CN101659869B

CN101659869B - 一种碳酸盐型水稻田有机复合专用改良剂及其制备方法

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Publication number: CN101659869B
Application number: CN200910307072XA
Authority: CN
Inventors: 李玉梅; 于洪久; 王根林; 王凡; 刘杰; 孙彬; 裴战江; 边道林; 左辛
Original assignee: RESEARCH INSTITUTE OF ENVIRONMENTAL RESOURCE AND RURAL ENERGY RESOURCE OF HEILONGJIANG ACADEMY OF AGRICULTURAL SCIENCES
Current assignee: RESEARCH INSTITUTE OF ENVIRONMENTAL RESOURCE AND RURAL ENERGY RESOURCE OF HEILONGJIANG ACADEMY OF AGRICULTURAL SCIENCES
Priority date: 2009-09-16
Filing date: 2009-09-16
Publication date: 2011-09-21
Anticipated expiration: 2029-09-16
Also published as: CN101659869A

Abstract

一种碳酸盐型水稻田有机复合专用改良剂及其制备方法，它涉及一种水稻田有机复合专用改良剂及其制备方法。本发明解决了碳酸盐水稻田改良剂容易造成土壤板结、理化性质恶化，降低土壤碱度效果差，及制备成本高的问题。本发明改良剂按质量百分比由50～60％糠醛渣、5～12％炉灰渣、30～35％畜禽粪便和3～7％褐煤制成。本发明制备方法：将糠醛渣与炉灰渣混配得混合物；再将畜禽粪便与褐煤混合发酵得有机肥料；然后将混合物与有机肥料混合发酵后依次造粒、抛圆、筛分、封装即可。本发明改良剂有机质含量为60～70％，pH在3～4，使用方便，便于大面积、机械化施用，制备工艺简单，原料成本低。

Description

一种碳酸盐型水稻田有机复合专用改良剂及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种水稻田有机复合专用改良剂及其制备方法。

背景技术

对不同地区、不同程度、不同类型的盐渍化土壤缺乏正确的了解，对改良物质使用缺少科学的依据等现象的存在，限制了碳酸盐型碱性水稻田改良的效果和有机改良剂的推广使用。

在我国，针对碳酸盐型碱性水稻田的化学改良剂研究方面，基质多以石膏、粉煤灰、污泥等为主。一些改良基质本身含有对植物有毒害的成分，在改良盐碱土时又缺乏使用量的限制。例如：粉煤灰和磷石膏中都含有氯化镁(MgCl₂)，改良时会重新向土壤中输入Cl^-，加重Cl^-对土壤的毒害作用；污泥中含有大量寄生虫卵和病原微生物，可引发植物和生物的各种病害。沼渣、沼液中重金属含量较高，对土壤容易引发二次污染中毒。目前在黑龙江省一些地区，碳酸盐型水稻田土壤调碱多以本田大量施用浓硫酸为主，而浓硫酸只是暂时性缓解土壤碱性，不具备长期改土降碱的效果，长期使用容易造成土壤板结、理化性质恶化等现象。

目前含有糠醛渣成分的盐碱地改良剂中，糠醛渣含量较低，多配以其它无机营养成分或秸秆等含量较高的有机物质，不能以用糠醛渣的自身酸度进行土壤调碱处理，对工业废弃物不能起到有效利用。

现有的以矿石为主的盐碱地改良剂在降低土壤碱性上，以绿色沸石在200～400℃充氧条件下煅烧2～3小时后，需加入浓硫酸进行浸渍以达到一定的pH值来降低土壤碱性。且沸石矿的开采及高温煅烧过程中需要消耗大量的能源，该项技术本身不能够节约资源，属于耗能技术。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有碳酸盐型水稻田改良剂容易造成土壤板结、理化性质恶化，降低土壤碱度效果差，及制备成本高的问题，本发明提供了一种碳酸盐型水稻田有机复合专用改良剂及其制备方法。

