一种用于酸碱化土壤改良的有机水溶肥及其制备方法

技术领域

本申请涉及有机水溶肥的领域，更具体地说，它涉及一种用于酸碱化土壤改良的有机水溶肥及其制备方法。

背景技术

我国农业生产主要依赖化肥，有机肥投入量相对化肥而言依然过低。耕地投入有机肥主要是给土壤补充有机质，有机质能够为土壤中微生物繁殖及活动提供充足的能量，而微生物菌群数量及活性决定了作物根系是否能够充分吸收土壤中的矿物质元素。有机肥中的有机质转化为土壤中微生物可利用的能量，依赖于土壤的温度、湿度已经土壤中存在的菌群类型与活性状态。

在化肥投入量相当的情况下，实际种植产量出现逐年下降的情况，绝大部分情况不是因为“肥量”不够或者品质不佳，而是由于作物生长的土壤环境出现了问题。土壤中施入的矿物质营养没有足够的微生物菌群参与“加工”，矿物质元素无法成为离子态被作物根系吸收。并且，种植者往往注重无机营养的投入而忽略了有机肥的投入，导致土壤中的有机质持续处于消耗状态，土壤中微生物菌群的营养物质在逐年减少，菌群的生存环境随着无机盐的持续投入，土壤酸碱度出现变化，菌群的活性逐渐下降，从而导致土壤种植状态越来越糟糕。

目前，为了调节根系生长环境的酸碱化程度，使其成为适合作物根系生长的土壤状态，普遍的做法是增施有机肥、生物菌肥或者功能性肥料。但是，若土壤持续多年施入过量化肥后，土壤板结化、酸碱化成为耕地退化的主要表现，导致亩土壤施入等量化肥而产量逐年下降，从而导致农业生产者种植效益空间不断缩小，生产积极性不断受到打击，而耕地却在不知不觉中成为“受害者”，耕地退化反过来制约了生产者，农业生产陷入了一种不健康的循环。因此，如何让土壤稳产保产同时还能节本增效是农业生产者在农资成本上升，耕地不断退化的情况下必须面对的技术性问题。

发明内容

本申请提供一种用于酸碱化土壤改良的有机水溶肥及其制备方法，在等量置换复合肥用量20％至30％的情况下可实现亩产稳产保产，同时还能节本增效。

第一方面，本申请提供一种用于酸碱化土壤改良的有机水溶肥，采用如下的技术方案：

一种用于酸碱化土壤改良的有机水溶肥，由复合淀粉、复合果蔬、复合菌以及辅料组成，所述复合淀粉包括以下质量份数的组分：

花生枯饼20-40份；豆粕20-40份；米饭20-40份；木薯淀粉10-20份；芝麻枯饼5-10份；菜籽枯饼5-10份；

所述复合菌包括以下质量份数的组分：

醋酸杆菌10-16份；乳酸菌9-14份；酵母菌8-15份；枯草芽孢杆菌9-15份。

通过采用上述技术方案，花生枯饼、豆粕、米饭、木薯淀粉、芝麻枯饼、菜籽枯饼能够持久地为复合菌提供营养物质，增加复合菌的繁殖，进而使得复合菌能够保持较高的活性，有利于土壤微生物菌群及作物的健康生长，并且，醋酸杆菌、乳酸菌、酵母菌、枯草芽孢杆菌互相配合，能够抑制有害菌的生长和繁殖，进而使得作物根系更好地生长，从而使得作物根系能够充分吸收土壤中的矿物质元素，有助于改善土壤环境，缓解土壤板结，增加土壤的通透性，从而提高作物的增产。

因此，本申请采用花生枯饼、豆粕、米饭、木薯淀粉、芝麻枯饼、菜籽枯饼与醋酸杆菌、乳酸菌、酵母菌、枯草芽孢杆菌协同配合，能够快速补充有机质，调节土壤碳氮比，调整表层酸碱度，补充有益于植物生长及土壤改良的菌群并能保持菌群的活性及数量，有利于调节根系生长环境的酸碱化程度，使其成为适合作物根系生长的土壤状态，不仅能够保障当季作物生长产能，又可以持续改良土壤。并且，在减少复合肥使用量的同时，也不会影响作物生长，从而达到在等量置换复合肥用量20％至30％的情况下能够实现亩产稳产保产，同时还能节本增效的目的。

