CN106350073A - 一种基于牡蛎壳粉与海洋多糖的土壤调理剂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于牡蛎壳粉与海洋多糖的土壤调理剂及其制备方法。由如下重量份数的组分组成：牡蛎壳粉80‑90份、氨基酸5‑10份，虾头水解物1‑5份，氨基葡萄糖或氨基葡萄糖盐1‑3份、有机硅0.01‑0.1份、海藻酸多糖1‑5份。（1）充分利用海生蚝壳富钙特性，将蚝壳进行资源化利用。（2）利用水溶性有机硅的分散性，使盐碱和板结土壤明显改善。（3）利用海洋多糖进行组合，可有效提高土壤有益微生物的活力和数量，对土壤改良起到良好效果。

Description

一种基于牡蛎壳粉与海洋多糖的土壤调理剂及其制备方法

技术领域

本发明涉及土壤调理剂，具体地说，涉及一种基于牡蛎壳粉与海洋多糖的土壤调理剂及其制备方法。

背景技术

随着无机化学肥料的不合理大量施用，致酸气体排放所导致的酸沉降增加等原因，导致酸化土壤面积逐年增加，土壤酸化程度明显加速。据不完全统计，我国18亿亩耕地中，酸性土壤(pH<5.5)为3.8亿亩，占总耕地面积的21.1％。酸性土壤是低pH值土壤的总称，包括红壤、黄壤、赤红壤、砖红壤和灰化土等。土壤酸度是指土壤中H⁺和Al³⁺的数量。由H⁺和Al³⁺引起的低pH产生的影响称为土壤酸性障碍。一般在土壤pH≤5.0时，构成土壤粘土矿物的Al³⁺会溶出，植物过量吸收铝，造成产量降低、品质下降，抗病虫害能力降低，甚至会导致作物铝毒死亡。土壤酸化还会导致土壤结构变差，阳离子交换量和盐基饱和度降低，土壤养分流失严重，土壤贫脊，影响植物正常生长。酸性土壤还会影响土壤微生物活动，使土壤微生物数量减少，微生物的生长和活动受到抑制，从而影响土壤有机质的分解和土壤C、N、P、S的循环，提高土壤中有毒金属元素的活性，导致有毒金属元素通过作物进入食物链，危害人体健康。

对于酸性土壤的改善，目前主要采用的方法是施石灰(CaO)，施石灰改良酸性土壤的作用可归纳为三方面：一是石灰的Ca²⁺代换出Al³⁺，Al³⁺与石灰水解后产生的OH^-结合，形成溶解度低的Al(OH)³而消除了Al³⁺的毒害。二是石灰提高了土壤pH后导致的一系列土壤性状向有利于作物生长的方向转变。三是石灰提高了土壤溶液中Ca²⁺的浓度，提高了土壤胶体代换性Ca²⁺的饱和度。施用石灰在一定范围内缓解了土壤的酸化程度，但由于石灰在土壤中的移动性不高，长期、过量施用石灰会造成表层土壤的板结，有效养分过多的被钙化，无法被作物吸收，引起营养元素的失衡。除了利用石灰改良酸性土壤的方法外，人们还发现利用某些矿物和工业废弃物改良土壤酸度，如白云石、磷石膏、粉煤灰、磷矿粉和碱渣等矿物和工业废弃物。这些改良剂能在一定程度上中和土壤酸度，原料也比较充足，但也存在一些不足之处，如施用白云石需消耗宝贵的矿产资源，也会增加农业生产的成本；如采用磷石膏或磷矿粉，其含有少量的铅(Pb)、镉(Cd)、汞(Hg)、砷(As)、铬(Cr)等有毒金属成分，粉煤灰中也含有这类有毒金属，长期施用会存在着污染土壤的风险。如专利CN200810141039.X公开了土壤调理剂及含土壤调理剂的有机肥及其制备方法；专利CN200910039237.X公开了一种培肥型土壤调理剂及其制备方法。这些专利均利用粉煤灰、碱渣或城市污泥等工业废弃物，由于这类物质含有Ni、Cd和Pb等重金属，甚至含多氯联苯和二噁英等剧毒有机物质，作为土壤调理剂风险极大。

牡蛎壳由于其独特的物质组成和结构，作为酸性土壤调理剂的重要原料目前逐渐受到重视。专利CN200710029172.和专利申请文件02135914.8公开了牡蛎粉制备的酸性土壤调理剂，采用牡蛎壳粉或贝壳粉用于土壤调理剂具有独特的效果，能够有效补充土壤中缺失的钙、镁、硅等元素，但这些专利配方并不能解决土壤酸化导致的板结和微生物数量种类降低等问题。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种基于牡蛎壳粉与海洋多糖的土壤调理剂(商品名为：海螺甲壳素)及其制备方法，以解决当前土壤酸化、盐渍板结和土壤微生物活性低等问题。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种基于牡蛎壳粉与海洋多糖的土壤调理剂，由如下重量份数的组分组成：

