CN104263375A - 一种复合土壤调理剂及其制备方法和用途 - Google Patents

一种复合土壤调理剂及其制备方法和用途 Download PDF

Info

Publication number
CN104263375A
CN104263375A CN201410485596.9A CN201410485596A CN104263375A CN 104263375 A CN104263375 A CN 104263375A CN 201410485596 A CN201410485596 A CN 201410485596A CN 104263375 A CN104263375 A CN 104263375A
Authority
CN
China
Prior art keywords
parts
soil conditioner
composite soil
weight
ionic liquid
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201410485596.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN104263375B (zh
Inventor
司红康
范远景
史成武
周绪胜
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shandong Lemei Biotechnology Co., Ltd.
Original Assignee
ANHUI DAZE BIOLOGICAL FERTILIZER SCIENCE & TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ANHUI DAZE BIOLOGICAL FERTILIZER SCIENCE & TECHNOLOGY Co Ltd filed Critical ANHUI DAZE BIOLOGICAL FERTILIZER SCIENCE & TECHNOLOGY Co Ltd
Priority to CN201410485596.9A priority Critical patent/CN104263375B/zh
Publication of CN104263375A publication Critical patent/CN104263375A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN104263375B publication Critical patent/CN104263375B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K17/00—Soil-conditioning materials or soil-stabilising materials
    • C09K17/40—Soil-conditioning materials or soil-stabilising materials containing mixtures of inorganic and organic compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C05—FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
    • C05G—MIXTURES OF FERTILISERS COVERED INDIVIDUALLY BY DIFFERENT SUBCLASSES OF CLASS C05; MIXTURES OF ONE OR MORE FERTILISERS WITH MATERIALS NOT HAVING A SPECIFIC FERTILISING ACTIVITY, e.g. PESTICIDES, SOIL-CONDITIONERS, WETTING AGENTS; FERTILISERS CHARACTERISED BY THEIR FORM
    • C05G3/00—Mixtures of one or more fertilisers with additives not having a specially fertilising activity
    • C05G3/80—Soil conditioners
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K2101/00—Agricultural use
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K2109/00—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE pH regulation
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E50/00—Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
    • Y02E50/30—Fuel from waste, e.g. synthetic alcohol or diesel

Abstract

本发明涉及一种复合土壤调理剂，所述复合土壤调理剂包括沼渣、木醋液、矿物粉末、可溶性壳聚糖、二亚乙基三胺五乙酸五钠、表面活性剂、烟末、海藻糖、双鼠李糖脂、絮凝组分、渗透剂、浒苔粉、改性沸石、加硼锌镁型菌剂、纳米添加剂、促进剂、季戊四醇三丙烯酸酯和离子液体；还可优选地包含与离子液体等重量的4-甲基戊酸苯酯。该种新型复合土壤调理剂表现出优异的土壤改良和恢复性能，大大提高了作物对肥料的利用率，起到了显著增产的作用，同时还可改善土壤的通透性和避免镉等重金属的副作用，从而有利于作物生长，具有十分广泛的工业化应用前景。

