一种用于农作物种植的土壤营养调节剂及其制备方法与流程

本技术涉及土壤调理，具体涉及一种用于农作物种植的土壤营养调节剂及其制备方法。

背景技术：

1、农作物在人们的饮食中扮演着至关重要的角色，它们不仅美味可口，而且为人体提供丰富的营养素，例如农作物是维生素的重要来源，特别是维生素c、维生素k、叶酸以及多种维生素b群，这些维生素对于维持人体正常生理功能、促进细胞修复和再生、增强免疫力等方面都起着重要作用，农作物还富含矿物质，如钾、镁、铁、钙等，这些矿物质对于维持心脏健康、骨骼强度、血液形成等方面至关重要，此外农作物中富含膳食纤维，这种物质有助于促进肠道蠕动，预防便秘，并有助于维持肠道菌群的平衡，从而保护肠道健康。

2、农作物种植时，为了保证某种农作物的连续供应，满足市场需求，很多地方倾向于连作，连作是指在同一块田地上连续种植同一种作物的种植方式，可以提高土地利用效率，对于农民来说，农作物连作有助于保持本地农作物品种和技术的相对稳定，更容易掌握和管理同一类农作物的种植技术，减少因品种更换带来的技术学习成本，同时农作物种植时为了提高农作物产量、保证农作物美观度，也会长期使用化肥农药。但是长期连作会导致土壤中某些营养元素被过度消耗，而其他元素则相对富集，造成养分失衡，连作使病原菌和害虫在土壤中不断积累，增加了病虫害的发生几率和严重程度，此外长期连作会使土壤结构破坏、透气性变差、保水保肥能力下降，而化肥农药的长期使用会进一步加剧土壤板结、土壤污染的问题。

3、为了改善农作物种植中的土壤问题，就需要使用土壤营养调节剂。土壤营养调节剂，通常也被称为土壤调理剂或土壤改良剂，是一种用于改善土壤物理、化学和生物性质的产品，通常能够提高土壤的透气性，补充土壤肥力。

4、但是现有的土壤营养调节剂仍然存在一些不足之处。由于原料搭配的问题，土壤中的营养成分释放较快，无法长期有效，对于农作物生长调节的作用不明显，抗病虫害、保水等综合能力不足。

技术实现思路

1、本技术旨在至少克服现有技术的缺陷之一，提供一种用于农作物种植的土壤营养调节剂及其制备方法，通过多种制备原料的搭配，采用特定方法进行制备，制成的土壤营养调节剂不仅安全无污染，而且可以提高土壤的增肥、透气、保水、抗病虫害等综合性能，促进农作物的生长发育。

2、第一方面，本技术实施例提供一种用于农作物种植的土壤营养调节剂，通过以下技术方案实现：

3、一种用于农作物种植的土壤营养调节剂，包括以下重量份的制备原料：

4、有机发酵液20-40份，谷氨酸钠1-3份，吸附性填料30-50份，吸水性树脂10-15份，粘合剂10-15份；

5、其中，所述制备原料按照重量份还含有吲哚丁酸0.01-2份、萘乙酸0.01-2份或s-诱抗素0.001-0.5份中的至少一种；

6、所述粘合剂由聚乳酸、磺化改性木质素、聚乙烯醇、硅烷偶联剂按照重量比(10-15):(5-8):(3-5):(0.5-2)混合而成；

7、所述磺化改性木质素的制备方法包括以下步骤：

8、将木质素与na2so3按重量比(3-5):(2-3)混合均匀，并加入质量分数为15％的naoh溶液，在温度为150-200℃下反应3-5h，得到磺化改性木质素；

9、所述吸附性填料的制备方法包括以下步骤：

10、b1.将火山泥、al2o3粉末、活性炭粉加入硅烷偶联剂水溶液中，超声并搅拌，制成悬浮液；

11、b2.在所述悬浮液中加入羧乙基纤维素，调制成料浆，然后干燥、研磨，制成复合粉体；

12、b3.称取沸石粒30-40重量份，煤矸石粉20-30重量份，粘土30-40重量份，碳酸氢铵4-8重量份，所述复合粉体35-50重量份，混合均匀，加水25-35重量份，造粒，制成颗粒；

13、b4.所述颗粒预热至105-115℃，再在500-700℃焙烧，冷却，制成吸附性填料。

14、根据本技术实施例的用于农作物种植的土壤营养调节剂，至少具有如下有益效果：

15、本技术通过将吸附性填料与有机发酵液、植物生长调节剂、谷氨酸钠等多种原料搭配，部分营养成分被吸附性填料吸附到内部，可以减缓有机发酵液中的营养成分和植物生长调节剂的释放速率，各原料之间协同搭配，相互促进，充分发挥各原料的功效，补充土壤中的有机质和营养元素，提高土壤肥力，促进植物生长和发育。

