本发明属于肥料技术领域，具体涉及一种富含硅钙钾镁生物有机型土壤调理剂及其制备方法。
背景技术：
植物对氮、磷、钾的吸收是按比例进行的，三者相互促进，不能互相替代。长期以来，由于化肥对农作物高产所起到的突出作用，人们把施用化肥作为农作物高产的重要手段，并开始大量使用，由此造成了土壤的板结和肥害的发生，土壤中各种有机质和微量元素大量缺失，严重影响土壤生态系统平衡和稳定性，使得化肥效果逐渐降低。
近年来，随着农村劳动力的减少以及燃料结构的变化，废弃作物秸秆数量急剧上升，剩余秸秆已成为农业生产中的重大问题。为了抢农时、节约人力，农民往往采用田间直接焚烧的办法来处理秸秆。这不但造成资源浪费，而且秸秆露天焚烧会释放出大量危害人体呼吸道的污染物，形成的烟雾导致机场关闭，高速公路交通事故频繁，给人们生产和生活造成了极大的负面影响。此外，焚烧秸秆还烧掉了土壤中的部分有机质；焚烧秸秆过程中产生的高温，对土壤微生物具有很大的杀灭作用；焚烧秸秆造成的土壤水分的蒸发及土壤结构的破坏，也不利于土壤微生物的生存。久而久之，必然会造成土壤板结，肥力下降，土壤生态系统恶化，使农产品品质大幅度降低。
技术实现要素：
本发明提供了一种有效改善土壤板结的富含硅钙钾镁生物有机型土壤调理剂，
本发明还提供了该富含硅钙钾镁生物有机型土壤调理剂的制备方法。
本发明的目的是通过如下技术方案实现的：
一种富含硅钙钾镁生物有机型土壤调理剂，是由以下重量份的原料制得的：生物发酵料30-40份、高岭土10-20份、赤玉土6-14份、磷矿粉10-30份、石灰石20-30份。
所述的，生物发酵料是由以下方法制得的：
1)按重量份称取各原料：玉米秸秆200-300份、蚕沙30-50份、em菌1份、虾壳粉8-12份、黄腐酸钾3-5份、玉米粉0.1份、葡萄糖0.1-0.2份、柠檬酸钠0.05份、改性磷渣粉30-40份；
2)将玉米秸秆粉碎至长度≤5cm，得碎秸秆；
3)将粗蚕沙去掉粗的桑枝和杂质，得蚕沙；
4)将碎秸秆喷尿素水溶液，控制含水率在45％±3％，平铺，平铺厚度为40cm；然后将蚕沙均匀洒在上面，放置24h以上，得物料；
5)将复合微生物菌剂加水，混合均匀，得发酵液；
6)将发酵液均匀喷洒至物料中，混合均匀，堆成长条垛，边堆码边浇水，含水率控制在55％±3％；待堆温升高到40℃时，进行第一次翻堆；堆温升至50℃时，掺入虾壳粉和黄腐酸钾，进行第二次翻堆；当堆温升至60℃时，掺入玉米粉、葡萄糖、柠檬酸钠和改性磷渣粉，继续发酵5天，全程发酵温度不大于70℃，含水量控制在40％±3％，发酵完成后阴干至含水量≤30％，得生物发酵料。
本发明中，长条垛为梯形垛，堆高1.0米以上，底边堆宽1.5米以上的；冬季环境温度低于10℃时，梯形垛堆高为1.5米，底边堆宽为2米。
所述的，尿素水溶液的浓度为3％；所述发酵液中复合微生物菌剂和水的重量比为1：40。
所述的，复合微生物菌剂是由胶冻芽孢杆菌、酵母菌和解淀粉芽孢杆菌按照1：0.8-1.2：1.5-2的重量比制得的。
所述的，改性磷渣粉是由磷渣粉在惰性气体气氛下，950℃煅烧2h，自然降温至40℃，与改性剂按照100：2的重量比混合均匀，加水至含水量30-40％，反应15h，烘干，研磨后过200目筛，得改性磷渣粉。