本发明一种碳酸盐型水稻田有机复合专用改良剂按质量百分比由50％～60％糠醛渣、5％～12％炉灰渣、30％～35％畜禽粪便和3％～7％褐煤制成。

本发明碳酸盐型水稻田有机复合专用改良剂的制备方法是通过以下步骤实现的：一、分别称取如下质量百分含量的原料：50％～60％糠醛渣、5％～12％炉灰渣、30％～35％畜禽粪便和3％～7％褐煤；二、将糠醛渣与炉灰渣混配得混合物；三、将畜禽粪便与褐煤混合，然后在25℃～30℃下发酵处理20～25天后得腐熟后的有机肥料；四、将经步骤三得到的有机肥料与步骤二中混合物混合均匀得到基料，然后将基料在35～40℃下发酵处理30～40天，基料中水分为25％(重量)～30％(重量)，将基料粉碎至粒度为2.0～2.5mm的基料颗粒，再将基料颗粒依次经挤压造粒、抛圆成型处理后得成型基料颗粒，然后将成型基料颗粒在40℃～50℃条件下烘干至水分在15％(重量)～20％(重量)，再将成型基料颗粒筛分、装袋封装即得碳酸盐型水稻田有机复合专用改良剂。

本发明的步骤三中在将畜禽粪便与褐煤混合进行发酵处理前，向畜禽粪便与褐煤中添加EM菌剂，其中，EM菌剂质量占畜禽粪便与褐煤总质量的0.5％。

本发明步骤三和步骤四中的发酵处理为自然堆沤发酵法，每隔7天进行翻堆处理一次。

本发明通过步骤二利用炉灰渣对糠醛渣进行基础调酸，糠醛渣原料初始pH值在2～3左右，炉灰渣为碱性基质，可中和糠醛渣中含有的游离硫酸，适当降低糠醛渣基质的酸度1～1.5个单位，即pH值增加到3～4.5，可避免直接施用对作物产生毒害作用。同时，以高有机质含量的工业废弃物糠醛渣作为改良剂基质载体，一方面实现工业有机废弃物的再利用，提高生物质能源利用，另一方面可以减少以糠醛渣作为燃料燃烧后含硫化合物的排放，减少了对大气的污染。

本发明经步骤三对畜禽粪便进行充分发酵后，可杀死畜禽粪便中含有的有害菌、线虫、蛔虫以及其它病原菌，预防了由这些病原菌引发的植物和生物的各种病害。同时畜禽粪便的有效利用，还可促进畜牧业的发展。

炉灰渣孔隙度大，可增强土壤孔隙度和渗水率，加大土壤洗盐、渗盐效果。褐煤含有大量腐植酸，而有机酸对土壤碱度有长期缓冲和络合各种盐离子能力，并且褐煤保氮固氮能力强，可降低盐碱对植物生长的抑制作用。

本发明的碳酸盐型水稻田有机复合专用改良剂的pH值保持在3～4，总有机质含量(干基)达到60％～70％，可提高土壤有机质含量，培肥地力，改善土壤效果好。本发明改良剂中酸性基质可活化土壤中固定态磷的释放，提高化肥中氮、磷的利用率15％～20％。而且本发明的改良剂中不含重金属和盐离子等污染物质，不会引发土壤二次中毒和次生盐渍化的发生，不会造成土壤板结、理化性质恶化。

本发明按每公顷施用100kg～200kg本发明改良剂的方法，对碳酸盐型水稻田进行处理，可有效降低土壤碱度，土壤的pH值降低1～2，降低土壤碱化度5％～10％；提高土壤保氮固氮能力是常规处理的10倍左右；可以降低土壤容重，增加土壤孔隙度，提高土壤有机质含量0.5％～2％，改土效果显著，从根本上改良碳酸盐型水稻田，起到标本兼治的效果。而且本发明的改良剂使用方便，便于大面积、机械化施用。

本发明碳酸盐型水稻田有机复合专用改良剂的制备方法工艺简单，原料成本低，在能源利用上，能节能减排、节约能源，并促进生物质能源的有效利用。在使用化学改良剂的同时，结合物理改良方法，采取多种有机物料的科学配比，充分利用工业和畜牧业废弃物。一方面减少废弃物对环境的污染，提高生物质能源利用，另一方面改善土壤理化性状，降低土壤碱性、解决土壤碱化现象，降低次生盐渍化的发生。

