一种设施农业专用的粘质土壤改良剂制造技术

本发明专利技术涉及农业种植及土壤改良剂领域，尤其涉及一种设施农业专用的粘质土壤改良剂。本发明专利技术利用农业废弃物——大豆秸秆作为粘质土壤改良剂的主要成分和载体，通过筛选多种天然植物杀菌素和杀虫剂，并对其配方组成进行优化配比，最终获得了一种由大豆秸秆、大蒜提取物、胜红蓟提取物、瑞香狼毒提取物、侧柏叶粉和硅藻土组成的粘质土壤改良剂。本发明专利技术土壤改良剂成本低廉、操作方便、使用安全、稳定长效，能够显著改善设施粘质土壤结构，节肥30‑50％，降低成本80％以上；同时，本发明专利技术为大豆秸秆的循环利用提供了一条新途径，不仅有利于节约自然资源、缓解能源危机，也有利于生态环境的保护。

A kind of amenities for agricultural mucilage soil improver

The invention relates to the field of agricultural planting and soil conditioner, in particular to a clay soil conditioner specially used for facility agriculture. The invention uses the agricultural waste - soybean straw as the main component and carrier of the clay soil modifier, through screening various natural plant fungicides and insecticides, and optimizes the composition of its formula, and finally obtains a kind of soybean straw, garlic extract, red artichoke extract and Daphne poison extract. Clay soil amendment consisting of Platycladus orientalis leaf and diatomaceous earth. The invention has the advantages of low cost, convenient operation, safe use and stable long-term effect. It can significantly improve the structure of the clay soil, 30 fertilizer 50% and lower cost over 80%. At the same time, the invention provides a new way for the recycling of soybean straw, which is not only beneficial to saving natural resources and alleviating energy. The crisis is also beneficial to the protection of the ecological environment.

