CN107556141A - 一种土壤改良剂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种土壤改良剂及其制备方法，属于水土修复技术领域。本发明将疏浚淤泥压滤风干后粉碎过筛，得预处理疏浚淤泥，将禽畜粪便风干后粉碎过筛，得预处理禽畜粪便，取粉煤灰，蛭石，硅藻土，沸石，球磨过筛，得复合石粉，称取预处理疏浚淤泥，预处理禽畜粪便，糠醛渣，复合石粉，腐植酸镁，腐植酸钙，与葡萄糖溶液混合均匀，高压灭菌处理，得培育基质，将EM菌剂均匀喷洒在培育基质表面，混合均匀后装入发酵罐中并覆盖一层塑料薄膜，堆制发酵每隔7天翻堆1次，并加入去离子水，控制含水量，发酵结束后装入干燥箱中，干燥至恒重，再转入粉碎机中粉碎成颗粒，包装封袋，得土壤改良剂。

Description

一种土壤改良剂及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种土壤改良剂及其制备方法，属于水土修复技术领域。

背景技术

农业是人类赖生存的最基本的物质生产活动，是人类生存活动的主要食物来源和基础生活保障。农业的可持续性、高产性、高效性及优质性等特性己逐渐成为现代农业关注热点。土壤作为一种不可更新的自然资源和农业生产资料，在农业生态系统中起着至关量要的作用，直接影响着农业上各种特性，与农业生产有着密不可分的联系。目前，农业作为我国发展核心战略，在保障我国13亿人口粮食安全和生活水平方面处于各产业的中心地位。与此同时，现代农地面临着全球气候变化所带来的各种极端天气的挑战，包括高温、低温、干旱和水涝等均对农业生产造成了极大的威胁，直接影响着我国乃至全球的粮食安全。而且，这些极端天气随着全球气候变化呈愈演愈烈的趋势。

干旱缺水是农业生产最主要的限制因素，无论在干旱和半干旱地区，还是在降雨量充沛的湿润地区，季节性干旱造成的水分胁迫是限制产量的最关键因素，土壤是人类农业生产最基本的生产资料，由于不合理的土壤管理措施和极端天气造成的土壤退化，全球气候变化进一步恶化了土壤退化现状，土壤退化己逐渐成为限制农业可持续发展的另一个重要限制因素。干旱和半干旱地区，土壤退化造成土壤的蓄水保墒保肥能力下降，土壤中有机质和养分的不同程度降低，降低了土壤的生产力，降低了作物的产量。因此，如何降低干旱缺水和止壤退化对农业生产的威胁，尤其是干旱和半干旱地区，发展适宜于相应气候变化的可持续现代农业已成为世界各国农业发展战略的迫切需求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题：针对干旱和半干旱地区，土壤退化造成土壤的蓄水保墒保肥能力下降，土壤中有机质和养分的不同程度降低，降低了土壤的生产力，降低了作物的产量的问题，提供了一种土壤改良剂及其制备方法。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

所述改良剂由预处理疏浚淤泥、预处理禽畜粪便、糠醛渣、复合石粉、腐植酸镁、腐植酸钙、葡萄糖溶液组成的培育基质与EM菌剂发酵处理后干燥粉碎制成。

所述改良剂的各组分用量按重量份数计为20～30份预处理疏浚淤泥，10～20份预处理禽畜粪便，8～10份糠醛渣，10～20份复合石粉，1～2份腐植酸镁，1～2份腐植酸钙，8～10份质量分数为10%葡萄糖溶液，0.15～0.20份EM菌剂。

所述预处理疏浚淤泥为疏浚淤泥装入压滤机中压滤至含水量为40～50%，自然风干后粉碎过40目筛。

所述预处理禽畜粪便为禽畜粪便自然风干后粉碎过40目筛。

所述复合石粉由下述重量份原料组成：10～16份粉煤灰，1.0～1.5份蛭石，2～3份硅藻土，1～2份沸石，装入球磨机中球磨2～4h，过200目筛。

所述EM菌剂为百益宝EM菌液，活菌剂＞2.0亿·g^-1。

所述发酵处理过程为置于发酵罐中并覆盖一层塑料薄膜，在32～38℃下堆制发酵20～30天，每隔7天翻堆1次，并加入去离子水，控制含水量为60～65%。

具体步骤为：

S1.将疏浚淤泥装入压滤机中压滤至含水量为40～50%，自然风干后粉碎过40目筛，得预处理疏浚淤泥；

S2.将禽畜粪便自然风干后粉碎过40目筛，得预处理禽畜粪便；

S3.将粉煤灰、蛭石、硅藻土、沸石，装入球磨机中球磨2～4h，过200目筛，得复合石粉；

S4.将预处理疏浚淤泥、预处理禽畜粪便、糠醛渣、复合石粉、腐植酸镁、腐植酸钙，与葡萄糖溶液混合均匀，并置于高压灭菌锅中灭菌处理，得培育基质；

S5.将EM菌剂均匀喷洒在培育基质表面，混合均匀后装入发酵罐中并覆盖一层塑料薄膜，堆制发酵20～30天后干燥粉碎成粒径为1～3mm颗粒，包装封袋，得土壤改良剂。

本发明与其他方法相比，有益技术效果是：

（1）本发明利用粉煤灰具有很好的透水、透气性能和很高的吸附活性，渗透速度较土壤更快的特点，协同疏浚淤泥，小颗粒填到沙质土壤的大孔隙中以改变孔隙的分布状况，有效地减小土壤入渗能力、增强土壤持水性，避免了水土流失、提高了土壤的抗旱能力，使土壤的物理性质得到改善，土壤变得疏松多孔，提高土壤的透气性，从而促进作物生长、提高产量；

