CN107266177A - 一种酸性土壤调理剂及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种酸性土壤调理剂及其制备方法，包括如下重量份的原料制成：腐殖酸硅15～30份、生物黑炭20～30份、水淬渣20～30份、有机肥料20～30份、氨基酸微肥2～5份、BMC复合生物菌0.1～0.5份。本发明属于土壤改良技术领域，具体是提供了一种适用于酸性土壤的调理剂，该调理剂不仅能够改良酸性土壤环境，还能提高土壤肥效和活性。

Description

一种酸性土壤调理剂及其制备方法
技术领域
本发明属于土壤改良技术领域，具体是指一种酸性土壤调理剂及其制备方法。
背景技术
酸性土壤是pH值小于7的土壤总称。通常，我国酸性土壤主要分布在长江以南及云贵川等地。然而，随着近年来化肥大量且长期使用，北方地区也出现了大面积农田土壤酸化现象。土壤酸化，通常会破坏土壤团粒结构，引起板结，降低土壤的透气性及微生物活性；并且，铝离子、铁离子、锰离子含量增加，妨碍其他多种金属矿质元素的吸收利用，造成毒害，同时还与土壤中的磷酸根离子结合形成沉淀，导致作物缺磷；另外，土壤pH的降低还增加了土壤中重金属离子的活性，使其更容易被作物吸收，加剧了重金属的危害。不仅如此，随着农药多年使用，土壤中的农药残存量也不断增加，破坏土壤根际生态。上述这些因素导致作物生长不良，抗病能力差，产量降低。不断加剧的土壤酸化及污染问题已成为我国农业可持续发展的一大障碍。
目前国内有通过加入微量元素来调整土壤pH值的有机肥，但均以简单无机盐的形式加入，无机盐进入土壤后遇水溶解呈离子态，与土壤中的磷酸盐反应生成水不溶物而失去活性，因此，难以有效改善酸性土壤环境。
发明内容
为解决上述现有难题，本发明的目的在于提供一种适用于酸性土壤的调理剂，该调理剂不仅能够改良酸性土壤环境，还能提高土壤肥效和活性。
本发明采用的技术方案如下：一种酸性土壤调理剂，包括如下重量份的原料制成：腐殖酸硅15～30份、生物黑炭20～30份、水淬渣20～30份、有机肥料20～30份、氨基酸微肥2～5份、BMC复合生物菌0.1～0.5份。
在上述技术方案中，腐殖酸硅、生物黑炭、水淬渣均为碱性物质，将该酸性土壤调理剂施入土壤中后，上述三种物质可快速与土壤中的酸性物质发生中和反应，从而提高土壤的pH值。由于腐殖酸硅是速效中和剂，水淬渣是缓效中和剂，两种中和剂缓速结合，既可避免中和速度过快而发生作物烧苗现象，又可防止中和速度过慢而影响当季作物的生长。
此外，腐殖酸硅可钝化重金属，水淬渣中的硅酸钙可与重金属离子进行离子交换吸附，两者协同作用实现重金属的固定，如此可降低土壤中重金属的有效浓度、迁移性和生物有效性，改善了土壤的种植环境。
水淬渣中的硅酸钙可长期为土壤提供硅、钙元素，进而提高作物的抗性和生长状态，这是由于硅元素对农作物具有“三抗三促”的功能，即抗倒伏、抗病虫、抗干旱、促进光合作用、促进根系生长、促进养分的有效利用。
有机肥料可增加土壤有机质，促进微生物繁殖，改善土壤理化性质和生物活性，为作物提供长效、全面营养。
氨基酸微肥中氨基酸与微量元素呈螯合态，施入土壤中后不会被磷酸盐钝化，保持了微量元素的活性。
BMC复合生物菌为纯天然生物菌剂，内含光合菌群、乳酸菌群、酵母菌群、发酵系丝状菌群、芽孢杆菌群。该生物菌能提高土壤固氮能力、增加土壤肥效，促进细胞分裂、根系生长和果实发育，抑制有害生物活动、可以分离恶臭，诱导植物产生拮抗物质、继而产生抗病抗逆能力。本发明在有机肥中加入适量的BMC复合生物菌，可有效利用土壤中被固定的磷、钾，减少化肥的使用，从源头上解决土壤酸化的问题。
进一步地，一种酸性土壤调理剂，包括如下重量份的原料制成：腐殖酸硅15份、生物黑炭30份、水淬渣25份、有机肥料25份、氨基酸微肥4.8份、BMC复合生物菌0.2份。
进一步地，所述腐殖酸硅包括如下重量份的原料：风化煤65～85份、硅酸钠15～35份。进一步地，所述生物黑炭为植物秸秆的碳化物，生物黑炭中的碳的重量百分比为45～75％。
进一步地，所述水淬渣包括如下重量百分比的组分：SiO2 25～40％、CaO 25～40％、MgO 1～5％、Fe2O3 1～4％和余量百分比的杂质。
进一步地，所述有机肥料为动物粪便和植物秸秆的混合发酵物，所述动物粪便、植物秸秆的质量比为10:(3～5)。
