專利名稱：：一種菜田土壤改良劑及其制備方法
技術領域：
：本發(fā)明涉及土壤改良
技術領域：
，特別是一種菜田土壤改良劑及其制備方法。技術背景良好的土壤環(huán)境是蔬菜豐產(chǎn)優(yōu)質高效栽培的基礎。蔬菜生長速度快、復種指數(shù)高、抗病性弱，要求土壤具有較好的團粒結構，深厚疏松的耕作層，孔隙度適當，有機質含量高，有效養(yǎng)分完全、充足，微生物菌群結構合理等。但是，近年來蔬菜播種面積快速擴展，大量未經(jīng)熟化的農田成為菜田，加之后期不合理的栽培制度與田間管理措施，如連作、大量施用化肥和漫灌等，致使菜田土壤生態(tài)環(huán)境惡化，具體表現(xiàn)為土壤團粒結構破壞，易板結，通透性降低；有機質含量下降，礦質營養(yǎng)非均衡化(氮磷超負荷積累和鈣、鋅、硼等中微量元素缺乏)；病原微生物積累等(《上海蔬菜》，2006年第6期；《植物營養(yǎng)與肥料學報》，2003年第1期)。菜田土壤生態(tài)環(huán)境的惡化，直接導致蔬菜植株生長發(fā)育不良，產(chǎn)量和品質下降。因此，菜田土壤的改良已成為當前蔬菜安全、高效、可持續(xù)生產(chǎn)的迫切需求。
發(fā)明內容本發(fā)明正是針對上述菜田土壤狀況，提供一種菜田土壤改良劑，可以顯著改善菜田土壤的物理、化學和生物學性狀，促進蔬菜的生長發(fā)育，提高蔬菜單位面積產(chǎn)量和效益。同時提拱該菜田土壤改良劑的制備方法。本發(fā)明的菜田土壤改良劑，由下列組分復配而成A組分由下列重量份原料發(fā)酵制得，牛糞10—30份，麥麩5—10份，褐煤1一5份，硝酸鈣0.1—0.3份，硫酸鎂0.1—0.2份，硼砂0.005—0.01份，硫酸鋅0.01—0.015份，硫酸亞鐵0.02—0.03份，水18—45份。B組分枯草芽孢桿菌(Bacillussubtilis)菌劑，添加量為A組分的2%_8%(wt/wt)，枯草芽孢桿菌有效活菌數(shù)>0.2乂108cfo/g。本發(fā)明的菜田土壤改良劑，優(yōu)選所述原料的重量份為-A組分所含原料的重量份為牛糞25份，麥麩10份，褐煤3份，硝酸鈣0.3份，硫酸鎂0.1份，硼砂0.008份，硫酸鋅0.01份，硫酸亞鐵0.02份，水38份；B組分枯草芽孢桿菌菌劑添加量為A組分的5X(wt/wt)。本發(fā)明菜田土壤改良劑的制備方法，步驟如下1)按一定重量份比例將牛糞、麥麩、褐煤、硝酸鈣、硫酸鎂、硼砂、硫酸鋅、硫酸亞鐵和水混合，自然堆制充分發(fā)酵；2)將枯草芽孢桿菌菌劑按所述重量份比例添加到A組分中，混合均勻。所述步驟l)中各物料混合發(fā)酵后，腐殖化指數(shù)(HI，Humificationindex)達到1.4以上。采用本發(fā)明改良菜田土壤，具體使用方法是蔬菜播種或定植前，以基肥形式隨整地施入菜田10—20cm耕作層，每6671112用量10002000Kg。牛糞是奶牛、肉牛養(yǎng)殖的廢棄物，含有機質14.5%，氮素0.32%，磷0.25%，鉀0.16%，C/N比23，經(jīng)發(fā)酵可成為優(yōu)質有機肥，施入土壤有利于提高土壤有機質含量，增加養(yǎng)分，降低粘性，增加通透性，但是，處理不當則污染環(huán)境。麥麩含木質素3%，纖維素12%，半纖維素36%，氮素2.74%，C/N比18，經(jīng)發(fā)酵過程不僅能釋放出蔬菜生長發(fā)育所需的養(yǎng)分，也有助于枯草芽孢桿菌的繁殖和存活。