【技术实现步骤摘要】
一种设施农业专用的粘质土壤改良剂
本专利技术涉及农业种植及土壤改良剂领域，尤其涉及一种设施农业专用的粘质土壤改良剂。
技术介绍
粘质土壤是指干时常为坚硬的土块，湿润时极可塑的土壤，通常有粘着性，手指间撮捻成长的可塑土条。粘质土壤(粘粒30％)的主要肥力特征是：保水、保肥性好，养分含量丰富，有机质含量高，土温比较稳定。但粘质土壤也具有许多缺点，如粘重紧实，耕作困难(干时坚硬，湿时粘粒，耕作条件难于把控)；通透性差，尤其是通气性、透水性差，早春土温不易升高，故又被称为“冷性土”，因此早春播种不利于出苗；粘性过强时起苗容易断根，栽培效率较低等。设施农业是采用人工技术手段，改变自然光温条件，创造优化动植物生长的环境因子，使之能够全天候生长的设施工程。近年来，我国设施农业快速发展，尤其以超时令、反季节的设施园艺作物生产发展最为迅猛，截止2012年我国以蔬菜栽培为主体的设施农业面积已占世界总面积85％以上，总面积和总产量均居第一位。截止2014年，我国设施农业面积高达410.9万公顷(6163.5万亩，其中设施蔬菜5700多万亩)，产值超过8000亿元。设施栽培产量是露天种植的3.5倍，我国设施农业产业以不到3％的种植业土地，获得了20％左右的种植业总产值。然而，随着设施作物栽培年限的增加，由于温棚特殊的固定结构、高集约化生产、高复种指数、高温高湿、高蒸发量及肥料施用量大，无雨水淋洗等特点，致使设施土壤质量下降，出现明显的连作障碍，重茬和连作障碍已经成为影响我国设施农业持续高速发展的瓶颈问题，由重茬和连作障碍引起的土传病虫害造成的减产损失占整个损失的85％。例如：在设施栽培条件下，由于种植品种单一，作物连作后，根系自毒产物增多，抵抗力下降，为根结线虫侵染提供了条件，特别是在高温、干旱、沙性土壤中温棚连作的黄瓜、番茄上，根结线虫的发生和危害相当严重，虫口密度可达lg土中含300条；其次，随着种植年限的增加，耕层遭到破坏，施用化肥过多，有机质含量低，土壤通气透水性变差，物理性状不良，导致土壤板结，形成粘质土壤，成为限制产量的障碍因子。因此，设施农业生产中急需一种能够克服重茬连作障碍的粘质土壤改良剂。目前我国设施农业生产中应用的粘质土壤改良剂多为天然高分子类、有益微生物类制剂。例如：以竹炭、竹灰和竹酢液为主要原料制成的竹炭土壤改良剂(有效活菌数≥0.2亿/g，生物炭≥35％，有机质≥45％，120元/25㎏，上海时科生物科技有限公司)，其成本偏高，每亩投入成本高达1340-2160元，目前尚处于试验推广阶段。微生物型土壤改良剂所具有的价格高、生产工艺复杂、活体产品不稳定、保持时间短、操作困难等缺点，极大地限制了其大面积的推广使用。我们通过长期的蔬菜种植栽培试验，研制获得了一种以大豆秸秆为主要载体的设施农业专用粘质土壤改良剂，本专利技术配方中选用天然杀虫植物胜红蓟、瑞香狼毒和杀菌植物大蒜，并对其进行优化配比，用以克服设施土壤重茬引起的土传病虫害问题，本专利技术以天然成分替代传统化学农药和抗菌素，使用安全，不会对植物的生长发育和作物产品的品质产生任何不利影响；本专利技术配方中同时填加了硅藻土以疏松土质，改良粘质土壤结构；在此基础上，我们还将一定比例的侧柏叶粉加入到产品配方中，可进一步改善其土壤改良效果，提高作物产量。综上，本专利技术粘质土壤改良剂具有成本低廉(每亩成本约250元)、使用方便(直接将其施入土壤中即可)、稳定长效、抗重茬障碍效果好等优点，与本专利技术类似的粘质土壤改良剂在目前的设施农业生产中还未见应用。经测试，本专利技术改良剂有机成分含量达到100％，可节肥30-50％，降低成本80％以上，施用后可使设施粘地番茄产量提高39.38％。同时，本专利技术粘质土壤改良剂以大豆秸秆为主要原料，从而为大豆秸秆的循环利用提供了一条新途径，不仅有利于节约自然资源、缓解能源危机，也有利于生态环境的保护。
技术实现思路
本专利技术通过筛选多种天然植物杀菌素和杀虫剂，并对其配方组成进行优化配比，最终获得了一种由大豆秸秆、天然植物杀菌素和杀虫剂、侧柏叶粉、硅藻土组成的粘质土壤改良剂，类似产品在目前的设施农业生产中还未见应用。本专利技术旨在提供一种成本低廉、效果显著、使用方便的设施农业专用粘质土壤改良剂，本专利技术土壤改良剂以大豆秸秆为主要原料，其来源广泛，可就地取材，且为可再生资源，大豆秸秆具有良好的离子吸附性、缓冲性和交换性，可以改良土壤结构，补充土壤由于重茬和连作造成的有机成分的欠缺；本专利技术土壤改良剂利用天然植物杀菌素和杀虫剂(大蒜、胜红蓟、瑞香狼毒的提取物)替代化学农药进行土壤消毒灭菌，可有效解决作物重茬和连作障碍引起的土传病虫害问题；本专利技术配方中同时填加了硅藻土以疏松土质，改良粘质土壤结构；在此基础上，我们还将一定比例的侧柏叶粉加入到产品配方中，可进一步改善其土壤改良效果，提高作物产量。本专利技术土壤改良剂中有机成分含量达到100％，系一种清洁环保的有机农业土壤改良剂。大蒜，既是一种日常食品，又是一种重要的中药材，其中含有硫化亚磺酸酯、大蒜素、蒜氨酸、槲皮素、含硫挥发物等许多功效成分及多种酶类，具有抗菌、抗病毒、抗寄生虫等作用。胜红蓟(AgeratumconyzoidesL.)，又名藿香蓟，是菊科藿香蓟属一年生草本植物，全草含多种黄酮类化合物，其中胜红蓟素不仅具有杀虫活性，而且能引起昆虫拒食和延迟蜕皮，对植物致病真菌和害虫有显著抑制活性。胜红蓟目前已有人工栽培。瑞香狼毒(StellerachamaejasmelL.)，俗称断肠草、馒头花、红狼毒，是瑞香科狼毒属植物瑞香狼毒的干燥根，其中含有β-谷甾醇、瑞香亭、狼毒色原酮、新狼毒素等高毒力的杀虫活性物质，有杀虫、杀菌及防病等作用。硅藻土是由单细胞水生植物硅藻的遗骸沉积所形成的复合物，其主要成分是SiO2。硅藻土具有多孔性、容重轻、吸附性能强、中性无毒、细度均匀、混合均匀性好、化学稳定性等独特性能，施用到土壤中能起到保湿、疏松土质、改善土壤性能的作用；同时硅藻土分解后可转化为高效肥料，促使农作物生长；另外硅藻土还具有较强的杀虫效果，可以减少30-60％的化肥和杀虫剂使用量。侧柏叶，是柏科植物侧柏的干燥枝梢和叶，含有挥发油、鞣质、黄酮类化合物等成分，具有凉血止血、化痰止咳、生发乌发之功效，传统医学中常用于治疗吐血、衄血、咯血、便血、崩漏下血、肺热咳嗽、血热脱发、须发早白等症。在研究中我们发现，将一定比例的侧柏叶粉加入到粘质土壤改良剂配方中可以进一步改善复合土壤改良剂的土壤改良效果，且可以明显提高作物产量。本专利技术粘质土壤改良剂，它是由下述重量份的原料制成的：大豆秸秆900-1050；大蒜提取物0.95-1.10；胜红蓟提取物0.65-0.75；瑞香狼毒提取物0.35-0.45；侧柏叶粉3.0-3.5；硅藻土220-260。优选地，上述各原料的重量份为：大豆秸秆900；大蒜提取物0.95；胜红蓟提取物0.65；瑞香狼毒提取物0.35；侧柏叶粉3.0；硅藻土220。还优选地，上述各原料的重量份为：大豆秸秆1000；大蒜提取物1.0；胜红蓟提取物0.70；瑞香狼毒提取物0.40；侧柏叶粉3.3；硅藻土250。还优选地，上述各原料的重量份为：大豆秸秆1050；大蒜提取物1.10；胜红蓟提取物0.75；瑞香狼毒提取物0.45；侧柏本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种粘质土壤改良剂，其特征在于它是由下述重量份的原料制成的：大豆秸秆900‑1050；          大蒜提取物0.95‑1.10；胜红蓟提取物0.65‑0.75；     瑞香狼毒提取物0.35‑0.45；侧柏叶粉3.0‑3.5；           硅藻土220‑260。

