据本发明的一个实施方式，提取发酵产物中溶于水的部分的所述步骤包括通过过滤的方式，例如使用压滤机或自然沉降，提取发酵产物中的有机营养物质。在一个实施方式中，提取发酵产物中溶于水的部分的所述步骤包括：在发酵完成后，静置，导出上层清液，然后用高速甩干机过滤下层部分，将水溶部分(浓缩液)汇总到反应釜里。
根据本发明的一个实施方式，提取发酵产物中溶于水的部分的所述步骤还包括浓缩获得的有机营养物质的水溶液。浓缩的手段是本领域技术人员熟知的。
在优选的实施方式中，有机弱酸选自乙酸、氨基酸、柠檬酸、水杨酸或其任意组合。更优选地，有机弱酸是乙酸、氨基酸、柠檬酸、水杨酸的组合。相应地，所述有机弱酸溶液可以优选地包含乙酸、氨基酸、柠檬酸、水杨酸或其任意组合，更优选地，有机弱酸溶液包含乙酸、氨基酸、柠檬酸、水杨酸。在一个优选的实施方式中，有机弱酸溶液是水与乙酸、氨基酸、柠檬酸、水杨酸的混合物。优选地，该混合物中各成分之间的质量比是水:乙酸:氨基酸:柠檬酸:水杨酸为大约(50-60):(25-35):(8-12):(2-4):(1.5-3)之间，优选地为大约55:30:10:3:2。在一个实施方式中，乙酸、水杨酸、柠檬酸是来自商售的纯品。
在一个优选的实施方式中，所述弱酸性溶液的ph为大约3到大约4，例如大约3、大约3.5、大约4或这些值任意两者之间的范围。优选地，所述弱酸性溶液的ph为大约3.5。
在一个实施方式中，向所述弱酸性溶液中加入甲壳素的步骤包括向所述弱酸性溶液中加入甲壳素与水的混合物或加入甲壳素、褐藻类聚糖与水的混合物。
在一个实施方式中，在所述甲壳素与水的混合物中，水与甲壳素之间的质量比为大约100:5至大约20:5，例如大约90:5、大约80:5、大约70:5、大约50:5、大约40:5、大约30:5、大约20:5或上述数值任意两者之间的范围，优选地，为大约50:5。
在一个实施方式中，优选地，所述包含水溶性有机营养物质的溶液与所述甲壳素与水的混合物之间的质量比为大约20:2至大约5:2，例如大约20:2、大约15:2、大约10:2、大约8:2、大约5:2或上述数值任意两者之间的范围。优选地，所述包含水溶性有机营养物质的溶液与所述甲壳素与水的混合物之间的质量比为大约8:2。
在一个实施方式中，在所述甲壳素、褐藻类聚糖与水的混合物中，水:甲壳素:褐藻类聚糖之间的质量比为大约30:5:1。优选的，甲壳素的相对分子量在五万以内，褐藻类聚糖的相对分子量在七万以内。
在一个实施方式中，向所述弱酸性溶液中加入甲壳素与水的混合物或加入甲壳素、褐藻类聚糖与水的混合物的步骤包括如下步骤：
将所述弱酸性溶液引入到反应釜中；和
在常温常压下，在30分钟内，向含有所述弱酸性溶液的反应釜中加入所述甲壳素与水的混合物或所述甲壳素、褐藻类聚糖与水的混合物，同时以30分钟/转的速度进行搅拌。
在一个实施方式中，本发明的制备土壤调理改良剂的方法还包括如下步骤：
在向所述弱酸性溶液中加入甲壳素与水的混合物或加入甲壳素、褐藻类聚糖与水的混合物的所述步骤之后，将所述混合物充分搅拌均匀，并利用高速剪切机，以循环往复的方式剪切大约60分钟。
根据本发明的第二方面，提供一种土壤调理改良剂，例如由本发明的任何一种方法制备的那些土壤调理改良剂。
在一个实施方式中，本发明的土壤调理改良剂包含源自生物质的有机质、甲壳素、氮、磷、钾、硫酸铈、氨基酸、水杨酸、柠檬酸，其中所述甲壳素是可溶的，其以大约20-45克/升，，例如大约20克/升、大约25克/升、大约30克/升、大约35克/升、大约40克/升、大约45克/升或上述任意两个数值之间的值的量存在于所述土壤调理改良剂中，优选以大约30克/升的量存在于所述土壤调理改良剂中。