褐煤容重小，不粘結，含炭3.53%，氮0.36%，磷0.04%，鉀0.51%，并且富含大量刺激蔬菜生長和根際微生物繁殖的有機活性成分，對改善蔬菜生長發(fā)育和土壤微生態(tài)環(huán)境具有雙重作用。硝酸鈣、硫酸鎂、硼砂、硫酸鋅、硫酸亞鐵是農業(yè)生產(chǎn)常用的化學肥料，含有蔬菜生長發(fā)育必需的大量元素、中量元素和微量元素，對微生物的新陳代謝也有促進作用。加入水分，主要是使物料含水量達到60%左右，保證發(fā)酵過程的快速高效進行。將上述物料按一定重量份比例充分混合，自然堆制充分發(fā)酵，在土著微生物的作用下，促進物料組分的轉化，降低物料的C/N比，同時，利用發(fā)酵產(chǎn)生的高溫殺死有害病原菌和蟲卵等。發(fā)酵產(chǎn)物所含的大量腐殖質，可以促進土壤團粒結構的形成，增強土壤保水保肥通氣能力。但是，發(fā)酵不完全，肥效降低，而且會導致上述原料的混合物施到菜田后繼續(xù)發(fā)酵，產(chǎn)生高溫損害蔬菜生長，影響出苗率和產(chǎn)量。本發(fā)明以腐殖化指數(shù)(HI，Humificationindex)為參照指標，HI^1.4表明發(fā)酵完成。發(fā)酵前添加或發(fā)酵過程中釋放的礦質元素，特別是微量元素，可以彌補菜田土壤礦質元素的不足，還可以作為后期接種的枯草芽孢桿菌的養(yǎng)分，保證枯草芽孢桿菌的增殖和存活?？莶菅挎邨U菌在自然界分布非常廣泛，它作為植物病害生防細菌之一，具有較強的防病作用，同時，它能產(chǎn)生耐熱的芽孢，易于劑型加工、存活、定殖與繁殖。枯草芽孢桿菌菌劑的穩(wěn)定性、與化學農藥的相容性和防治效果的一致性均優(yōu)于不產(chǎn)生芽孢的細菌和真菌生防菌株。因此，目前國內外已經(jīng)研制成功了一批枯草芽孢桿菌菌劑，如我國江蘇農業(yè)科學院研發(fā)的紋曲寧、云南農業(yè)大學和中國農業(yè)大學聯(lián)合研發(fā)的百抗、沈陽農業(yè)大學與美國農業(yè)部生物防治研究所合作研發(fā)的根健寶、浙江大學研發(fā)的威綠達等。美國己有4株枯草芽孢桿菌生防菌株GB03、MBI600、QST713和解淀粉枯草芽孢桿菌變種(B.subtilisvar.amyloliquefaciensFZB24)獲得環(huán)保局商品化或有限商品化生產(chǎn)應用許可?？莶菅挎邨U菌MBI600在英國、日本、瑞士也已獲得注冊登記，并允許產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)，用于防治葉部病害(灰霉病、白粉病)和根部病害(枯萎病、立枯病、腐爛病、根腐病、黑斑病菌)?？莶菅挎邨U菌FZB24在德國Bayer公司投入生產(chǎn)，用于防治番茄晚疫病、灰霉病和小麥白粉病，還可作為增產(chǎn)促進劑。澳大利亞開發(fā)的B.subtilisA-B對麥類和胡蘿卜立枯病以及其他土傳病害具有很好的防治和增產(chǎn)作用。日本東京技術研究所的B.subtilisRB14和B.subtilisNB22分別對Fusariumspp、Rhizoctoniaspp、Oxysprum禾口Pseudomonassolanacearum弓l起的番茹病害有良好的防效。