优选的，所述花生枯饼、豆粕、米饭、木薯淀粉、芝麻枯饼、菜籽枯饼、醋酸杆菌、乳酸菌、酵母菌、枯草芽孢杆菌的质量比为10：10：10：5：2：3：4：4：4：4。

通过采用上述技术方案，采用特定比例的花生枯饼、豆粕、米饭、木薯淀粉、芝麻枯饼、菜籽枯饼、醋酸杆菌、乳酸菌、酵母菌、枯草芽孢杆菌协同配合，使得复合菌能够持久地保持最佳的活性，进一步促进作物根系生长，从而实现在减少复合肥使用量的同时，也不会影响作物生长的效果，具有持久改良土壤的效果。

优选的，所述复合果蔬包括叶菜类、柑橘、苹果。

通过采用上述技术方案，采用叶菜类、柑橘、苹果与复合淀粉以及复合菌协同复配，能够长时间地为复合菌提供营养物质和能量来源，增加复合菌的繁殖，进而使得复合菌能够保持较高的活性，提高复合菌的耐受性，以此使得复合菌能够适应不同的海拔、气候、水源等土壤环境。

优选的，所述叶菜类为卷心菜、白菜、青菜、紫甘蓝的复配。

通过采用上述技术方案，采用卷心菜、白菜、青菜、紫甘蓝与柑橘以及苹果协同复配，能够更好地为复合菌提供充足的营养物质，以此达到持续改善土壤、减少复合肥使用量、提高作物产量与品质的效果。

优选的，所述卷心菜、白菜、青菜、紫甘蓝、柑橘、苹果的质量比为1：1：1：1：4：2。

通过采用上述技术方案，采用特定比例的卷心菜、白菜、青菜、紫甘蓝、柑橘、苹果协同复配，有利于更好地促进土壤微生物菌群及作物的健康生长，进而快速调节根系生长环境的酸碱化程度，使其成为适合作物根系生长的土壤状态，进而使得减少复合肥使用量也不会影响作物生长。

优选的，所述辅料包括以下质量份数的组分：

矿源黄腐酸钾200-300份；壳聚糖10-20份；枯草芽孢杆菌5-9份；地衣芽孢杆菌1-3份；悬浮分散剂1-2份。

通过采用上述技术方案，矿源黄腐酸钾具有强大的吸附和离子交换能力，分解盐分积累、改善根系微环境的效果。壳聚糖既能给植物杀虫，抗病，起到肥料的作用，又能分解土壤中动植物残体及微量金属元素，从而转化为植物的营养素，增强植物免疫力，促进植物的健康。枯草芽孢杆菌在土壤中形成益生菌环境，促进团粒结构形成，提高土壤保肥保水能力，增加土壤疏松度，促进根系生长。地衣芽孢杆菌能够在作物根际或体内定殖，起到特定肥效效应。悬浮分散剂能够使得各组分之间分散均匀，不易出现混合不均匀的现象。因此，采用特定比例的矿源黄腐酸钾、壳聚糖、枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌以及悬浮分散剂协同复配，有助于促进作物根部生长及养分吸收以及提高作物增产效果，从而能够对土壤进行持续地进行改良。

优选的，所述矿源黄腐酸钾、壳聚糖、枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、悬浮分散剂的质量比为100：10：9：1：1。

通过采用上述技术方案，采用特定比例的矿源黄腐酸钾、壳聚糖、枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、悬浮分散剂西瑞烃复配，能够持续改善土壤，达到减少复合肥使用量的同时也能提高作物产量的效果。

