CN104004522A - 一种土壤复合改良剂及其制备方法和应用 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种土壤复合改良剂及其制备方法和应用。该土壤复合改良剂由以下质量份数的原料制成：碱性废料10~30份，茶叶渣8~17份，泥炭4~12份，畜禽粪便2~7份；制备方法是先将茶叶渣和畜禽粪便拌匀堆肥发酵，当其完全腐熟时再次拌匀切碎，再依次与碱性废料、泥炭混匀即可。本发明的土壤复合改良剂性状稳定，不仅可以改良南方酸性土壤pH值与理化性状，且能降低土壤中重金属的有效性，提高土壤中酶的活性，降低重金属污染土壤对地下水的污染，减少农作物对重金属的吸收；且本发明改良剂以工业和农业废弃物为原料，变废为宝，廉价易得，制作简单，是一种理想的用于治理酸性重金属污染土壤和降低蔬菜重金属的土壤复合改良剂。

Description

一种土壤复合改良剂及其制备方法和应用

技术领域

本发明属于土壤改良和土壤调节材料技术领域，具体涉及一种土壤复合改良剂及其制备方法和应用。

背景技术

土壤酸化是制约我国农业可持续发展的主要问题之一，特别是在我国南方红壤地区，土壤酸化问题十分严重。我国各类酸化土壤面积大约有2亿hm²，而广东省这类土壤面积占60％左右。近年来，随着工业发展酸雨沉降不断增加，而化肥滥用特别是铵态氮肥的大量使用、农作物连续收获移走土壤中碱性物质等导致土壤酸化进一步加剧。土壤酸化后会导致土壤中Ca、Mg、P等营养元素大量淋失；且土壤中重金属活性会大大增加，酸性土壤重金属毒害是抑制作物生长和导致作物减产的主要因素。

我国土壤重金属污染问题已日趋严重，对人们的身体健康已产生很大的威胁。据统计，目前中国受污染的耕地面积近1.5亿亩，污水灌溉污染耕地3250万亩，固体废弃物堆存占地和毁田200万亩，合计约占耕地总面积的1/10以上，其中多数集中在经济较发达的地区。每年因土壤污染而减少的粮食产量高达1200万吨，直接经济损失达200多亿元。而农作物其体内累积的重金属通过食物链进入人体后，会给人类身体健康带来潜在的危害。

发明内容

为了解决上述问题，本发明针对现有技术的不足，提供一种可广泛应用并可以改善酸性土壤的pH值与理化性状，提高土壤酶活性，降低重金属污染土壤对地下水的淋溶，抑制降低农作物重金属和硝酸盐的吸收和积累的土壤复合改良剂。

本发明的目的在于提供一种土壤复合改良剂。

本发明的另一个目的在于提供一种土壤复合改良剂的制备方法。

本发明的再一个目的在于提供土壤复合改良剂的应用。

本发明所采取的技术方案是：

一种土壤复合改良剂，其由以下质量份数的原料制成：碱性废料10～30份，茶叶渣8～17份，泥炭4～12份，畜禽粪便2～7份。

进一步的，一种土壤复合改良剂，其由以下质量份数的原料制成：碱性废料17～22份，茶叶渣11～14份，泥炭6～9份，畜禽粪便3～5份。

进一步的，上述土壤复合改良剂pH为7.5～9.5，含水量为10～30wt％，干物质中有机质含量20～30wt％、钙含量为1.5～3wt％、镁含量为1～1.5wt％。

进一步的，上述碱性废料为钙镁碱性废料，其中钙含量≥20wt％，镁含量≥3wt％，pH为9～12。

进一步的，上述茶叶渣的水分含量为40～60wt％，干物质中有机质含量20～50wt％、粗纤素16～19wt％、氨基酸为1.5～2wt％、速效氮含量800～1200mg·kg^-1、速效磷含量500～1000mg·kg^-1、速效钾含量4000～6000mg·kg^-1。

进一步的，上述畜禽粪便的水分含量为70～90wt％，干物质中有机质含量55～65wt％、全氮含量30～40g·kg^-1、全磷含量15～22g·kg^-1、速效氮含量100～200mg·kg^-1、速效磷含量50～100mg·kg^-1、速效钾含量5～10mg·kg^-1。

