CN105294349A - 一种具有土壤改良作用的凹凸棒基肥料增效剂 - Google Patents

Abstract

本发明属于肥料技术领域，具体涉及一种具有土壤改良作用的凹凸棒基肥料增效剂。凹凸棒可以利用自身的表面活性、吸附性、催化性、过滤作用、离子交换作用、络合作用和静电作用，双项调节土壤的PH值，为农作物提供适宜的生长环境。凹凸棒还能够改变土壤的理化生性状，降低土壤容重，促使土壤凝胶状态的形成，增强土壤透气性，吸附土壤中有害重金属，抑制病虫害，交通过鳌合作用转化土壤中的有益元素，达到营养平衡，协调作物生长发育，提高产量，改善农产品品质。

Description

一种具有土壤改良作用的凹凸棒基肥料增效剂

技术领域

本发明属于肥料技术领域，具体涉及一种具有土壤改良作用的凹凸棒基肥料增效剂。

背景技术

随着我国现代集约化农业的快速发展，长期不合理地大量使用无机化肥，逐渐破坏了农田土壤结构，改变了土壤的理化性质，致使土壤板结和退化，化肥的增产效果越来越不明显，从而导致农作物的产量和品质下降，外源污染物会通过水体、大气和食物链循环进入动物和人体，从而危害人畜的健康，引发癌症或慢性疾病等。

凹凸棒石矿物几乎遍及世界各地，我国甘肃、江苏、安徽等地探明许多凹凸棒土矿点，产量以江苏盯胎居首位。现已探明甘肃的凹凸棒石储量高达10亿吨以上，点全球储量的50%以上。虽然我国凹凸棒石的资源储量很大，但是由于发现的较晚，其开发利用水平较低，加上国家非金属矿加工业基础相对薄弱，可以生产的凹凸棒土产品和其它国家相比还相当的少，以致于使这种经济意义重大的矿藏的应用还只限于一般的填料，甚至以原土的形式廉价地出口，造成资源的浪费。利用凹凸棒石生产肥料增效剂，能够充分利用我国甘肃地区丰富的凹凸棒资源，也为发展绿色生态农业提供肥料保障。

发明内容

本发明提供了一种能够改善土壤品质、成本低廉、效果良好、环境友好、应用范围广泛的具有土壤改良作用的凹凸棒基肥料增效剂。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案为：

一种具有土壤改良作用的凹凸棒基肥料增效剂，包括如下制备步骤：

A、原矿破碎

将凹凸棒矿石破碎，破碎目数30目-60目；

B、酸化处理

水中加入质量分数98%的浓硫酸配制成摩尔浓度1~3mol/L的硫酸溶液，在步骤A中破碎的凹凸棒矿石中加入硫酸溶液，酸化处理4小时制成凹凸棒粘土；

C、晾晒筛分

将酸化后的凹凸棒粘土进行晾晒，晾晒使得凹凸棒粘土含水率降至15%，然后进行粉碎，并进行筛分得到凹凸棒粉，筛网粒度为100-150目；

D、焙烤

将筛分后的凹凸棒粉送入焙烧炉进行焙烧，焙烧温度控制在300-360℃，焙烧时间45-120分钟；

E、土壤改良和增肥

将凹凸棒粉溶解于水中，凹凸棒粉与水按质量比1:1配制，在室温下发酵8小时后加水稀释，稀释比例300~500倍，加入与凹凸棒粉等质量的有机肥或农家肥制得混合肥料，对作物施用混合肥料，每亩施用量100~800kg。

