CN106852208A - 一种土壤修复剂及其制备方法和用途、一种修复土壤、增加作物产量的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种含生物表面活性物质的土壤修复剂，所述土壤修复剂是将生物表面活性剂鼠李糖脂和蔗糖酯与腐植酸、氨基酸结合，加入具有杀菌功能的板蓝根、蒲公英等中药成分，具有改善土壤团粒结构、改良土质、增进土壤肥力、抑制土传病害、改善作物品质的功能，同时还能有效降低农残和钝化重金属，而该土壤修复剂所有组分都可以完全生物降解，不会给环境带来二次污染，属于绿色环保类产品。

Description

一种土壤修复剂及其制备方法和用途、一种修复土壤、增加作 物产量的方法

技术领域

本发明涉及肥料与土壤调理剂领域，具体涉及一种含生物表面活性物质的土壤修复剂及其制备方法和应用。

背景技术

中国现有耕地有近1/5受到不同程度的污染，污染土壤将导致农作物减产，甚至有可能引起农产品中污染物超标，进而危害人体健康。为切实加强土壤污染防治，逐步改善土壤环境质量，国务院于2016年5月28日发布《土壤污染防治行动计划》。土壤是经济社会可持续发展的重要物质基础，是不可缺少、难以再生的自然资源，因此必须对土壤污染的预防和污染土壤修复予以高度重视。

土壤修复是指利用物理、化学和生物的方法转移、吸收、降解和转化土壤中的污染物，使其浓度降低到可接受水平，或将有毒有害的污染物转化为无害的物质。由于采用工程、物理化学方法均不同程度地存在着投资大、能耗高、操作困难、易产生二次污染等缺点。生物修复技术在治理污染土壤方面具有效果显著，操作方便，成本较低，不会造成二次污染等特点，因此土壤生物修复技术将是今后污染土壤修复技术的主要研究方向之一。

发明内容

本发明的目的是提供一种改善土壤团粒结构，增进土壤通透性，刺激作物根系生长、钝化重金属的土壤修复剂。

本发明的另一目的是提供一种土壤修复剂的制备方法。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种土壤修复剂，包括如下重量份的组分：鼠李糖脂2-5份，蔗糖酯2-5份，聚丙烯酰胺0.2-0.5份，黄腐酸钾15-30份，氨基酸15-30份，板蓝根0.2-1.0份、蒲公英0.5-1.0份、柴胡0.5-1.0份。

其中，优选包括如下重量份的组分：鼠李糖脂3-4份，蔗糖酯3-4份，聚丙烯酰胺0.25-0.3份，黄腐酸钾20-25份，氨基酸25-30份，板蓝根0.5-0.8份、蒲公英0.8-1.0份、柴胡0.6-0.8份。

更优选由如下重量份的组分组成：包括如下重量份的组分：鼠李糖脂4份，蔗糖酯3份，聚丙烯酰胺0.3份，黄腐酸钾20份，氨基酸30份，板蓝根0.6份、蒲公英1.0份、柴胡0.6份。

本发明所述鼠李糖脂是由假单胞菌或伯克氏菌类产生的一种生物代谢性质的生物表面活性剂，属于阴离子表面活性剂，所述蔗糖酯是一种非离子型表面活性剂，所述聚丙烯酰胺为水溶性高分子聚合物，均市售可得。

本发明所述板蓝根、蒲公英、柴胡为常规中药材，市售可得。

本发明所述黄腐酸钾、氨基酸为等本领域技术人员所理解的常用原料，市售可得。本发明中所使用的黄腐酸钾购自山东创新腐植酸科技股份有限公司，氨基酸购自烟台泓源生物肥料有限公司。

本发明还提供上述生物土壤修复剂的制备方法，包括如下步骤：

1)称取板蓝根、蒲公英、柴胡，粉碎，加入15倍重量的水浸泡2h，加热至100℃，恒温30min，过滤，再加入8倍重量的水，加热100℃，恒温20min，过滤，再加入6倍重量的水，加热100℃，恒温10min，过滤，每次过滤均保留液体；