本發(fā)明在牛糞、麥麩、褐煤、硝酸鈣、硫酸鎂、硼砂、硫酸鋅、硫酸亞鐵和水混合堆制發(fā)酵后的產(chǎn)物中添加枯草芽孢桿菌菌劑，發(fā)酵產(chǎn)物養(yǎng)分全面、均衡，既利于枯草芽孢桿菌的存活、定殖與繁殖，又能滿足菜田土壤改良的要求。本發(fā)明為多組分的固體混合物，使用時以基肥形式一次性施入菜田土壤。每667r^用量10002000Kg。通過多點多次的試驗，表明本發(fā)明對改善菜田土壤性狀，提高土壤地力，抑制病害發(fā)生，提高蔬菜栽培產(chǎn)量、品質及效益有明顯的效果。本發(fā)明與現(xiàn)有的土壤改良劑相比，具有以下明顯的區(qū)別或優(yōu)點針對性強，本發(fā)明主要針對菜田土壤有機質和中、微量元素缺乏以及病原菌積累提出，對改善菜田土壤性狀具有獨特作用；功能性成分多樣，包含有機、無機成分和枯草芽孢桿菌，這也決定了本發(fā)明的綜合性功能，既可以提高土壤有機質含量，補充中、微量元素的不足，又有助于構建土壤良好的微生物菌群結構，抑制土傳病害發(fā)生；各組分復配科學，有利于枯草芽孢桿菌(生防菌)的長期存活、定殖和繁殖；此外，本發(fā)明不含任何有害物質，對蔬菜產(chǎn)品和生態(tài)環(huán)境安全無污染。圖l本發(fā)明對黃瓜產(chǎn)量的影響。圖2本發(fā)明對番茄的增產(chǎn)作用。具體實施方式下面結合實施例對本發(fā)明作進一步的詳細說明。實施例l.原料來源牛糞來自北京市順義區(qū)奶牛養(yǎng)殖場，含水量為5%;麥麩來自北京大興區(qū)面粉加工廠，含水量《2%;褐煤來自河北省保定市欣欣褐煤廠，含水量為4%;枯草芽孢桿菌菌劑(威綠達粉劑)來自浙江大學，枯草芽孢桿菌有效活菌數(shù)^0.2Xl()Scfu/g;硝酸鈣、硫酸鎂、硼砂、硫酸鋅、硫酸亞鐵購自北京市大紅門化工原料公司。具體實施方法1)菜田土壤改良劑制備按重量份準確稱取牛糞25份、麥麩10份、褐煤3份、硝酸鈣0.3份、硫酸鎂0.1份、硼砂0.008份、硫酸鋅0.01份、硫酸亞鐵0.02份、水38份，充分混合，24'C條件下自然堆制發(fā)酵35天，腐殖化指數(shù)二1.8時結束?？莶菅挎邨U菌菌劑按5M(wt/wt)添加到發(fā)酵產(chǎn)物中，混合均勻。2)使用方法于北京市密云縣菜田進行，春茬為結球甘藍，6月15日采收結束后，休閑1個月，7月15日，作為基肥按每667m2用量1000Kg將上述菜田土壤改良劑均勻撒施到田塊，隨即翻耕菜田，起半高壟定植辣椒秧苗。辣椒品種為中椒6號，株距35cm，大行距75cm，小fi"足巨50cm。在相鄰地塊，以每667n^施用1000Kg農家肥為對照。隨機排列設計，每小區(qū)面積100m2，三次重復。其他管理全部同常規(guī)。進入采收期后，統(tǒng)計座果數(shù)、單果重、前期產(chǎn)量和總產(chǎn)量，前期產(chǎn)量合總產(chǎn)量折合為每667m2產(chǎn)量。實驗結果如下-表l本發(fā)明對辣椒的增產(chǎn)作用處理座果數(shù)單果重前期產(chǎn)量總產(chǎn)量個淋(g凍)(Kg/667m2)(Kg/667m2)本發(fā)明45.31682.44125.3a對照21b46.51459.63140.2b如(表1)所示，使用本發(fā)明后，對辣椒前期產(chǎn)量影響較小，但對辣椒總產(chǎn)量具有顯著提高作用，總產(chǎn)量比對照提高了31.4%，達到了差異顯著水平；進一步分析產(chǎn)量構成，本發(fā)明對辣椒總產(chǎn)量的貢獻主要來自座果數(shù)，而與單果重關系不大。