进一步的，上述泥炭的有机质含量40～60wt％，速效氮含量200～400mg·kg^-1，速效磷含量1～10mg·kg^-1，速效钾含量10～70mg·kg^-1。

一种土壤复合改良剂的制备方法，包括以下步骤：

1)分别称取原料碱性废料17～22份，茶叶渣11～14份，泥炭6～9份，畜禽粪便3～5份；

2)将茶叶渣与畜禽粪便混合搅拌均匀，然后置于发酵池中进行半好氧性发酵堆肥，当堆肥温度达到55～65℃后，维持4～7天，然后翻堆，腐熟15～60天，得混合物料1；

3)将混合物料1风干重新混匀，并粉碎得混合物料2；

4)将碱性废料干燥后加入混合物料2中，拌匀混均，得混合物料3；

5)将泥炭加入混合物料3中，并再次粉碎搅拌均匀，得成品，即为土壤复合改良剂。

上述土壤复合改良剂在重金属污染土壤改良中的应用。

进一步的，上述重金属污染土壤为酸性重金属污染土壤。

本发明的有益效果是：

1)本发明通过茶叶渣、碱性废料、泥炭和畜禽粪便来改善土壤性质，提高了酸性土壤pH，改善了土壤理化性质，同时提高土壤速效氮、速效磷、速效钾，提高微生物有益的土壤酶活性，减少作物对重金属和硝酸盐的吸收，降低重金属的生物有效性和移动性，降低重金属对地下水的污染，减少农作物对重金属的吸收，增加芥菜的产量，本发明复合土壤改良剂的是一种即经济又安全的理想复合土壤改良剂，有利于推广应用。

2)本发明以本地的工农业废弃物为原料，变废为宝，有利于资源再生，且资源丰富，价格低廉，制备方法也简单易行。

附图说明

图1为酸性Cu污染土壤施用本发明改良剂(3种)、对比改良剂1、不施改良剂后土壤中不同形态Cu的含量比较(注：^*p<0.05)；

图2为酸性重金属污染土壤施用不同土壤改良剂后土壤滤液中Cu含量(注：^*p<0.05，^**P<0.01)：

图3为酸性重金属污染土壤施用不同土壤改良剂后土壤滤液中Zn含量(注：^*p<0.05)；

图4为酸性重金属污染土壤施用不同土壤改良剂后土壤滤液中Pb含量(注：^*p<0.05)；

图5为酸性重金属污染土壤施用不同土壤改良剂后芥菜产量的比较(注：^*p<0.05)；

图6为酸性重金属污染土壤施用不同土壤改良剂后土壤pH的比较(注：^*p<0.05)。

具体实施方式

(1)一种土壤复合改良剂

一种土壤复合改良剂，其由以下质量份数的原料制成：碱性废料10～30份，茶叶渣8～17份，泥炭4～12份，畜禽粪便2～7份。

进一步优选的，一种土壤复合改良剂，其由以下质量份数的原料制成：碱性废料17～22份，茶叶渣11～14份，泥炭6～9份，畜禽粪便3～5份。

优选的，上述碱性废料为氨碱法制碱所产生的废渣，主要成分是CaCl₂、CaCO₃、CaSO₄等钙盐和Mg(OH)₂等，偏碱性(pH9～12)，全钙含量≥20wt％，全镁含量≥3wt％。

优选的，上述茶叶渣为茶叶采摘和茶饮料厂生产的废弃物，其水分含量在40～60wt％，干物质中有机质含量20～50wt％、粗纤素16～19wt％、氨基酸为1.5～2wt％、速效氮含量800～1200mg·kg^-1、速效磷含量500～1000mg·kg^-1、速效钾含量4000～6000mg·kg^-1。

优选的，上述畜禽粪为集约化猪场或者是郊区猪场的废弃物，其水分含量为70～90wt％，干物质中有机质含量55～65wt％、全氮含量30～40g·kg^-1、全磷含量15～22g·kg^-1、速效氮含量100～200mg·kg^-1、速效磷含量50～100mg·kg^-1、速效钾含量5～10mg·kg^-1。

优选的，上述泥炭取自福建省厦门市田野绿泥炭土厂，有机质含量40～60wt％，速效氮含量200～400mg·kg^-1，速效磷含量1～10mg·kg^-1，速效钾含量10～70mg·kg^-1。