Description

一种复合土壤调理剂及其制备方法和用途
技术领域
本发明涉及一种土壤调理剂，更具体地涉及一种多组分复合土壤调理剂，属于农业技术领域。
背景技术
保持和提高土壤肥力、促使土壤保持对作物的生产力，已日趋成为国家、社会以及众多科研机构重点关注的问题，该问题能否成功解决也是关乎人口养成和社会供给的关键点；
在当今的作物种植领域，常常涉及大量施用化肥、农药、除草剂、杀虫剂等物质，这是一个普遍性的用以增产的方法。但该方法会引发土壤养分的含量失衡、土壤板结、病菌增加、地力下降，从而影响农作物的产量和品质，更严重地是导致了土壤自身性质的变化而使可持续的农业生产受到影响。目前，解决该问题的一种重要策略是施加各种各样的土壤调节剂，从而调整土壤组成和改善土壤性能，进而保持土壤的水分、养分、地力以及增加肥料的生物利用度；
现有技术中已有诸多相关土壤调理剂的相关报道，例如：
CN101585740A的专利申请报道了一种天然土壤肥料调理剂，其采用特定比例的腐殖质液体、天然矿石粉和植物营养液组成，具有环保、活性高的优点，大大改善了土壤本身，切能够增加肥效而刺激作物的生长发育；
CN101497794A的专利申请公开了复合土壤调理剂，其技术方案为：包括聚丙烯酰胺和作物秸秆水解物，其中秸秆水解物为作物秸秆经氢氧化钾或磷酸水解后，再将pH调节为6-7的水解物，同时还在土壤调理剂中加入了VA菌根。该配方能够有效改善砂土的理化结构，增加土壤团粒结构的含量，还起到了提高土壤肥力的作用，具有广泛的应用价值；
CN1339552A的专利申请公开了一种新型的土壤保水调理剂，其以高吸水树脂和啤酒废渣为主要成分。此外，还可包含泥炭、马尾藻、植物激素、肥料和微量元素等。该土壤保水调理剂适用于干旱缺水地区的牧草种植，适用地域广泛；
CN1818018A的专利申请报道了一种缓释型土壤调理剂，其采用凹凸棒石粘土ATB和丙烯酸钠作为主要原料，经过加工处理而成，其可大大延长土壤的保水时间；
尽管人们已开发了多种土壤调理剂，但这些调理剂的土壤改善效果却差强人意。此外，合适的增效成分或促进剂等仍需要人们加大研发气力去探究和发现。由此可见，想要研制高效的复合土壤调理剂配方实属不易，其需要付出大量的实验探究和创造性劳动；
本发明人针对目前现有配方中所存在的土壤调理剂对土壤的改善效果不够理想、改善性能单一等亟待解决的问题，经过查阅大量的文献和实际调研，并结合本发明人大量的科学实验而开发出一种改善效果优异、功能多样的新型复合土壤调理剂，实现了对土壤性能的极大改善，并大大提高了肥料的生物利用性，促进了作物的生长发育而具有显著的增产效果，具有十分广泛的工业化应用前景和市场价值。
发明内容
为了制备得到性能优异、功能多样的复合土壤调理剂，本发明人对此进行了大量深入的研究，在付出了充分的创造性劳动和经过深入的科学探究后，从而完成了本发明；
具体而言，本发明主要涉及三个方面；
第一个方面，本发明涉及一种复合土壤调理剂，所述复合土壤调理剂包括沼渣、木醋液、矿物粉末、可溶性壳聚糖、二亚乙基三胺五乙酸五钠、表面活性剂、烟末、海藻糖、双鼠李糖脂、絮凝组分、渗透剂、浒苔粉、改性沸石、加硼锌镁型菌剂、纳米添加剂、促进剂、季戊四醇三丙烯酸酯和离子液体；
在本发明中，除非另有规定，否则所有涉及构成的“包括”既具有开放式的“包括”、“包含”等含义，也具有封闭式的“由…组成”等含义；
在本发明的所述复合土壤调理剂中，以重量份计，其具体组分含量如下：
沼渣 5-12
木醋液 5-10
矿物粉末 2-5
可溶性壳聚糖 5-8
二亚乙基三胺五乙酸五钠 0.5-1.5
表面活性剂 1-3
烟末 5-10
海藻糖 1.5-2.5
双鼠李糖脂 1.5-2.5
絮凝组分 2-6
渗透剂 2-6
浒苔粉 1.5-4.5
改性沸石 5-8
加硼锌镁型菌剂 2.5-5
纳米添加剂 3-6
促进剂 9-15
季戊四醇三丙烯酸酯 6-12
离子液体 4-8
在本发明的所述复合土壤调理剂中，沼渣的重量份数为5-12份，如为5份、6份、7份、8份、9份、10份、11份或12份，所述沼渣的制备方法为：将动物粪便为原料的沼气残留物经固液分离得到含水量为40-50 wt%的渣料，然后加热烘干得到含水量小于10 wt%的渣料，剪切粉碎后研磨至粒度为300-500 nm，得到所述沼渣；
在本发明的所述复合土壤调理剂中，木醋液的重量份数为5-10份，如为5份、6份、7份、8份、9份或10份，所述木醋液的制备方法为：取制碳干馏设备排烟口温度90-100℃内收取的粗木醋液，静置2-3个月后，除去液体表层油状物，取出无底部沉淀的中层液体部分，加入为其重量7-8%的木炭粉，混匀后过滤，得到所述木醋液；
在本发明的所述复合土壤调理剂中，矿物粉末的重量份数为2-5份，如为2份、2.5份、3份、3.5份、4份、4.5份或5份，所述矿物粉末的制备方法为：将麦饭石、羟基磷灰石和白云石按照质量比1:0.8:1.2的比例混合，然后加入吡啶硫酮锌固体粉末、决明子和金花茶，经研磨充分后过80-120目筛，粉末混合均匀，留作备用；其中麦饭石、吡啶硫酮锌、决明子和金花茶的质量比为1:0.3:0.5:0.2；