第二方面，本申请提供一种用于酸碱化土壤改良的有机水溶肥的制备方法，采用如下的技术方案：

一种用于酸碱化土壤改良的有机水溶肥的制备方法，包括以下步骤：

S1：复合淀粉前置处理

按配方分别将花生枯饼、豆粕、米饭、木薯淀粉、芝麻枯饼、菜籽枯饼混合均匀后得到混合料，然后将混合料加入粉碎机中进行加工，再送入气流超微粉粹机中加工，过筛，即得到复合淀粉；

S2：复合果蔬液前处理

将复合果蔬加入粉碎机中，然后加入水，密封发酵，搅拌均匀后进行固液分离，过滤后即得复合果蔬液；

S3：复合菌的制备

按配方分别将醋酸杆菌、乳酸菌、酵母菌、枯草芽孢杆菌加入反应釜中，混合均匀，即得到复合菌；

S4：淀粉果蔬液混合发酵处理

分别将100-200质量份的糖蜜、300-350质量份的复合淀粉、1000-1200质量份的复合果蔬液分别加入反应釜中，搅拌均匀后，加热至80-85℃，保温20-30min，待冷却至35-37℃，加入10-30质量份的复合菌，密封发酵，即得到淀粉果蔬液；

S5：辅料添加整合处理

将淀粉果蔬液以及辅料分别加入反应釜中，边加料边搅拌，均质后即得到有机水溶肥。

通过采用上述技术方案，上述制备方法工艺简单，并且，采用上述方法制备得到的有机水溶肥，有利于促进土壤微生物菌群及作物健康生长，可以使得作物根系更好地生长，有助于改善土壤环境，缓解土壤板结，增加土壤的通透性，不仅能够保障当季作物生长产能，又可以持续改良土壤，并且，在减少化肥使用量的同时，也不会影响作物生长。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.本申请采用特定比例的花生枯饼、豆粕、米饭、木薯淀粉、芝麻枯饼、菜籽枯饼与醋酸杆菌、乳酸菌、酵母菌、枯草芽孢杆菌协同配合，能够快速补充有机质，调节土壤碳氮比，调整表层酸碱度，补充有益于植物生长及土壤改良的菌群并能保持菌群的活性及数量，有利于调节根系生长环境的酸碱化程度，使其成为适合作物根系生长的土壤状态，不仅能够保障当季作物生长产能，又可以持续改良土壤。并且，在减少复合肥使用量的同时，也不会影响作物生长，从而达到在等量置换复合肥用量20％至30％的情况下能够实现亩产稳产保产，同时还能节本增效的目的。

2.采用特定比例的叶菜类、柑橘、苹果与复合淀粉以及复合菌协同复配，能够长时间地为复合菌提供营养物质和能量来源，增加复合菌的繁殖，进而使得复合菌能够保持较高的活性，提高复合菌的耐受性，以此使得复合菌能够适应不同的海拔、气候、水源等土壤环境。

3.采用特定比例的矿源黄腐酸钾、壳聚糖、枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌以及悬浮分散剂协同复配，有助于促进作物根部生长及养分吸收以及提高作物增产效果，从而能够对土壤进行持续地进行改良。

具体实施方式

以下结合实施例对本申请作进一步详细说明。

实施例1

本实施例公开一种用于酸碱化土壤改良的有机水溶肥，由复合淀粉、复合果蔬、复合菌以及辅料组成，

复合淀粉包括以下组分：

花生枯饼；豆粕；米饭；木薯淀粉；芝麻枯饼；菜籽枯饼；

复合菌包括以下组分：

醋酸杆菌；乳酸菌；酵母菌；枯草芽孢杆菌；

复合果蔬为芥菜叶和芜菁叶；辅料为矿源黄腐酸钾。

本申请还公开一种用于酸碱化土壤改良的有机水溶肥的制备方法，包括以下步骤：

S1：复合淀粉前置处理

按表1分别将花生枯饼、豆粕、米饭、木薯淀粉、芝麻枯饼、菜籽枯饼以100r/min的转速混合均匀，得到混合料，然后将混合料加入粉碎机中进行加工，再送入气流超微粉粹机中加工，过100目筛，即得到复合淀粉；