（2）本发明通过EM菌剂发酵培育基质制备营养均衡的负载肥料的土壤改良剂，并改善肥料的物理性状，减少肥料养分的损失，提高肥料的利用率，增强土壤的缓冲性能，吸附土壤中有害元素，修复土壤重金属污染，减少土壤盐化、酸化，增加土壤有机质，改善土壤理化性质，提高保水保肥效果，改善土壤有效养分的供给，提高土壤酶活性，抑制土壤中病原体，增强植物的抗病性及抗逆性，促进作物生长发育。

具体实施方式

将疏浚淤泥装入压滤机中压滤至含水量为40～50%，自然风干后装入粉碎机中粉碎，过40目筛，得预处理疏浚淤泥，将禽畜粪便自然风干后装入粉碎机中粉碎，过40目筛，得预处理禽畜粪便，取10～16kg粉煤灰，1.0～1.5kg蛭石，2～3kg硅藻土，1～2kg沸石，装入球磨机中球磨2～4h，过200目筛，得复合石粉，称取20～30kg预处理疏浚淤泥，10～20kg预处理禽畜粪便，8～10kg糠醛渣，10～20kg复合石粉，1～2kg腐植酸镁，1～2kg腐植酸钙，与8～10L质量分数为10%葡萄糖溶液混合均匀，并置于高压灭菌锅中，在120～121℃下灭菌处理20～30min，得培育基质，将150～200gEM菌剂装入喷雾器中，均匀喷洒在培育基质表面，混合均匀后装入发酵罐中并覆盖一层塑料薄膜，在32～38℃下堆制发酵20～30天，每隔7天翻堆1次，并加入去离子水，控制含水量为60～65%，发酵结束后装入干燥箱中，在105～110℃下干燥至恒重，再转入粉碎机中粉碎成粒径为1～3mm颗粒，包装封袋，得土壤改良剂。

实例1

将疏浚淤泥装入压滤机中压滤至含水量为40%，自然风干后装入粉碎机中粉碎，过40目筛，得预处理疏浚淤泥，将禽畜粪便自然风干后装入粉碎机中粉碎，过40目筛，得预处理禽畜粪便，取10kg粉煤灰，1.0kg蛭石，2kg硅藻土，1kg沸石，装入球磨机中球磨2h，过200目筛，得复合石粉，称取20kg预处理疏浚淤泥，10kg预处理禽畜粪便，8kg糠醛渣，10kg复合石粉，1kg腐植酸镁，1kg腐植酸钙，与8L质量分数为10%葡萄糖溶液混合均匀，并置于高压灭菌锅中，在120℃下灭菌处理20min，得培育基质，将150gEM菌剂装入喷雾器中，均匀喷洒在培育基质表面，混合均匀后装入发酵罐中并覆盖一层塑料薄膜，在32℃下堆制发酵20天，每隔7天翻堆1次，并加入去离子水，控制含水量为60%，发酵结束后装入干燥箱中，在105℃下干燥至恒重，再转入粉碎机中粉碎成粒径为1mm颗粒，包装封袋，得土壤改良剂。

实例2

将疏浚淤泥装入压滤机中压滤至含水量为45%，自然风干后装入粉碎机中粉碎，过40目筛，得预处理疏浚淤泥，将禽畜粪便自然风干后装入粉碎机中粉碎，过40目筛，得预处理禽畜粪便，取13kg粉煤灰，1.2kg蛭石，2.5kg硅藻土，1kg沸石，装入球磨机中球磨3h，过200目筛，得复合石粉，称取25kg预处理疏浚淤泥，15kg预处理禽畜粪便，9kg糠醛渣，15kg复合石粉，1kg腐植酸镁，1kg腐植酸钙，与9L质量分数为10%葡萄糖溶液混合均匀，并置于高压灭菌锅中，在120℃下灭菌处理25min，得培育基质，将180gEM菌剂装入喷雾器中，均匀喷洒在培育基质表面，混合均匀后装入发酵罐中并覆盖一层塑料薄膜，在35℃下堆制发酵25天，每隔7天翻堆1次，并加入去离子水，控制含水量为63%，发酵结束后装入干燥箱中，在108℃下干燥至恒重，再转入粉碎机中粉碎成粒径为2mm颗粒，包装封袋，得土壤改良剂。