在本发明的所述复合土壤调理剂中，可溶性壳聚糖的重量份数为5-8份，如为5份、6份、7份或8份，所述可溶性壳聚糖的制备方法为：称取壳聚糖粉末分散于质量浓度为50-70%的NaOH水溶液中进行碱化处理，然后在氮气保护下室温搅拌18 h，过滤，将所得固体(即碱化壳聚糖)加入异丙醇中继续搅拌直至碱化壳聚糖在异丙醇体系中完全分散，将1,2-环氧丁烷滴入反应容器内，于室温反应2-4天，反应完毕后用丙酮沉淀，洗涤至pH为中性，最后于50-60℃下真空干燥得到所述可溶性壳聚糖。其中以g计的壳聚糖粉末与均以ml计的NaOH水溶液、异丙醇、1,2-环氧丁烷的质量体积比为1:8:15:15 (g/ml/ml/ml)，即每1 g壳聚糖粉粉末使用8 ml质量浓度为50-70%的NaOH水溶液、15 ml异丙醇和15 ml 1,2-环氧丁烷；
在本发明的所述复合土壤调理剂中，二亚乙基三胺五乙酸五钠的重量份数为0.5-1.5份，如可为0.5份、0.6份、0.7份、0.8份、0.9份、1份、1.1份、1.2份、1.3份、1.4份或1.5份；
在本发明的所述复合土壤调理剂中，所述表面活性剂为乙二醇双子琥珀酸二正辛酯磺酸钠、乙二醇双子琥珀酸二异辛酯磺酸钠中的任意一种，其重量份数为1-3份，如为1份、2份或3份；
在本发明的所述复合土壤调理剂中，烟末的重量份数为5-10份，如5份、6份、7份、8份、9份或10份。在本发明中所述烟末采用烟草生产公司或卷烟厂的烤烟型香烟烟末或香烟制备期间产生的烟末下脚料；
在本发明的所述复合土壤调理剂中，海藻糖的重量份数为1.5-2.5份，如可为1.5份、1.6份、1.7份、1.8份、1.9份、2份、2.1份、2.2份、2.3份、2.4份或2.5份；
在本发明的所述复合土壤调理剂中，双鼠李糖脂的重量份数为1.5-2.5份，如可为1.5份、1.6份、1.7份、1.8份、1.9份、2份、2.1份、2.2份、2.3份、2.4份或2.5份；
在本发明的所述复合土壤调理剂中，絮凝组分的重量份数为2-6份，如为2份、2.5份、3份、3.5份、4份、4.5份、5份、5.5份或6份，所述絮凝组分的制备方法为：配制浓度为0.6 mol/L的硅酸钠水溶液，调节pH至5-6，得到具有一定粘度的溶液，然后向该溶液中加入氯化铁水溶液，控制Fe/Si摩尔比为1，然后再加入氯化镁水溶液，控制Mg/Fe摩尔比为1，反应1-2 h得到所述絮凝组分；
在本发明的所述复合土壤调理剂中，所述渗透剂为丁基萘磺酸钠或氨基磺酸钠中的一种，其重量份数为2-6份，如为2份、2.5份、3份、3.5份、4份、4.5份、5份、5.5份或6份；
在本发明的所述复合土壤调理剂中，浒苔粉的重量份数为1.5-4.5份，如为1.5份、2份、2.5份、3份、3.5份、4份或4.5份；
在本发明的所述复合土壤调理剂中，改性沸石的重量份数为5-8份，如为5份、6份、7份或8份，所述改性沸石的制备方法为：将沸石粉碎至10 μm以下，用质量浓度为10%的盐酸煮沸30-35 min，烘干后加入相当于沸石重量10-15%的甲基葡糖糖苷醚和相当于沸石重量3-5%的羧甲基纤维素钠，进行高速搅拌20 min，最后加入相当于沸石重量3-5%的冬青油和相当于沸石重量2-3%的桉叶油，搅拌均匀后造粒、烘干，得到所述改性沸石；
在本发明的所述复合土壤调理剂中，加硼锌镁型菌剂的重量份数为2.5-5份，如为2.5份、3份、3.5份、4份、4.5份或5份；
所述加硼锌镁型菌剂目前已经实现了工业化生产，可从市场上商业购得，例如北京鑫鑫盛达生物工程技术有限公司生产的商标名为“麻博士TM”的加硼锌镁型菌剂；
在本发明的所述复合土壤调理剂中，所述纳米添加剂的重量份数为3-6份，如可为3份、3.5份、4份、4.5份、5份、5.5份或6份，该纳米添加剂为硼砂、二氧化硅和二氧化钛的混合物，其粒度为2-5 μm (即三种物质的粒度均为2-5 μm)，如2 μm、2.5 μm、3 μm、3.5 μm、4 μm、4.5 μm或5 μm，硼砂、二氧化硅和二氧化钛的质量比为1.5-2.5:1.5-2:1，优选2:1.8:1；
在本发明的所述复合土壤调理剂中，促进剂重量份数为9-15份，如可为9份、10份、11份、12份、13份、14份或15份，所述促进剂为γ-氯丙基三甲氧基硅烷、2-甲基丁酸己-5-烯酯和3-硝基-2-戊醇的混合物，γ-氯丙基三甲氧基硅烷、2-甲基丁酸己-5-烯酯和3-硝基-2-戊醇的重量比为0.5-1:1-2:1，优选0.8:1.5:1；
在本发明的所述复合土壤调理剂中，季戊四醇三丙烯酸酯的重量份数为6-12份，如可为6份、7份、8份、9份、10份、11份或12份；
在本发明的所述复合土壤调理剂中，离子液体的重量份数为4-8份，如可为4份、5份、6份、7份或8份，所述离子液体为1-己基-3-甲基咪唑氯化盐、1-戊基-3-甲基咪唑溴化盐、1-丁基-3-甲基咪唑醋酸盐中的任意一种；
除上述组分外，在本发明的所述复合土壤调理剂中，还可优选地加入与离子液体等重量的4-甲基戊酸苯酯；
第二个方面，本发明涉及上述复合土壤调理剂的制备方法，具体如下：按照各自重量称取沼渣、木醋液、矿物粉末、可溶性壳聚糖、二亚乙基三胺五乙酸五钠、表面活性剂、烟末、海藻糖、双鼠李糖脂，于65-80℃下研磨混合20-30 min，然后冷却至30-40℃再加入絮凝组分、渗透剂、浒苔粉、改性沸石、加硼锌镁型菌剂、纳米添加剂、促进剂，继续研磨混合10-15 min，最后于室温下加入季戊四醇三丙烯酸酯和离子液体，搅拌均匀，即得复合土壤调理剂；