(2)一种土壤复合改良剂的制备方法

一种土壤复合改良剂的制备方法，包括如下步骤：

a.茶叶渣与畜禽粪便混合搅拌均匀，同时调节二者的配比使混合物C/N比值介于16～25之间，然后置于发酵池中进行半好氧性发酵堆肥，堆肥24～36个小时以后堆肥温度达到50～70℃，维持4～7天后翻堆，夏季15～30天后腐熟；冬季30～60天后腐熟待用，得混合物料1；

混合材料1的特征为：C/N比值介于16～25之间，优选为18～21之间，含水量为30～65wt％(优选为45～55wt％)，干物质中有机质含量40～60wt％(优选为50～55wt％)、速效氮含量200～500mg·kg^-1(优选为350～400mg·kg^-1)、速效磷含量200～500mg·kg^-1(优选为300～400mg·kg^-1)、速效钾含量800～3000mg·kg^-1(优选为1400～2000mg·kg^-1)，堆肥温度为50～70℃(优选为55～65℃)；

b.将混合物料1风干重新混匀，并粉碎得混合物料2；

c.将碱性废料干燥后加入混合物料2中，拌匀混均，得混合物料3；

d.将泥炭加入混合物料3中，并再次粉碎搅拌均匀，得成品，即为土壤复合改良剂。

其中，各原料的用量(按重量份数计)分别为：碱性废料10～30份，茶叶渣8～17份，泥炭4～12份，畜禽粪便2～7份；进一步优选的用量比例(按重量份数计)为：碱性废料17～22份，茶叶渣11～14份，泥炭6～9份，畜禽粪便3～5份。

上述所制备的土壤复合改良剂的特征为：pH为7.5～9.5；含水量10～30wt％，有机质含量20～30wt％，钙含量为1.5～3wt％，镁含量为1～1.5wt％。

(3)本发明的主要原理

氨碱厂制备过程中产生的碱性废料中不含有害的化学物质，长期使用也没有环境风险。主要成分是CaCl₂、CaCO₃、CaSO₄等钙盐和Mg(OH)₂等，偏碱性(pH9～12)，富含Ca、Mg、Si、K等作物生长有益元素。用其替代石灰作为酸性土壤改良剂，不仅可以提高土壤pH，而且可以补充土壤Ca、Mg等营养元素，达到变废为宝、综合利用资源的效果。同时碱性废料的施用也可以降低土壤中重金属的生物有效性，这主要是由于改良剂的添加可以显著提高土壤pH，随着土壤pH的提高能够使重金属与碳酸盐、磷酸盐、氢氧化物等形成难溶的化合物而降低其生物有效性。但是单纯的碱性废料中有机质含量较少、速效P含量低，单独使用往往会造成土壤板结、作物缺P等问题。

茶叶渣是茶叶采摘和茶饮料厂生产的下脚料以及废弃物，其蛋白质含量丰富，维生素和微量元素含量较高。在茶园的修剪整理和茶饮料厂生产过程中，会产生数倍茶叶渣，如果不加以处理，不仅对资源的浪费，同时给环境带来一定的污染。茶叶渣也是一种很好的有机肥料和土壤调理剂，茶叶渣中含有粗蛋白16％～18％，粗纤素16％～19％，氨基酸为1.5％～2％，施入土壤后可以提高土壤肥力、改良土壤结构。

畜禽粪便和泥炭中富含有机质、氮、磷、钾等成分，是潜在的有机肥和物质资源，能生产有机肥或土壤改良剂用于农作物生产。

本发明的原理在于主要利用碱性废料、茶叶渣、泥炭、畜禽粪便，研制一种具有改良南方酸性土壤理化性状，降低土壤中重金属的生物有效性，提高微生物土壤酶活性，降低重金属污染土壤对地下水的淋溶，以及减少农作物对重金属吸收的土壤改良剂，从而全面提高土壤肥力，增加农作物产量，提高产品品质，达到食品安全，提高农业经济效益的目的。

下面结合具体实施例对本发明作进一步的说明，但并不局限于此。

下面所有实施例中所述的碱性废料均为氨碱法制碱所产生的废渣，主要成分是CaCl₂、CaCO₃、CaSO₄等钙盐和Mg(OH)₂等，pH为10，全钙含量为30wt％，全镁含量为10wt％；