所述步骤B中水中加入质量分数98%的浓硫酸配制成摩尔浓度2mol/L的硫酸溶液。

所述步骤C中将筛分后的凹凸棒粉送入焙烧炉进行焙烧，焙烧温度控制在360℃，焙烧时间60分钟；

所述凹凸棒粉送入造粒机进行造粒处理，粒径为2.5～3.5毫米。

所述有机肥为饼肥、堆肥、沤肥、沼肥或绿肥，农家肥为人畜粪便。

本发明的有益效果为：

本发明所用的凹凸棒（attapulgite）又名坡缕石（palygorskite），是指以凹凸棒石为主要组成部分的一种具有独特的层链状结构的含水富镁硅酸盐粘土矿物，其在尺寸、形状和结构构造上都与纳米碳管十分相似，棒晶直径仅十几至几十纳米，非常细腻，是天然纳米非金属矿物材料。该矿种呈土状、致密块状，产于沉积岩和风化壳中，颜色呈白色、灰白色、青灰色、灰绿色或弱丝绢光，土质细腻，有油脂滑感，质轻、性脆，断口呈贝壳状，吸水性强;湿时具粘性和可塑性，干燥后收缩小，水浸泡崩散，悬浮液遇电解质不絮凝沉淀。其具有纳米材料的属性，在尺寸、形状和结构构造上都与纳米碳管十分相似，是具有纳米通道结构的天然纳米结构矿物材料。由于它们具有很强的胶体性能、吸附性能、流变性能、催化性能，以及非常大的比表面积和一定的阳离子交换性能，因此广泛用作吸附剂、催化剂载体和抗菌剂载体等。另外，凹凸棒石还被广泛应用于环境保护、高科农业、生命健康保障等诸多领域。该矿种富含生命必需的碘、硒、铁、铂、硅、钙、镁、钾等多种微量元素。因此，凹凸棒石是世界上除智利碘硝石之外，另一例仅有的富含碘的固体矿物。凹凸棒石的含硅量达到40%以上，同时它具有胶体性能，流变性能、催化性能、吸附性能、阳离子交换性能、分散性能和膨胀性能，能够通过加速营养成分的渗透和扩展，使其农作物所需的营养元素吸收大大提高。

凹凸棒可以利用自身的表面活性、吸附性、催化性、过滤作用、离子交换作用、络合作用和静电作用，双项调节土壤的PH值，为农作物提供适宜的生长环境。凹凸棒还能够改变土壤的理化生性状，降低土壤容重，促使土壤凝胶状态的形成，增强土壤透气性，吸附土壤中有害重金属，抑制病虫害，交通过鳌合作用转化土壤中的有益元素，达到营养平衡，协调作物生长发育，提高产量，改善农产品品质。

具体实施方式

一种具有土壤改良作用的凹凸棒基肥料增效剂，包括如下制备步骤：

A、原矿破碎

将凹凸棒矿石破碎，破碎目数30目-60目；

B、酸化处理

水中加入质量分数98%的浓硫酸配制成摩尔浓度1~3mol/L的硫酸溶液，在步骤A中破碎的凹凸棒矿石中加入硫酸溶液，酸化处理4小时制成凹凸棒粘土；

C、晾晒筛分

将酸化后的凹凸棒粘土进行晾晒，晾晒使得凹凸棒粘土含水率降至15%，然后进行粉碎，并进行筛分得到凹凸棒粉，筛网粒度为100-150目；

D、焙烤

将筛分后的凹凸棒粉送入焙烧炉进行焙烧，焙烧温度控制在300-360℃，焙烧时间45-120分钟；

E、土壤改良和增肥

将凹凸棒粉溶解于水中，凹凸棒粉与水按质量比1:1配制，在室温下发酵8小时后加水稀释，稀释比例300~500倍，加入与凹凸棒粉等质量的有机肥或农家肥制得混合肥料，对作物施用混合肥料，每亩施用量100~800kg。

所述步骤B中水中加入质量分数98%的浓硫酸配制成摩尔浓度2mol/L的硫酸溶液。

所述步骤C中将筛分后的凹凸棒粉送入焙烧炉进行焙烧，焙烧温度控制在360℃，焙烧时间60分钟；

所述凹凸棒粉用于土壤改良和增肥。凹凸棒还能够改变土壤的理化生性状，降低土壤容重，促使土壤凝胶状态的形成，增强土壤透气性，吸附土壤中有害重金属，抑制病虫害，交通过鳌合作用转化土壤中的有益元素，达到营养平衡，协调作物生长发育，提高产量，改善农产品品质。有机肥或农家肥的肥力更加持久，单次施肥作用均匀持久。