在一个实施方式中，以1升计，本发明的土壤调理改良剂包含大约100克源自生物质的有机质、大约30克氮、大约20克磷、大约20克钾、大约30克甲壳素、大约0.5克硫酸铈、大约20克氨基酸、大约2克水杨酸、大约3克柠檬酸。
在一个实施方式中，本发明的土壤调理改良剂还可以包含螯合态的中量和/或微量元素，例如水溶性的呈离子化的钙、镁、硫、铜、锰、锌、硼、钼和铁等。
根据本发明的第三方面，还提供一种使用土壤调理改良剂的方法。
在一个实施方式中，使用土壤调理改良剂的方法包括土壤施用、叶面喷施、种子/苗施用或其任意组合。
根据本发明的一个实施方式，当用于土壤施用时，本发明的土壤调理改良剂的用量可以为大约10公斤/次/亩、大约8公斤/次/亩、大约5公斤/次/亩、大约3公斤/次/亩或上述数值任意两者之间的范围，优选大约5公斤/次/亩。优选地，本发明的土壤调理改良剂施用的频率为大约1次/两个月，即，6次/年。在一个实施方式中，本发明的土壤调理改良剂可以与浇水或施肥同时施用。优选地，本发明的土壤调理改良剂在使用前被稀释大约100倍。在一个实施方式中，本发明的土壤调理改良剂可以与任何非碱性、非氧化性类肥料混合使用。
根据本发明的一个实施方式，当用于叶面施用时，本发明的土壤调理改良剂可以在使用前被稀释大约500倍。当用于用于正常耕作的农田时，在整个生长季节喷施4-8次，苗期或发芽期喷施1次，花前喷施2次，花后喷施2次，生长后期喷施1次。优选地，相邻两次的时间间隔为7-10天。当用于没有种植农作物的荒地或休耕地时，施用的频率为大约1次/15，,6-8次/年。
根据本发明的一个实施方式，当用于种子/苗施用时，本发明的土壤调理改良剂可以在使用前被稀释大约100倍，然后将其用于浸泡植物的种子4个小时，或将其用于蘸根3-5秒。
以下通过实例来说明本发明植物营养液的制备方法和效果。
实例1：本发明的土壤调理改良剂的制备
a.生物质发酵
在一个用玻璃钢材质制作的50立方的半封闭容器(发酵罐)内，按质量计加入以下原材料：100公斤农作物秸秆(麦秸或水稻秸秆或玉米秆或棉花秸秆或甘蔗秸秆或谷子秸秆，质量以含水15％计算)、10公斤工业海藻酸、10公斤鸡粪或羊粪或牛粪或猪粪(质量以含水15％计算)、2公斤甲壳素(相对分子量小于五万，获自山东省奥康生物科技有限公司)、30公斤水、0.5公斤秸秆腐熟剂(广东省碧沃丰生物有限公司出品)、1公斤氮肥(由尿素和硫酸铵组成，尿素:硫酸铵＝1:1)、0.5公斤钾肥(由硫酸钾和氯化钾组成，硫酸钾:氯化钾为1:1)、0.5公斤磷肥(普通过磷酸钙或钙镁磷肥)、0.2公斤红糖(工业级)和0.01公斤硫酸铈(稀土，化学纯的工业制成品)，用机械搅拌混合均匀，物料的体积以占据发酵罐的80％为宜。在常温常压，半封闭性地闷堆放置3-7天。堆心达到温度70℃时，再次用机械搅拌混合均匀，再次闷堆放置。循环操作。直至混合均匀后，没有粪味并且有轻微的氨味为止。
b.从发酵产物中提取含有有机营养物质的溶液
发酵完成后，静置，导出上层清液，然后用高速甩干机过滤下层部分。将水溶部分(浓缩液)汇总到反应釜里。
稀释所述浓缩液，使有机质含量达到大约200克/升的水平。
c.用有机弱酸溶液调节上述溶液的ph值
用以质量计水:乙酸:氨基酸:柠檬酸:水杨酸＝55:30:10:3:2的混合物(乙酸、氨基酸、柠檬酸、水杨酸都是工业级的纯物质)，将发酵后的稀释液的酸碱度调到ph＝3.5。
d.加入甲壳素、褐藻类聚糖与水的混合物。
在搅拌下，以按质量计8:2(上述溶液与待加入的混合物)的比例，向上述溶液加入水、壳聚糖(相对分子量小于五万，获自山东省奥康生物科技有限公司)、褐藻类聚糖(相对分子量小于七万，获自山东省奥康生物科技有限公司)的混合物，其中水、壳聚糖、褐藻类聚糖三者之间的质量比为30:5:1。常温常压下进行反应。
