CN104694134A - 一种土壤调理剂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种土壤调理剂及其制备方法，其配方组分及含量为硅肥21％、含腐殖酸的天然泥炭25％、粘土矿物49％、生物修复菌剂5％，所述的硅肥采用缓效硅肥，粘土矿物为高岭土，生物修复菌剂由50％的铁还原菌、30％的芽孢杆菌、20％的光合细菌复合而成。上述原料按比例混合后通过投料、搅拌混合、二次投料、室温干燥、粉碎、二次搅拌混合、包装入库制备土壤调理剂，该土壤调理剂由农用保水剂及富含有机质、腐殖酸的天然泥炭及其他有机物为主要原料，辅以生物活性成分及营养元素组成，经科学工艺加工而成，有极其显著的“保水、增肥、透气”三大土壤调理性能。

Description

一种土壤调理剂及其制备方法

技术领域

本发明属土壤肥料技术领域，具体涉及一种土壤调理剂及其制备方法。

背景技术

我国是一个农业大国，拥有世界10％的耕地，消费了世界30％的化学肥料。我国的农业多以无机化肥来促进农作物的增产，长期大量的施用化学肥料，在解决了粮食的数量问题、增加经济收入的同时，破坏了土壤的结构，带来了严重的土壤酸化、板结，特别是对土地退化地区，原始土壤肥力基础差，将导致土壤更加板结、化肥利用率降低，使土壤营养失去平衡、肥力下降。

化学肥料中的化学药物、激素、氯根、亚硝酸盐等有害物质残留超标，也会使土壤微生态环境遭到破坏，使得耕地健康退化及安全受到严重影响。

而国内目前已有的土壤调理剂，多是针对单一的土壤问题进行修复处理，功能单一，无法对土壤进行全面完整的调节。

发明内容

针对以上问题，本发明提供一种土壤调理剂及其制备方法，该土壤调理剂在改良土质，使酸化、盐化、板结、老化、连作的土壤恢复活力的同时又能提高对植株的营养供应能力，达到高产优质的效果。

本发明的技术方案如下：

(1)一种土壤调理剂：

一种土壤调理剂，其配方组分及含量为：硅肥21％，含腐殖酸的天然泥炭25％，粘土矿物49％，生物修复菌剂5％。

其中，所述的硅肥采用缓效硅肥，是含硅酸盐的工业废渣如钢铁冶炼渣、炼铜渣、炼铝赤泥渣或硅矿石经粗加工磨细过筛制成，为含硅酸钙为主的枸溶性矿物肥料。

进一步的，所述的硅肥符合以下质量要求：①溶于0.5mol/l盐酸溶液中的二氧化硅含量不低于20％；②硅肥中所含重金属砷(As)的含量不超过土壤调理剂总量的0.002％，重金属镉(Cd)的含量不超过土壤调理剂总量的0.002％，重金属铅(Pb)的含量不超过土壤调理剂总量的0.01％，铬(Cr)的含量不超过土壤调理剂总量的0.05％；③细度适中,以80％以上能通过60号筛(筛孔直径为0.25毫米)为宜；④汞、砷、镉、铅、铬检测方法和含量符合NY/T1978-2010“肥料汞、砷、镉、铅、铬含量的测定”和NY/T1110-2006“水溶肥料汞、砷、镉、铅、铬的限量及其含量测定”的要求。

其中，所述的含腐殖酸的天然泥炭为低位天然泥炭，其有机质含量在15％以上，腐植酸14％，PH值5.0-6.0，含氮、磷、钾总量在3.2％以上。

其中，所述的粘土矿物主要为高岭土，符合GB/T14563-2008要求。

其中，所述的生物修复菌剂由50％的铁还原菌、30％的芽孢杆菌、20％的光合细菌复合而成。

进一步的，所述的铁还原菌为固氮螺菌，所述的光合细菌为沼泽红假单胞菌，所述的芽孢杆菌为巨大芽孢杆菌

进一步的，所述的铁还原菌、芽孢杆菌、光合细菌均为NY 1109-20064.1.1第一级(A.1)免作毒理学试验的菌种。

(2)一种土壤调理剂的制备方法，包括以下步骤：

A、投料：按原料硅肥21％、含腐殖酸的天然泥炭25％、粘土矿物49％的比例投料，上述原料均粉碎成粉末状；

B、搅拌混合：搅拌混合至上述原料均匀混合；

C、二次投料：投入生物修复菌剂5％；

D、室温干燥：在室温下干燥，所述的室温温度范围为18℃-25℃，优选20℃,干燥时间为3-3.5小时；

E、粉碎至粒度70％～80％过20目，20％～30％过100目；

F、二次搅拌混合：二次搅拌混合至生物修复菌剂与其他原料充分混合，搅拌过程中保持物料温度范围为18℃-25℃，优选20℃；

G、包装入库。

粘土矿物及含腐殖酸的天然泥炭可吸附有机污染物及有毒有害重金属，降低土壤污染物的生物毒性及迁移性，减少重金属的生物可利用性。

铁还原菌、芽孢杆菌、光合细菌可通过吸附、沉淀、氧化还原等作用，降低重金属的毒性，实现重金属的原位钝化。

硅肥是一种很好的品质肥料、保健肥料和植物调节性肥料，是其它化学肥料无法比拟的一种新型多功能肥料。硅肥既可作肥料，提供养分，又可用作土壤调理剂，改良土壤。此外，硅肥还兼有防病、防虫和减毒的作用，以其无毒、无味、不变质、不流失、无公害等突出优点，为发展绿色生态农业的高效优质肥料。