所述的，改性剂是由过磷酸钙和偏硅酸钠按照1：1.5：0.3的重量比制得的。
一种富含硅钙钾镁生物有机型土壤调理剂的制备方法，是由以下步骤制得的：
1)将磷矿粉和石灰石研磨后过200目筛，得矿石粉；
2)将矿石粉置于回转窑中，于1250-1350℃下进行煅烧30-40min，得熟料；
3)将熟料水淬，5-10s降温至90℃以下，烘干至含水量≤4wt％，加高岭土和赤玉土，粉磨后过200目筛，得粉料；
4)将粉料和生物发酵料混合均匀，烘干至含水量≤8wt％，得富含硅钙钾镁生物有机型土壤调理剂。
本发明的生物发酵料中蚕沙可显著增加土壤速效养分和有机质含量，改善土壤质量，提高土壤肥力。蚕沙和和玉米秸秆在复合微生物菌剂的作用下，两者协同作用，显著提高作物对营养元素的吸收，增加作物产量。虾壳粉和黄腐酸钾可促进发酵的进行，促进土壤有益微生物的产生，改善土壤团粒结构，有效改良土壤。改性磷渣粉可促进发酵的进行，增强作物生理活性和营养代谢功能，促进生长激素形成，还可以提供磷元素。磷矿粉和石灰石高温煅烧后有助于原料有益组分快速分解，提高硅钙钾镁的转化率；高岭土和赤玉土的加入显著提高对水分、养分的吸附和转化功能。
本发明的有益效果：本发明富含硅钙钾镁生物有机型土壤调理剂可以提高土壤活性，降低土壤容重，使土壤疏松透气，有效改善土壤板结，促进土壤微生物活性，形成合理的土壤菌群结构，增强土壤肥水渗透力，还可以为作为提供大量的营养成分，提高土壤中微量元素，改善植物缺素状况，提高作物的综合营养和综合肥效，显著提高农产品的产量和质量。本发明的制备方法简单易行，适合大规模推广应用。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。
本发明所用的原料均为市场常规购买所得。
实施例1
一种富含硅钙钾镁生物有机型土壤调理剂，是由以下重量份的原料制得的：生物发酵料35份、高岭土15份、赤玉土10份、磷矿粉20份、石灰石25份。
所述的，生物发酵料是由以下方法制得的：
1)按重量份称取各原料：玉米秸秆250份、蚕沙40份、em菌1份、虾壳粉10份、黄腐酸钾4份、玉米粉0.1份、葡萄糖0.2份、柠檬酸钠0.05份、改性磷渣粉35份；
2)将玉米秸秆粉碎至长度≤5cm，得碎秸秆；
3)将粗蚕沙去掉粗的桑枝和杂质，得蚕沙；
4)将碎秸秆喷尿素水溶液，控制含水率在45％±3％，平铺，平铺厚度为40cm；然后将蚕沙均匀洒在上面，放置24h以上，得物料；
5)将复合微生物菌剂加水，混合均匀，得发酵液；
6)将发酵液均匀喷洒至物料中，混合均匀，堆成长条垛，边堆码边浇水，含水率控制在55％±3％；待堆温升高到40℃时，进行第一次翻堆；堆温升至50℃时，掺入虾壳粉和黄腐酸钾，进行第二次翻堆；当堆温升至60℃时，掺入玉米粉、葡萄糖、柠檬酸钠和改性磷渣粉，继续发酵5天，全程发酵温度不大于70℃，含水量控制在40％±3％，发酵完成后阴干至含水量≤30％，得生物发酵料。
本发明中，长条垛为梯形垛，堆高1.0米以上，底边堆宽1.5米以上的；冬季环境温度低于10℃时，梯形垛堆高为1.5米，底边堆宽为2米。
所述的，尿素水溶液的浓度为3％；所述发酵液中复合微生物菌剂和水的重量比为1：40。