具体如下操作：使用12千升的反应釜，釜内预先放进8千升上述ph＝3.5的溶液。在搅拌下(搅拌的速度为30转/分钟)，在30分钟内，向釜内加入2千升水、壳聚糖和褐藻类聚糖的混合物。
在其他实施方式中，也用其他的搅拌速度和加料速度来操作，但是，上述搅拌速度和加料速度得到的土壤调理改良剂的效果更好。
e.高速剪切机搅拌
用高速剪切机循环搅拌上述产物，剪切60分钟，以使反应更加充分、物料更加均匀细腻。
实例2：田间试验——提高土壤团粒结构比率
将本发明的土壤调理改良剂以及对照分别用于土壤施用、叶面喷施与种子/苗处理，每次试验重复5次。
本发明的土壤调理改良剂或对照施用方案如下：
(1)土壤施用
将本发明的土壤调理改良剂稀释100倍后，随水均匀冲施或与施肥同时进行。用量为5公斤/次/亩。1次/两个月，共计6次/年。
对照使用清水来代替本发明的土壤调理改良剂，其他与上述方案一样。
本发明的试验方案和对照方案均如下进行土壤施肥：
常规复合肥(16氮-16磷-16钾)，共分四次使用。小麦、水稻、玉米、番茄和西瓜的用量大约为80公斤/亩/季。第一次在播种前以底肥的形式施入土壤，20公斤/亩，随即浇水；第二次在幼苗期以追肥的形式施入土壤，15公斤/亩，随即浇水；第三次在开花前以追肥的形式施入土壤，25公斤/亩，随即浇水；第四次在结实后以追肥的形式施入土壤，20公斤/亩。
(2)叶面喷施
(2.1)正常耕作的农田
将本发明所涉及的土壤调理剂和改良剂稀释500倍，整体均匀细密喷雾，用量为30-50公斤稀释液/亩，以植物叶子正反面都被稀释液打湿为准。整个生长季节喷施4-8次，苗期或发芽期喷施1次，花前喷施2次，花后喷施2次，生长后期喷施1次。全程喷施6次。相邻两次的时间间隔为7-10天。
对照使用稀释200倍的尿素与稀释200倍的磷酸二氢钾的混合水溶液来代理本发明的土壤调理改良剂，其他与上述方案一样。
(2.2)用于没有种植农作物的荒地或休耕地
将本发明所涉及的土壤调理剂和改良剂稀释500倍，对着土壤上的附着物，整体均匀细密喷雾，用量为50公斤稀释液/亩。1次/15天，共计6-8次/年，相邻两次的时间间隔为10天。
对照使用稀释200倍的尿素与稀释200倍的磷酸二氢钾的混合水溶液来代理本发明的土壤调理改良剂，其他与上述方案一样。
(3)种子/苗处理
对于种子，将本发明所涉及的土壤调理改良剂稀释100倍，浸泡农作物或植物的种子4个小时。对照使用稀释200倍的尿素与稀释200倍的磷酸二氢钾的混合水溶液代替本发明所涉及的土壤调理改良剂，其他与本发明方案一样。
对于准备移栽的种苗，将本发明所涉及的土壤调理改良剂稀释100倍，用稀释液蘸根3-5秒。对照使用稀释200倍的尿素与稀释200倍的磷酸二氢钾的混合水溶液代替本发明所涉及的土壤调理改良剂，其他与本发明方案一样。
现将本发明的土壤调理改良剂与对照的使用结果列于下表1中：
表1：本发明的土壤调理改良剂与对照在提高土壤团粒结构比率方面的比较。
实例3：田间试验——提高土壤有机质含量
按照实施例2的施用方案施用本发明制备的土壤调理改良剂和对照，每次试验重复5次。
现将本发明的土壤调理改良剂与对照的使用结果列于下表2中：
表2：本发明的土壤调理改良剂与对照肥料在提高土壤有机质含量方面的比较。
实例4：田间试验——降低重(连)茬发病率
按照实施例2的施用方案施用本发明制备的土壤调理改良剂和对照，每次试验重复5次。
现将本发明的土壤调理改良剂与对照的使用结果列于下表3中：
表3：本发明的土壤调理改良剂与对照在降低重茬发病率方面的比较。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到其各种变化或替换，这些都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。