本发明属于农业肥料加工
技术领域：
，具体的，本发明涉及一种土壤营养活化剂及其制备的
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。
背景技术：
：盐碱土在我国分布范围很广，总面积3667万公顷，居世界第四位，其中盐碱耕地近670万公顷，约占全国耕地的5％。盐碱土也称盐渍土，包括盐土和碱土两种性质不同的土壤。当土壤表层中的可溶性盐类超过0.1％时，即为盐化土壤，当总盐量超过1％时，称为盐土。而当土壤表层含较多的碳酸钠时，会使土壤呈强碱性，交换性钠离子占阳离子交换量的百分比超过5％时称为碱化土壤，超过15％时便形成碱土，土壤盐碱化就是指土壤含盐量太高(超过0.3％)，而使农作物低产或不能生长。盐碱地的主要特点是含有较多的水溶性盐或碱性物质。由于盐分多，碱性大，使土壤腐殖质遭到淋失，土壤结构受到破坏，表现为湿时黏，干时硬，土表常有白色盐分积淀，通气、透水不良，严重的会造成植物萎蔫、中毒和烂根死亡。尤其是保护地区，由于常年使用化肥、不当使用化肥和粪肥等原因，造成土壤次生盐渍化相当严重，累积在土壤中的高含量盐分导致地力下降、土壤板结、作物养分失调，单位有效养分的增产率下降，土壤恶化程度严重，对大气和水资源造成不容忽视的污染，还造成瓜果蔬菜等农产品品质变差，直接影响增产增收，甚至严重影响人们的身体健康。土地盐碱化亦成为农业生态环境退化的重大问题之一。目前常用的盐碱地改良的方法有三种，一是通过加入酸性土壤调理剂，调节土壤的ph，降低土壤的碱性，二是减低土壤的盐分，改善土壤的物理结构，三是改善微生物环境，提高养分的有效性。当前国内盐碱地改良剂的研究发明主要集中保水剂(cn201310069798、cn201210400569、cn201410455604等)改善土壤结构；传统磷石膏(cn201210400569、cn201310386417)等调节离子平衡，补充营养元素；生物菌剂等(cn201110209123、cn201210263257、cn201110347412)。如cn101781566a公开了一种钠质碱化土壤改良剂，主要组成为磷石膏50-90份、碳酸氢铵5-30份、硫酸钾3-28份、蛭石2-30份、腐殖酸5-35份。所述改良剂具有调节土壤ph值，提高土壤水分的渗入性能，激活土壤营养元素的功能。但是该技术改良速度较慢，较适合轻度钠质碱化土壤，不能快速改良高ph值和高碱化度土壤。传统盐碱土改良剂在使用时容易出现改良效果不佳、氮磷钾严重富集、生物菌剂应用局限大的问题，具有施用量大、施用时间受限、持效短、运输和使用人工成本高等特点，而新型生物菌剂制备成本较高、应用试验少，对环境安全性的评价不够完善。随着土壤改良方法研究的深入，盐碱地改良领域对材料选择要求越来越高，需要综合考虑原料的改良性能、经济成本和环境成本等多方面因素，择优应用。近几年，以天然原料制备的土壤改良剂受到欢迎，尤其是以天然原料与有机质组成的液态土壤营养活化剂，成为未来肥料
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的研究重点。例如，在土壤改良剂中添加活性炭，活性炭是一种多孔性的物质，具有发达的、大小不同的孔隙结构，具有很强的吸附作用。其中，竹炭中含有磷、钾、钙、镁等多种元素，不仅具有改善土壤结构、防止土壤板结，调节土壤温度，保水保肥的功能，还能释放所含的矿质元素，平衡养分的供给，同时还能吸附土壤中的农药、重金属及化肥的残留。因此，需要在现有天然原料的基础上进行研究，使用多种天然原料制备适用于盐碱地的改良剂，克服现有技术的不足。技术实现要素：针对现有盐碱地改良剂存在改良效果不佳、氮磷钾严重富集、生物菌剂应用局限大的技术现状，本发明旨在于提供一种适用于盐碱地改良的土壤营养活化剂及其制备方法，通过采用多种天然炭及有机质为主要原料，提供一种富含稳定态有机碳、绿色无污染的土壤营养活化剂，该土壤营养活化剂能够有效改良土壤结构，调节土壤ph，提高土壤透气性、保水性，同时促进西瓜植株生长，提高西瓜的内在、外在品质，对于盐碱地改良