具体实施方式

本发明技术方案不局限于以下所列举具体实施方式，还包括各具体实施方式间的任意组合。

具体实施方式一：本实施方式一种碳酸盐型水稻田有机复合专用改良剂按质量百分比由50％～60％糠醛渣、5％～12％炉灰渣、30％～35％畜禽粪便和3％～7％褐煤制成。

本实施方式的碳酸盐型水稻田有机复合专用改良剂有机质含量(干基)达到60％～70％，可提高土壤有机质含量，培肥地力，改善土壤效果好。使用方便，便于大面积、机械化操作。

表1是本实施方式的碳酸盐型水稻田有机复合专用改良剂依据不同pH值碳酸盐型水稻田的使用量。

本实施方式的碳酸盐型水稻田有机复合专用改良剂的施用时间为四月上旬结合水稻耙田随化肥一起撒施，或者在秧苗期间，根据水稻田的pH值撒施即可。使用量如表1所示。

表1

水稻田pH值	10	9	8.5	8
					使用量(kg/公顷)	200	150	120	100

具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一不同的是碳酸盐型水稻田有机复合专用改良剂按质量百分比由53％～58％糠醛渣、6％～10％炉灰渣、31％～34％畜禽粪便和4％～6％褐煤制成。其它参数与具体实施方式一相同。

具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式一不同的是碳酸盐型水稻田有机复合专用改良剂按质量百分比由55％糠醛渣、8％炉灰渣、32％畜禽粪便和5％褐煤制成。其它参数与具体实施方式一相同。

具体实施方式四：本实施方式与具体实施方式一至三不同的是畜禽粪便为鸡粪、猪粪或者牛粪。其它参数与具体实施方式一至三相同。

具体实施方式五：本实施方式如具体实施方式一所述的碳酸盐型水稻田有机复合专用改良剂的制备方法是通过以下步骤实现的：一、分别称取如下质量百分含量的原料：50％～60％糠醛渣、5％～12％炉灰渣、30％～35％畜禽粪便和3％～7％褐煤；二、将糠醛渣与炉灰渣混配得混合物；三、将畜禽粪便与褐煤混合，然后在25℃～30℃下发酵处理20～25天后得腐熟后的有机肥料；四、将经步骤三得到的有机肥料与步骤二中混合物混合均匀得到基料，然后将基料在35～40℃下发酵处理30～40天，基料中水分为25％(重量)～30％(重量)，将基料粉碎至粒度为2.0～2.5mm的基料颗粒，再将基料颗粒依次经挤压造粒、抛圆成型处理后得成型基料颗粒，然后将成型基料颗粒在40℃～50℃条件下烘干至水分在15％(重量)～20％(重量)，再将成型基料颗粒筛分、装袋封装即得碳酸盐型水稻田有机复合专用改良剂。

本实施方式的制备方法工艺简单，原料成本低，在能源利用上，能节能减排、节约能源，并促进生物质能源的有效利用。在使用化学改良剂的同时，结合物理改良方法，采取多种有机物料的科学配比，充分利用工业和畜牧业废弃物。

具体实施方式六：本实施方式与具体实施方式五不同的是步骤三中在将畜禽粪便与褐煤混合进行发酵处理前，向畜禽粪便与褐煤中添加EM菌剂，其中，EM菌剂质量占畜禽粪便与褐煤总质量的0.5％。其它步骤及参数与具体实施方式五相同。

本实施方式中EM菌剂是由日本琉球大学比嘉照夫教授发明的，已有市售产品。本实施方式的EM菌剂购于黑龙江省农业科学院畜牧所。

本实施方式中EM菌剂的添加，可缩短发酵时间和促进发酵完全的效果。

具体实施方式七：本实施方式与具体实施方式五或六不同的是步骤一中分别称取如下质量百分比含量的原料：53％～58％糠醛渣、6％～10％炉灰渣、31％～34％畜禽粪便和4％～6％褐煤。其它步骤及参数与具体实施方式五或六相同。

具体实施方式八：本实施方式与具体实施方式五或六不同的是步骤一中分别称取如下质量百分比含量的原料：55％糠醛渣、8％炉灰渣、32％畜禽粪便和5％褐煤。其它步骤及参数与具体实施方式五或六相同。