所述凹凸棒粉送入造粒机进行造粒处理，粒径为2.5～3.5毫米。将颗粒进行包装便于销售和运输。

所述有机肥为饼肥、堆肥、沤肥、沼肥或绿肥，农家肥为人畜粪便。

实施例1

水稻试验：

A、原矿破碎

将凹凸棒矿石破碎，破碎目数30目-60目；

B、酸化处理

水中加入质量分数98%的浓硫酸配制成摩尔浓度1mol/L的硫酸溶液，在步骤A中破碎的凹凸棒矿石中加入硫酸溶液，酸化处理4小时制成凹凸棒粘土；

C、晾晒筛分

将酸化后的凹凸棒粘土进行晾晒，晾晒使得凹凸棒粘土含水率降至15%，然后进行粉碎，并进行筛分得到凹凸棒粉，筛网粒度为100-150目；

D、焙烤

将筛分后的凹凸棒粉送入焙烧炉进行焙烧，焙烧温度控制在300℃，焙烧时间45分钟；

E、土壤改良和增肥

将100kg凹凸棒粉溶解于100kg水中，在室温下发酵8小时后加水稀释，稀释比例300倍，加入100kg有机肥或农家肥制得混合肥料，对1亩水田进行施用。播种初期和抽穗前施用2次。

对比试验1：

使用常规施肥方法直接将100kg有机肥或农家肥泼洒在水田中，对1亩水田进行施用。播种初期和抽穗前施用2次。

对比发现本发明的实施例1的水稻高度、颗粒饱满度上明显好于对比试验1。

实施例2

玉米试验：

A、原矿破碎

将凹凸棒矿石破碎，破碎目数30目-60目；

B、酸化处理

水中加入质量分数98%的浓硫酸配制成摩尔浓度2mol/L的硫酸溶液，在步骤A中破碎的凹凸棒矿石中加入硫酸溶液，酸化处理4小时制成凹凸棒粘土；

C、晾晒筛分

将酸化后的凹凸棒粘土进行晾晒，晾晒使得凹凸棒粘土含水率降至15%，然后进行粉碎，并进行筛分得到凹凸棒粉，筛网粒度为100-150目；

D、焙烤

将筛分后的凹凸棒粉送入焙烧炉进行焙烧，焙烧温度控制在300℃，焙烧时间60分钟；

E、土壤改良和增肥

将200kg凹凸棒粉溶解于200kg水中，在室温下发酵8小时后加水稀释，稀释比例500倍，加入200kg有机肥或农家肥制得混合肥料，对1亩大田进行施用。基肥、追肥各施用1次。

对比试验2：

使用常规施肥方法直接将200kg有机肥或农家肥泼洒在大田中，对1亩大田进行施用。基肥、追肥各施用1次。

对比发现本发明的实施例2的玉米高度、杆径、果实饱满度上明显好于对比试验2。

实施例3

葡萄试验：

A、原矿破碎

将凹凸棒矿石破碎，破碎目数30目-60目；

B、酸化处理

水中加入质量分数98%的浓硫酸配制成摩尔浓度3mol/L的硫酸溶液，在步骤A中破碎的凹凸棒矿石中加入硫酸溶液，酸化处理4小时制成凹凸棒粘土；

C、晾晒筛分

将酸化后的凹凸棒粘土进行晾晒，晾晒使得凹凸棒粘土含水率降至15%，然后进行粉碎，并进行筛分得到凹凸棒粉，筛网粒度为100-150目；

D、焙烤

将筛分后的凹凸棒粉送入焙烧炉进行焙烧，焙烧温度控制在360℃，焙烧时间120分钟；

E、土壤改良和增肥

将600kg凹凸棒粉溶解于600kg水中，在室温下发酵8小时后加水稀释，稀释比例300倍，加入600kg有机肥或农家肥制得混合肥料，对1亩大田进行施用。基肥、追肥各施用1次。