茶叶渣均为茶叶采摘和茶饮料厂生产的废弃物，其水分含量50wt％，干物质中有机质含量35wt％、粗纤素17wt％、氨基酸为1.8wt％、速效氮含量1000mg·kg^-1、速效磷含量800mg·kg^-1、速效钾含量5000mg·kg^-1。

畜禽粪便均为集约化猪场或者是郊区猪场的废弃物，其水分含量为80wt％，干物质中有机质含量60wt％、全氮含量35g·kg^-1、全磷含量19g·kg^-1、速效氮含量150mg·kg^-1、速效磷含量80mg·kg^-1、速效钾含量8mg·kg^-1。

泥炭均取自福建省厦门市田野绿泥炭土厂，有机质含量50wt％，速效氮含量300mg·kg^-1，速效磷含量5mg·kg^-1，速效钾含量40mg·kg^-1。

实施例1土壤复合改良剂(改良剂1)的制备：

a.称取2kg新鲜畜禽粪便和8kg茶叶渣混合搅拌均匀，同时调节二者的配比使混合物C/N比值为16，然后置于发酵池中进行半好氧性发酵堆肥，堆肥30个小时以后堆肥温度达到50℃，维持5天后翻堆，夏季20天后腐熟得混合物料1；

b.将混合物料1风干重新混匀，并粉碎得混合物料2；

c.将碱性废料30kg加入混合物料2中，并拌匀，得混合物料3；

d.将泥炭12kg加入混合物料3，并再次粉碎搅拌均匀，得成品，即土壤复合改良剂(改良剂1)。其pH为9.5，含水量为10wt％，干物质中有机质含量20wt％、钙含量为3wt％、镁含量为1.5wt％。

其中各原料的重量比例为：碱性废料30份，茶叶渣8份，泥炭12份，畜禽粪便2份。

实施例2土壤复合改良剂(改良剂2)的制备：

a.称取7kg新鲜畜禽粪便和17kg茶叶渣混合搅拌均匀，同时调节二者的配比使混合物C/N比值为25，然后置于发酵池中进行半好氧性发酵堆肥，堆肥30个小时以后堆肥温度达到70℃，维持5天后翻堆，夏季15天后腐熟，得混合物料1；

b.将混合物料1风干重新混匀，并粉碎得混合物料2；

c.将碱性废料10kg加入混合物料2中，并拌匀，得混合物料3；

d.将泥炭4kg加入混合物料3，并再次粉碎搅拌均匀，得成品，即土壤复合改良剂(改良剂2)。其pH为7.5，含水量为30wt％，干物质中有机质含量30wt％、钙含量为1.5wt％、镁含量为1wt％。

其中各原料的重量比例为：碱性废料10份，茶叶渣17份，泥炭4份，畜禽粪便7份。

实施例3土壤复合改良剂(改良剂3)的制备：

a.称取4kg新鲜畜禽粪便和12kg茶叶渣混合搅拌均匀，同时调节二者的配比使混合物C/N比值为20，然后置于发酵池中进行半好氧性发酵堆肥，堆肥30个小时以后堆肥温度达到60℃，维持5天后翻堆，夏季30天后腐熟，得混合物料1；

b.将混合物料1风干重新混匀，并粉碎得混合物料2；

c.将碱性废料20kg进行干燥后加入混合物料2中，并拌匀，得混合物料3；

d.将泥炭8kg加入混合物料3，并再次粉碎搅拌均匀，得成品，即土壤复合改良剂(改良剂3)。其pH为8，含水量为20wt％，干物质中有机质含量25wt％、钙含量为2wt％、镁含量为1.3wt％。

其中各原料的重量比例为：碱性废料20份，茶叶渣12份，泥炭8份，畜禽粪便4份。

实施例4土壤复合改良剂(改良剂4)的制备：

a.称取3kg新鲜畜禽粪便和14kg茶叶渣混合搅拌均匀，同时调节二者的配比使混合物C/N比值为20，然后置于发酵池中进行半好氧性发酵堆肥，堆肥30个小时以后堆肥温度达到60℃，维持5天后翻堆，夏季30天后腐熟，得混合物料1；

