[发明专利]一种土壤调节剂及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种土壤调节剂及其制备方法和应用，属于土壤调理技术领域。该调节剂由下述原料按质量百分比制成：贝壳粉42‑55%、膨润土12‑18%和蘑菇渣发酵物30‑40%；蘑菇渣发酵物由蘑菇渣发酵制得，发酵菌种为解淀粉芽孢杆菌和乳酸菌且用量为土壤调节剂重量的2‑5%，解淀粉芽孢杆菌与乳酸菌的质量比为10‑14:7‑9。其制备方法为：蘑菇渣经粉碎、发酵和干燥后得到蘑菇渣发酵物，按配比将贝壳粉、膨润土和蘑菇渣发酵物混合。其用途为：用于水稻土、黄棕壤、红壤的改良。该土壤调节剂能有效提升酸性土壤的pH值，提高土壤阳离子交换量，改善土壤理化性质和微生物环境，提高农作物产量和品质。

技术领域

本发明属于土壤调理技术领域，具体涉及一种土壤调节剂及其制备方法和应用。

背景技术

土壤是人类最基本的生产资料，是人类赖以生存的物质基础，然而在长期轮番连种、大量施用化肥等连串轻视土壤环境的耕种模式下, 全国18 亿亩农耕土地已显现不同程度区域性问题: 东北黑土有机质大幅度下降、南方耕地土壤酸化加剧、华北耕层变浅明显、西北耕地盐渍化严重……农业部种植业管理司相关负责人介绍说，我国自2005年开展测土配方施肥工作以来，全面开展取土化验，基本摸清了我国耕地土壤的“家底”。各地累计采集土壤样品1798万个，取得各类化验分析数据12441万个，初步摸清了2498个项目县（场）耕地土壤养分状况，特别是发现了土壤酸化、耕层变浅、磷素养分富集和耕地养分失衡等重大共性问题。

我国土壤酸化面积在耕地面积中所占比重越来越大，2009年土壤酸化面积已达耕地面积的40%以上，且平均每年种植土壤酸化面积约以3.1% 的速度在增长。我国土壤的酸化主要发生在南方酸性土壤，分别是红、黄壤，这些酸性土壤大部分pH＜5.5，其中较多的pH＜5.0，甚至pH＜4.5。全国土壤酸碱度(pH)30年平均下降了0.6，酸性耕地面积(pH＜5.5)从30年前的7% 上升至目前的18%，在南方14个省( 区市)，pH＜6.5 的土壤比例由30年前的52%扩大至65%，pH＜5.5 的土壤由20%扩大至40%，pH＜4.5 的土壤由1%扩大至4%，酸化最严重的广东、广西、四川等地，pH＜4.5 的耕地土壤比例分别为13%，7%和4%。近年来，关于我国北方非酸性土壤酸化的报道颇多，尤其是渤海湾非石灰性母质发育的果园，土壤酸化问题十分普遍。

随着人口、环境资源的矛盾日益突出，土壤酸化已成为影响农业生产和生态环境的重要因素。土壤酸化是指土壤内部产生和外部输入的氢离子引起的pH值降低和盐基饱和度减少的过程。土壤酸化可破坏植物根的生理机能，导致根系死亡，还会降低土壤中磷、钙、镁的有效性，使这些元素的吸收率降低，导致植物缺素，伴随土壤酸化会带来土壤中Al³⁺离子以及其他重金属离子活性的提高，对土壤以及地上植物都会带来危害。因此，寻找合适的方法或途径进行酸性土壤改良成为众多科研工作者的研究课题，改良酸性土壤也成为农业可持续发展的一个重要内容。

传统的酸性土壤改良的方法是运用石灰或石灰石粉，表土酸度很容易通过施用石灰得到降低，而且土壤耕层交换性Ca²⁺的浓度也会有所增加，但对底层土壤的酸度的影响要比耕层要小得多。过量施用石灰有可能抑制作物的生长，大量或长期施用石灰不但会引起土壤板结而形成“石灰板结田”，而且会引起土壤钙、钾、镁3种元素的平衡失调而导致减产，还会引起镁与铝水化氧化物的共沉淀, 降低土壤溶液中的Mg²⁺ 的活度和植物有效性。更为严重的是施用石灰后土壤存在复酸化过程，即石灰的碱性消耗后土壤再次发生酸化，而且酸化程度比施用石灰前有所加剧。

一些矿物和工业副产物也能起到改良酸性土壤的效果，如白云石、磷石膏、磷矿粉、粉煤灰、碳法滤泥、黄磷矿渣粉等。但这些改良剂中的大多数含有一定量的有毒金属元素：铅(Pb)、镉(Cd)、汞(Hg)、砷(As)、铬(Cr)，虽然含量较少，但是也存在着对环境的污染。