牡蛎壳粉80-90份、氨基酸5-10份，虾头水解物1-5份，氨基葡萄糖或氨基葡萄糖盐1-3份、有机硅0.01-0.1份、海藻酸多糖1-5份。

作为优选，在上述基于牡蛎壳粉与海洋多糖的土壤调理剂中，所述牡蛎壳粉是指直接粉碎至100目以上，或在600-1200℃温度下焙烧8-16小时后在粉碎至100目。

作为优选，在上述基于牡蛎壳粉与海洋多糖的土壤调理剂中，所述氨基酸为酵母废液浓缩氨基酸、鱼类蛋白水解氨基酸或家禽动物(猪、鸡、牛、羊鸭、鹅、狗或非法走私冷冻肉类品)蛋白水解氨基酸或其混合物。所述虾头水解物包括：对虾加工下脚料水解物、废弃虾头水解物或病害死虾水解物。

作为优选，在上述基于牡蛎壳粉与海洋多糖的土壤调理剂中，所述氨基葡萄糖盐为氨基酸葡萄糖盐酸盐、氨基酸葡萄糖醋酸盐、氨基酸葡萄糖硫酸盐、氨基酸葡萄糖硝酸盐或氨基酸葡萄糖磷酸盐。

作为优选，在上述基于牡蛎壳粉与海洋多糖的土壤调理剂中，所述有机硅为水溶性的聚醚改性七甲基三硅氧烷化合物，所用聚醚分子量为300-800，聚醚链端为—OH封端或—CH₃封端。

作为优选，在上述基于牡蛎壳粉与海洋多糖的土壤调理剂中，所述海藻酸多糖为海藻酸酸钠或其寡糖、海藻酸钾或其寡糖、褐藻胶或其寡糖、红藻胶或其寡糖、卡拉胶或其寡糖、琼胶或其寡糖、绿藻胶或其寡糖或浒苔硫酸多糖。

上述基于牡蛎壳粉与海洋多糖的土壤调理剂的制备方法，包括如下步骤：首先液态有机硅喷洒在牡蛎壳粉中吸附，然后将按比例混合好的虾头水解物、氨基酸、氨基葡萄糖和海藻酸多糖混合液体喷洒在牡蛎壳粉中，在转筒混合器中混合均匀，得到基于牡蛎壳粉与海洋多糖的土壤调理剂。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

(1)充分利用海生蚝壳富钙特性，将蚝壳进行资源化利用。

(2)利用水溶性有机硅的分散性，使盐碱和板结土壤明显改善。

(3)利用海洋多糖进行组合，可有效提高土壤有益微生物的活力和数量，对土壤改良起到良好效果。

具体实施方式

实施例1：

一种基于牡蛎壳粉与海洋多糖的土壤调理剂，由如下重量份数的组分组成：牡蛎壳粉80份粉碎至100目，酵母废液浓缩氨基酸5份，对虾加工下脚料水解物3份，氨基葡萄糖1份、水溶性的聚醚改性七甲基三硅氧烷化合物0.01份、聚醚分子量为300-800、聚醚链端为—OH封端，海藻酸酸钠1份。

制备步骤：首先将液态有机硅喷洒在牡蛎壳粉中吸附，在转筒混合器中混合均匀，然后将按比例混合好的虾头水解物、氨基酸、氨基葡萄糖和海藻酸多糖混合液体喷洒在牡蛎壳粉中，在转筒混合器中混合均匀，得到本发明的基于牡蛎壳粉与海洋多糖的土壤调理剂。

应用实验：云南沾益大坡马街子50亩示范田连续三年绝收后，2015年采用实施例1的土壤调理剂翻种，与相比照组对比，烟叶产量提高2倍，烟叶质量达到国际优质烟水平，烟叶氯含量降低7-9倍。实施例2：

一种基于牡蛎壳粉与海洋多糖的土壤调理剂，由如下重量份数的组分组成：

牡蛎壳粉90份(在1000℃温度下焙烧10小时后在粉碎至100目)，鱼类蛋白水解氨基酸10份，废弃虾头水解物5份，氨基酸葡萄糖盐酸盐3份，水溶性的聚醚改性七甲基三硅氧烷化合物0.1份、聚醚分子量为300-800、聚醚链端为—CH₃封端，海藻酸钾及其寡糖5份。

制备步骤：首先将液态有机硅喷洒在牡蛎壳粉中吸附，在转筒混合器中混合均匀，然后将按比例混合好的虾头水解物、氨基酸、氨基葡萄糖和海藻酸多糖混合液体喷洒在牡蛎壳粉中，在转筒混合器中混合均匀，得到本发明的基于牡蛎壳粉与海洋多糖的土壤调理剂。