进一步地，所述氨基酸微肥为蛋白质经水解后获得的氨基酸液与微量元素的混合物，所述氨基酸液、微量元素的摩尔比为2:1，所述微量元素为铁、锰、铜、锌元素，铁、锰、铜、锌元素分别以硫酸亚铁、硫酸锰、硫酸铜、硫酸锌的形式与所述氨基酸液混合，所述硫酸亚铁、硫酸锰、硫酸铜、硫酸锌的用量比为(2～10)：(0～5)：(2～10)：(5～15)。
本发明还公开一种酸性土壤调理剂的制备方法，包括如下步骤：
(1)制备有机肥料：
a1：将植物秸秆粉碎至杆长<1cm；
b1：依次加入动物粪便和发酵菌，混合均匀，进行好氧发酵；
c1：将物料堆成2.5～3米的高堆，进行熟化，熟化时间为12～25天；
d1：摊开物料进行冷却，至温度<40℃，然后对物料进行粉碎，至粒径<2mm，即可得有机肥料；
(2)制备氨基酸微肥：
a2：将蛋白质原料投入夹套反应釜中，加入盐酸，在100～110℃条件下水解8小时，加入液氨，调节pH为4.5～6；
b2：将上述物料转移至板框压滤机中进行压滤除杂，滤液为氨基酸液；
c2：将微量元素加入氨基酸液中，在90～100℃条件下反应1～2小时，即可得氨基酸微肥；
(3)制备产品：将有机肥料、氨基酸微肥、水淬渣、BMC复合生物菌、腐殖酸硅和生物黑炭混匀，粉碎至粒径80～100目，即可得本发明酸性土壤调理剂。
进一步地，所述步骤b1中好氧发酵条件为：湿度为50～55％，温度<66℃，时间5～8天。
进一步地，所述步骤a2中蛋白质原料选自饼粕、角质蛋白、鱼粉中的一种或多种；所述蛋白质原料与盐酸的体积比为1:(2～4)；所述盐酸的浓度为30～33％。
采用上述方案本发明取得有益效果如下：本发明通过各组分的有机结合，制得的酸性土壤调理剂能有效修复、改善土壤结构，降低土壤中重金属的有效浓度，提高作物抗病抗逆能力，提高土壤肥效和活性。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。其中，BMC复合生物菌为湖北吾尔利生物工程有限公司生产。
实施例1，一种酸性土壤调理剂，包括如下重量份的原料制成：腐殖酸硅15份、生物黑炭30份、水淬渣25份、有机肥料25份、氨基酸微肥4.8份、BMC复合生物菌0.2份。
上述酸性土壤调理剂的制备方法，包括如下步骤：
(1)制备有机肥料：
a1：将植物秸秆粉碎至杆长<1cm；
b1：依次加入动物粪便和发酵菌，混合均匀，进行好氧发酵；
c1：将物料堆成2.5～3米的高堆，进行熟化，熟化时间为12～25天；
d1：摊开物料进行冷却，至温度<40℃，然后对物料进行粉碎，至粒径<2mm，即可得有机肥料；
(2)制备氨基酸微肥：
a2：将蛋白质原料投入夹套反应釜中，加入盐酸，在100～110℃条件下水解8小时，加入液氨，调节pH为4.5～6；
b2：将上述物料转移至板框压滤机中进行压滤除杂，滤液为氨基酸液；
c2：将微量元素加入氨基酸液中，在90～100℃条件下反应1～2小时，即可得氨基酸微肥；
(3)制备产品：将有机肥料、氨基酸微肥、水淬渣、BMC复合生物菌、腐殖酸硅和生物黑炭混匀，粉碎至粒径80～100目，即可得本发明酸性土壤调理剂。
实施例2，一种酸性土壤调理剂，包括如下重量份的原料制成：腐殖酸硅30份、生物黑炭20份、水淬渣20份、有机肥料26份、氨基酸微肥3.8份、BMC复合生物菌0.2份。
制备方法同实施例1。
实施例3，一种酸性土壤调理剂，包括如下重量份的原料制成：腐殖酸硅25份、生物黑炭22份、水淬渣28份、有机肥料20份、氨基酸微肥4.5份、BMC复合生物菌0.5份。
制备方法同实施例1。
本发明经过田间示范试验：
试验地点：安徽省阜南县会龙乡芦庄村前党中组。
试验土壤剖面环境：地形为平地，纬度32度42分07秒，经度115度29分16秒，海拔高度31米。
耕作制度：一年两熟；排灌条件：良；侵蚀情况：无明显侵蚀。
地下水位：最高3米，最低1米，一般2米。
试验地原土壤理化性质测定结果如表1所示：
表1：
有机质(％) 全氮(％) 全磷(％) 全钾(％) 速效磷(ppm) 速效钾(ppm) 其他PH值
12.43 1.26 1.1925 0.8612 85.6 195 4.3
