CN104403674A - 用于调节土壤理化性状的土壤调理剂及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于调节土壤理化性状的土壤调理剂及其制备方法，属于土壤学领域。本发明解决土壤结构改的技术问题的土壤调理剂。本发明土壤调理剂，其活性成分由以下重量份的组分组成：N-脂肪酰基氨基酸盐0.1～3重量份、非离子型表面活性剂0.05～1重量份。本发明土壤调理剂能改良土壤结构，降低土壤的容重，提高土壤孔隙度，疏松土壤；能提高作物对养分的吸收，提高肥料利用率，促进作物生长，提高作物的产量；其生产工艺简单，原料易得，操作简单，成本较低，且安全无毒，不会造成二次污染，对环境友好。

Description

用于调节土壤理化性状的土壤调理剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及用于调节土壤理化性状的土壤调理剂及其制备方法，属于土壤学领域。
背景技术
植物的生长发育离不开土壤。一般的，植物将其根系固定在土壤中，可通过根系在土壤中吸收水分和营养元素，以保证植物正常的生理活动。土壤对植物起支撑作用和供给植物生长发育中对水、肥、气、热的要求，所以土壤的理化性质及肥力状况对植物的生长发育具有重要意义。
目前，在农业种植过程中，施用化学农药和化肥是杀虫除草、改善土壤养分含量的主要手段之一，但长期大量使用化学农药、化肥等，容易出现土壤有害物质残留、pH值紊乱、土壤板结现象、保水保肥能力差等问题，造成土壤的严重退化，影响了作物的生长。
面对这种土壤严重退化的问题，人们采用了各种各样的土壤调理剂。传统的土壤调理剂的主要原料来自矿石提取、禽畜粪便发酵物、食品加工及生活废弃物等，这种土壤调理剂将导致较多的有害微生物、重金属经常伴随在加工出的产品中；而部分人工合成的土壤调理剂在土壤中难以降解，施用后易造成对土壤的二次污染。
因此，提供一种对环境友好且能有效改善土壤理化性状的土壤调理剂，具有重要的现实意义。
发明内容
本发明解决土壤结构改的技术问题的土壤调理剂。
本发明土壤调理剂，其活性成分由以下重量份的组分组成：N-脂肪酰基氨基酸盐0.1～3重量份、非离子型表面活性剂0.05～1重量份。
优选其活性成分由以下重量份的组分组成：N-脂肪酰基氨基酸盐0.3～1.2重量份、非离子型表面活性剂0.1～0.8重量份。
其中，所述N-脂肪酰基氨基酸盐优选为月桂酰基谷氨酸盐、月桂酰基缬氨酸盐、月桂酰基天门冬氨酸盐、月桂酰基丙氨酸盐、硬脂酰基谷氨酸盐、硬脂酰基缬氨酸盐、硬脂酰基天门冬氨酸盐、硬脂酰基丙氨酸盐、椰油酰基谷氨酸盐、椰油酰基天门冬氨酸盐、椰油酰基丙氨酸盐或椰油酰基缬氨酸盐；所述非离子表面活性剂优选为脂肪醇聚氧乙烯醚类。
此外，本发明所述土壤调理剂中还含有助剂，所述助剂为溶剂和抗冻剂中的至少一种。
进一步的，所述抗冻剂优选为甘油或乙二醇；所述溶剂优选为水。
作为优选方案，本发明土壤调理剂由以下重量份的组分组成：N-脂肪酰基氨基酸盐0.3～1.2重量份、非离子型表面活性剂0.1～0.8重量份、抗冻剂0.5～1.0重量份、溶剂6.8～9.1重量份。
本发明还提供本发明土壤调理剂的制备方法，包括如下步骤：将N-脂肪酰基氨基酸盐、非离子型表面活性剂、抗冻剂和溶剂在20～60℃搅拌0.5～3小时，溶解、混匀成均一液体，即得土壤调理剂。
本发明还提供土壤调理剂在调理土壤理化性状中的应用。
与现有技术相比，本发明土壤调理剂具有以下有益效果：
1)本发明土壤调理剂能改良土壤结构，降低土壤的容重，提高土壤孔隙度，疏松土壤。
2)本发明土壤调理剂能提高作物对养分的吸收，提高肥料利用率，促进作物生长，提高作物的产量。
