CN107699240B - 一种酸性土壤调理剂及制备方法和使用方法 - Google Patents

一种酸性土壤调理剂及制备方法和使用方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种酸性土壤调理剂及制备方法和使用方法，调理剂成分为磷酸铵镁、磷酸钾镁和磷酸铵锌的混合物，各组分按重量比计，该调理剂含磷酸铵镁为70‑80％，含磷酸钾镁15‑20％，含磷酸铵锌为5‑10％。使用时，按调理剂与基肥重量比为1‑1.5的混匀，然后一起施用于土壤中。本土壤调理剂含有氮、磷、钾等作物需要的重要元素，以及中量元素镁和微量元素锌，可以有效提升土壤肥力，增加作物产量及品质；该调理剂为枸溶性物质，适宜于酸性土壤，尤其适宜于酸性重金属污染农田，可以钝化土壤中铅、镉、铬、铜等重金属元素，同时在一定程素上改善土壤pH。本调理剂使用方便，与作物基肥混合均匀后一起施用。

Description

一种酸性土壤调理剂及制备方法和使用方法
技术领域
本发明涉及农业肥料领域、土壤改良和环保污染治理等领域，具体来说涉及一种酸性土壤调理剂及制备方法和使用方法。
背景技术
近年来，由于化肥大量使用造成的土壤污染及肥力下降问题日益严重。目前肥料利用率普遍较低，施肥后大部分养分会流失，有研究表明，农业面源污染对环境的影响已超过工业污染，土壤污染也直接造成了农产品安全问题，对国民生活质量造成重大危害。在我国南方省份，土壤呈酸性，容易使重金属由稳定态向活化态转化，从而加重农田重金属污染，造成农产品重金属超标。
2014年4月17日《全国土壤污染状况调查公报》表明，全国土壤重金属总超标率达16.1％，耕地土壤重金属超标率达19.4％，每年因重金属污染导致粮食减产超过1000万吨，每年被重金属污染的粮食多达1200万吨，合计经济损失超过200亿元(且呈逐年增加趋势)。目前耕地重金属污染的面积和强度呈现持续增加趋势，2016年国家新出台了“土十条”。在这种大背景下，研究开发一种针对上述问题的新型土壤调理剂意义重大。
发明内容
本发明的目的为了克服上述技术存在的问题，提供一种效果好、使用方面的酸性土壤调理剂及制备方法和使用方法。本发明的土壤调理剂经过发明人的不懈努力和反复尝试，终于获得理想的效果，本发明的土壤调理剂具有以下三个特点：1)钝化土壤中铅、镉、铬、铜等重金属元素；2)改善酸性土壤pH；3)提供氮、磷、钾和中微量元素，具有肥效。
本发明需要解决的主要技术问题是通过以下方案实现的。
一种酸性土壤调理剂，由磷酸铵镁、磷酸钾镁和磷酸铵锌混合而成，各组分按重量比计，其特征在于：含磷酸铵镁为70-80％，含磷酸钾镁15-20％，含磷酸铵锌为5-10％。
一种酸性土壤调理剂的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
(1)将磷酸铵镁、磷酸钾镁和磷酸铵锌分别在研磨设备中进行研磨，并通过300-500目筛；
(2)按照磷酸铵镁、磷酸钾镁和磷酸铵锌重量比分别为70-80％、15-20％和5-10％的比例将三种组分加入混合设备中充分混合，制得调理剂。
所述的研磨设备为球磨机。
所述的混合设备为圆盘或滚筒造粒机。
一种上述酸性土壤调理剂的使用方法，其特征在于：使用时，按调理剂与基肥重量比为1-1.5的混匀，然后一起施用于土壤中。
所述的基肥为粒状或粉状。所述的基肥为尿素、碳酸氢铵、氯化铵、磷酸一氢铵、磷酸二氢铵、复合肥等常用化肥。
本发明的调理剂中组分来源丰富，成本较低。可以直接用工业原料进行合成，也可以从含磷、氮等废弃物中回收利用。例如在磷化工高浓度含磷含氮废水中加入镁盐制备磷酸铵镁。
本发明的调理剂的作用机理是通过以下途径实现的：枸溶性的磷酸铵镁、磷酸钾镁和磷酸铵锌粉末施用于土壤后，易于均匀分散在土壤结构体表面，在土壤酸性条件下，溶解出氮、磷、钾、镁和锌等作物必需的大量元素和中微量元素，从而改善土壤肥料状况；溶解出来的磷与土壤中游离态的重金属离子结合后，逐渐转化成稳定状态，安全存在土壤中，减少在农产品中的富集，提升农产品的品质。在碱性调理剂溶解的过程中，可以局部改善土壤的酸碱性，减少对作物根系的伤害，进一步降低土壤重金属的活化。除此之外，本发明的调理剂为缓溶型物质，可以长期存在于土壤之中，源源不断的改善土壤状况及提供养分，作用周期较长，在钝化重金属改良土壤的同时，与基肥可以很好的实现长效肥料与短效肥料的结合，提高作物产量和品质，一举多得。
本发明操作简便，使用方便，作用时间长，效果好。
具体实施方式
结合实施例对本发明作进一步描述。
实施例1
某南方稻田pH为5.06，土壤中总镉含量1.97mg·kg-1，是土壤环境质量标准GB15618-2008中土壤二级标准的7.9倍。设置水稻小区实验，对照组常规施肥，所施肥为颗粒状NPK复合肥，不加土壤调理剂。实验组在对照组的基础上，加入与NPK复合肥等量的土壤调理剂，调理剂为300目固体粉末，其中含磷酸铵镁为80％(重量比，下同)，含磷酸钾镁15％，含磷酸铵锌为5％。最终实验结果如下：实验组水稻产量比对照组平均增产7.8％；实验组糙米中镉含量为0.18mg·kg-1(以Cd计)，而对照组糙米中镉含量为0.35mg·kg-1时(食品安全国家标准GB2762-2012中，糙米镉含量限制值为0.2mg·kg-1)；实验组土壤pH平均上升了0.21个单位。
实施例2
某矿区稻田pH为5.32，土壤中总铅含量295.6mg·kg-1，是土壤环境质量标准GB15618-2008中土壤二级标准的3.7倍。设置水稻田间实验，对照组常规施肥，所施肥为磷酸二氢铵，不加土壤调理剂。实验组在对照组的基础上，加入重量为磷酸二氢铵1.5倍的土壤调理剂，调理剂为500目固体粉末，其中含磷酸铵镁为70％(重量比，下同)，含磷酸钾镁20％，含磷酸铵锌为10％。最终实验结果如下：实验组水稻产量比对照组平均增产10.5％；实验组糙米中铅含量为1.04mg·kg-1(以Pb计)，而对照组糙米中铅含量为3.83mg·kg-1时；实验组土壤pH平均上升了0.29个单位。
实施例3
某污水灌溉区稻田pH为5.20，土壤中总铬含量946.3mg·kg-1，是土壤环境质量标准GB 15618-2008中土壤二级标准的4.3倍。设置水稻田间实验，对照组常规施肥，所施基肥为有机肥加复合肥，不加土壤调理剂。实验组在对照组的基础上，加入重量为基肥1.3倍的土壤调理剂，调理剂为400目固体粉末，其中含磷酸铵镁为75％(重量比，下同)，含磷酸钾镁17％，含磷酸铵锌为8％。最终实验结果如下：实验组水稻产量比对照组平均增产9.8％；实验组糙米中铬含量为0.89mg·kg-1(以Cr计)，而对照组糙米中铬含量为1.46mg·kg-1时；实验组土壤pH平均上升了0.35个单位。