b.将混合物料1风干重新混匀，并粉碎得混合物料2；

c.将碱性废料17kg进行干燥后加入混合物料2中，并拌匀，得混合物料3；

d.将泥炭6kg加入混合物料3，并再次粉碎搅拌均匀，得成品，即土壤复合改良剂(改良剂3)。

其中各原料的重量比例为：碱性废料17份，茶叶渣14份，泥炭6份，畜禽粪便3份。

实施例5土壤复合改良剂(改良剂5)的制备：

a.称取5kg新鲜畜禽粪便和11kg茶叶渣混合搅拌均匀，同时调节二者的配比使混合物C/N比值为16，然后置于发酵池中进行半好氧性发酵堆肥，堆肥30个小时以后堆肥温度达到55℃，维持5天后翻堆，夏季20天后腐熟，得混合物料1；

b.将混合物料1风干重新混匀，并粉碎得混合物料2；

c.将碱性废料22kg进行干燥后加入混合物料2中，并拌匀，得混合物料3；

d.将泥炭9kg加入混合物料3，并再次粉碎搅拌均匀，得成品，即土壤复合改良剂(改良剂3)。

其中各原料的重量比例为：碱性废料22份，茶叶渣11份，泥炭9份，畜禽粪便5份。

下面对实施例中制备的土壤复合改良剂作进一步的效果检测。

一、土壤培养试验

土壤培养试验在广东省农科院温室中进行。土壤pH为6.23，Cu含量200.31mg·kg^-1，超过国家三级土壤标准。试验共设置对照、改良剂1、改良剂2、改良剂3、对比改良剂1(根据“魏岚，杨少海，邹献中，巫金龙和宁建凤，不同土壤调理剂对酸性土壤的改良效果，湖南农业大学学报，2010年2月，第36卷第1期，77-81页”公开的内容，制备对比改良剂1，由重量比为1：1：1：1的碱渣、菇渣、污泥、泥炭4种原料制成)这5种处理，每个处理3个重复。将同重量的各种改良剂与土壤混合均匀，各组改良剂的用量为5g·kg^-1土壤。维持土壤水分为土壤田间持水量的60％，于温室内培养，每隔3d称重，用去离子水平衡土壤水分。各组土壤培养80d后，分别对土壤理化性质、土壤酶含量及不同形态Cu含量进行检测。

土壤理化性质的检测结果如表1所示，从中可以看出，施用本发明的土壤复合改良剂均可以提高土壤的pH，其中改良剂1对土壤的pH提高最为显著，提高了1.46，但对土壤有机质含量的改善并不明显；改良剂2对土壤有机质含量的改善最为明显，提高了20.4％；改良剂3对土壤有机质含量的改善也很好，提高了16.2％，与改良剂2的效果接近。各改良剂处里土壤后，土壤的速效氮、磷、钾的含量与土壤有机质含量成正比，从表1中可以看出，在施用改良剂2的土壤中速效氮、磷、钾含量提高得最为显著，改良剂3也具有较为显著的提高作用。而在对比改良剂1组中，土壤pH与对照虽然达到显著差异，但效果不如本发明改良剂，而有机质含量、速效氮磷钾相比对照组则没有显著差异。

综上所述，施用不同配比的土壤复合改良剂对土壤的改良效果有所不同，其中改良剂1主要是对土壤酸度的提高，改良剂2主要是增加土壤中的有机质含量，综合考虑，改良剂3的配比对土壤的综合改善效果最好，即提高了土壤的pH又显著增加了土壤的速效氮磷钾，明显优于对比改良剂1对土壤的改善效果。

表1各种处理对土壤理化性质的改善情况

注：^*p<0.05，^**P<0.01。

土壤酶含量的检测结果如表2所示，从中可以看出，施用各种土壤复合改良剂均可以有效提高酸性重金属污染土壤中相关活性微生物酶的含量，其中，施用改良剂3的效果最佳，其中脲酶、脱氢酶和磷酸酶的含量分别是对照组的4.08、1.87和1.34倍，与对照组具有显著的差异；而在对比改良剂1组中，脲酶、脱氢酶和磷酸酶的含量相比对照组有稍微的改善，但不具有显著差异。

综上所述，施加改良剂3对提高土壤中活性酶含量的效果最佳，明显优于对比改良剂1对土壤的改善效果。说明本发明的土壤复合改良剂可有效促进微生物的活动，从而达到减少土壤酸性和重金属对作物的危害的效果。