本发明所述复合土壤调理剂的制备方法中，优选地，在室温下加入季戊四醇三丙烯酸酯和离子液体后，再加入4-甲基戊酸苯酯，搅拌均匀得到复合土壤调理剂，其中4-甲基戊酸苯酯与离子液体等重量；
第三个方面，本发明涉及上述复合土壤调理剂在土壤改良或修复中的应用；
与现有技术相比，本发明的复合土壤调理剂通过矿物成分、营养成分、促进剂等各组分的合适搭配或组合，而出乎意料地取得了优异的协同效果，表现出了优异的土壤修复或改良效果。
具体实施方式
下面通过具体的实施例对本发明进行详细说明，但这些例举性实施方式的用途和目的仅用来例举本发明，并非对本发明的实际保护范围构成任何形式的任何限定，更非将本发明的保护范围局限于此；
制备例1：沼渣的制备
将动物粪便为原料的沼气残留物经固液分离得到含水量为45 wt%的渣料，然后加热烘干得到含水量为5 wt%的渣料，剪切粉碎后研磨至粒度为400 nm，得到所述沼渣，留作备用；
制备例2：木醋液的制备
取制碳干馏设备排烟口温度90-100℃内收取的粗木醋液，静置45天后，除去液体表层油状物，取出无底部沉淀的中层液体部分，加入为其重量7.5%的木炭粉，混匀后过滤，得到所述木醋液，留作备用；
制备例3：矿物粉末的制备
将麦饭石、羟基磷灰石和白云石按照质量比1:0.8:1.2的比例混合，然后加入吡啶硫酮锌固体粉末、决明子和金花茶，经研磨充分后过100目筛，粉末混合均匀，得到所需矿物粉末，留作备用；其中麦饭石、吡啶硫酮锌、决明子和金花茶的质量比为1:0.3:0.5:0.2；
制备例4：可溶性壳聚糖的制备
称取壳聚糖粉末分散于质量浓度为60%的NaOH水溶液中进行碱化处理，然后在氮气保护下室温搅拌18 h，过滤，将所得固体即碱化壳聚糖加入异丙醇中继续搅拌直至碱化壳聚糖在异丙醇体系中完全分散，将1,2-环氧丁烷滴入反应容器内，于室温反应3天，反应完毕后用丙酮沉淀，洗涤至pH为中性，最后于55℃下真空干燥，得到所述可溶性壳聚糖，留作备用。其中壳聚糖与NaOH水溶液、异丙醇、1,2-环氧丁烷的质量体积比为1:8:15:15 (g/ml/ml/ml)；
制备例5：絮凝组分的制备
配制浓度为0.6 mol/L的硅酸钠水溶液，调节pH至6，得到具有一定粘度的溶液，然后向该溶液中加入氯化铁水溶液，控制Fe/Si摩尔比为1，然后再加入氯化镁水溶液，控制Mg/Fe摩尔比为1，反应1.5 h得到所述絮凝组分，留作备用；
制备例6：改性沸石的制备
将沸石粉碎至10 μm以下，用质量浓度为10%的盐酸煮沸33 min，烘干后加入相当于沸石重量12%的甲基葡糖糖苷醚和相当于沸石重量4%的羧甲基纤维素钠进行高速搅拌20 min，最后加入相当于沸石重量4%的冬青油和相当于沸石重量2.5%的桉叶油，搅拌均匀后造粒、烘干，得到所需改性沸石，留作备用；
在下面所有实施例中使用的沼渣、木醋液、矿物粉末、可溶性壳聚糖、絮凝组分、改性沸石均是按照上述制备例中得到的；
实施例1 
按照重量份称取沼渣8份、木醋液10份、矿物粉末2份、可溶性壳聚糖6份、二亚乙基三胺五乙酸五钠1份、表面活性剂2份、烟末7份、海藻糖2.5份、双鼠李糖脂1.5份，于70℃下研磨混合25 min，然后冷却至30℃再加入絮凝组分6份、渗透剂4份、浒苔粉1.5份、改性沸石5份、加硼锌镁型菌剂4份、纳米添加剂3份、促进剂9份，继续研磨混合10 min，最后于室温下加入季戊四醇三丙烯酸酯8份和离子液体4份，搅拌均匀，即得复合土壤调理剂，命名为TL-1；
其中，表面活性剂为乙二醇双子琥珀酸二正辛酯磺酸钠；渗透剂为丁基萘磺酸钠；离子液体为1-己基-3-甲基咪唑氯化盐；所述纳米添加剂为硼砂、二氧化硅和二氧化钛的混合物(该混合物粒度为4 μm)，三者的重量比为2:1.8:1；促进剂为γ-氯丙基三甲氧基硅烷、2-甲基丁酸己-5-烯酯和3-硝基-2-戊醇的混合物，三者重量比为0.8:1.5:1；
实施例2
按照重量比例称取沼渣12份、木醋液5份、矿物粉末5份、可溶性壳聚糖5份、二亚乙基三胺五乙酸五钠0.5份、表面活性剂1份、烟末10份、海藻糖1.5份、双鼠李糖脂2.5份，于80℃下研磨混合20 min，然后冷却至35℃再加入絮凝组分2份、渗透剂2份、浒苔粉4.5份、改性沸石6.5份、加硼锌镁型菌剂2.5份、纳米添加剂4.5份、促进剂12份，继续研磨混合15 min，最后于室温下加入季戊四醇三丙烯酸酯6份和离子液体8份，搅拌均匀，即得复合土壤调理剂，命名为TL-2；
其中，表面活性剂为乙二醇双子琥珀酸二异辛酯磺酸钠；渗透剂为氨基磺酸钠；离子液体为1-戊基-3-甲基咪唑溴化盐；所述纳米添加剂为硼砂、二氧化硅和二氧化钛的混合物(该混合物粒度为3 μm), 三者的重量比为2:1.8:1；促进剂为γ-氯丙基三甲氧基硅烷、2-甲基丁酸己-5-烯酯和3-硝基-2-戊醇的混合物，三者重量比为0.8:1.5:1；
实施例3