3)本发明土壤调理剂生产工艺简单，原料易得，操作简单，成本较低，且安全无毒，不会造成二次污染，对环境友好。
具体实施方式
本发明土壤调理剂，其活性成分由以下重量份的组分组成：N-脂肪酰基氨基酸盐0.1～3重量份、非离子型表面活性剂0.05～1重量份。
优选由以下重量份的组分组成：N-脂肪酰基氨基酸盐0.3～1.2重量份、非离子型表面活性剂0.1～0.8重量份。
本发明土壤调理剂中，N-脂肪酰基氨基酸盐为阴离子表面活性剂，与非离子表面活性剂一起进行科学组合，具有显著的协同增效作用，能够有效的调理土壤的理化性状，降低土壤的容重，提高孔隙度，提高养分的利用率，减少侵蚀。其作用机理为阴离子型表面活性剂电负性较大的阴离子端与土壤中的阳离子结合，使游离出来以提高阳离子的活性，以提高养分的利用率；阴离子与土壤表面大量的负电产生排斥作用，使土壤微粒间间距增大，孔隙度增加，表现土壤结构疏松，非离子表面活性剂作为降低土壤表面活性的物质，更易打破土壤胶膜的屏障，使养分易于从被土壤吸附固化的结构中游离出来，另一方面降低作物根部表面张力，使游离出来的养分易于被吸收，因此阴离子与非离子表面活性剂的结合是有增效作用的，而氨基酸型表面活性剂环境相容性强，易降解，无残留，可作为土壤中微生物的能源并被利用，非离子表面活性剂也易降解，因此二者共同使用，即能互补增效，又对人、土壤、生物安全。
其中，所述N-脂肪酰基氨基酸盐为由亲水的氨基酸和亲油的脂肪酰基通过缩合反应制得的钾盐、钠盐或铵盐。优选为月桂酰基谷氨酸盐、月桂酰基缬氨酸盐、月桂酰基天门冬氨酸盐、月桂酰基丙氨酸盐、硬脂酰基谷氨酸盐、硬脂酰基缬氨酸盐、硬脂酰基天门冬氨酸盐、硬脂酰基丙氨酸盐、椰油酰基谷氨酸盐、椰油酰基天门冬氨酸盐、椰油酰基丙氨酸盐或椰油酰基缬氨酸盐。
常用的非离子表面活性剂均适用于本发明，为了提高土壤调理剂的调理效果，所述非离子表面活性剂优选为脂肪醇聚氧乙烯醚类。
本发明土壤调理剂中还含有助剂，所述助剂为溶剂和抗冻剂中的至少一种。
本领域常用的抗冻剂均适用于本发明，常见的有液体抗冻剂如甲醇、乙醇、乙二醇、甘油等，固体抗冻剂如水溶性酰胺、氯化钙、盐水等均适用于本发明。其中乙二醇、甘油的抗冻性能优异，因此本发明优选的抗冻剂为甘油或乙二醇。
为了降低成本，所述溶剂优选为水。
作为优选方案，本发明土壤调理剂优选由以下重量份的组分组成的水剂：N-脂肪酰基氨基酸盐0.3～1.2重量份、非离子型表面活性剂0.1～0.8重量份、抗冻剂0.5～1.0重量份、溶剂水6.8～9.1重量份。
本发明土壤调理剂的制备方法为常规的混匀，也可采用以下方法制备：将N-脂肪酰基氨基酸盐、非离子型表面活性剂、抗冻剂和溶剂在20～60℃搅拌0.5～3小时，溶解、混匀成均一液体，即得土壤调理剂，其中，N-脂肪酰基氨基酸盐0.3～1.2重量份、非离子型表面活性剂0.1～0.8重量份、抗冻剂0.5～1.0重量份、溶剂6.8～9.1重量份。
本发明还提供本发明土壤调理剂在调理土壤理化性状中的应用。
本发明土壤调理剂能够很好的调理土壤的理化性状，使用时，可将本发明土壤调理剂的水剂稀释100～400倍，喷施或冲施于土壤中即可。优选水剂的使用量为1～10g/m2，更优选为2～6g/m2，即每平方米的土地，更优选使用2～6g本发明土壤调理剂。
下面结合实施例对本发明的具体实施方式做进一步的描述，并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。实施例中所用的月桂酰基谷氨酸钠、椰油酰基丙氨酸钠、月桂酰基甘氨酸钾均购自长沙普济生物科技有限公司；硬脂酰基谷氨酸钠购自武汉远城共创科技有限公司；脂肪醇聚氧乙烯醚购自成都高洁达公司。
实施例1