表2各种处理对土壤酶含量的改善情况

注：^*p<0.05。

土壤中不同形态Cu含量的检测如图1所示，从中可以看出，与对照相比，所有添加本发明的土壤复合改良剂的处理均显著降低了土壤水溶态(EX态)Cu含量，其中以施加改良剂3处理效果最佳，其水溶态Cu下降为对照的24％。同时提高了土壤中稳定态(OrgB+ResB)Cu的含量，大大降低了土壤中重金属元素Cu的生物有效性。而在对比改良剂1组中，水溶态Cu含量与对照组相比有所下降，但不具有显著差异。

二、土柱模拟试验

土壤复合改良剂的土柱模拟试验——室内模拟试验在广东省农科院农业资源与环境研究所网室内进行，试验共设置对照、改良剂1、改良剂3、对比改良剂1这4种处理，每个处理3个重复，土柱按随机方式排列，设置每个土柱接受的降雨量分别为1600mm，土壤的pH值为6.23，土壤中重金属含量分别为Cu200.31mg·kg^-1，Zn403.25mg·kg^-1，Pb395.63mg·kg^-1。处理80天后，分别检测不同处理组中不同土层pH值、土壤滤液中各重金属(Cu、Zn、Pb)的含量。

不同土层pH值的检测结果如表3所示，从中可以看出，施加土壤复合改良剂均可以提高0-20cm土壤的pH值，同时也相应地提高了20-40、40-60、60-80cm处土壤的pH值，该提高效果显著高于对比改良剂1对土壤pH值的提高，已达到极显著水平，尤其是对0-20cm土层pH值的改善，本发明的改良剂1和3使其pH值增加了1.90和2.06个单位，这说明本发明的改良剂对酸性土壤pH的改良作用更为显著，而又以改良剂3的效果为最佳。

表3各种处理对不同土层pH值的影响

注：^*p<0.05，^**P<0.01。

土壤滤液中各重金属Cu、Zn、Pb含量的检测结果分别如图2、3、4所示，从中可以看出，施加土壤复合改良剂均可以显著降低不同层次土壤渗滤液中的重金属Cu(图2)、Zn(图3)、Pb(图4)含量，从而使土壤中重金属向地下水迁移的可能性降低。其中施用改良剂3的施用效果显著高于改良剂1和对比改良剂1，说明在重金属污染的土壤上施加以碱性废料和茶叶渣等作为主要材料的改良剂是可以显著降低重金属向地下水迁移的风险，提高地下水的安全性，其中又以改良剂3的效果为最佳。

三、田间试验

田间试验在广东省农科院钟落潭大田土壤上进行，选择地势平坦，土质均匀的田块，供试蔬菜为水东芥菜，试验按照长5.5m，宽2m设置试验小区，株、行距35cm×50cm。试验共设置对照、改良剂1、改良剂2、改良剂3对比改良剂1这5种处理，每个处理3个重复小区，按随机方式排列，土壤的pH值为5.36，土壤中重金属含量分别为Cu181.39mg·kg^-1，Pb380.51mg·kg^-1，Cd2.03mg·kg^-1。在种植芥菜前将各改良剂均匀撒入对应小区中，各组改良剂的用量均为2000kg·ha^-1，并进行翻耕，将改良剂与土壤混合均匀，并于一周后播种芥菜，常规方式施肥。各组中除了改良剂不同，其他条件均相同。然后检测不同处理组中的芥菜产量、土壤pH值、土壤中有效态重金属的含量、芥菜地上部重金属的含量、对芥菜品质的影响。

不同处理组中的芥菜产量的检测结果如图5所示，从中可以看出，添加各种改良剂均可以不同程度的增加芥菜产量，与对照相比，施用改良剂1的处理增产28.2％，施用改良剂2的处理增产了47.6％，施用对比改良剂1增产27.3％，而增产最为显著的是改良剂3的处理，增产69.7％，这说明本发明的改良剂相比对比改良剂对提高芥菜产量具有更好的效果，其中效果最好的是改良剂3的配比。

图6为各处理组中芥菜收获后的土壤pH的变化，结果表明，施用改良剂均可以提高酸性重金属污染土壤的pH值，而除施用改良剂2的处理与对照无显著差异外，其他改良剂处理都可以显著提高土壤的pH，其中又以施用本发明制备的改良剂3的效果为最好，而对比改良剂虽然也可以提高土壤的pH值，但效果不如改良剂3。