S2：复合果蔬液前处理

将100kg的复合果蔬加入粉碎机中，然后加入200kg的水，密封自然发酵15天，以80r/min的转速搅拌均匀后进行固液分离，过滤后即得复合果蔬液；

S3：复合菌的制备

按表1分别将醋酸杆菌、乳酸菌、酵母菌、枯草芽孢杆菌加入反应釜中，以50r/min的转速混合均匀，即得到复合菌，有效活性菌含量为10亿每克；

S4：淀粉果蔬液混合发酵处理

分别将100kg的糖蜜、300kg的复合淀粉、1000kg的复合果蔬液分别加入反应釜中，搅拌均匀后，加热至80℃，保温20min，待冷却至37℃，加入10kg的复合菌，密封发酵15天，即得到淀粉果蔬液；

S5：辅料添加整合处理

将1000kg的淀粉果蔬液以及200kg的辅料分别加入反应釜中，边加料边搅拌，持续搅拌4h，均质后即得到有机水溶肥。

实施例2

与实施例1的区别在于：

一种用于酸碱化土壤改良的有机水溶肥的制备方法，包括以下步骤：

S1：复合淀粉前置处理

按表1分别将花生枯饼、豆粕、米饭、木薯淀粉、芝麻枯饼、菜籽枯饼以100r/min的转速混合均匀，得到混合料，然后将混合料加入粉碎机中进行加工，再送入气流超微粉粹机中加工，过100目筛，即得到复合淀粉；

S2：复合果蔬液前处理

将100kg的复合果蔬加入粉碎机中，然后加入200kg的水，密封自然发酵15天，以80r/min的转速搅拌均匀后进行固液分离，过滤后即得复合果蔬液；

S3：复合菌的制备

按表1分别将醋酸杆菌、乳酸菌、酵母菌、枯草芽孢杆菌加入反应釜中，以50r/min的转速混合均匀，即得到复合菌；

S4：淀粉果蔬液混合发酵处理

分别将200kg的糖蜜、350kg的复合淀粉、1200kg的复合果蔬液分别加入反应釜中，搅拌均匀后，加热至85℃，保温30min，待冷却至35℃，加入30kg的复合菌，密封发酵15天，即得到淀粉果蔬液；

S5：辅料添加整合处理

将1000kg的淀粉果蔬液以及300kg的辅料分别加入反应釜中，边加料边搅拌，持续搅拌4h，均质后即得到有机水溶肥。

实施例3

与实施例1的区别在于：花生枯饼、豆粕、米饭、木薯淀粉、芝麻枯饼、菜籽枯饼、醋酸杆菌、乳酸菌、酵母菌、枯草芽孢杆菌的的质量比为10：10：10：5：2：3：4：4：4：4，具体见表1，表1中各组分的用量均为kg。

表1

实施例4

与实施例3的区别在于：复合果蔬为卷心菜、白菜、青菜、紫甘蓝与柑橘、苹果的复配，且卷心菜、白菜、青菜、紫甘蓝、柑橘、苹果的质量比为1：1：1：1：4：2，即卷心菜、白菜、青菜、紫甘蓝、柑橘、苹果的用量分别为10kg、10kg、10kg、10kg、40kg、20kg。

实施例5

与实施例3的区别在于：复合果蔬为卷心菜、白菜、青菜、紫甘蓝与柑橘、苹果的复配，且卷心菜、白菜、青菜、紫甘蓝、柑橘、苹果的质量比为2：2：2：2：1：1，即卷心菜、白菜、青菜、紫甘蓝、柑橘、苹果的20kg、20kg、20kg、20kg、10kg、10kg。

实施例6

与实施例3的区别在于：辅料为矿源黄腐酸钾、壳聚糖、枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、悬浮分散剂的复配，且矿源黄腐酸钾、壳聚糖、枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、悬浮分散剂的质量比为100：10：9：1：1，即100kg、10kg、9kg、1kg、1kg。