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具有广泛地实用性。本发明提供一种适用于盐碱地改良的土壤营养活化剂，按照重量份计，包括竹炭150-175份、泥炭180-200份、椰壳活性炭210-240份、腐叶土54-58份、蚯蚓粪110-130份、竹醋液28-34份、复合菌剂13-16份、氨基酸8-15份、海藻多糖7-9份、hno3溶液300-500份、h2o2溶液450-500份。更优选的，本发明提供一种适用于盐碱地改良的土壤营养活化剂，按照重量份计，本发明提供一种适用于盐碱地改良的营养活化剂，按照重量份计，包括竹炭160份、泥炭200份、椰壳活性炭230份、腐叶土56份、蚯蚓粪120份、竹醋液32份、复合菌剂15份、氨基酸10份、海藻多糖9份、hno3溶液500份、h2o2溶液500份。本发明为实现以上技术目的，具体提供一种适用于盐碱地改良的土壤营养活化剂的制备方法，具体步骤如下：(1)将竹炭、泥炭和椰壳活性炭混合后进行风干处理，风干后制成粉末，在室温条件下加入hno3溶液和h2o2溶液，进行氧化，处理后按一定的比例加人水，得到混合物料a。(2)将腐叶土和蚯蚓粪粉碎，然后加入竹醋液和水，使得该原料的含水量控制在35％-55％之间，堆积发酵5-10天，得到第一次发酵产物；第一次发酵产物搅拌散热至室温，加入复合菌剂和水，搅拌均匀，含水量控制在60-80％，进行第二次发酵，发酵8-12天，得到混合物料b。(3)将混合物料a和混合物料b进行混合，边搅拌边按比例加入氨基酸、海藻多糖和水，得到土壤营养活化剂。本发明中，采用的椰壳活性炭是以椰子壳为原料，经炭化、活化、筛选、精制而成。本发明中，采用的竹炭是以竹废料为原料，经破碎、干燥、高温炭化、冷却后二次粉碎而成。本发明中，将竹炭、泥炭和椰壳活性炭混合后进行风干处理，风干后制成0.2-0.4mm的粉末。本发明中，采用的复合菌剂中至少包括枯草芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、解磷菌三种菌株发酵液的一种或两种以上。本发明中，优选的，复合菌剂采用以下方法制备获得：将枯草芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、解磷菌采用工业发酵罐分别发酵，所得发酵液按照草芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、解磷菌的重量比2:1:2的比例复配，经低温浓缩得复合菌剂，低温浓缩的温度为25℃。本发明中，腐叶土和蚯蚓粪堆积发酵时的温度为28℃-32℃。通过实施本发明具体的
发明内容，可以达到以下效果:(1)本发明以多种天然炭及有机质为主要原料，提供一种适用于盐碱地改良的土壤营养活化剂及其制备方法，与传统的土壤改良剂相比，该土壤营养活化剂能够有效活化土壤结构，提高土壤透气性、保水性，是一种富含稳定态有机碳、绿色无污染的土壤营养活化剂，对于盐碱地改良
技术领域：