所述的，复合微生物菌剂是由胶冻芽孢杆菌、酵母菌和解淀粉芽孢杆菌按照1：1：1.8的重量比制得的。
所述的，改性磷渣粉是由磷渣粉在惰性气体气氛下，950℃煅烧2h，自然降温至40℃，与改性剂按照100：2的重量比混合均匀，加水至含水量30-40％，反应15h，烘干，研磨后过200目筛，得改性磷渣粉。
所述的，改性剂是由过磷酸钙和偏硅酸钠按照1：1.5：0.3的重量比制得的。
一种富含硅钙钾镁生物有机型土壤调理剂的制备方法，是由以下步骤制得的：
1)将磷矿粉和石灰石研磨后过200目筛，得矿石粉；
2)将矿石粉置于回转窑中，于1300℃下进行煅烧35min，得熟料；
3)将熟料水淬，5-10s降温至90℃以下，烘干至含水量≤4wt％，加高岭土和赤玉土，粉磨后过200目筛，得粉料；
4)将粉料和生物发酵料混合均匀，烘干至含水量≤8wt％，得富含硅钙钾镁生物有机型土壤调理剂。
实施例2
一种富含硅钙钾镁生物有机型土壤调理剂，是由以下重量份的原料制得的：生物发酵料40份、高岭土10份、赤玉土6份、磷矿粉30份、石灰石20份。
所述的，生物发酵料是由以下方法制得的：
1)按重量份称取各原料：玉米秸秆200份、蚕沙50份、em菌1份、虾壳粉8份、黄腐酸钾5份、玉米粉0.1份、葡萄糖0.1份、柠檬酸钠0.05份、改性磷渣粉40份；
2)将玉米秸秆粉碎至长度≤5cm，得碎秸秆；
3)将粗蚕沙去掉粗的桑枝和杂质，得蚕沙；
4)将碎秸秆喷尿素水溶液，控制含水率在45％±3％，平铺，平铺厚度为40cm；然后将蚕沙均匀洒在上面，放置24h以上，得物料；
5)将复合微生物菌剂加水，混合均匀，得发酵液；
6)将发酵液均匀喷洒至物料中，混合均匀，堆成长条垛，边堆码边浇水，含水率控制在55％±3％；待堆温升高到40℃时，进行第一次翻堆；堆温升至50℃时，掺入虾壳粉和黄腐酸钾，进行第二次翻堆；当堆温升至60℃时，掺入玉米粉、葡萄糖、柠檬酸钠和改性磷渣粉，继续发酵5天，全程发酵温度不大于70℃，含水量控制在40％±3％，发酵完成后阴干至含水量≤30％，得生物发酵料。
所述的，复合微生物菌剂是由胶冻芽孢杆菌、酵母菌和解淀粉芽孢杆菌按照1：0.8：2的重量比制得的。
一种富含硅钙钾镁生物有机型土壤调理剂的制备方法，是由以下步骤制得的：
1)将磷矿粉和石灰石研磨后过200目筛，得矿石粉；
2)将矿石粉置于回转窑中，于1250℃下进行煅烧40min，得熟料；
3)将熟料水淬，5-10s降温至90℃以下，烘干至含水量≤4wt％，加高岭土和赤玉土，粉磨后过200目筛，得粉料；
4)将粉料和生物发酵料混合均匀，烘干至含水量≤8wt％，得富含硅钙钾镁生物有机型土壤调理剂。
其余同实施例1。
实施例3
一种富含硅钙钾镁生物有机型土壤调理剂，是由以下重量份的原料制得的：生物发酵料30份、高岭土20份、赤玉土14份、磷矿粉10份、石灰石30份。
所述的，生物发酵料是由以下方法制得的：
1)按重量份称取各原料：玉米秸秆300份、蚕沙30份、em菌1份、虾壳粉12份、黄腐酸钾3份、玉米粉0.1份、葡萄糖0.2份、柠檬酸钠0.05份、改性磷渣粉30份；
2)将玉米秸秆粉碎至长度≤5cm，得碎秸秆；
3)将粗蚕沙去掉粗的桑枝和杂质，得蚕沙；
4)将碎秸秆喷尿素水溶液，控制含水率在45％±3％，平铺，平铺厚度为40cm；然后将蚕沙均匀洒在上面，放置24h以上，得物料；