实施例7

与实施例3的区别在于：辅料为矿源黄腐酸钾、壳聚糖、枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、悬浮分散剂的复配，且矿源黄腐酸钾、壳聚糖、枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、悬浮分散剂的质量比为80：30：2：4：5，即80kg、30kg、2kg、4kg、5kg。

对比例1-2

与实施例3的区别在于：花生枯饼、豆粕、米饭、木薯淀粉、芝麻枯饼、菜籽枯饼、醋酸杆菌、乳酸菌、酵母菌、枯草芽孢杆菌的用量均不在本申请所保护的范围内，具体见表1。

对比例3

与实施例3的区别在于：S1中不加入花生枯饼和豆粕。

对比例4

与实施例3的区别在于：S1中不加入米饭和木薯淀粉。

对比例5

与实施例3的区别在于：S1中不加入芝麻枯饼和菜籽枯饼。

对比例6

与实施例3的区别在于：S3中不加入醋酸杆菌和乳酸菌。

对比例7

与实施例3的区别在于：S3中不加入酵母菌和枯草芽孢杆菌。

对比例8

与实施例3的区别在于：S2中不加入复合果蔬。

应用例1

选用16亩地进行种植甘蔗，每亩地分别种植相同数量且同一品种的甘蔗，采取统一的管理模式。

在其中一亩地中施用复合肥40kg和10kg有机水溶肥，其中，有机水溶肥采用实施例1所制备得到的有机水溶肥。

甘蔗定植后的一个月，每15天追肥1次，每次追采用复合肥40kg和10kg有机水溶肥，连续追施8次，收割前3个月，每个月追肥1次，每次追采用复合肥40kg和10kg有机水溶肥，并定期进行除草。

应用例2

与应用例1的区别在于：复合肥为35kg，有机水溶肥为15kg。

应用例3-16

与应用例1的区别在于：有机水溶肥分别采用实施例2-7以及对比例1-8所制备得到的有机水溶肥。

对照组

与应用例1的区别在于：施用50kg复合肥，复合肥采购于山东中润海化化工科技有限公司。

甘蔗定植后的一个月，每15天追肥1次，每次追采用复合肥50kg，连续追施8次，收割前3个月，每个月追肥1次，每次追复合肥50kg，并定期进行除草。

对比应用例

与应用例1的区别在于：复合肥为25kg，有机水溶肥为25kg。

实验

1、种植6个月后分别对应用例1-16以及对照组中种植的甘蔗进行采收，然后分别称取采收得到的甘蔗的产量，并计算应用例1-16分别相对于对照组总产量的增产(％)。

2、通过同一抽样方法，分别测量50根甘蔗的总长度，并计算50根甘蔗的平均长度(cm)。

3、分别测量同一根甘蔗在第5节、第10节、第15节的长度和直径，然后计算同一根甘蔗各节的平均体积(cm

4、分别对应用例1-16以及对照组中的甘蔗进行筛选，然后计算甘蔗的病株率(％)。

以上实验结果均见表2。

表2

根据表2中应用例1-2分别与应用例11-15对比可得，应用例1中等量置换复合肥用量20％，应用例2中等量置换复合肥用量30％，应用例1-2中甘蔗的增产远高于应用例11-15，甘蔗的平均长度也大于应用例11-15，说明在减少复合肥使用量的同时，也不会影响甘蔗的生长，从而达到在等量置换复合肥使用量20％至30％的情况下也能够实现亩产稳产保产，同时还能节本增效的目的。