具有广泛地实用性。(2)将本发明提供一种适用于盐碱地改良的土壤营养活化剂应用到盐碱地中，能够有效调节土壤酸碱度，改良后的土壤ph值由9.15降低至6.95，土壤颜色由白色变为黑色或深黑色，持水量最高达59.85％，土壤微生物数最高达2.47×108cfu/g，土壤炭含量明显增加，由零增至82％，对于盐碱地土壤改良具有突出的效果，同时，能够促进棉花根部生长，对于植物生长有促进作用。(3)将本发明提供一种适用于盐碱地改良的土壤营养活化剂应用到西瓜植株中，施用土壤活化剂的西瓜植株生长旺盛，分枝多，开花数多，座果率高，果实较大，可溶性糖含量较高，水分充足，施用土壤活化剂后的西瓜品质明显提升，西瓜果实糖分含量最高达到14.21±0.025％，纵径为20.15±0.055cm，西瓜香味、茎粗值明显高于微生物肥料组和清水组，可见，本发明制备的土壤活化液运用到西瓜的生产上不会对西瓜产生任何副作用，同时可以提高西瓜的内在、外在品质。附图说明图1显示为不同处理下的棉花根部生长情况对比图，①②号是施用实施例五组土壤营养活化剂的棉花根部，③④⑤号为对照组未使用的棉花根部。具体实施方式下面，举实施例说明本发明，但是，本发明并不限于下述的实施例。本发明中使用的原料和试剂:hno3溶液和h2o2溶液、竹炭、泥炭、椰壳活性炭和酵母菌均可从市场购买获得，枯草芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌购于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心。本发明中使用的仪器:粉碎机(河南通达重工科技有限公司)、手持折光仪，高速离心机，碱性滴定管，游标卡尺，研钵，离心管，锥形瓶，水果刀，试管。另外，在下述的说明中，如无特别说明，％皆指m/m质量百分比，本发明中选用的所有试剂、原料和仪器都为本领域熟知选用的，但不限制本发明的实施，其他本领域熟知的一些试剂和设备都可适用于本发明以下实施方式的实施。实施例一：首先制备复合菌剂，将枯草芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、解磷菌采用工业发酵罐分别发酵，所得发酵液按照草芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、解磷菌的重量比2:1:2的比例复配，经25℃低温浓缩得复合菌剂。将150kg竹炭、180kg泥炭和210kg椰壳活性炭混合后进行风干处理，风干后制成0.2mm的粉末，在室温条件下加入300kghno3溶液和450kgh2o2溶液，进行氧化，处理后按一定的比例加人水，得到混合物料a。然后将54kg腐叶土和110kg蚯蚓粪粉碎，然后按比例加入28kg竹醋液和水，使得该原料的含水量控制在35％之间，28℃的条件下堆积发酵5天，得到第一次发酵产物；第一次发酵产物搅拌散热至室温，加入13kg复合菌剂和水，搅拌均匀，含水量控制在60％，进行第二次发酵，发酵8天，得到混合物料b。最后将混合物料a和混合物料b进行混合，边搅拌边按比例加入8kg氨基酸、7kg海藻多糖和水，得到土壤营养活化剂。实施例二：将枯草芽孢杆菌和解磷菌采用工业发酵罐分别发酵，所得发酵液按照草芽孢杆菌、解磷菌的重量比2:1的比例复配，经25℃低温浓缩得复合菌剂。将162kg竹炭、195kg泥炭和230kg椰壳活性炭混合后进行风干处理，风干后制成0.3mm的粉末，在室温条件下加入400kghno3溶液和500kgh2o2溶液，进行氧化，处理后按一定的比例加人水，得到混合物料a。然后将56kg腐叶土和110kg蚯蚓粪粉碎，然后按比例加入32kg竹醋液和水，使得该原料的含水量控制在45％之间，28℃-32℃的条件下堆积发酵7天，得到第一次发酵产物；第一次发酵产物搅拌散热至室温，加入15kg复合菌剂和水，搅拌均匀，含水量控制在75％，进行第二次发酵，发酵10天，得到混合物料b。