【技术特征摘要】
1.一种粘质土壤改良剂，其特征在于它是由下述重量份的原料制成的：大豆秸秆900-1050；大蒜提取物0.95-1.10；胜红蓟提取物0.65-0.75；瑞香狼毒提取物0.35-0.45；侧柏叶粉3.0-3.5；硅藻土220-260。2.如权利要求1所述的粘质土壤改良剂，其中各原料的重量份是：大豆秸秆900；大蒜提取物0.95；胜红蓟提取物0.65；瑞香狼毒提取物0.35；侧柏叶粉3.0；硅藻土220。3.如权利要求1所述的粘质土壤改良剂，其中各原料的重量份是：大豆秸秆1000；大蒜提取物1.0；胜红蓟提取物0.70；瑞香狼毒提取物0.40；侧柏叶粉3.3；硅藻土250。4.如权利要求1所述的粘质土壤改良剂，其中各原料的重量份是：大豆秸秆1050；大蒜提取物1.10；胜红蓟提取物0.75；瑞香狼毒提取物0.45；侧柏叶粉3.5；硅藻土260。5.如权利要求1-4任一项所述的粘质土壤改良剂，其特征在于所述粘质土壤改良剂经下述步骤制备而成：(1)大豆秸秆腐熟处理：将大豆秸秆粉碎成直径为0.1-0.3cm颗粒，向其中加入1.8-2.0倍量的水，同时掺入相当于大豆秸秆总重量0.1-0.3％的秸秆腐熟剂，所述秸秆腐熟剂由发酵剂﹕红糖﹕水＝1﹕1﹕20比例配制而成，使用前活化8-24小时，将上述大豆秸秆颗粒、水和秸秆腐熟剂充分拌匀得到秸秆预混物，控制该秸秆预混物的含水量为60-65％；将上述秸秆预混物堆垛起来，用塑料薄膜密封，每7-10天翻堆一次，在最后一次翻堆前向秸秆预混物中加入相当于其总重量0.1-0.15％的食醋并充分混匀，每次翻堆都要均匀彻底，翻堆时注意观察堆内温度、湿度、颜色、气味的变化，并保证整个腐熟处理过程中堆内温度不超过70℃，直至大豆秸秆颗粒变黑、变糟、纤维被彻底软化降解，即得到大豆秸秆腐熟物；(2)大蒜提取物的制备：将大蒜洗净后放置于恒温烘箱中40℃干燥，粉碎后过40目筛，向大蒜粉末中加入60倍量40％乙醇，浸泡1小时后回流提取1小时，过滤药液，并以所得滤液为溶剂，配制浓度为1.0％的冰醋酸溶液，静置12小时，然后将该溶液减压浓缩至小体积后喷雾干燥，得到大蒜提取物；(3)胜红蓟提取物的制备：将胜红蓟药材洗净后放置于恒温烘箱中40℃干燥，粉碎后过40目筛，向胜红蓟粉末中加入5倍量70％乙醇，浸泡12小时后回流提取1小时，过滤药液，在相同条件下重复提取3次，合并滤液后于35-45℃条件下减压浓缩至浓稠状，得到提取物浸膏，所述提取物浸膏用等量的50％乙醇和5％吐温-80混合液溶解，并用无菌水稀释至浓度为1g/ml，4℃保存，得到胜红蓟提取物；(4)瑞香狼毒提取物的制备：将瑞香狼毒药材洗净、阴干后放置于恒温烘箱中40℃干燥至药材发脆，磨碎后过150μm筛，向瑞香狼毒粉末中加入4倍量95％乙醇，浸...

【专利技术属性】
技术研发人员：王晋华，赵肖斌，米国全，程志芳，史艳艳，韩娅楠，王裔娜，韩永平，李晓慧，牛屹立，
申请(专利权)人：河南省农业科学院园艺研究所，
类型：发明
国别省市：河南,41