按照重量比例称取沼渣2份、木醋液8份、矿物粉末4份、可溶性壳聚糖8份、二亚乙基三胺五乙酸五钠1.5份、表面活性剂1份、烟末5份、海藻糖2份、双鼠李糖脂2份，于65℃下研磨混合30 min，然后冷却至40℃再加入絮凝组分4份、渗透剂6份、浒苔粉3份、改性沸石8份、加硼锌镁型菌剂5份、纳米添加剂6份、促进剂15份，继续研磨混合12 min，最后于室温下加入季戊四醇三丙烯酸酯12份和离子液体6份，搅拌均匀，即得复合土壤调理剂-3，命名为TL-3；
其中，表面活性剂为乙二醇双子琥珀酸二正辛酯磺酸钠；渗透剂为氨基磺酸钠；离子液体为1-丁基-3-甲基咪唑醋酸盐；所述纳米添加剂为硼砂、二氧化硅和二氧化钛的混合物(该混合物粒度为5 μm), 三者重量比为2:1.8:1；促进剂为γ-氯丙基三甲氧基硅烷、2-甲基丁酸己-5-烯酯和3-硝基-2-戊醇的混合物，三者重量比为0.8:1.5:1；
对比例1-2
除分别使用相同重量份的聚丙烯酰胺、聚合硫酸铁分别代替实施例中的絮凝组分外，分别以与实施例1、2的相同方式而实施了对比例1和2，得到调理剂D1和D2；
对比例3
除使用沸石代替实施例中的改性沸石外(即未进行改性处理)，以与实施例1的相同方式而实施了对比例3，得到调理剂D3；
对比例4
除使用质量比为1:0.8:1.2的粒度为100目的麦饭石、羟基磷灰石和白云石混合粉末代替实施例1中的矿物粉末外，以与实施例1的相同方式而实施了对比例4，得到调理剂D4；
对比例5-6
除未添加离子液体外，分别以与实施例1、2的相同方式而实施了对比例5和6，得到调理剂D5和D6；
对比例7-8
除分别以N-辛基吡啶溴化盐、N-丁基吡啶四氟硼酸盐替换相应的离子液体外，分别以与实施例1、2的相同方式而实施了对比例7和8，得到调理剂D7和D8；
对比例9-10
除分别未添加促进剂中的2-甲基丁酸己-5-烯酯和3-硝基-2-戊醇外，分别以与实施例1、2的相同方式而实施了对比例9和10，得到调理剂D9和D10；
对比例11-12
除未添加纳米添加剂外，分别以与实施例1、2的相同方式而实施了对比例11和12，得到调理剂D11和D12；
对比例13-14
在实施例1、2的制备过程中，在室温下加入季戊四醇三丙烯酸酯和离子液体后，再加入4-甲基戊酸苯酯，其中4-甲基戊酸苯酯与离子液体等重量，从而分别以与实施例1、2的相同方式而分别实施了对比例13和14，分别得到调理剂D13和D14；
性能测试
(1) 土壤调理剂在玉米地的应用测试
土壤理化性状：有机质0.76%，硝态氮87.5 mg/kg，有效磷66.4 mg/kg，有效钾31.1mg/kg，pH值为4.12；
实验时间：2012年6月-2012年10月；
实验设计：将田地均分为多个实验组，处理1：对照组施加普通肥料；处理2：实验组施加普通肥料和本发明调理剂的混合物；
常规施肥为按照农民施肥量和施肥习惯，折算成每亩施用复合肥(N-P2O5-K2O:15-15-15) 50 kg；
供验品种：玉米郑单958；
实验方法
每个实验区块面积：50 m2；
预处理：施用土壤调理剂的处理于6月10日按照35 kg/亩施用，均匀撒于地表，然后旋耕翻地，对照组以相同方法施用等量复合肥，然后旋耕翻地；
施肥：常规施肥为6月24日施肥播种，折算每亩施用复合肥50 kg，生长期内不再追肥；
收获：玉米10月5日收获，测定小区产量以及土壤pH值、镉含量，取平均值；
实验结果见表1；
表1
由表1的结果可看出，本发明的土壤调理剂具备优异的土壤改良作用，其处理的土壤pH值最大可提高1.8，玉米约增产183 kg/亩，增产率高达43.96%。本发明的土壤调理剂配方是经过精心筛选复配而成的，其中特定离子液体的使用与其它组分间产生了出乎预料的协同作用而导致产生了更佳的效果，并且其它同种组分间的替换而制备得到的对比例土壤调理剂却远不能达到本发明的高增产效果。尤其，本发明所优选的土壤调理剂若包含4-甲基戊酸苯酯则更能进一步促进土壤环境的改善或恢复，从而达到显著增产的目的，其土壤pH提高2.1，亩产增产率提高至约48.80%；
 (2) 土壤调理剂的通透性改善测试
由上海农科院环科所对试验田观察测定得出：随着土壤调理剂的年限增长，其土壤会变得疏松而通透性有所提高。其中，施用三年土壤调理剂后试验田土壤的通透性状况见表2；
表2
“--”代表不作处理；
由表2的结果可知，土壤调理剂的使用促进了土壤孔隙度的增加，尤其是非毛细管空隙占总空隙度的比例增加，这促使土壤的通透性能大幅提高；
(3) 土壤调理剂在水稻的应用测试
试验地点：江西省南昌市广福镇；
试验肥料：中农舜天生态肥业有限公司生产的配方为26-10-12的复混肥，基肥15 kg/亩，追加尿素1次，每次20 kg/亩。面积4×7 = 28 m2，随机区组排列；
试验品种：赣晚籼37；
试验方法：实验组采用复混肥+土壤调理剂，对照组施用等量的复混肥，成熟期测定总产领，取样测定稻米中的镉含量，实验结果见表3；
表3
由表3的结果显示，本发明土壤调理剂的施用有效地提高了土壤的pH，具有良好的增产效果，并且降低了土壤中的镉含量而防治了重金属对植物生长的不利影响；
综合上述，本发明土壤调理剂的有益效果为：
1、具有优异的土壤改良和恢复能力，答复提高了肥料的植物利用率，有效增加了作物的产量，并具有调节土壤通透性的功能；