根据表2中应用例3-4分别与应用例11-15对比可得，应用例3-4中同时采用花生枯饼、豆粕、米饭、木薯淀粉、芝麻枯饼、菜籽枯饼、醋酸杆菌、乳酸菌、酵母菌、枯草芽孢杆菌协同配合，甘蔗的增产远高于应用例11-15，虽然平均体积差异不大，但是应用例3-4中甘蔗的平均长度大于应用例11-15中甘蔗的平均长度，说明采用花生枯饼、豆粕、米饭、木薯淀粉、芝麻枯饼、菜籽枯饼、醋酸杆菌、乳酸菌、酵母菌、枯草芽孢杆菌协同复配，不仅能够保障当季作物生长产能，又可以持续改良土壤。并且，在减少复合肥使用量的同时，也不会影响作物生长，从而达到在等量置换复合肥用量20％至30％的情况下能够实现亩产稳产保产，同时还能节本增效的目的。并且，还有利于降低甘蔗的病株率，使得甘蔗的根系更好地生长，进而使得根系能够充分吸收土壤中的矿物质元素，从而有助于改善土壤环境，缓解土壤板结，增加土壤的通透性，提高甘蔗的增产。

然而，应用例11中没有加入花生枯饼和豆粕，应用例12中没有加入米饭和木薯淀粉，应用例13中没有加入芝麻枯饼和菜籽枯饼，应用例14中没有加入醋酸杆菌和乳酸菌，应用例15中没有加入酵母菌和枯草芽孢杆菌，应用例11-15中甘蔗的增产远低于应用例3-4，说明缺少花生枯饼、豆粕、米饭、木薯淀粉、芝麻枯饼、菜籽枯饼、醋酸杆菌、乳酸菌、酵母菌、枯草芽孢杆菌中的任两种或几种物质均会对甘蔗的产量产生较大的影响。

并且，应用例9-10中花生枯饼、豆粕、米饭、木薯淀粉、芝麻枯饼、菜籽枯饼、醋酸杆菌、乳酸菌、酵母菌、枯草芽孢杆菌的用量均不在本申请所保护的范围内，甘蔗的增产也低于应用例3-4，说明花生枯饼、豆粕、米饭、木薯淀粉、芝麻枯饼、菜籽枯饼、醋酸杆菌、乳酸菌、酵母菌、枯草芽孢杆菌之间的用量也会对甘蔗的产量产生影响。

综上所述，只有采用特定比例的花生枯饼、豆粕、米饭、木薯淀粉、芝麻枯饼、菜籽枯饼、醋酸杆菌、乳酸菌、酵母菌、枯草芽孢杆菌协同复配，才具有减少复合肥使用量的同时又不影响作物生长的效果。

根据表2中应用例16与应用例1对比可得，应用例16中没有加入复合果蔬，应用例16中甘蔗的增产低于应用例1，说明有机水溶肥中不加入复合果蔬，不能很好地提高甘蔗的产量。因此，只有采用复合果蔬与复合淀粉、复合菌以及辅料协同配合，才能使得甘蔗具有较高的增产。

根据表2中对比应用例与应用例1对比可得，对比应用例中等量置换复合肥用量50％，甘蔗的增产低于应用例1，说明若等量置换复合肥过多，也会对甘蔗的产量产生影响。因此，只有在等量置换复合肥用量20-30％的情况下，才能使得甘蔗的增产有较大的提升。

根据表2中应用例5与应用例1对比可得，应用例5中复合果蔬为卷心菜、白菜、青菜、紫甘蓝与柑橘、苹果的复配，甘蔗的增产有所提高，病株率也有所降低，说明复合果蔬为卷心菜、白菜、青菜、紫甘蓝与柑橘、苹果的复配，减少复合肥使用量的同时也能提高甘蔗的产量，并且，还能够长时间地为复合菌提供营养物质和能量来源，增加复合菌的繁殖，进而使得复合菌能够保持较高的活性，提高复合菌的耐受性，从而降低甘蔗的病株率。

根据表2中应用例7与应用例1对比可得，应用例7中辅料为矿源黄腐酸钾、壳聚糖、枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、悬浮分散剂的复配，有助于促进作物根部生长及养分吸收，进而对土壤进行持续地改良，以此达到减少复合肥使用量的同时也能提高作物产量的效果。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。