应用实验：广东阳江和惠州进行水稻耕作应用示范，与对照组比较，施用实施例1的土壤调理剂，水稻平均产量提高8-10％。

实施例3：

一种基于牡蛎壳粉与海洋多糖的土壤调理剂，由如下重量份数的组分组成：

牡蛎壳粉85份(在800℃温度下焙烧12小时后在粉碎至100目)，猪蛋白水解氨基酸8份，病害死虾水解物4份，氨基酸葡萄糖硝酸盐2份，水溶性的聚醚改性七甲基三硅氧烷化合物0.05份、聚醚分子量为300-800、聚醚链端为—CH₃封端，琼胶及其寡糖3份。

制备步骤：首先将液态有机硅喷洒在牡蛎壳粉中吸附，在转筒混合器中混合均匀，然后将按比例混合好的虾头水解物、氨基酸、氨基葡萄糖和海藻酸多糖混合液体喷洒在牡蛎壳粉中，在转筒混合器中混合均匀，得到本发明的基于牡蛎壳粉与海洋多糖的土壤调理剂。

应用实验：在广西南宁进行草莓种植应用示范，结果如表1。

表1.土壤调理剂对草莓产量的影响

实施例4：

一种基于牡蛎壳粉与海洋多糖的土壤调理剂，由如下重量份数的组分组成：

牡蛎壳粉80份(在1200℃温度下焙烧16小时后在粉碎至100目)，鸡蛋白水解氨基酸10份，病害死虾水解物4份，氨基酸葡萄糖磷酸盐3份，水溶性的聚醚改性七甲基三硅氧烷化合物0.03份，聚醚分子量为300-800、聚醚链端为—OH封端，褐藻胶及其寡糖4份。

制备步骤：首先将液态有机硅喷洒在牡蛎壳粉中吸附，在转筒混合器中混合均匀，然后将按比例混合好的虾头水解物、氨基酸、氨基葡萄糖和海藻酸多糖混合液体喷洒在牡蛎壳粉中，在转筒混合器中混合均匀，得到本发明的基于牡蛎壳粉与海洋多糖的土壤调理剂。

应用实验：在广东郁南进行的砂糖橘应用示范试验，结果如表2。

表2.海螺甲壳素对砂糖橘产量的影响

Claims (8)

1.一种基于牡蛎壳粉与海洋多糖的土壤调理剂，其特征在于由如下重量份数的组分组成：

牡蛎壳粉80-90份、氨基酸5-8份，虾头水解物1-5份，氨基葡萄糖或氨基葡萄糖盐1-3份、有机硅0.01-0.1份、海藻酸多糖1-5份。

2.如权利要求1所述的基于牡蛎壳粉与海洋多糖的土壤调理剂，其特征在于，所述牡蛎壳粉是指直接粉碎至100目以上，或在600-1200℃温度下焙烧8-16小时后在粉碎至100目。

3.如权利要求1所述的基于牡蛎壳粉与海洋多糖的土壤调理剂，其特征在于，所述氨基酸为酵母废液浓缩氨基酸、鱼蛋白发酵水解氨基酸、家禽动物蛋白水解氨基酸或其混合物。

4.如权利要求1所述的基于牡蛎壳粉与海洋多糖的土壤调理剂，其特征在于，所述虾头水解物包括：对虾加工下脚料水解物、废弃虾头水解物或病害死虾水解物。

5.权利要求1所述的基于牡蛎壳粉与海洋多糖的土壤调理剂，其特征在于，所述氨基葡萄糖盐为氨基酸葡萄糖盐酸盐、氨基酸葡萄糖醋酸盐、氨基酸葡萄糖硫酸盐、氨基酸葡萄糖硝酸盐或氨基酸葡萄糖磷酸盐。

6.如权利要求1所述的基于牡蛎壳粉与海洋多糖的土壤调理剂，其特征在于，所述有机硅为水溶性的聚醚改性七甲基三硅氧烷化合物，所用聚醚分子量为300-800，聚醚链端为—OH封端或—CH₃封端。

7.如权利要求1所述的基于牡蛎壳粉与海洋多糖的土壤调理剂，其特征在于，所述海藻酸多糖为海藻酸酸钠或其寡糖、海藻酸钾或其寡糖、褐藻胶或其寡糖、红藻胶或其寡糖、卡拉胶或其寡糖、琼胶或其寡糖、绿藻胶或其寡糖或浒苔硫酸多糖。

8.权利要求1所述基于牡蛎壳粉与海洋多糖的土壤调理剂的制备方法，其特征在于包括如下步骤：首先液态有机硅喷洒在牡蛎壳粉中吸附，然后将按比例混合好的虾头水解物、氨基酸、氨基葡萄糖和海藻酸多糖混合液体喷洒在牡蛎壳粉中，在转筒混合器中混合均匀，得到基于牡蛎壳粉与海洋多糖的土壤调理剂。