2、本发明人首次将特定离子液体应用于土壤调理剂的配方之中，其有效地提高了其土壤改良能力，而且出乎预料地发现4-甲基戊酸苯酯具有显著的促进作用发挥；
本发明采用所述的复合土壤调理剂的各组分间存在相互配合、协同增效的作用，其中的组分种类、组分的制备方法以及添加剂和促进剂的特定组配均倾注了本发明人的大量创造性劳动。该土壤调理剂表现出优异的土壤改善效果，而改变或替换任何其中的组分时，均表现出效果的大幅下降，可见组分间具有特定的功能联系而使其效果出乎预料，具有广泛的工业化应用前景和市场价值；
应当理解，这些实施例的用途仅用于说明本发明而非意欲限制本发明的保护范围。此外，也应理解，在阅读了本发明的技术内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动、修改和/或变型，所有的这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种复合土壤调理剂，所述复合土壤调理剂包括沼渣、木醋液、矿物粉末、可溶性壳聚糖、二亚乙基三胺五乙酸五钠、表面活性剂、烟末、海藻糖、双鼠李糖脂、絮凝组分、渗透剂、浒苔粉、改性沸石、加硼锌镁型菌剂、纳米添加剂、促进剂、季戊四醇三丙烯酸酯和离子液体。
2.如权利要求1所述的复合土壤调理剂，其特征在于：以重量份计，其具体组分含量如下：
。
3.如权利要求1或2所述的复合土壤调理剂，其特征在于：
所述矿物粉末的制备方法为：将麦饭石、羟基磷灰石和白云石按照质量比1:0.8:1.2的比例混合，然后加入吡啶硫酮锌固体粉末、决明子和金花茶，经研磨充分后过80-120目筛，粉末混合均匀，留作备用；其中麦饭石、吡啶硫酮锌、决明子和金花茶的质量比为1:0.3:0.5:0.2；
所述可溶性壳聚糖的制备方法为：称取壳聚糖粉末分散于质量浓度为50-70%的NaOH水溶液中进行碱化处理，然后在氮气保护下室温搅拌18 h，过滤，将所得固体(即碱化壳聚糖)加入异丙醇中继续搅拌直至碱化壳聚糖在异丙醇体系中完全分散，将1,2-环氧丁烷滴入反应容器内，于室温反应2-4天，反应完毕后用丙酮沉淀，洗涤至pH为中性，最后于50-60℃下真空干燥得到所述可溶性壳聚糖；其中以g计的壳聚糖粉末与均以ml计的NaOH水溶液、异丙醇、1,2-环氧丁烷的质量体积比为1:8:15:15。
4.如权利要求1-3所述的复合土壤调理剂，其特征在于：所述絮凝组分的制备方法为：配制浓度为0.6 mol/L的硅酸钠水溶液，调节pH至5-6，得到具有一定粘度的溶液，然后向该溶液中加入氯化铁水溶液，控制Fe/Si摩尔比为1，然后再加入氯化镁水溶液，控制Mg/Fe摩尔比为1，反应1-2 h得到所述絮凝组分；
所述改性沸石的制备方法为：将沸石粉碎至10 μm以下，用质量浓度为10%的盐酸煮沸30-35 min，烘干后加入相当于沸石重量10-15%的甲基葡糖糖苷醚和相当于沸石重量3-5%的羧甲基纤维素钠，进行高速搅拌20 min，最后加入相当于沸石重量3-5%的冬青油和相当于沸石重量2-3%的桉叶油，搅拌均匀后造粒、烘干，得到所述改性沸石。
5.如权利要求1-4任一项所述的复合土壤调理剂，其特征在于：所述表面活性剂为乙二醇双子琥珀酸二正辛酯磺酸钠、乙二醇双子琥珀酸二异辛酯磺酸钠中的任意一种；所述渗透剂为丁基萘磺酸钠或氨基磺酸钠中的一种；所述促进剂为γ-氯丙基三甲氧基硅烷、2-甲基丁酸己-5-烯酯和3-硝基-2-戊醇的混合物三者的重量比为0.5-1:1-2:1。
6.如权利要求1-5任一项所述的复合土壤调理剂，其特征在于：所述离子液体为1-己基-3-甲基咪唑氯化盐、1-戊基-3-甲基咪唑溴化盐、1-丁基-3-甲基咪唑醋酸盐中的任意一种；所述纳米添加剂为硼砂、二氧化硅和二氧化钛的混合物，三者的重量比为1.5-2.5:1.5-2:1。
7.如权利要求1-6任一项所述的复合土壤调理剂，其特征在于：还含有与离子液体等重量的4-甲基戊酸苯酯。
8.如权利要求1-7任一项所述复合土壤调理剂的制备方法，其特征在于：按照各自重量称取沼渣、木醋液、矿物粉末、可溶性壳聚糖、二亚乙基三胺五乙酸五钠、表面活性剂、烟末、海藻糖、双鼠李糖脂，于65-80℃下研磨混合20-30 min，然后冷却至30-40℃再加入絮凝组分、渗透剂、浒苔粉、改性沸石、加硼锌镁型菌剂、纳米添加剂、促进剂，继续研磨混合10-15 min，最后于室温下加入季戊四醇三丙烯酸酯和离子液体，搅拌均匀，即得复合土壤调理剂。
9.如权利要求8所述的制备方法，其特征在于：在室温下加入季戊四醇三丙烯酸酯和离子液体后，再加入4-甲基戊酸苯酯，搅拌均匀得到复合土壤调理剂，其中4-甲基戊酸苯酯与离子液体等重量。
10.如权利要求1-7任一项所述的复合土壤调理剂在土壤改良或修复中的应用。
CN201410485596.9A 2014-09-22 2014-09-22 一种复合土壤调理剂及其制备方法和用途 Active CN104263375B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410485596.9A CN104263375B (zh) 2014-09-22 2014-09-22 一种复合土壤调理剂及其制备方法和用途