2)将氨基酸液与步骤1)液体混合，将聚丙烯酰胺缓缓加入到混合液中，在搪瓷反应釜中以120r/min的速度搅拌5min，静置30min，得到胶状液体；

3)将鼠李糖脂、蔗糖酯、黄腐酸钾混合，搅拌均匀；

4)将步骤3)混合物加入到步骤2)胶状液体中，搅拌10min；

5)定量包装，得到土壤修复剂。

本发明土壤修复剂具有以下优点：本发明将生物表面活性剂鼠李糖脂和蔗糖酯与腐植酸、氨基酸结合，加入具有杀菌功能的板蓝根、蒲公英等中药成分，具有改善土壤团粒结构、改良土质、增进土壤肥力、抑制土传病害、提高作物品质的功能，同时还能有效降低农残和钝化重金属。

(1)本发明的土壤修复剂可以提高金属离子在水中的溶解度，促进土壤中钙、镁等中微量元素的释放，利于植物吸收，同时有效缓解土壤板结问题，改良土壤，提高土壤pH值，增强土壤保水保肥和透气能力，促进作物生长。

(2)本发明的土壤修复剂可以改变重金属在土壤中的化学形态，使重金属固定或解毒，以降低其在环境中的移动性和生物可利用性。实现有毒有害的金属元素转化为无毒或低毒形态的重金属离子或沉淀物，达到修复污染土壤的目的。

(3)本发明的土壤修复剂可以改良植物根系微生态环境，促进有益微生物的代谢，刺激其产生活性物质，促进根系生长，改善作物品质。

(4)本发明的土壤修复剂可以有效抑制土传病害，可以减少农药使用，从而降低农药残留。

(5)本发明的土壤修复剂呈胶体状，土壤修复剂中各成分呈均匀分散状态，便于各成分均匀的渗透到土壤中，有效减少养分流失，同时具有保水抗旱作用。

(6)修复剂中所有成分均为全水溶，施用方便，易于渗透到作物根系，快速表现效果，有利于推广使用。

(7)所有成分均可生物降解，绿色环保。

具体实施方式

以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

实施例1

本发明所述土壤修复剂的制备方法如下：

1)称取板蓝根、蒲公英、柴胡，粉碎，加入15倍重量的水浸泡2h，加热至100℃，恒温30min，过滤，再加入8倍重量的水，加热100℃，恒温20min，过滤，再加入6倍重量的水，加热100℃，恒温10min，过滤，每次过滤均保留液体；

2)将氨基酸液与步骤1)液体混合，将聚丙烯酰胺缓缓加入到混合液中，在搪瓷反应釜中以120r/min的速度搅拌5min，静置30min，得到胶状液体；

3)将鼠李糖脂、蔗糖酯、黄腐酸钾混合，搅拌均匀；

4)将步骤3)混合物加入到步骤2)胶状液体中，搅拌10min；

5)定量包装，得到土壤修复剂。

各原料配比如表1所示。

实施例2

按照实施例1的方法制备土壤修复剂，具体配比见表1。

实施例3

按照实施例1的方法制备土壤修复剂，具体配比见表1。

实施例4

按照实施例1的方法制备土壤修复剂，具体配比见表1。

表1各原料配比

	实施例1	实施例2	实施例3	实施例4
					鼠李糖脂	4g	2g	5g	3g
蔗糖酯	3g	5g	2g	3g
					聚丙烯酰胺	0.3g	0.35g	0.5g	0.2g
黄腐酸钾	20g	25g	30g	15g
					氨基酸	30g	20g	15g	15g
板蓝根	0.6g	0.8g	1.0g	0.2g
					蒲公英	1.0g	0.6g	0.8g	0.5g
柴胡	0.6g	1.0g	0.7g	0.5g

实验例1

实施例1-4所述修复剂施用效果的考察。

供试土壤：该土壤类型为棕壤，地势平坦，排灌条件较好，肥力较好，土壤理化性质状况见表2。

表2土壤理化性质状况表

供试肥料：处理一到处理四分别为实施例1-4所述土壤修复剂；同时设对照组，对照组为农家肥+青岛科光生物技术有限公司生产的含腐植酸水溶肥料(腐植酸≥30g/L；N+P₂O₅+K₂O≥200g/L)+山东多芬农业有限公司生产的含氨基酸水溶肥料(氨基酸≥100g/L；Mn+Zn+B≥20g/L)