具体实施方式九：本实施方式与具体实施方式五至八不同的是步骤一中畜禽粪便为鸡粪、猪粪或者牛粪。其它步骤及参数与具体实施方式五至八相同。

具体实施方式十：本实施方式与具体实施方式五至九不同的是步骤三与步骤四中发酵处理为自然堆沤发酵法，每隔7天进行翻堆处理一次。其它步骤及参数与具体实施方式五至九相同。

具体实施方式十一：本实施方式与具体实施方式五至十不同的是步骤三中发酵处理21天。其它步骤及参数与具体实施方式五至十相同。

具体实施方式十二：本实施方式与具体实施方式五至十一不同的是步骤四中发酵处理35天。其它步骤及参数与具体实施方式五至十一相同。

具体实施方式十三：本实施方式与具体实施方式五至十二不同的是步骤四中采用型号为KPL500-900的挤压式造粒机将基料颗粒挤压造粒。其它步骤及参数与具体实施方式五至十二相同。

具体实施方式十四：本实施方式与具体实施方式五至十三不同的是步骤四中采用型号为QK-965A抛圆机将挤压造粒后的基料颗粒进行抛圆成型处理。其它步骤及参数与具体实施方式五至十三相同。

具体实施方式十五：本实施方式与具体实施方式五至十四不同是步骤四中采用型号为SZF520自动筛分机进行筛分。其它步骤及参数与具体实施方式五至十四相同。

具体实施方式十六：本实施方式与具体实施方式五至十五不同的是步骤四中采用型号为GM104-PL50-4半自动定量包装机进行装袋封装。其它步骤及参数与具体实施方式五至十五相同。

具体实施方式十七：本实施方式碳酸盐型水稻田有机复合专用改良剂的制备方法是通过以下步骤实现的：一、分别称取如下质量百分含量的原料：55％糠醛渣、8％炉灰渣、32％畜禽粪便和5％褐煤；二、将糠醛渣与炉灰渣混配得混合物；三、将畜禽粪便与褐煤混合，并添加EM菌剂后在25℃～30℃下自然堆沤发酵处理21天后得腐熟后的有机肥料，其中，EM菌剂质量占畜禽粪便与褐煤总质量的0.5％；四、将经步骤三得到的有机肥料与步骤二中混合物混合均匀得到基料，然后将基料在35～40℃下自然堆沤发酵处理35天，基料中水分为25％(重量)～30％(重量)，将基料粉碎至粒度为2.0～2.5mm的基料颗粒，再将基料颗粒依次经挤压造粒、抛圆成型处理后得成型基料颗粒，然后将成型基料颗粒在40℃～50℃条件下烘干至水分在15％(重量)～20％(重量)，再将成型基料颗粒筛分、装袋封装即得碳酸盐型水稻田有机复合专用改良剂。

本实施方式得到的碳酸盐型水稻田有机复合专用改良剂的有机质含量(干基)达到60％～70％，pH值保持在3～4。

本实施方式将制备得到的碳酸盐型水稻田有机复合专用改良剂按120kg/公顷，用于黑龙江省哈尔滨市地区的碳酸盐型水稻田(pH为8.5)，其提高碳酸盐型水稻田保氮固氮能力是现有碳酸盐型水稻田改良剂处理的9.5～10.5倍，提高化肥中氮、磷的利用率15％～20％，可有效降低土壤碱度，土壤的pH值降低1～2，降低土壤碱化度5％～10％；可以降低土壤容重，增加土壤孔隙度，提高土壤有机质含量0.5％～2％，改土效果显著，从根本上改良碳酸盐型水稻田，起到标本兼治的效果。与使用现有碳酸盐型水稻田改良剂的碳酸盐型水稻田相比，能明显增加作物产量，改善粮食品质。

Claims

1.一种碳酸盐型水稻田有机复合专用改良剂，其特征在于碳酸盐型水稻田有机复合专用改良剂按质量百分比由50％～60％糠醛渣、5％～12％炉灰渣、30％～35％畜禽粪便和3％～7％褐煤制成；