實施例2.原料來源同實施例1.具體實施方法1)菜田土壤改良劑制備按重量份準確稱取牛糞10份，麥麩5份，褐煤1份，硝酸鈣0.1份，硫酸鎂0.2份，硼砂0.005份，硫酸鋅0.015份，硫酸亞鐵0.03份，水18份，充分混合,25'C條件下自然堆制發(fā)酵30天，腐殖化指數(shù)二1.7時結束。枯草芽孢桿菌菌劑按2X(wt/wt)添加到發(fā)酵產(chǎn)物中，混合均勻。2)使用方法于河北省張家口市菜田進行。4月28日，上述菜田土壤改良劑作為基肥均勻撒施到菜田，每667n^用量2000Kg，隨即翻耕菜田，起半高壟地膜覆蓋栽培黃瓜秧苗。黃瓜品種為津春4號，株距行40cmX60cm。在相鄰地塊，以每667n^施用2000Kg腐熟牛糞為對照。隨機排列設計，小區(qū)面積100m2，三次重復。其他管理全部同常規(guī)。進入采收期后，隨采收隨計產(chǎn)，最后統(tǒng)計總產(chǎn)量，并折合為每667r^產(chǎn)量，盛瓜期取果實測定品質指標。實驗結果見圖1和表2。表2本發(fā)明對黃瓜品質的影響<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>由圖1可知，與常規(guī)對照相比，本發(fā)明的增產(chǎn)效果達到21.1%，達到了5%顯著性差異水平。另外，本發(fā)明還對黃瓜品質有很好的改善作用，施用本發(fā)明后黃瓜果實可溶性糖含量、可溶性蛋白含量和Vc含量分別比對照提高13%、7.5%和24.5%。說明使用本發(fā)明配合常規(guī)管理，可有效促進黃瓜生長發(fā)育，提高產(chǎn)量和品質。實施例3.(目的是觀測連續(xù)采用本發(fā)明對菜田土壤性狀及番茄產(chǎn)量的作用)原料來源枯草芽孢桿菌菌劑(枯草芽孢桿菌Bs-208)來自武漢天惠生物有限公司，枯草芽孢桿菌有效活菌數(shù)》0.2X108cfi!/g，其他同實施例1.具體操作方法1)菜田土壤改良劑制備按重量份準確稱取牛糞30份、麥麩8份、褐煤5份、硝酸鈣0.2份、硫酸鎂0.15份、硼砂0.01份、硫酸鋅0.013份、硫酸亞鐵0.025份和水45份，充分混合，22'C條件下自然堆制發(fā)酵40天，腐殖化指數(shù)=1,6時結束?？莶菅挎邨U菌菌劑按8%(wt/wt)添加到發(fā)酵產(chǎn)物中，混合均勻。2)使用方法于中國農業(yè)科學院蔬菜花卉研究所試驗農場進行。2004年春茬辣椒、秋茬黃瓜均以基肥形式使用上述菜田土壤改良劑，每667n^用量1500Kg，2005年春茬繼續(xù)使用本發(fā)明，用量仍是每667ir^用量1500Kg，4月25日單壟單行定植番茄毛粉802秧苗，株行距40cmX60cm。在相鄰地塊，以每667m2連續(xù)施用1500Kg腐熟牛糞為對照。隨機排列設計，小區(qū)面積100m2，三次重復。其他管理全部同常規(guī)。進入采后期后，隨采收隨計產(chǎn)，最后統(tǒng)計總產(chǎn)量，并折合為每6671112產(chǎn)量。番茄拉秧后，測定菜田土壤物理、化學和生物學性狀指標。