腐殖酸、硅肥及粘土矿物是常用的土壤调理剂，具有改土、培肥、抗病等多重生理活性，其中腐殖酸含有丰富的有机质，能够改善土壤结构，提高土壤肥力。

本发明的有益效果是：所述的土壤调理剂由农用保水剂及富含有机质、腐殖酸的天然泥炭及其他有机物为主要原料，辅以生物活性成分及营养元素组成，经科学工艺加工而成，有极其显著的“保水、增肥、透气”三大土壤调理性能，不仅能够打破土壤板结、疏松土壤、提高土壤透气性、降低土壤容重，促进土壤微生物活性、增强土壤肥力渗透力，还能改良土壤，治理荒漠，保水抗旱，增强农作物抗菌能力，提高农作物产量，改善农作物品质，恢复农作物原生态等功能，大幅度提高植树成活率和农产品产量；改善农林产品品质，恢复农林产品的天然风貌。

本品中含有钙、镁、硫、有机质以及多种微量元素，是改良盐酸地的最理想肥料。施用本产品既能调节土壤酸碱度，又能改善土壤的团粒结构，对土壤进行提质，使土壤养分的有效性保持最佳值，从而有利于作物对养分的平衡吸收作用，增强作物抗病、抗旱能力、大幅度提高农作物的产量和质量。

本产品能螯合、分解土壤、植株中化肥、农药和重金属、起到净化土壤的作用，使重金属生物钝化，降低土壤中Cd的的生物活性及迁移性，阻止重金属从土壤迁移转化到植物，实现土壤中重金属原位固定的目标，抑制水稻对的Cd吸收；不破坏生态、安全、无毒，还能保护环境。

说明书附图

图1为本发明的生物修复菌剂对水稻吸收重金属的影响示意图。

图2为本发明的生物修复菌剂对土壤容重及孔隙度的影响示意图。

具体实施方式

以下结合附图和具体的实施方式，对本发明作详细描述。

一种土壤调理剂，其配方组分及含量为：硅肥21％，含腐殖酸的天然泥炭25％，粘土矿物49％，生物修复菌剂5％。

其中，所述的硅肥采用缓效硅肥，是含硅酸盐的工业废渣如钢铁冶炼渣、炼铜渣、炼铝赤泥渣或硅矿石经粗加工磨细过筛制成，为含硅酸钙为主的枸溶性矿物肥料。符合以下质量要求：①溶于0.5mol/l盐酸溶液中的二氧化硅含量不低于20％；②硅肥中所含重金属砷(As)的含量不超过土壤调理剂总量的0.002％，重金属镉(Cd)的含量不超过土壤调理剂总量的0.002％，重金属铅(Pb)的含量不超过土壤调理剂总量的0.01％，铬(Cr)的含量不超过土壤调理剂总量的0.05％；③细度适中,以80％以上能通过60号筛(筛孔直径为0.25毫米)为宜；④汞、砷、镉、铅、铬检测方法和含量符合NY/T1978-2010“肥料汞、砷、镉、铅、铬含量的测定”和NY/T1110-2006“水溶肥料汞、砷、镉、铅、铬的限量及其含量测定”的要求。

其中，所述的含腐殖酸的天然泥炭为低位天然泥炭，其有机质含量在15％以上，腐植酸14％，PH值5.0-6.0，含氮、磷、钾总量在3.2％以上。

其中，所述的粘土矿物主要为高岭土，符合GB/T14563-2008要求。

其中，所述的生物修复菌剂由50％的铁还原菌、30％的芽孢杆菌、20％的光合细菌复合而成，所述的铁还原菌为固氮螺菌，所述的光合细菌为沼泽红假单胞菌，所述的芽孢杆菌为巨大芽孢杆菌。所述的铁还原菌、芽孢杆菌、光合细菌均为NY 1109-20064.1.1第一级(A.1)免作毒理学试验的菌种。

一种土壤调理剂，其加工工艺流程为由硅肥、粘土矿物、含腐殖酸的天然泥炭及生物修复菌剂通过：投料——搅拌混合——二次投料——室温干燥——粉碎——二次搅拌混合——包装入库。