最后将混合物料a和混合物料b进行混合，边搅拌边按比例加入13kg氨基酸、8kg海藻多糖和水，得到土壤营养活化剂。实施例三：将巨大芽孢杆菌和解磷菌采用工业发酵罐分别发酵，所得发酵液按照巨大芽孢杆菌、解磷菌的重量比3:1的比例复配，经25℃低温浓缩得复合菌剂。将170kg竹炭、190kg泥炭和235kg椰壳活性炭混合后进行风干处理，风干后制成0.4mm的粉末，在室温条件下加入480kghno3溶液和480kgh2o2溶液，进行氧化，处理后按一定的比例加人水，得到混合物料a。然后将57kg腐叶土和115kg蚯蚓粪粉碎，然后按比例加入30kg竹醋液和水，使得该原料的含水量控制在35％之间，29℃的条件下堆积发酵10天，得到第一次发酵产物；第一次发酵产物搅拌散热至室温，加入16kg复合菌剂和水，搅拌均匀，含水量控制在65％，进行第二次发酵，发酵10天，得到混合物料b。最后将混合物料a和混合物料b进行混合，边搅拌边按比例加入13kg氨基酸、7kg海藻多糖和水，得到土壤营养活化剂。实施例四：将枯草芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、解磷菌采用工业发酵罐分别发酵，所得发酵液按照草芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、解磷菌的重量比2:1:2的比例复配，经25℃低温浓缩得复合菌剂。将160kg竹炭、200kg泥炭和230kg椰壳活性炭混合后进行风干处理，风干后制成0.4mm的粉末，在室温条件下加入500kghno3溶液和500kgh2o2溶液，进行氧化，处理后按一定的比例加人水，得到混合物料a。然后将56kg腐叶土和120kg蚯蚓粪粉碎，然后按比例加入32kg竹醋液和水，使得该原料的含水量控制在45％之间，30℃的条件下堆积发酵8天，得到第一次发酵产物；第一次发酵产物搅拌散热至室温，加入15kg复合菌剂和水，搅拌均匀，含水量控制在80％，进行第二次发酵，发酵8天，得到混合物料b。最后将混合物料a和混合物料b进行混合，边搅拌边按比例加入10kg氨基酸、9kg海藻多糖和水，得到土壤营养活化剂。实施例五：将枯草芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、解磷菌采用工业发酵罐分别发酵，所得发酵液按照草芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、解磷菌的重量比3:2:1的比例复配，经25℃低温浓缩得复合菌剂。将175kg竹炭、200kg泥炭和240kg椰壳活性炭混合后进行风干处理，风干后制成0.4mm的粉末，在室温条件下加入500kghno3溶液和500kgh2o2溶液，进行氧化，处理后按一定的比例加人水，得到混合物料a。然后将58kg腐叶土和130kg蚯蚓粪粉碎，然后按比例加入34kg竹醋液和水，使得该原料的含水量控制在55％之间，32℃的条件下堆积发酵10天，得到第一次发酵产物；第一次发酵产物搅拌散热至室温，加入16kg复合菌剂和水，搅拌均匀，含水量控制在80％，进行第二次发酵，发酵12天，得到混合物料b。最后将混合物料a和混合物料b进行混合，边搅拌边按比例加入15kg氨基酸、9kg海藻多糖和水，得到土壤营养活化剂。实施例六：效果验证试验一将实施例一至五制备的适用于盐碱地改良的土壤营养活化剂应用田间中，验证本发明制备的土壤营养活化剂对于盐碱地改良的效果。1.试验时间和地点：2016年5月7日至2016年10月23日，地点：新疆博乐市精河县棉花地盐碱改造示范田。