实例3

将疏浚淤泥装入压滤机中压滤至含水量为50%，自然风干后装入粉碎机中粉碎，过40目筛，得预处理疏浚淤泥，将禽畜粪便自然风干后装入粉碎机中粉碎，过40目筛，得预处理禽畜粪便，取16kg粉煤灰，1.5kg蛭石，3kg硅藻土，2kg沸石，装入球磨机中球磨4h，过200目筛，得复合石粉，称取30kg预处理疏浚淤泥，20kg预处理禽畜粪便，10kg糠醛渣，20kg复合石粉，2kg腐植酸镁，2kg腐植酸钙，与10L质量分数为10%葡萄糖溶液混合均匀，并置于高压灭菌锅中，在121℃下灭菌处理30min，得培育基质，将200gEM菌剂装入喷雾器中，均匀喷洒在培育基质表面，混合均匀后装入发酵罐中并覆盖一层塑料薄膜，在38℃下堆制发酵30天，每隔7天翻堆1次，并加入去离子水，控制含水量为65%，发酵结束后装入干燥箱中，在110℃下干燥至恒重，再转入粉碎机中粉碎成粒径为3mm颗粒，包装封袋，得土壤改良剂。

以马铃薯的种植为例。

实验表明：土壤改良剂具有强吸水特性，能吸收自身重量500倍或者更多的水分，有效增加土壤的田间持水量，增加土壤水分的库容，通过土壤改良剂自身的强吸水特性，吸收了有限的降雨量，增加了土壤的含水量和贬水量，为马铃薯的生长提供良好的土壤水分状况。从土壤含水量的垂直变化中可看出，土壤改良剂影响了0-100cm土壤含水量，对0-40cm土层土壤含水量的提升效果较好，土壤改良剂通过旋耕和翻耕作用，能有效与0-40cm土壤充分混合。

土壤改良剂有效改善土壤结构，促进了土壤微团粒结构转化为更大粒级，一定程度稳定了土壤结构，降低了土壤的紧实度，为马铃薯根系的生长提供良好的土壤结构。土壤改良剂显著地降低了不同播种后天数和土层的土壤紧实度，降低了0.90%-39.68%。

土壤改良剂提高了土壤的水分和养分状况，同时也促进了马铃薯的生长，促进了马铃薯对土壤的影响，影响了土壤中微生物量和土壤酶活性，极显著地影响了土壤微生物量和土壤酶活性，显著地增加了不同年份、播种后天数和土层的土壤微生物量碳、氮和磷，分别增加了2.52%-27.29%、2.42%-28.09%和3.48%-31.58%。

Claims (8)

1.一种土壤改良剂，其特征在于，所述改良剂由预处理疏浚淤泥、预处理禽畜粪便、糠醛渣、复合石粉、腐植酸镁、腐植酸钙、葡萄糖溶液组成的培育基质与EM菌剂发酵处理后干燥粉碎制成。

2.如权利要求1所述的一种土壤改良剂，其特征在于，所述改良剂的各组分用量按重量份数计为20～30份预处理疏浚淤泥，10～20份预处理禽畜粪便，8～10份糠醛渣，10～20份复合石粉，1～2份腐植酸镁，1～2份腐植酸钙，8～10份质量分数为10%葡萄糖溶液，0.15～0.20份EM菌剂。

3.如权利要求1或2所述的一种土壤改良剂，其特征在于，所述预处理疏浚淤泥为疏浚淤泥装入压滤机中压滤至含水量为40～50%，自然风干后粉碎过40目筛。

4.如权利要求1或2所述的一种土壤改良剂，其特征在于，所述预处理禽畜粪便为禽畜粪便自然风干后粉碎过40目筛。

5.如权利要求1或2所述的一种土壤改良剂，其特征在于，所述复合石粉由下述重量份原料组成：10～16份粉煤灰，1.0～1.5份蛭石，2～3份硅藻土，1～2份沸石，装入球磨机中球磨2～4h，过200目筛。

6.如权利要求1或2所述的一种土壤改良剂，其特征在于，所述EM菌剂为百益宝EM菌液，活菌剂＞2.0亿·g^-1。

7.如权利要求1所述的一种土壤改良剂，其特征在于，所述发酵处理过程为置于发酵罐中并覆盖一层塑料薄膜，在32～38℃下堆制发酵20～30天，每隔7天翻堆1次，并加入去离子水，控制含水量为60～65%。

8.如权利要求1～7任意一项所述的一种土壤改良剂，其特征在于，具体步骤为：

S1.将疏浚淤泥装入压滤机中压滤至含水量为40～50%，自然风干后粉碎过40目筛，得预处理疏浚淤泥；

S2.将禽畜粪便自然风干后粉碎过40目筛，得预处理禽畜粪便；

S3.将粉煤灰、蛭石、硅藻土、沸石，装入球磨机中球磨2～4h，过200目筛，得复合石粉；

S4.将预处理疏浚淤泥、预处理禽畜粪便、糠醛渣、复合石粉、腐植酸镁、腐植酸钙，与葡萄糖溶液混合均匀，并置于高压灭菌锅中灭菌处理，得培育基质；

S5.将EM菌剂均匀喷洒在培育基质表面，混合均匀后装入发酵罐中并覆盖一层塑料薄膜，堆制发酵20～30天后干燥粉碎成粒径为1～3mm颗粒，包装封袋，得土壤改良剂。