供试作物：生姜，品种山农大姜1号，4月20日种植，种植方式为条沟起垄，姜沟上顶宽30厘米，沟深30厘米，株距16～18cm，行距60cm。10月18日测产，测产前再次对土壤理化指标进行检测。

施用方法：

处理一至处理四：基肥：栽植前亩施农家肥1000kg，本发明所述修复剂25kg，地面喷洒后翻耕，不再额外施用复合肥；追肥：整个生育期中间追施本发明所述修复剂2次，每次10kg/亩，随水冲施。

对照组：基肥：栽植前亩施农家肥1000kg，青岛含腐植酸水溶肥料25L+多芬含氨基酸水溶肥料25L，地面喷洒后翻耕；追肥：整个生育期中间追施含腐植酸水溶肥料、含氨基酸水溶肥料2次，每次各10kg/亩，随水冲施。

处理一～处理四与对照组在整个试验中除了土壤修复剂不同外，其它田间管理、农艺措施均一致。

试验结果见表3、表4。

表3不同处理对土壤理化性质的影响

表4不同处理对生姜经济效益的影响

试验表明，施用本发明所述修复剂后土壤容重比之前有所降低，土壤容重是土壤结构特性的重要指标，反映了土壤通透性的状况。说明土壤较之前变得疏松，有机质含量均有提高，处理组土壤水分增加5.93-7.40％，对照组增加1.16％，说明本发明修复剂可提高土壤保水能力；处理组土壤pH升高0.30-0.49，对照组下降0.02，说明本发明修复剂对改良酸性土壤具有显著效果；同时，碱解氮、有效磷、速效钾的含量均有不同程度提高，说明由表3可以看出，施用本发明所述修复剂对生姜的生长发育具有良好的促进作用，比对照亩增产生姜308.93-557.46Kg，增产率为6.60-11.90％。值得一提的是，在试验过程中对照区姜瘟病发病严重，而施用土壤修复剂的地块姜瘟病得到很好的抑制。

实验例2

以实施例1的配方为基础进行对比实验。

对比1：以实施例1的配方为基础，鼠李糖脂用量为0g，蔗糖酯用量为7g，其他成分不变；对比2：以实施例1的配方为基础，将黄腐酸钾替换为等量的氨基酸，其他成分不变；对比3：以实施例1的配方为基础，将氨基酸替换为等量的黄腐酸钾，其他成分不变；对比4：以实施例1的配方为基础，板蓝根的用量为0，蒲公英的用量为1.6g，其他成分不变；对比5：以实施例1的配方为基础，蒲公英的用量为0，板蓝根的用量为1.6g，其他成分不变。

供试土壤：该土壤类型为潮土，排灌条件较好，肥力中等，土壤养分状况见表5。

表5土壤养分状况表

供试作物：小麦，品种为烟农15。2015.10.8基施肥料后进行播种，畦宽1.45m，播种量为6.5kg/亩。2016.6.12收获测产。

施用方法：整个试验区内基肥均采用均匀撒施后翻耕，追肥采用沟施，施后浇水。处理一～处理六在整个试验中除了土壤修复剂不同外，其它田间管理、农艺措施均一致。

处理一：基肥：双宝有机-无机复混肥料(养分含量N+P₂O₅+K₂O≥40％，16-16-8，有机质≥15％)+25kg实施例1所述修复剂，追肥为15kg实施例1所述修复剂；

处理二～处理六：基肥：双宝有机-无机复混肥料(养分含量N+P₂O₅+K₂O≥40％，16-16-8，有机质≥15％)+25kg对比例所述修复剂，追肥为15kg对比例所述修复剂；

试验结果见表6、表7。

表6不同处理对土壤理化性质的影响

表7不同处理对小麦产量的影响

实验表明，当去掉本发明所述修复剂中某种成分时，其改良土壤和增产效果明显受到影响。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种土壤修复剂，其特征在于，包括如下重量份的组分：鼠李糖脂2-5份，蔗糖酯2-5份，聚丙烯酰胺0.2-0.5份，黄腐酸钾15-30份，氨基酸15-30份，板蓝根0.2-1.0份、蒲公英0.5-1.0份、柴胡0.5-1.0份。