5)将复合微生物菌剂加水，混合均匀，得发酵液；
6)将发酵液均匀喷洒至物料中，混合均匀，堆成长条垛，边堆码边浇水，含水率控制在55％±3％；待堆温升高到40℃时，进行第一次翻堆；堆温升至50℃时，掺入虾壳粉和黄腐酸钾，进行第二次翻堆；当堆温升至60℃时，掺入玉米粉、葡萄糖、柠檬酸钠和改性磷渣粉，继续发酵5天，全程发酵温度不大于70℃，含水量控制在40％±3％，发酵完成后阴干至含水量≤30％，得生物发酵料。
所述的，复合微生物菌剂是由胶冻芽孢杆菌、酵母菌和解淀粉芽孢杆菌按照1：1.2：1.5的重量比制得的。
所述的，改性剂是由过磷酸钙和偏硅酸钠按照1：1.5：0.3的重量比制得的。
一种富含硅钙钾镁生物有机型土壤调理剂的制备方法，是由以下步骤制得的：
1)将磷矿粉和石灰石研磨后过200目筛，得矿石粉；
2)将矿石粉置于回转窑中，于1350℃下进行煅烧30min，得熟料；
3)将熟料水淬，5-10s降温至90℃以下，烘干至含水量≤4wt％，加高岭土和赤玉土，粉磨后过200目筛，得粉料；
4)将粉料和生物发酵料混合均匀，烘干至含水量≤8wt％，得富含硅钙钾镁生物有机型土壤调理剂。
其余同实施例1。
对比例1
一种富含硅钙钾镁生物有机型土壤调理剂，是由以下重量份的原料制得的：高岭土15份、赤玉土10份、磷矿粉20份、石灰石25份。
其余同实施例1。
对比例2
一种富含硅钙钾镁生物有机型土壤调理剂，是由以下重量份的原料制得的：生物发酵料35份、高岭土15份、赤玉土10份、磷矿粉20份、石灰石25份。
一种富含硅钙钾镁生物有机型土壤调理剂的制备方法，是由以下步骤制得的：
1)将磷矿粉和石灰石研磨后过200目筛，得矿石粉；
2)将矿石粉置于回转窑中，于1200℃下进行煅烧35min，得熟料；
3)将熟料水淬，5-10s降温至90℃以下，烘干至含水量≤4wt％，加高岭土和赤玉土，粉磨后过200目筛，得粉料；
4)将粉料和生物发酵料混合均匀，烘干至含水量≤8wt％，得富含硅钙钾镁生物有机型土壤调理剂。
其余同实施例1。
番茄肥效试验
随机选择7块土壤性状一致、肥力均匀中等的番茄田，分为实施例1-3、对比例1-2和对照组，将实施例1-3和对比例1-2制备的富含硅钙钾镁生物有机型土壤调理剂以100kg/亩的用量分别添加到对应的番茄田中，对照组不施用任何的土壤调理剂。其余田间管理、农艺措施均一致。结果如表1所示。
表1富含硅钙钾镁生物有机型土壤调理剂对番茄试验结果
葡萄肥效试验
随机选择7块土壤性状一致、肥力均匀中等的巨峰葡萄田，分为实施例1-3、对比例1-2和对照组，将实施例1-3和对比例1-2制备的富含硅钙钾镁生物有机型土壤调理剂以100kg/亩的用量分别添加到对应的葡萄田中，对照组不施用任何的土壤调理剂。处理方式：在秋天葡萄采收后顺行挖30-50厘米深、15-40厘米宽的沟，一次性将富含硅钙钾镁生物有机型土壤调理剂施入沟内，覆土后浇水。其余田间管理、农艺措施均一致。与对照组比较的肥效试验结果如表2所示。
表2富含硅钙钾镁生物有机型土壤调理剂对葡萄试验结果
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。