一、以150公斤/亩的用量将实施例1制得的酸性土壤调理剂施用于该土壤，当年检测该片土壤理化性质情况如表2所示。从表2中我们可以看出，当年土壤pH可上升到5.5。事实上，经试验验证，连续使用三年后，土壤pH即恢复正常水平达6.5，重金属离子含量下降，中、微量元素升高到正常含量，土壤活性磷、钾升高，农作物产量提高10～25％。
表2：
有机质(％) 全氮(％) 全磷(％) 全钾(％) 速效磷(ppm) 速效钾(ppm) 其他PH值
15.62 1.56 1.203 0.8517 115.6 232 5.5
二、以200公斤/亩的用量将实施例2制得的酸性土壤调理剂施用于该土壤，试验结果表明，当年土壤pH可上升到5.4，连续使用三年后土壤pH可上升到6.0，重金属离子含量下降，中、微量元素升高到正常含量，土壤活性磷、钾升高，农作物产量提高10～20％。
三、以150公斤/亩的用量将实施例3制得的酸性土壤调理剂施用于该土壤，试验结果表明，当年土壤pH可上升到5.4，连续使用三年后土壤pH可上升到6.4，重金属离子含量下降，中、微量元素升高到正常含量，土壤活性磷、钾升高，农作物产量提高10～25％。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种酸性土壤调理剂，其特征在于，包括如下重量份的原料制成：腐殖酸硅15～30份、生物黑炭20～30份、水淬渣20～30份、有机肥料20～30份、氨基酸微肥2～5份、BMC复合生物菌0.1～0.5份。
2.根据权利要求1所述的一种酸性土壤调理剂，其特征在于，包括如下重量份的原料制成：腐殖酸硅15份、生物黑炭30份、水淬渣25份、有机肥料25份、氨基酸微肥4.8份、BMC复合生物菌0.2份。
3.根据权利要求1所述的一种酸性土壤调理剂，其特征在于，所述腐殖酸硅包括如下重量份的原料：风化煤65～85份、硅酸钠15～35份。
4.根据权利要求1所述的一种酸性土壤调理剂，其特征在于，所述生物黑炭为植物秸秆的碳化物，生物黑炭中的碳的重量百分比为45～75％。
5.根据权利要求1所述的一种酸性土壤调理剂，其特征在于，所述水淬渣包括如下重量百分比的组分：SiO2 25～40％、CaO 25～40％、MgO 1～5％、Fe2O3 1～4％和余量百分比的杂质。
6.根据权利要求1所述的一种酸性土壤调理剂，其特征在于，所述有机肥料为动物粪便和植物秸秆的混合发酵物，所述动物粪便、植物秸秆的质量比为10:(3～5)。
7.根据权利要求1所述的一种酸性土壤调理剂，其特征在于，所述氨基酸微肥为蛋白质经水解后获得的氨基酸液与微量元素的混合物，所述氨基酸液、微量元素的摩尔比为2:1，所述微量元素为铁、锰、铜、锌元素，铁、锰、铜、锌元素分别以硫酸亚铁、硫酸锰、硫酸铜、硫酸锌的形式与所述氨基酸液混合，所述硫酸亚铁、硫酸锰、硫酸铜、硫酸锌的用量比为(2～10)：(0～5)：(2～10)：(5～15)。
8.一种酸性土壤调理剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)制备有机肥料：
a1：将植物秸秆粉碎至杆长<1cm；
b1：依次加入动物粪便和发酵菌，混合均匀，进行好氧发酵；
c1：将物料堆成2.5～3米的高堆，进行熟化，熟化时间为12～25天；
d1：摊开物料进行冷却，至温度<40℃，然后对物料进行粉碎，至粒径<2mm，即可得有机肥料；
(2)制备氨基酸微肥：
a2：将蛋白质原料投入夹套反应釜中，加入盐酸，在100～110℃条件下水解8小时，加入液氨，调节pH为4.5～6；
b2：将上述物料转移至板框压滤机中进行压滤除杂，滤液为氨基酸液；
c2：将微量元素加入氨基酸液中，在90～100℃条件下反应1～2小时，即可得氨基酸微肥；
(3)制备产品：将有机肥料、氨基酸微肥、水淬渣、BMC复合生物菌、腐殖酸硅和生物黑炭混匀，粉碎至粒径80～100目，即可得本发明酸性土壤调理剂。
9.根据权利要求8所述的一种酸性土壤调理剂的制备方法，其特征在于，所述步骤b1中好氧发酵条件为：湿度为50～55％，温度<66℃，时间5～8天。
10.根据权利要求8所述的一种酸性土壤调理剂的制备方法，其特征在于，所述步骤a2中蛋白质原料选自饼粕、角质蛋白、鱼粉中的一种或多种；所述蛋白质原料与盐酸的体积比为1:(2～4)；所述盐酸的浓度为30～33％。
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