碳酸盐型水稻田有机复合专用改良剂的制备方法是通过以下步骤实现的：一、分别称取如下质量百分含量的原料：50％～60％糠醛渣、5％～12％炉灰渣、30％～35％畜禽粪便和3％～7％褐煤；二、将糠醛渣与炉灰渣混配得混合物；三、将畜禽粪便与褐煤混合，然后在25℃～30℃下发酵处理20～25天后得腐熟后的有机肥料；四、将经步骤三得到的有机肥料与步骤二中混合物混合均匀得到基料，然后将基料在35～40℃下发酵处理30～40天，基料中水分为25％(重量)～30％(重量)，将基料粉碎至粒度为2.0～2.5mm的基料颗粒，再将基料颗粒依次经挤压造粒、抛圆成型处理后得成型基料颗粒，然后将成型基料颗粒在40℃～50℃条件下烘干至水分在15％(重量)～20％(重量)，再将成型基料颗粒筛分、装袋封装即得碳酸盐型水稻田有机复合专用改良剂。

2.根据权利要求1所述的一种碳酸盐型水稻田有机复合专用改良剂，其特征在于碳酸盐型水稻田有机复合专用改良剂按质量百分比由53％～58％糠醛渣、6％～10％炉灰渣、31％～34％畜禽粪便和4％～6％褐煤制成。

3.根据权利要求1所述的一种碳酸盐型水稻田有机复合专用改良剂，其特征在于碳酸盐型水稻田有机复合专用改良剂按质量百分比由55％糠醛渣、8％炉灰渣、32％畜禽粪便和5％褐煤制成。

4.根据权利要求1、2或3所述的一种碳酸盐型水稻田有机复合专用改良剂，其特征在于畜禽粪便为鸡粪、猪粪或牛粪。

5.如权利要求1所述的碳酸盐型水稻田有机复合专用改良剂的制备方法，其特征在于碳酸盐型水稻田有机复合专用改良剂的制备方法是通过以下步骤实现的：一、分别称取如下质量百分含量的原料：50％～60％糠醛渣、5％～12％炉灰渣、30％～35％畜禽粪便和3％～7％褐煤；二、将糠醛渣与炉灰渣混配得混合物；三、将畜禽粪便与褐煤混合，然后在25℃～30℃下发酵处理20～25天后得腐熟后的有机肥料；四、将经步骤三得到的有机肥料与步骤二中混合物混合均匀得到基料，然后将基料在35～40℃下发酵处理30～40天，基料中水分为25％(重量)～30％(重量)，将基料粉碎至粒度为2.0～2.5mm的基料颗粒，再将基料颗粒依次经挤压造粒、抛圆成型处理后得成型基料颗粒，然后将成型基料颗粒在40℃～50℃条件下烘干至水分在15％(重量)～20％(重量)，再将成型基料颗粒筛分、装袋封装即得碳酸盐型水稻田有机复合专用改良剂。

6.根据权利要求5所述的碳酸盐型水稻田有机复合专用改良剂的制备方法，其特征在于步骤三中在将畜禽粪便与褐煤混合进行发酵处理前，还向畜禽粪便与褐煤中添加EM菌剂，其中，EM菌剂质量占畜禽粪便与褐煤总质量的0.5％。

7.根据权利要求5或6所述的碳酸盐型水稻田有机复合专用改良剂的制备方法，其特征在于步骤一中分别称取如下质量百分比含量的原料：53％～58％糠醛渣、6％～10％炉灰渣、31％～34％畜禽粪便和4％～6％褐煤。

8.根据权利要求5或6所述的碳酸盐型水稻田有机复合专用改良剂的制备方法，其特征在于步骤一中分别称取如下质量百分比含量的原料：55％糠醛渣、8％炉灰渣、32％畜禽粪便和5％褐煤。

9.根据权利要求7所述的碳酸盐型水稻田有机复合专用改良剂的制备方法，其特征在于步骤一中畜禽粪便为鸡粪、猪粪或牛粪。

10.根据权利要求5、6或9所述的碳酸盐型水稻田有机复合专用改良剂的制备方法，其特征在于步骤三与步骤四中发酵处理为自然堆沤发酵法，每隔7天翻堆处理一次。