表4为不同处理土壤中有效态重金属的含量，施用各改良剂均可以显著降低土壤中有效态重金属的含量，其中以施加改良剂3的处理效果最佳，使土壤中的有效态Cu、Pb、Cd的含量降低到对照的57.7％、52.6％和40.4％，而对比改良剂1虽然也可以降低壤中有效态重金属的含量，但差异不显著。这说明本发明的改良剂3对减少土壤中重金属的生物有效性，减轻酸性土壤中重金属对作物的危害效果最佳。

表4各处理组中土壤有效态重金属含量

注：^*p<0.05。

表5为不同处理芥菜地上部重金属的含量，其与土壤中有效态重金属含量的变化趋势是相一致的，也是以施加改良剂3处理效果最佳，显著降低了芥菜地上部中的重金属含量，其芥菜中的重金属含量均在国家食品卫生标准以内。

表5各处理组中芥菜地上部重金属含量

注：^*p<0.05。

表6为不同处理对芥菜品质的影响，从表中的结果可以看出，施加改良剂均可以改善芥菜的品质，提高可溶性糖和Vc的含量，而减少硝酸盐的含量，其中又以施加改良剂3的效果为最佳。

表6各处理组中对芥菜品质的影响

注：^*p<0.05。

综上所述，本发明制备的土壤复合改良剂对改善土壤的酸度，提高土壤中的有机质含量，改良土壤性状，减少土壤中重金属的生物有效性，提高作物产量，改善作物品质均具有明显的效果，且实施例3制备的土壤复合改良剂(改良剂3)对改善酸性、重金属污染的土壤的效果更为显著。

Claims (10)

1.一种土壤复合改良剂，其特征在于：其由以下质量份数的原料制成：碱性废料10～30份，茶叶渣8～17份，泥炭4～12份，畜禽粪便2～7份。

2.根据权利要求1所述的一种土壤复合改良剂，其特征在于：其由以下质量份数的原料制成：碱性废料17～22份，茶叶渣11～14份，泥炭6～9份，畜禽粪便3～5份。

3.根据权利要求1或2所述的一种土壤复合改良剂，其特征在于：其pH为7.5～9.5，含水量为10～30wt％，干物质中有机质含量20～30wt％、钙含量为1.5～3wt％、镁含量为1～1.5wt％。

4.根据权利要求1或2所述的一种土壤复合改良剂，其特征在于：所述的碱性废料为钙镁碱性废料，其中钙含量≥20wt％，镁含量≥3wt％，pH为9～12。

5.根据权利要求1或2所述的一种土壤复合改良剂，其特征在于：所述的茶叶渣的水分含量为40～60wt％，干物质中有机质含量20～50wt％、粗纤素16～19wt％、氨基酸为1.5～2wt％、速效氮含量800～1200mg·kg^-1、速效磷含量500～1000mg·kg^-1、速效钾含量4000～6000mg·kg^-1。

6.根据权利要求1或2所述的一种土壤复合改良剂，其特征在于：所述的畜禽粪便的水分含量为70～90wt％，干物质中有机质含量55～65wt％、全氮含量30～40g·kg^-1、全磷含量15～22g·kg^-1、速效氮含量100～200mg·kg^-1、速效磷含量50～100mg·kg^-1、速效钾含量5～10mg·kg^-1。

7.根据权利要求1或2所述的一种土壤复合改良剂，其特征在于：所述的泥炭的有机质含量40～60wt％，速效氮含量200～400mg·kg^-1，速效磷含量1～10mg·kg^-1，速效钾含量10～70mg·kg^-1。

8.权利要求1所述的一种土壤复合改良剂的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

1)按权利要求1所述的配比，分别称取原料：碱性废料、茶叶渣、泥炭和畜禽粪便；

2)将茶叶渣与畜禽粪便混合搅拌均匀，然后置于发酵池中进行半好氧性发酵堆肥，当堆肥温度达到55～65℃后，维持4～7天，然后翻堆，腐熟15～60天，得混合物料1；

3)将混合物料1风干重新混匀，并粉碎得混合物料2；

4)将碱性废料干燥后加入混合物料2中，拌匀混均，得混合物料3；

5)将泥炭加入混合物料3中，并再次粉碎搅拌均匀，得成品，即为土壤复合改良剂。

9.权利要求1所求的一种土壤复合改良剂在重金属污染土壤改良中的应用。

10.根据权利要求3所述的应用，其特征在于：重金属污染土壤为酸性重金属污染土壤。