对比试验3：

使用常规施肥方法直接将600kg有机肥或农家肥泼洒在大田中，对1亩大田进行施用。基肥、追肥各施用1次。

对比发现本发明的实施例3的葡萄藤蔓直径、结果率明显好于对比试验3。

实施例4

苹果试验：

A、原矿破碎

将凹凸棒矿石破碎，破碎目数30目-60目；

B、酸化处理

水中加入质量分数98%的浓硫酸配制成摩尔浓度2mol/L的硫酸溶液，在步骤A中破碎的凹凸棒矿石中加入硫酸溶液，酸化处理4小时制成凹凸棒粘土；

C、晾晒筛分

将酸化后的凹凸棒粘土进行晾晒，晾晒使得凹凸棒粘土含水率降至15%，然后进行粉碎，并进行筛分得到凹凸棒粉，筛网粒度为100-150目；

D、焙烤

将筛分后的凹凸棒粉送入焙烧炉进行焙烧，焙烧温度控制在360℃，焙烧时间90分钟；

E、土壤改良和增肥

将800kg凹凸棒粉溶解于800kg水中，在室温下发酵8小时后加水稀释，稀释比例300倍，加入800kg有机肥或农家肥制得混合肥料，对1亩大田进行施用。基肥、追肥各施用1次。

对比试验3：

使用常规施肥方法直接将800kg有机肥或农家肥泼洒在大田中，对1亩大田进行施用。基肥、追肥各施用1次。

对比发现本发明的实施例4的苹果直径、挂果率明显好于对比试验4。

Claims (5)

1.一种具有土壤改良作用的凹凸棒基肥料增效剂，其特征在于包括如下制备步骤：

A、原矿破碎

将凹凸棒矿石破碎，破碎目数30目-60目；

B、酸化处理

水中加入质量分数98%的浓硫酸配制成摩尔浓度1~3mol/L的硫酸溶液，在步骤A中破碎的凹凸棒矿石中加入硫酸溶液，酸化处理4小时制成凹凸棒粘土；

C、晾晒筛分

将酸化后的凹凸棒粘土进行晾晒，晾晒使得凹凸棒粘土含水率降至15%，然后进行粉碎，并进行筛分得到凹凸棒粉，筛网粒度为100-150目；

D、焙烤

将筛分后的凹凸棒粉送入焙烧炉进行焙烧，焙烧温度控制在300-360℃，焙烧时间45-120分钟；

E、土壤改良和增肥

将凹凸棒粉溶解于水中，凹凸棒粉与水按质量比1:1配制，在室温下发酵8小时后加水稀释，稀释比例300~500倍，加入与凹凸棒粉等质量的有机肥或农家肥制得混合肥料，对作物施用混合肥料，每亩施用量100~800kg。

2.根据权利要求1所述的一种具有土壤改良作用的凹凸棒基肥料增效剂，其特征在于所述步骤B中水中加入质量分数98%的浓硫酸配制成摩尔浓度2mol/L的硫酸溶液。

3.根据权利要求1所述的一种具有土壤改良作用的凹凸棒基肥料增效剂，其特征在于所述步骤C中将筛分后的凹凸棒粉送入焙烧炉进行焙烧，焙烧温度控制在360℃，焙烧时间60分钟。

4.根据权利要求1所述的一种具有土壤改良作用的凹凸棒基肥料增效剂，其特征在于所述凹凸棒粉送入造粒机进行造粒处理，粒径为2.5～3.5毫米。

5.根据权利要求1所述的一种具有土壤改良作用的凹凸棒基肥料增效剂，其特征在于所述有机肥为饼肥、堆肥、沤肥、沼肥或绿肥，农家肥为人畜粪便。