取月桂酰基谷氨酸钠0.1kg、脂肪醇聚氧乙烯醚1kg、甘油2.0kg、水6.9kg在室温下(24℃-30℃)搅拌0.5小时，溶解、混匀成均一液体，即得本发明土壤调理剂。
实施例2
取硬脂酰基谷氨酸钠3kg、脂肪醇聚氧乙烯醚0.05kg、甘油0.1kg、水6.85kg在20℃搅拌1小时，溶解、混匀成均一液体，即得本发明土壤调理剂。
实施例3
取椰油酰基丙氨酸钠0.3kg、脂肪醇聚氧乙烯醚0.1kg、乙二醇0.5kg、水9.1kg在60℃搅拌0.6小时，溶解、混匀成均一液体，即得本发明土壤调理剂。
实施例4
取月桂酰基谷氨酸钠1.2kg、脂肪醇聚氧乙烯醚0.8kg、乙二醇1.0kg、水7kg在30℃搅拌2小时，溶解、混匀成均一液体，即得本发明土壤调理剂。
实施例5
取月桂酰基谷氨酸钾0.7kg、脂肪醇聚氧乙烯醚0.5kg、乙二醇0.8kg、水8kg，加热，使在50℃搅拌1.5小时，溶解、混匀成均一液体，即得本发明土壤调理剂。
试验例1
试验地点：四川省成都市蒲江县朝阳湖镇
试验作物；五年生柑橘，面积5亩，肥力中等，长势正常。
试验时共设18个处理，将实施例1～5的产品分别喷施于土壤中，以清水为空白对照。每个产品三次重复，每个处理5棵树，面积40平方米。
用法用量：在2013年3月，按每亩地用2公斤用量使用，兑水400公斤/亩均匀分布于地表，使其尽可能下渗到土壤中，其他水肥管理及农事管理按常规进行，在使用2个月后，在试验地内对每个小区用环刀采集0-20cm土壤样品测定土壤容重、孔隙度；在2013年12月收获时测5棵柑橘的产量，数据见表1。
表1
续表1
通过试验发现，使用含有N-脂肪酰基氨基酸盐的土壤调理剂后，能使土壤的田间持水量增加4.57％～8.15％。容重降低4.9％～10.49％，孔隙度增加5.73％～12.29％；还能促进作物的生长，使柑橘的产量增加达7.9％～25.46％。因此使用本品能改善土壤的理化性状，使田间持水量增加，有利于干旱时节保水，降低土壤容重，增加孔隙度，增加土壤的透气性，易于作物根系生长，促进养分吸收，增加产量。

Claims (8)

1.土壤调理剂，其特征在于，其活性成分由以下重量份的组分组成：N-脂肪酰基氨基酸盐0.1～3重量份、非离子型表面活性剂0.05～1重量份。
2.根据权利要求1所述的土壤调理剂，其特征在于，其活性成分由以下重量份的组分组成：N-脂肪酰基氨基酸盐0.3～1.2重量份、非离子型表面活性剂0.1～0.8重量份。
3.根据权利要求1所述的土壤调理剂，其特征在于：
所述N-脂肪酰基氨基酸盐为月桂酰基谷氨酸盐、月桂酰基缬氨酸盐、月桂酰基天门冬氨酸盐、月桂酰基丙氨酸盐、硬脂酰基谷氨酸盐、硬脂酰基缬氨酸盐、硬脂酰基天门冬氨酸盐、硬脂酰基丙氨酸盐、椰油酰基谷氨酸盐、椰油酰基天门冬氨酸盐、椰油酰基丙氨酸盐或椰油酰基缬氨酸盐；
所述非离子表面活性剂为脂肪醇聚氧乙烯醚类。
4.根据权利要求1～3任一项所述的土壤调理剂，其特征在于：所述土壤调理剂中还含有助剂，所述助剂为溶剂和抗冻剂中的至少一种。
5.根据权利要求4所述的土壤调理剂，其特征在于：所述抗冻剂为甘油或乙二醇；所述溶剂为水。
6.根据权利要求4或5所述的土壤调理剂，其特征在于，由以下重量份的组分组成：N-脂肪酰基氨基酸盐0.3～1.2重量份、非离子型表面活性剂0.1～0.8重量份、抗冻剂0.5～1.0重量份、溶剂6.8～9.1重量份。
7.权利要求6所述的土壤调理剂的制备方法，其特征在于：将N-脂肪酰基氨基酸盐、非离子型表面活性剂、抗冻剂和溶剂在20～60℃搅拌0.5～3小时，溶解、混匀成均一液体，即得土壤调理剂。
8.权利要求1～6任一项所述土壤调理剂在调理土壤理化性状中的应用。
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