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410485596.9A CN104263375B (zh) 2014-09-22 2014-09-22 一种复合土壤调理剂及其制备方法和用途

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN104263375A true CN104263375A (zh) 2015-01-07
CN104263375B CN104263375B (zh) 2017-11-28

Family

ID=52154963

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201410485596.9A Active CN104263375B (zh) 2014-09-22 2014-09-22 一种复合土壤调理剂及其制备方法和用途

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN104263375B (zh)

Cited By (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104858224A (zh) * 2015-05-27 2015-08-26 南京宇行环保科技有限公司 一种利用活化剂修复土壤中重金属的方法
CN105016866A (zh) * 2015-07-09 2015-11-04 潍坊友容实业有限公司 一种使用磷灰石土壤深松剂的盐碱地土壤熟化方法
CN105061022A (zh) * 2015-07-28 2015-11-18 山东天科生物科技有限公司 一种含海藻提取物的肥料及其制备方法
CN105191984A (zh) * 2015-08-17 2015-12-30 齐鲁工业大学 一种缓解镉损害的作物保护剂及其制备方法与应用
CN105385452A (zh) * 2015-10-13 2016-03-09 湖南沛科生态科技有限责任公司 一种用于降低农作物镉污染的修复药剂及使用方法
CN105693376A (zh) * 2015-04-14 2016-06-22 丁兆荣 一种土壤有机调理复合肥料及一种盐碱地乔灌木栽培方法
CN105964676A (zh) * 2016-06-15 2016-09-28 湖南俣翔农业科技有限公司 用生物可降解螯合剂减少重金属在水稻植株中积累的方法
CN106069095A (zh) * 2016-06-29 2016-11-09 固镇县华原家庭农场 一种有机芹菜的育苗方法
CN106588376A (zh) * 2016-12-22 2017-04-26 安徽康坶国际化肥股份有限公司 一种养分均衡且吸收效率高的肥料
CN106630510A (zh) * 2016-12-08 2017-05-10 湖南大学 改性纳米氯磷灰石及其制备方法
CN106718378A (zh) * 2016-07-06 2017-05-31 辛衷瑜 一种矿源腐植质微粉应用于果树病害的防治方法
CN107286946A (zh) * 2017-08-16 2017-10-24 吴卓轩 一种全降解土壤保墒膜喷涂液
CN107673813A (zh) * 2016-08-02 2018-02-09 青海大阏氏生物产品有限公司 一种针对枸杞种植田的土壤生态调理基
CN107699250A (zh) * 2017-10-25 2018-02-16 成都新柯力化工科技有限公司 一种矿区土壤修复剂及使用方法
CN108083914A (zh) * 2017-12-27 2018-05-29 横琴广华大地生物科技有限公司 一种多功效复合微生物菌肥及其制备方法
CN108299096A (zh) * 2018-03-30 2018-07-20 徐州农丰生物化工有限公司 一种苹果化肥养分增效剂
CN108620428A (zh) * 2018-04-08 2018-10-09 杨大伟 一种基于离子液体的土壤重金属淋洗液及其制备方法
CN109867577A (zh) * 2019-04-18 2019-06-11 赣州锐源生物科技有限公司 一种降低土壤重金属污染的液态有机肥及其生产方法
CN110358544A (zh) * 2019-07-26 2019-10-22 姚力楠 一种土壤专用型环保助剂的制备方法
CN114381277A (zh) * 2022-01-29 2022-04-22 中节能（连云港）清洁技术发展有限公司 土壤调理剂及其制备

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20110018048A (ko) * 2009-08-17 2011-02-23 최문규 준설슬러지를 이용한 토양개량제 제조방법
CN103288537A (zh) * 2013-05-30 2013-09-11 胡志权 一种海泡石炭基葡萄专用缓释肥及其制备方法
CN103641578A (zh) * 2013-11-06 2014-03-19 马鞍山科邦生态肥有限公司 一种新型农用肥料及其制备方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20110018048A (ko) * 2009-08-17 2011-02-23 최문규 준설슬러지를 이용한 토양개량제 제조방법
CN103288537A (zh) * 2013-05-30 2013-09-11 胡志权 一种海泡石炭基葡萄专用缓释肥及其制备方法
CN103641578A (zh) * 2013-11-06 2014-03-19 马鞍山科邦生态肥有限公司 一种新型农用肥料及其制备方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
孙蓟锋，王旭: "土壤调理剂的研究和应用进展", 《中国土壤与肥料》 *