2.供试作物及品种：棉花，新陆早49号。3.供试肥料：本发明制备的适用于盐碱地改良的土壤营养活化剂。4.试验地基本情况：试验地土壤类型为壤土，0-15厘米土壤有机质为5.30g/kg，速效氮40.23mg/kg，速效磷4.2mg/kg，速效钾225mg/kg，ph值为9.15，属重盐碱地，土质硬化土壤颜色偏白色，低等肥力水平。5.试验设计：(1)试验处理试验共设对照组和试验组，对照组采用常规棉花种植处理，试验组为五组，分别施用实施例二、三、四、五、六制备的土壤营养活化剂，每组试验田面积为5亩，整个试验田四周设置保护行。(2)活化剂用量和施用方法使用本发明制备的土壤营养活化剂用于盐碱地改良时，每亩地施用量2kg，稀释400倍，采用滴灌处理，育苗期每周灌根一次，生长期至收成期连续灌根四周。6.结果分析：将本发明实施例制备的土壤营养活化剂施用到盐碱地中，两个月后取土壤样品，对土壤改良情况进行分析，具体数据参见表1。表1：不同处理对盐碱地土壤的改良情况从表1可以看出，实施例二、三、四、五、六组较对照组改良效果明显，通过使用本发明提供的土壤营养活化剂，能够调节土壤酸碱度，土壤ph值由9.15降低至6.95，土壤颜色由白色变为黑色或深黑色，持水量最高达59.85％，土壤微生物数最高达2.47×108cfu/g，土壤炭含量明显增加，由零增至82％，可见，本发明对于盐碱地土壤改良具有突出的效果。棉花开花前，对实施例五组和对照组采样，从根部拔取整枝棉花，比较不同处理下的棉花根部生长情况，对比图参见附图1，附图1中①②号是用过实施例五组土壤营养活化剂的棉花根部，③④⑤号为对照组未使用，明显比较有较大的差异，①②号的棉花根部比较粗壮，下根部茎的子茎较多，③④⑤号根部根部短小纤细，可见，本发明制备的适用于盐碱地改良的土壤营养活化剂不仅能够改善土壤，而且能够促进植物生长。实施例七：效果验证试验二将实施例一至五制备的适用于盐碱地改良的土壤营养活化剂应用田间中，验证本发明制备的土壤营养活化剂对于西瓜品质的影响。1.材料和方法:西瓜。2.化学试剂：2％的草酸；2，6-d滴定液；本发明制备的土壤活化剂；微生物肥料。3.试验方法：实验共有3个处理，微生物肥料、清水(ck)和土壤营养活化剂，每次重复3次，共计9个小区，随机区组排列。随机取3个小区用1:400倍土壤活化剂稀释液浇灌在苗根部周围的泥土，浇到根部湿透但不流失，以免无效，一星期一次，连续使用三次。取3个小区用微生物肥料喷施，在苗期时用1:400倍喷施，每七天一次，施用两次，每次以叶面喷湿为准，记录用量与时间。最后3个小区施用清水，施用方法与用量与土壤活化液相同。4.指标测定：(1)不同处理生长指标的测定：茎长，在西瓜栽后即开始进行数据的测定记录，包括茎长和茎粗等，茎长包括第一次施药、第二次施药、第三次施药和最后果实采摘时的茎长。茎粗，则是在采摘果实后测定的第8节位上的茎粗。果型指数，分别在各试验小区取10个西瓜，进行横径、纵径的测定，并取得平均值，精确到0.01。受害植株，观察个小区内的植株，小区内出现了红蜘蛛、枯萎病和蚜虫从第一次，发现病虫害的日期开始记录，每天记录一次数据。(2)不同处理产量性状的测定：产量，在各个小区各取10个西瓜算得平均重量，然后根据各小区的结果量测定总产量。果实成熟期，则是从授粉日期开始到采摘时结束作为成熟期的记录。(3)不同处理内在品质指标的测定糖度：按果实纹路从上到下将果实切成两半，分别取果实的阴面，阳面，果蒂，花尾和中心部位，运用折光仪进行糖的测定，并取得平均值，精确到0.01％。风味：随机取同一小区的3个瓜，共27个瓜，找5个同学进行评分，按甜度、脆度、含水量、香气和纤维量的比值，即3:3:2:1:1的比例，进行加权法评定，总分为100分，精确到0.01分。