2.根据权利要求1所述的生物土壤修复剂，其特征在于，包括如下重量份的组分：鼠李糖脂3-4份，蔗糖酯3-4份，聚丙烯酰胺0.25-0.3份，黄腐酸钾20-25份，氨基酸25-30份，板蓝根0.5-0.8份、蒲公英0.8-1.0份、柴胡0.6-0.8份。

3.根据权利要求1或2所述的生物土壤修复剂，其特征在于，包括如下重量份的组分：鼠李糖脂4份，蔗糖酯3份，聚丙烯酰胺0.3份，黄腐酸钾20份，氨基酸30份，板蓝根0.6份、蒲公英1.0份、柴胡0.6份。

4.一种权利要求1-3任一项所述的土壤修复剂的用途，其特征在于，用于修复土壤和增加作物产量。

5.一种权利要求1-3任一项所述土壤修复剂的制备方法，包括如下步骤：

1)称取板蓝根、蒲公英、柴胡，粉碎，加入15倍重量的水浸泡2h，加热至100℃，恒温30min，过滤，再加入8倍重量的水，加热100℃，恒温20min，过滤，再加入6倍重量的水，加热100℃，恒温10min，过滤，每次过滤均保留液体；

2)将氨基酸液与步骤1)液体混合，将聚丙烯酰胺缓缓加入到混合液中，在搪瓷反应釜中以120r/min的速度搅拌5min，静置30min，得到胶状液体；

3)将鼠李糖脂、蔗糖酯、黄腐酸钾混合，搅拌均匀；

4)将步骤3)混合物加入到步骤2)胶状液体中，搅拌10min；

5)定量包装，得到土壤修复剂。

6.一种修复土壤、增加作物产量的方法，其特征在于，使用土壤修复剂，所述土壤修复剂包括如下重量份的组分：鼠李糖脂2-5份，蔗糖酯2-5份，聚丙烯酰胺0.2-0.5份，黄腐酸钾15-30份，氨基酸15-30份，板蓝根0.2-1.0份、蒲公英0.5-1.0份、柴胡0.5-1.0份。

7.根据权利要求6所述的修复土壤、增加作物产量的方法，其特征在于，所述土壤修复剂包括如下重量份的组分：鼠李糖脂3-4份，蔗糖酯3-4份，聚丙烯酰胺0.25-0.3份，黄腐酸钾20-25份，氨基酸25-30份，板蓝根0.5-0.8份、蒲公英0.8-1.0份、柴胡0.6-0.8份。

8.根据权利要求7所述的修复土壤、增加作物产量的方法，其特征在于，所述土壤修复剂包括如下重量份的组分：鼠李糖脂4份，蔗糖酯3份，聚丙烯酰胺0.3份，黄腐酸钾20份，氨基酸30份，板蓝根0.6份、蒲公英1.0份、柴胡0.6份。

9.根据权利要求6-8任一项所述的修复土壤、增加作物产量的方法，其特征在于，所述土壤修复剂的制备方法如下：

1)称取板蓝根、蒲公英、柴胡，粉碎，加入15倍重量的水浸泡2h，加热至100℃，恒温30min，过滤，再加入8倍重量的水，加热100℃，恒温20min，过滤，再加入6倍重量的水，加热100℃，恒温10min，过滤，每次过滤均保留液体；

2)将氨基酸液与步骤1)液体混合，将聚丙烯酰胺缓缓加入到混合液中，在搪瓷反应釜中以120r/min的速度搅拌5min，静置30min，得到胶状液体；

3)将鼠李糖脂、蔗糖酯、黄腐酸钾混合，搅拌均匀；

4)将步骤3)混合物加入到步骤2)胶状液体中，搅拌10min；

5)定量包装，得到土壤修复剂。

10.根据权利要求9所述的修复土壤、增加作物产量的方法，其特征在于，在基肥中使用25kg/亩的土壤修复剂，整个生长期内追加1-2次土壤修复剂，每次10-20kg/亩。