一种有机土壤改良剂及其制备方法

1.一种有机土壤改良剂，其特征在于：由风化煤、蓖麻壳和磷矿粉混 合发酵而成，其中风化煤、蓖麻壳和磷矿粉的重量百分组成为，风化煤 50～70％，蓖麻壳20～45％，磷矿粉5～10％。
2.根据权利要求1所述有机土壤改良剂，其特征在于：所述风化煤中 腐植酸的重量含量为50％～75％。
3.根据权利要求1所述有机土壤改良剂，其特征在于：所述蓖麻壳为 榨取蓖麻油前剥离的蓖麻壳。
4.一种权利要求1所述有机土壤改良剂的制备方法，其特征在于：采 用混合发酵技术，操作过程为，
1)将原料粉碎后按比例混合，风化煤粉碎的粒径小于60目，蓖麻壳粉 碎的粒径小于100目，磷矿粉粒径小于100目；
2)发酵过程：按重量份数在100份的风化煤、蓖麻壳和磷矿粉混和物 中加入20～40份活性酵母液，混拌后堆沤发酵，发酵温度控制在40～70℃， 3～5天后烘干终止发酵，形成灰白到灰黑色絮状物，即有机土壤改良剂，其 含水量小于20％；其中：每毫升活性酵母液含活性酵母1×107～1×109，酵母 主要由面包酵母、假丝酵母和/或酿造酵母组成。

技术领域\n本发明涉及有机肥料，具体地说是一种绿色环保有机土壤改良剂及其 制备方法。\n背景技术\n我国中低产田的面积约占总耕地的2/3；土地沙化、盐碱化和荒漠化是 中低产田的主要表现形式。改良或恢复沙化和盐碱化土地是改善当地生态 环境、提高农民收入的重要手段。沙化和内陆盐碱化土地形成的主要原因 是水源缺乏或水的滞留，因而利用水灌溉或洗盐对于绝大部分沙化和盐碱 化地区是不现实的。长期实践表明，施用有机肥和植物秸秆是提高沙化和 盐碱化土地生产力的重要手段；施入土壤中的有机物料，一方面可以改善 土壤结构，提高土壤的保肥保水能力，另一方面也可起到压盐压碱的作用。\n此外，近年来有机农业在欧洲和东南亚国家发展迅速，在我国，已开 始兴起。有机农业要求不施用任何人工合成物质，并且对粪肥的施用也有 其严格的限制。但不施肥将大幅降低农作物产量，并使有机农业无法持续； 因而针对有机农业的要求开发有机农业肥料前景将十分广阔。\n腐植酸含有酚羟基、羧基、醇羟基、烯醇基、磺酸基、氨基、醌基、 羰基、甲氧基等多种基团。由于这些活性基团的存在，决定了腐植酸的酸 性、亲水性、离子交换性、络合能力，和良好的缓冲性；腐植酸的这些特 点使之成为一种良好土壤改良剂。\n蓖麻壳含有丰富的蛋白质和小分子氨基酸，同时含有丰富的磷钾，其 氮磷钾养分总量(N+P2O5+K2O)超过20％，是理想的有机肥料。\n发明内容\n针对沙化和盐碱化土地的改良和有机农业的施肥问题，本发明的目的 在于提供一种即能提高土壤保肥保水性能，压盐压碱，改良土壤，又能提 供植物养分的绿色环保有机土壤改良剂及其制造方法。\n为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：\n一种有机土壤改良剂，由风化煤、蓖麻壳和磷矿粉混合发酵而成，其重 量百分组成为，风化煤50～70％，蓖麻壳20～45％，磷矿粉5～10％。\n所述风化煤中腐植酸的重量含量50％～75％；蓖麻壳为榨取蓖麻油前剥 离的蓖麻壳。\n所述有机土壤改良剂的制备方法，采用混合发酵技术，操作过程为，\n1)将原料粉碎后按比例混合，其重量百分比例为：风化煤50～70％，蓖 麻壳20～45％，磷矿粉5～10％；风化煤粉碎的粒径小于60目，蓖麻壳粉碎 的粒径小于100目，磷矿粉粒径小于100目；\n2)发酵过程：按重量份数在100份的风化煤、蓖麻壳和磷矿粉混和物 中加入20～40份活性酵母液，混拌后自然堆沤发酵，发酵温度控制在40～70 ℃，3～5天后烘干终止发酵，形成灰白到灰黑色絮状物，即有机土壤改良剂， 其含水量小于20％。\n所述活性酵母液中每毫升活性酵母液含活性酵母1×107～1×109；活性酵 母可由市售酵母粉剂提供，酵母主要由面包酵母、假丝酵母和/或酿造酵母 组成。\n本发明的作用原理为：\n腐植酸含有丰富的有机碳，是天然的有机质，长期大量施用可明显提高 土壤有机质含量，改善土壤结构，提高土壤保水保肥性能；此外，腐植酸 具有碱溶性特点，所含的各种不溶性有机酸在盐碱条件下可被活化溶解， 一方面可降低土壤pH，减少盐害的发生，另一方面生成的腐植酸盐可加速 作物新陈代谢，调理植物生长。\n蓖麻壳在适宜的温度和湿度条件下可迅速发酵分解，从而提高其所含养 分的有效性。磷矿粉的存在可为发酵菌提供磷源，提高发酵效率，更为重 要的是施入土壤中一方面可提供磷营养，另一方面释放出的磷酸根可通过 拮抗作用降低土壤中Cl-和HCO3 2-对作物的毒害。此外，发酵过程可使混合 物料变得松软多孔，强化其保水保肥功能。\n本发明的主要优点为：\n1.所用物料价格便宜，生产成本低廉，使大规模应用成为可能。\n2.所用物料不含任何人工合成成分，可满足有机农业施肥要求。\n3.能明显改良土壤物理性状，促进健康土壤生物链的形成，降低及防 止病虫害的衍生，为植物生长建立优良的有机生态条件。