vc：2，6-d滴定法测定vc，根据使用的滴定液，算出测定样品的vc含量，精确到0.01mg/100ml。5.结果与分析本实验数据采用microsoftexcel软件进行绘图，用spss19.0软件进行数据分析。(1)不同处理对西瓜内在品质的影响在西瓜采后在实验室内使用折光仪测定糖度，分别取阴面，阳面，果蒂，花尾和中心部位这5个地方进行测定，测定结果参见表2。表2：不同处理对西瓜内在品质的影响处理糖度％风味vc含量mg/100ml土壤活化剂组14.21±0.02595.41±0.2135.92±0.015微生物肥料组11.45±0.02188.18±0.0155.89±0.033清水组11.05±0.03286.72±0.0426.78±0.023由表2可知，施用土壤活化剂后的西瓜品质明显提升，西瓜果实糖分含量最高，达到了14.21±0.025％，明显高于施用微生物肥料组和清水组。在进行西瓜风味测定时发现，各个处理组西瓜的除了在糖度和香气上差距较大之外，其他指标无较大差异，西瓜的香气以施用土壤活化剂小区内的西瓜最香，微生物肥料组和清水组差别不大。测定vc时发现，清水组的处理在vc含量上表现最为突出，远远超过其他两个处理，而土壤活化剂的处理小区则表现最差。(2)不同处理对西瓜果型指数的影响表3：西瓜的果型指标比较处理纵径cm横径cm果型指数土壤活化剂组20.15±0.05515.29±0.0321.23±0.006微生物肥料组12.55±0.03511.24±0.0451.17±0.004清水组12.30±0.02111.32±0.0221.14±0.025由表3可知，不同处理组西瓜的纵径和横径差异较大，尤其是施用土壤活化剂小区内的西瓜，纵径为20.15±0.055cm，而施用微生物肥料组和清水组的小区的果型指数差距不大。(3)不同处理对西瓜植株茎长和茎粗的影响表4:不同处理对西瓜植株生长指标的影响由表4可知，前面两次施药过程中，茎长的差异不大，在第三次施药之后各处理组差异变得相当明显，施用土壤活化剂组的小区内的瓜苗出现了明显的倒蔓现象，而其他小区的瓜苗则还处于直立生长状态；在采摘西瓜的同时测定瓜苗主茎的茎长，从表4可以看出施用微生物肥料的小区内的瓜苗明显长于其他两个处理，土壤活化剂处理次之，最后则是清水处理；在采摘西瓜后进行第8节位茎粗的测定，从表4可以看出土壤活化剂处理的小区内，茎粗值最高，微生物肥料组次之，最后是清水组。由本试验结果可知，随机的实验区组中施用土壤活化剂的西瓜植株生长旺盛，分枝多，开花数多，座果率高，果实较大，可溶性糖含量较高，水分充足，风味较好。微生物肥料则是在各方面表现都是平平，没有太突出的表现。清水则在vc含量上表现最为突出，远远超过其他两个处理。综合指标测定表现顺序：土壤活化液>微生物肥料>清水。可见，本发明制备的土壤活化液运用到西瓜的生产上不会对西瓜产生任何副作用，同时可以提高西瓜的内在、外在品质。综上所述，本发明以多种天然炭及有机质为主要原料，提供一种适用于盐碱地改良的土壤营养活化剂及其制备方法，与传统的土壤改良剂相比，该土壤营养活化剂能够有效活化土壤结构，调节土壤ph，提高土壤透气性、保水性，同时促进西瓜植株生长，提高西瓜的内在、外在品质，是一种富含稳定态有机碳、绿色无污染的土壤营养活化剂，对于盐碱地改良
技术领域：
具有广泛地实用性。如上所述，即可较好地实现本发明，上述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种改变和改进，均应落入本发明确定的保护范围内。当前第1页12