所述的土壤调理剂的组分及含量为：氧化钙≥20％、SiO₂≥25％；含硅、钙、镁、硫、磷、铁、硼等元素。

适用范围：适用于重金属镉中轻度污染农田；土壤PH值：5.0-7.0；

使用方法：每亩施用75-150公斤，均匀撒于地表，结合耕肥施入耕层。

本发明配方的实验效果：

1、生物修复菌剂对植物吸收重金属的影响

在重金属污染土壤中以基肥形式一次施入生物修复菌剂，施用量为100kg/亩，于水稻成熟期采集稻粒，检测其重金属Cd含量。结果如图1所示，施用生物修复菌剂的水稻谷粒中Cd含量明显下降，由对照的0.30mg/kg下降至0.015mg/kg，比对照降低了95％，说明生物修复菌剂能够抑制作物吸收重金属Cd。

2、生物修复菌剂对土壤容重及孔隙度的影响

在上述实验基础上，于水稻成熟期采集水稻土进行土壤容重及孔隙度测定，检测生物修复菌剂对土壤理化性质的影响。结果如图2所示，施用生物修复菌剂后土壤容重降低，孔隙度升高，说明生物修复菌剂能够改善土壤理化性质。

3、生物修复菌剂对土壤酶活的影响

在上述实验基础上，于水稻分蘖期采集水稻土进行土壤酶活测定，检测生物修复菌剂对土壤理化性质的影响。结果表明，施用生物修复菌剂后土壤酶活均明显增加，说明生物修复菌剂能提高土壤酶活，改善土壤理化性状。

表1.生物修复菌剂对土壤酶活的影响

本发明配方的功能特性为：

1、改良土壤：一次性按量施用即可改变重度碱地和酸性地成中性，使板结得疏松。

2、改变土壤结构：激活固化营养元素，补充不足的重量、微量元素。

3、施用后无污染、无残留、无毒副作用，且能消除重金属的污染。

4、提高水稻的产量和品质，有效降低稻米中重金属的含量20％以上。

5、一茬(一季)只需施基肥一次，施用简单、价格便宜，省时省力省人工，随着土壤逐渐改良疏松，土壤调理剂施用两会逐渐减少。

以上是对本发明进行了示例性的描述，显然本发明的实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明技术方案进行的各种改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种土壤调理剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

A、投料：按原料硅肥21％、含腐殖酸的天然泥炭25％、粘土矿物49％的比例投料，上述原料均粉碎成粉末状；

B、搅拌混合：搅拌混合至上述原料均匀混合；

C、二次投料：投入生物修复菌剂5％；

D、室温干燥：在室温下干燥3-3.5小时；

E、粉碎；

F、二次搅拌混合：二次搅拌混合至生物修复菌剂与其他原料充分混合。

2.根据权利要求1所述的一种土壤调理剂的制备方法，其特征在于，所述的步骤D中的室温温度范围为18℃-25℃。

3.根据权利要求1所述的一种土壤调理剂的制备方法，其特征在于，所述的步骤F中的二次搅拌过程中保持物料温度范围为18℃-25℃。

4.一种土壤调理剂，其特征在于，所述的土壤调理剂的配方组分及含量为：硅肥21％，含腐殖酸的天然泥炭25％，粘土矿物49％，生物修复菌剂5％。

5.根据权利要求4所述的一种土壤调理剂，其特征在于，所述的硅肥为缓效硅肥，符合以下质量要求：溶于0.5mol/l盐酸溶液中的二氧化硅含量不低于20％；所含重金属砷(As)的含量不超过所述的土壤调理剂总量的0.002％、重金属镉(Cd)的含量不超过所述的土壤调理剂总量的0.002％、重金属铅(Pb)的含量不超过所述的土壤调理剂总量的0.01、铬(Cr)的含量不超过所述的土壤调理剂总量的0.05％；细度适中，以80％以上通过60号筛为宜；汞、砷、镉、铅、铬检测方法和含量符合NY/T1978-2010“肥料汞、砷、镉、铅、铬含量的测定”和NY/T1110-2006“水溶肥料汞、砷、镉、铅、铬的限量及其含量测定”的要求。

6.根据权利要求4所述的一种土壤调理剂，其特征在于，所述的含腐殖酸的天然泥炭为低位天然泥炭，其有机质含量在15％以上，腐植酸14％，PH值5.0-6.0，含氮、磷、钾总量在3.2％以上。

7.根据权利要求4所述的一种土壤调理剂，其特征在于，所述的粘土矿物为高岭土，符合GB/T14563-2008要求。

8.根据权利要求4所述的一种土壤调理剂，其特征在于，所述的生物修复菌剂由50％的铁还原菌、30％的芽孢杆菌、20％的光合细菌复合而成。

9.根据权利要求8所述的一种土壤调理剂，其特征在于，所述的铁还原菌为固氮螺菌，所述的光合细菌为沼泽红假单胞菌，所述的芽孢杆菌为巨大芽孢杆菌，所述的铁还原菌、芽孢杆菌、光合细菌均为NY 1109-20064.1.1第一级(A.1)免作毒理学试验的菌种。

10.一种土壤调理剂，其特征在于，所述的土壤调理剂按权利要求1-3任一项所述的方法制成。