Claims (7)

1.一种酸性土壤调理剂，由磷酸铵镁、磷酸钾镁和磷酸铵锌混合而成，各组分按重量比计，其特征在于：含磷酸铵镁为70-80%，含磷酸钾镁15-20%，含磷酸铵锌为5-10%，制备方法如下：(1) 将磷酸铵镁、磷酸钾镁和磷酸铵锌分别在研磨设备中进行研磨，并通过300-500目筛；(2) 按照磷酸铵镁、磷酸钾镁和磷酸铵锌重量比分别为70-80%、15-20%和5-10%的比例将三种组分加入混合设备中充分混合，制得调理剂。
2.一种如权利要求1所述酸性土壤调理剂的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
(1) 将磷酸铵镁、磷酸钾镁和磷酸铵锌分别在研磨设备中进行研磨，并通过300-500目筛；
(2) 按照磷酸铵镁、磷酸钾镁和磷酸铵锌重量比分别为70-80%、15-20%和5-10%的比例将三种组分加入混合设备中充分混合，制得调理剂。
3.如权利要求2所述酸性土壤调理剂的制备方法，其特征在于：所述的磷酸铵镁、磷酸钾镁和磷酸铵锌为工业原料合成或废弃物回收利用。
4.如权利要求2所述酸性土壤调理剂的制备方法，其特征在于：所述的研磨设备为球磨机。
5.如权利要求2所述酸性土壤调理剂的制备方法，其特征在于：所述的混合设备为圆盘或滚筒造粒机。
6.一种如权利要求1所述酸性土壤调理剂的使用方法，其特征在于：使用时，按调理剂与基肥重量比为1-1.5混匀，然后一起施用于土壤中。
7.如权利要求6所述酸性土壤调理剂的使用方法，其特征在于：所述的基肥为粒状或粉状。
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