16、本技术的粘合剂能够溶于水，不易堵塞吸附性填料的吸附孔，粘合剂在土壤中能够自然降解，粘合剂原料本身及其降解产物对环境无污染，粘合剂富含大量羟基和羧基功能基团，施加到土壤中后其功能基团通过静电吸附作用，能团聚和粘合土微粒，形成具有团粒结构的大粒径土颗粒，有效改良土壤结构，增强土颗粒的抗侵蚀、抗崩解及水稳定性能力，提高保水固土性；粘合剂中的聚乳酸分子链中含有大量的酯键和羧基，这些官能团与水分子具有较强的相互作用，从而吸收土壤中的水分，也能帮助植物吸收水分，进一步提高保水性。

17、本技术的粘合剂中的聚乳酸和木质素均来源于可再生资源，且聚乳酸具有生物降解性，因此粘合剂具有优异的环保性能，木质素具有丰富的酚羟基等活性官能团，赋予其较强的化学反应性和粘结性能，经过磺化改性，提高木质素在聚乳酸乳液中的分散性和相容性，进一步增强了粘合剂的粘结性能。

18、本技术的吸水性树脂颗粒在土壤中能够吸水存水，减少土壤中水分的蒸发，提高土壤的保水性，吸水性树脂颗粒吸水后膨胀，便于土壤营养调节剂在土壤中分散，逐步释放其中的营养成分和植物生长调节剂，促进农作物的生长。

19、本技术的吸附性填料经过烧结制备而成，具有多孔结构，可以吸附微生物，改善土壤结构，增加土壤透气性，有利于植物根系的呼吸和生长。

20、本技术的谷氨酸钠可以与土壤中的钙离子结合形成谷氨酸钙，这种化合物可以促进土壤胶体凝聚，使土壤变得松软、透气，有利于农作物根系的生长；同时，谷氨酸钠还可以促进土壤中微生物的繁殖和活动，增加土壤肥力，为农作物提供充足的营养；其次，谷氨酸钠可以促进植物根系发育和叶绿素合成，从而加快植物的生长速度；此外，谷氨酸钠可以抑制土壤中病原菌的繁殖，降低植物患病的风险，预防病虫害的发生。

21、本技术的吲哚丁酸是一种促生根类植物生长调节剂，主要作用是促进细胞伸长，诱导和促进细胞分化，控制顶端优势，促进侧根和不定根生成，调节开花与性别分化，调节坐果和果实发育；s-诱抗素具有促进植物平衡吸收水、肥和协调体内代谢的能力，可有效调控植物的根/冠和营养生长与生殖生长，提高农作物的品质、产量，同时可有效激活植物体内抗逆免疫系统，具有培源固本，增强植物综合抗性的能力；萘乙酸具有促进生根的作用，可以明显的刺激植物生长、促进根系发育、提高发芽率，还可以有效地防止落花落果，提高坐果率，同时能够减少植物体内乙烯的产生，从而起到延缓衰老，使植株健壮的作用，提高农作物的产量和品质。

22、本技术的有机发酵液中含有丰富的营养成分和多种微量元素，同时作为谷氨酸钠、植物生长调节剂的载体，使植物生长调节剂更容易分散均匀，避免局部浓度过高，以至于影响农作物的生长。

23、本技术中火山泥与活性炭粉和al2o3粉末复配，充分利用火山泥的静电吸引效应、al2o3的多孔絮凝效应及活性炭的吸附效应，利于微生物附着在填料表面，并提高其生物活性。复合粉体中羧乙基纤维素起粘结作用，其与硅烷偶联剂搭配，提高活性炭与al2o3的界面结合，使两者在后续造粒过程中不易分离，其中al2o3能提高微生物的活性，并使氧更容易富集在填料表面，因而微生物更容易在填料表面富集，活性炭用于提高吸附强度，二者搭配，可为微生物营造良好的繁殖条件，提高生物膜的致密性，进而提高对土壤污染物的处理效率。

24、本技术的磺化改性木质素制备中反应温度、反应时间和na2so3的用量等条件都是精心设置的，如反应温度过高可能导致木质素降解，而na2so3用量过多则可能增加成本并降低产物的纯度。

25、根据本技术的一些实施方式，步骤b1中所述al2o3粉末与所述火山泥、所述活性炭粉的重量比为(1-3):1:1。

26、根据本技术的一些实施方式，步骤b3中所述颗粒的粒径为2-4mm。

27、根据本技术的一些实施方式，步骤b3中所述沸石粒的粒径为1-2mm。

28、根据本技术的一些实施方式，所述有机发酵液的制备方法包括以下步骤：

29、a1.起始物料，包括以下重量份数的组分：粪便100-200份，浆果30-50份，大蒜秸秆10-15份，辣椒秸秆8-12份，烟叶秸秆10-15份，桃树叶10-15份，槐树叶12-18份，楝树叶12-18份，波斯菊5-10份，牵牛花4-8份；

30、a2.向起始物料中添加复合菌种，所述复合菌种的加入量为起始物料重量的0.6-1.2％；

31、a3.添加发酵功能增效剂，所述发酵功能增效剂包括以下重量份数的组分：餐厨发酵的生物腐植酸50-90份，生石灰5-10份，聚天冬氨酸0.01-0.1份，蛭石粉6-12份，沸石粉2-5份，硝化抑制剂10-15份；