實驗結果見表3、4、5和圖2。表3本發(fā)明對菜田土壤物理性狀的改良作用<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>表4本發(fā)明對菜田土壤化學性狀的改良作用<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>如(表3，表4，表5)所示，連續(xù)三茬使用本發(fā)明情況下，菜田土壤物理、化學和生物學指標均有不同程度的改善，土壤容重降低11.3%，總孔隙度提高8.2%，鈣含量提高11.0%，微量元素總量(Fe、B、Zn)提高了89.6%，各種土壤酶活性也呈上升趨勢。從番茄產(chǎn)量(圖2)看，連續(xù)使用本發(fā)明，番茄產(chǎn)量達到6235Kg/667m2，而對照僅5164Kg/667m2，增產(chǎn)幅度達到20.7%。充分說明本發(fā)明可以有效地改善菜田土壤性狀，為蔬菜豐產(chǎn)栽培提供基礎。權利要求1.一種菜田土壤改良劑，其特征在于由下列A、B組分復配而成A組分由下列重量份原料混合堆制發(fā)酵獲得，牛糞10-30份，麥麩5-10份，褐煤1-5份，硝酸鈣0.1-0.3份，硫酸鎂0.1-0.2份，硼砂0.005-0.01份，硫酸鋅0.01-0.015份，硫酸亞鐵0.02-0.03份，水18-45份。B組分枯草芽孢桿菌(Bacillussubtilis)菌劑，添加量為A組分重量的2％-8％，所述枯草芽孢桿菌菌劑有效活菌數(shù)≥0.2×108cfu/g。2.權利要求l所述的菜田土壤改良劑，其特征在于所述A組分由下列重量份原料混合堆制發(fā)酵獲得，牛糞25份，麥麩10份，褐煤3份，硝酸鈣0.3份，硫酸鎂0.1份，硼砂0.008份，硫酸鋅0.01份，硫酸亞鐵0.02份，水38份；所述B組分為枯草芽孢桿菌菌劑，添加量為A組分重量的5X。3.權利要求1或2所述菜田土壤改良劑的制備方法，步驟如下1)按一定重量份比例將牛糞、麥麩、褐煤、硝酸鈣、硫酸鎂、硼砂、硫酸鋅、硫酸亞鐵和水混合均勻，自然堆制充分發(fā)酵；2)將枯草芽孢桿菌菌劑按所述重量比例加入A組分中，混合均勻即可。4.根據(jù)權利要求3所述菜田土壤改良劑的制備方法，其特征在于所述充分發(fā)酵的物質腐殖化指數(shù)(HI，Humificationindex)達到1.4以上。5.菜田土壤改良劑的使用方法，是將權利要求l或2所述的菜田土壤改良劑作為基肥，用量為每6671112菜田施入10002000Kg。全文摘要本發(fā)明涉及“一種菜田土壤改良劑及其制備方法”，屬土壤改良
技術領域：
。一種菜田土壤改良劑，它包括按重量份將牛糞、麥麩、褐煤、硝酸鈣、硫酸鎂、硼砂、硫酸鋅、硫酸亞鐵和水混合，堆制充分發(fā)酵，發(fā)酵產(chǎn)物添加一定量的枯草芽孢桿菌菌劑而制得。本發(fā)明的土壤改良劑，含有豐富的有機質、礦質元素和枯草芽孢桿菌，每667m²菜田以基肥施入1000～2000Kg，能夠有效改善菜田土壤性狀，提高地力，增加蔬菜栽培產(chǎn)量與效益。本發(fā)明針對性強，安全無污染。文檔編號C09K101/00GK101126026SQ20071017570公開日2008年2月20日申請日期2007年10月10日優(yōu)先權日2007年10月10日發(fā)明者尚慶茂,張志剛申請人:中國農業(yè)科學院蔬菜花卉研究所