Cited By (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105693376B (zh) * 2015-04-14 2019-09-27 丁兆荣 一种土壤有机调理复合肥料及一种盐碱地乔灌木栽培方法
CN105693376A (zh) * 2015-04-14 2016-06-22 丁兆荣 一种土壤有机调理复合肥料及一种盐碱地乔灌木栽培方法
CN104858224A (zh) * 2015-05-27 2015-08-26 南京宇行环保科技有限公司 一种利用活化剂修复土壤中重金属的方法
CN105016866A (zh) * 2015-07-09 2015-11-04 潍坊友容实业有限公司 一种使用磷灰石土壤深松剂的盐碱地土壤熟化方法
CN105061022A (zh) * 2015-07-28 2015-11-18 山东天科生物科技有限公司 一种含海藻提取物的肥料及其制备方法
CN105061022B (zh) * 2015-07-28 2016-09-07 山东天科生物科技有限公司 一种含海藻提取物的肥料及其制备方法
CN105191984A (zh) * 2015-08-17 2015-12-30 齐鲁工业大学 一种缓解镉损害的作物保护剂及其制备方法与应用
CN105385452A (zh) * 2015-10-13 2016-03-09 湖南沛科生态科技有限责任公司 一种用于降低农作物镉污染的修复药剂及使用方法
CN105385452B (zh) * 2015-10-13 2018-12-18 湖南沛科生态科技有限责任公司 一种用于降低农作物镉污染的修复药剂及使用方法
CN105964676A (zh) * 2016-06-15 2016-09-28 湖南俣翔农业科技有限公司 用生物可降解螯合剂减少重金属在水稻植株中积累的方法
CN105964676B (zh) * 2016-06-15 2017-10-27 湖南俣翔农业科技有限公司 用生物可降解螯合剂减少重金属在水稻植株中积累的方法
CN106069095A (zh) * 2016-06-29 2016-11-09 固镇县华原家庭农场 一种有机芹菜的育苗方法
CN106718378A (zh) * 2016-07-06 2017-05-31 辛衷瑜 一种矿源腐植质微粉应用于果树病害的防治方法
CN107673813A (zh) * 2016-08-02 2018-02-09 青海大阏氏生物产品有限公司 一种针对枸杞种植田的土壤生态调理基
CN106630510A (zh) * 2016-12-08 2017-05-10 湖南大学 改性纳米氯磷灰石及其制备方法
CN106630510B (zh) * 2016-12-08 2019-07-30 湖南大学 改性纳米氯磷灰石及其制备方法
CN106588376A (zh) * 2016-12-22 2017-04-26 安徽康坶国际化肥股份有限公司 一种养分均衡且吸收效率高的肥料
CN107286946A (zh) * 2017-08-16 2017-10-24 吴卓轩 一种全降解土壤保墒膜喷涂液
CN107699250A (zh) * 2017-10-25 2018-02-16 成都新柯力化工科技有限公司 一种矿区土壤修复剂及使用方法
CN108083914A (zh) * 2017-12-27 2018-05-29 横琴广华大地生物科技有限公司 一种多功效复合微生物菌肥及其制备方法
CN108299096A (zh) * 2018-03-30 2018-07-20 徐州农丰生物化工有限公司 一种苹果化肥养分增效剂
CN108620428A (zh) * 2018-04-08 2018-10-09 杨大伟 一种基于离子液体的土壤重金属淋洗液及其制备方法
CN109867577A (zh) * 2019-04-18 2019-06-11 赣州锐源生物科技有限公司 一种降低土壤重金属污染的液态有机肥及其生产方法
CN109867577B (zh) * 2019-04-18 2021-10-01 赣州锐源生物科技有限公司 一种降低土壤重金属污染的液态有机肥及其生产方法
CN110358544A (zh) * 2019-07-26 2019-10-22 姚力楠 一种土壤专用型环保助剂的制备方法
CN114381277A (zh) * 2022-01-29 2022-04-22 中节能（连云港）清洁技术发展有限公司 土壤调理剂及其制备

Also Published As

Publication number Publication date
CN104263375B (zh) 2017-11-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104263375A (zh) 一种复合土壤调理剂及其制备方法和用途
CN103131424B (zh) 一种盐碱土壤改良剂
CN104119922B (zh) 含磷酸盐的土壤镉污染修复剂及其应用
CN102807872B (zh) 生物炭混配型设施菜田土壤重金属钝化剂及其制备方法
CN105950159B (zh) 一种功能化土壤调理剂及其制备方法
CN102172183B (zh) 一种育苗基质块及其制备方法
CN104232099A (zh) 一种用于酸性土壤的改良剂
CN102513350B (zh) 一种用于治理土壤砷污染的组合物及其使用方法
CN104788265A (zh) 基于高硫煤矸石的盐碱地生物改良肥及其制备
CN104327858A (zh) 一种土壤重金属复合稳定剂及其对土壤重金属的钝化方法
CN103143556B (zh) 一种降低酸性菜地土壤镉活性的钝化剂及其使用方法
CN105400519A (zh) 一种用改良剂快速修复休耕期含重金属农田的方法
CN102816569A (zh) 一种盐碱土壤改良剂及其应用
CN107787635A (zh) 一种粉黏壤质盐碱土的改良方法
CN102344324B (zh) 一种湿法脱硫废弃物脱碱改性肥料及其制备方法
CN104031649B (zh) 一种阻控小白菜重金属砷锌累积的土壤改良剂
CN107201234A (zh) 一种内陆苏打盐碱地改良剂及应用
CN108383661A (zh) 一种土壤改良剂及其制备方法
CN104232096A (zh) 一种土壤改良剂
CN106946616A (zh) 一种边坡修复厚层基质及其生产方法
CN104945201A (zh) 氧源高效腐植酸和生态环保多功能复合肥制取技术方法及产品
CN1238467C (zh) 土壤盐碱改良剂
CN105085119A (zh) 一种利用磷石膏和甘蔗渣制备的盐碱地改良介质及其制备方法和应用
CN107235799A (zh) 一种土壤改良剂及改良方法
CN110358546A (zh) 一种土壤调理剂及其应用

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
TR01 Transfer of patent right
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20190306

Address after: 273100 Guogou Industrial Park, Shimenshan Town, Qufu City, Jining City, Shandong Province

Patentee after: Shandong Lemei Biotechnology Co., Ltd.

Address before: 237000 Red Leaf Company, Xinbei Road, Chengbei Industrial Park, Luan City, Anhui Province

Patentee before: ANHUI DAZE BIOLOGICAL FERTILIZER SCIENCE & TECHNOLOGY CO., LTD.