\n总之，本发明土壤改良剂制作方法简单，价格低廉，不含任何人工合成 成分，可用作有机农业的基肥，尤其适用于盐碱地和低产田的改良。\n具体实施方式\n下面通过实施例详述本发明。\n实施例1\n将50份风化煤、40份蓖麻壳分别粉碎至60目、100目，与10份100 目磷矿粉混合，加入30份活性酵母液，在40℃～50℃条件下发酵5天，然 后烘干至含水量小于20％，形成灰白色疏松物料，计量装袋即成成品。所 得土壤改良剂中含N5.0％，P2O53.0％，K2O2.0％。\n实施例2\n将70份风化煤、20份蓖麻壳分别粉碎至60目、100目，与10份100 目磷矿粉混合，加入20份活性酵母液，在60℃～70℃条件下发酵3天，然 后烘干至含水量小于20％，形成灰白色疏松物料，计量装袋即成成品。所 得土壤改良剂含N3.0％，P2O52.2％，K2O1.3％。\n实施例3\n将60份风化煤、35份蓖麻壳分别粉碎至60目、100目，与5份100目 磷矿粉混合，加入40份活性酵母液，在50℃～60℃条件下发酵4天，然后 烘干至含水量小于20％，形成灰白色疏松物料，计量装袋即成成品。所得 土壤改良剂含N4.5％，P2O52.5％，K2O2.0％。\n应用例1：改土效果\n为了解该土壤改良剂的改土效果，分别于2002和2003年在辽宁、内蒙 古和黑龙江等地区进行了田间对比试验。\n各对比试验的施肥方法为：\n对照组为施用市售复合肥(N-P2O5-K2O为15-15-15)200～350kghm-2；\n施土壤改良剂处理为市售复合肥(N-P2O5-K2O为15-15-15)配施土壤改 良剂，其复合肥用量为对照处理的80％，其余20％的养分用土壤改良剂补 足(按N、P2O5、K2O的含量计，其用量大约为500～1000kghm-2)。施肥 方法为一次基施，秋季收获后测定土壤pH、有机质含量、土壤容重和可溶 性盐含量。结果表明，该土壤改良剂具有显著的压盐压碱、降低盐碱土pH 值、增加土壤有机质含量、减少土壤容重、增加土壤通气透水性的效果(参 见表1所示)。\n表1：土壤改良剂的改土效果 地点 (年份) 作物 土壤 对比 pH  有机质  gkg-1 容重 gcm-3   可溶性盐   gkg-1 辽宁阜新 (2002) 玉米 褐土 对照 6.0  20.3  1.30     0.2 施改良剂 6.0  21.2  1.27     0.2 辽宁沈阳 (2002) 玉米 棕壤 对照 6.3  23.2  1.26     0.2 施改良剂 6.3  25.6  1.20     0.2 内蒙通辽 (2003) 玉米 草甸碱土 对照 8.8  34.7  1.52     1.2 施改良剂 8.6  37.8  1.45     0.9 内蒙霍林河 (2003) 油菜 栗钙土 对照 8.9  39.6  1.45     0.9 施改良剂 8.5  43.2  1.40     0.7 内蒙扎鲁特 (2003) 向日葵 草甸碱土 对照 9.0  32.3  1.60     1.5 施改良剂 8.8  34.5  1.54     1.3 黑龙江泰康 花生 风沙土 对照 8.4  23.6  1.20     0.4 (2003) 施改良剂 8.2  25.7  1.18     0.3 黑龙江大庆 牧草 盐化碱土 对照 9.4  40.5  1.53     2.5 (2003) 施改良剂 8.9  41.2  1.50     2.0\n应用例2.增产效果\n施用土壤改良剂的增产效果见表2。\n其对照为常规施肥(施用市售化肥)。\n土壤改良剂的施用方法为一次基施，施用量为500～1000kghm-2，与对 照处理相差的养分含量用市售化肥补足。对照处理与施土壤改良剂处理的 养分施用量(养分施用量是指其N、P2O5、K2O的含量)相同。结果表明 (参见表2所示)，土壤改良剂对多种大田和蓬菜作物均有明显增产效果。\n表2：土壤改良剂的增产效果   地点   (年份)   玉米   ％   水稻   ％   花生   ％   大豆   ％   番茄   ％   黄瓜   ％  油菜  ％   百合   ％   青椒   ％   辽宁阜新   (2002)   5.2～10.3   10.5～20.2   辽宁海城   (2002)   6.3～14.5  5.8～12.4  6.8～15.2   辽宁凌源   (2002)   6.3～12.4  7.2～15.1  6.8～15.4   辽宁沈阳   (2002)   5.7～18.0   4.2～10.3   4.5～8.3   内蒙通辽   (2003)   5.3～14.2   内蒙霍林   河(2003) 15.6～30.4   内蒙扎鲁   特(2003) 8.5～17.8   黑龙江泰   康(2003)   4.2～8.0  7.8～15.0   黑龙江大   庆(2003)   9.4～15.2   6.7～13.1