32、a4.返混，发酵包括发酵初期、发酵中期和发酵后期，将发酵中期3-5天的物料进行返混，返混量为起始物料的10-30％，发酵物过滤，得到有机发酵液。

33、大蒜秸秆富含蛋白质、脂肪、碳水化合物以及烟酸等营养成分，发酵后可以补充植物所需营养，也具有一定的抑菌作用，可以增强植物的抗病抗菌性；辣椒秸秆味辛、性热，可以增强植物的抗病虫害能力；烟叶秸秆中富含有机质和氮、磷、钾等营养元素，发酵后可以降解为有机物质，不仅可以改良土壤结构，提高土壤肥力，还可以促进农作物的生长，提高产量和品质；桃树叶具有清热解毒、杀虫止痒的功效，能够增强植物的抗病虫害能力；槐树叶含有大量的有机质和氮、磷、钾等元素，营养成分丰富，能够增加土壤的肥力和改善土壤结构；楝树叶含有丰富的有机质，可以提供充足的营养，有利于植物的生长，制作成发酵物使用可以改良土壤结构，增强土壤肥力；波斯菊能够驱赶各种飞蛾类昆虫；迷迭香可以驱除菜蛾、胡萝卜种蝇、豆甲等；牵牛花招引食蚜蝇，保护依靠它的植物免受蚜虫的危害。

34、进一步地，步骤a1所述大蒜秸秆、辣椒秸秆、烟叶秸秆、桃树叶、槐树叶、楝树叶、波斯菊、牵牛花在混合之前均进行洗、切、烘干、粉碎以及过1-10目筛的操作。

35、进一步地，步骤a1所述浆果包括苹果、柑桔、梨、枣、柿子、葡萄、西瓜中的至少一种。

36、更进一步地，所述浆果包括重量比为(0.5-2):(0.5-2):1的柑桔、枣、西瓜。枣中含有多种维生素、矿物质、氨基酸等成分，适合用于植物的生长，用于制作发酵液，可以提高肥效。

37、进一步地，步骤a2所述复合菌种包括放线菌、酵母菌、枯草芽孢杆菌、白腐菌、固氮菌、解磷菌、解钾菌、乳酸菌中的至少一种。

38、更进一步地，所述复合菌种由放线菌、酵母菌、枯草芽孢杆菌、白腐菌、固氮菌按照重量比(1-2):(1-3):(1-4):(1-4):(1-4)混合而成。

39、根据本技术的一些实施方式，所述吸水性树脂的制备方法包括以下步骤：

40、将丙烯酰胺40-50份、丙烯酸4-8份、过硫酸钾0.4-0.6份、甲叉双丙烯酰胺0.02-0.03份混合，滴加n,n,n',n'-四甲基乙二胺0.1-0.2份，混合均匀，反应1-3h；将得到的凝胶聚合物进行干燥、随后粉碎为树脂颗粒；使用十六烷基二苯醚双磺酸钠对所述树脂颗粒进行加压喷雾处理，得到吸水性树脂，所述十六烷基二苯醚双磺酸钠的用量为所述树脂颗粒的1-2wt％。

41、进一步地，所述反应的温度为5-30℃，例如所述反应的温度为20℃。

42、进一步地，所述树脂颗粒的平均粒径为0.05-0.1mm，例如所述树脂颗粒的平均粒径为0.05mm。

43、第二方面，本技术实施例提供上述用于农作物种植的土壤营养调节剂的制备方法，通过以下技术方案实现：

44、上述用于农作物种植的土壤营养调节剂的制备方法，包括以下步骤：

45、(1)按照重量份将吲哚丁酸、萘乙酸或s-诱抗素中的至少一种与有机发酵液、谷氨酸钠和吸附性填料混合，充分吸附；

46、(2)按照重量份将吸水性树脂加入，混合均匀，再将粘合剂均匀撒到混合原料表面，得到土壤营养调节剂前体；

47、(3)将步骤(2)所述土壤营养调节剂前体挤出造粒，调节造粒条件，使得粒径控制在3-5mm，再干燥处理，得到土壤营养调节剂。

48、根据本技术实施例的用于农作物种植的土壤营养调节剂的制备方法，至少具有如下有益效果：

49、本技术的制备方法步骤简单，通过将有机发酵液、植物生长调节剂、谷氨酸钠和吸附性填料混合充分吸附，部分营养成分被吸附性填料吸附到内部，可以减缓有机发酵液中的营养成分和植物生长调节剂的释放速率，通过粘合剂将吸水性树脂与其他原料混合，粘合剂能够溶于水，吸水性树脂颗粒吸水后膨胀，便于土壤营养调节剂在土壤中分散，逐步释放其中的营养成分和植物生长调节剂，促进农作物的生长；同时本技术的制备方法不需要采用复杂的生产设备，成本低，制造过程无污染，无有毒物质排放，不伤害作业员健康，适合工业化生产。