CN107915548A

CN107915548A - 农用保水松土土壤调理剂及其制备方法

Info

Publication number: CN107915548A
Application number: CN201711066132.4A
Authority: CN
Inventors: 张敏; 陈彬; 石朋飞; 阚学飞; 穆光远
Original assignee: Shenzhen Batian Ecotypic Engineering Co Ltd
Current assignee: Shenzhen Batian Ecotypic Engineering Co Ltd
Priority date: 2017-11-02
Filing date: 2017-11-02
Publication date: 2018-04-17

Abstract

本发明公开了一种农用保水松土土壤调理剂及其制备方法，调理剂成分包括：硝酸铵钙20～55份、磷酸一铵0.1～10份、硫酸铵0.1～5份、腐殖酸钾10～35份、聚丙烯酰胺0.1～1份、生物酵素0.1～3份、氧化镁0.5～2份、黄腐酸钾2～6份、膨润土5～10份、轻质碳酸钙5～10份。本发明的农用保水松土土壤调理剂性质稳定，从改善土壤微生态环境、疏松板结土壤、改善土壤物理性状等多方面手段相结合，最终可提高肥料利用率和农作物产量及品质，并避免长期使用只含有大量元素的复混肥料所造成的营养元素比例失调、土壤营养结构变化的问题，具有很高的社会效益、经济效益和生态效益。

Description

农用保水松土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技术领域，尤其涉及一种农用保水松土土壤调理剂及其制备方法。

背景技术

粮食和经济作物的正常生长发育有赖于良好的土壤环境，中性土壤环境最有利于大多数植物的生长，过酸和过碱的环境不利于大多数植物的正常生长。据中国农科院土壤肥料研究所近年来在全国的田间定位实验与调查显示，我国各主要农区种植中，粮食增产主要依赖大量施用化肥，土壤经过长时间的过量施肥、不合理耕作、过度种植、农用化学品的大量投入和沟渠设施老化，已经导致农田土壤普遍性的耕层变薄、养分非均衡化严重、土壤板结酸化、盐渍化增加，土壤生物性状退化，防旱排涝能力差，耕地土壤基础地力不断下降。因此，在种植中常需要对土壤进行调理改良。

当土壤中含有害物质过多，超过土壤自净能力，就会引起土壤组成、结构和功能发生变化，使土壤微生物活动受到抑制，有害物质或其分解产物在土壤中逐渐积累通过“土壤-植物-人体”间接被人体吸收，达到危害健康。我国主要的污染是乱用农药和化肥，破坏土壤结构，造成土壤板结，从而使土壤层生物学性质恶化，影响农作物产量和品质。对于污染土壤的改良的方法，比较常用的有水利改良、化学改良和生物改良。这些常规的改良手段，大多都是通过中和、调理土壤物质成分、结构，从而使土壤的成分和结构趋于平衡而利于种植；因此在改良的效果上，比较单一；并且后续种植中如果继续进行喷洒农药、施肥，改良效果并不能持久。

出于土壤调理效果和作用提升的目的，在传统的调理剂的基础上，越来越多的土壤改良功能的活性物质被添加在调理剂中使用，比如聚丙烯酰胺。CN201310570927.4号专利的保水松土肥料和CN106045766A号专利的农用松土复合肥及其制备方法与应用中都提出了聚丙烯酰胺水溶线性高分子聚合物的特性，添加在肥料和调理剂使用后，提高土壤的缓冲性能，改善土壤团粒结构，从而疏松土壤、土壤通透性，防止土壤板结，具有很好的松土保水效果。

但是上述调理剂在使用的过程中，由于聚丙烯酰胺一种水溶线性高分子聚合物分子特点，其很容易在热、盐、氧(化学氧化)环境中引起聚丙烯酰胺的降解，使得松土保水效果减弱且持续时间短，并且后续种植中如果继续进行喷洒农药、施肥，改良效果并不能持久。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种农用保水松土土壤调理剂及其制备方法，旨在深层调节土壤理化性质，改善土壤微生态环境。

为实现上述目的，本发明提供的农用保水松土土壤调理剂，包括各质量份的如下组分：

硝酸铵钙20～55份、磷酸一铵0.1～10份、硫酸铵0.1～5份、腐殖酸钾10～35份、聚丙烯酰胺0.1～1份、生物酵素0.1～3份、氧化镁0.5～2份、黄腐酸钾2～6份、膨润土5～10份、轻质碳酸钙5～10份。

在上述农用保水松土土壤调理剂配伍的基础上，本发明进一步还提出该农用保水松土土壤调理剂的制备方法，方法步骤包括：

按照上述土壤调理剂成分获取原料；

将原料成分混合后均匀磨粉，即得本发明的土壤调理剂。

本发明的上述土壤调理剂，结合了小分子有机质、生物酵素和聚丙烯酰胺保水剂三者优势，能使土壤中的微生物快速繁殖，以及促进形成土壤团粒结构，疏松板结土壤，大幅改善土壤微生态环境，使土壤会呼吸；并且能改善土壤物理性状，提高土壤含氧量、保水松土，促进作物生长、提高产量，还避免长期使用只含有大量元素的复混肥料所造成的营养元素比例失调，土壤营养结构变化的问题，具有很高的社会效益、经济效益和生态效益。

具体实施方式

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，做进一步说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明提供一种农用保水松土土壤调理剂，包括各质量份的如下组分：硝酸铵钙20～55份、磷酸一铵0.1～10份、硫酸铵0.1～5份、腐殖酸钾10～35份、聚丙烯酰胺0.1～1份、生物酵素0.1～3份、氧化镁0.5～2份、生化黄腐酸钾2～6份、膨润土5～10份、轻质碳酸钙5～10份。

本发明的土壤调理剂成分中，首先通过养料元素成分硝酸铵钙、磷酸一铵、硫酸铵、氧化镁等成分，直接补充补充土壤的营养元素，可以缓解由不合理耕作、过度种植引起的耕层变薄、养分非均衡化严重的问题。然后在土壤养分补充的基础上，进一步结合生物酵素、聚丙烯酰胺、活性腐殖质成分共同进一步深度调理土壤结构。其中，

生物酵素为经多种有益微生物菌群发酵，富含高活性有机质及微生物代谢产物的生物有机复合物。制备的过程已经多有报道，其中最重要地是其成分中含有有益微生物代谢产生的几十种酶，主要包括脂肪分解酶、氧化还原酶、糖化酶、纤维分解酶、蛋白质分解酶、尿素酶等若干种酶；这些酶具有的好气性发酵能力较强，可以迅速催化农作物秸秆、杂草、落叶等有机物质，并可以将其分解形成腐殖质；更重要地是具有分解页岩、沸石等及难溶矿物质以及分解化肥、农药的残留化学成分的能力，因此可以溶解土壤中被板结固化的营养成分，从而迅速改善土壤的理化性状，促进土壤养分的转化和植物对养分的吸收，并且能提高土壤的缓冲性能，能缓解因过量施肥造成的土壤次生盐渍化对作物的危害。生物酵素可以通过市售购买获取，技术人员根据产品性质的需求进行类型选择即可。

其次再辅助聚丙烯酰胺、活化黄腐酸钾、腐殖酸钾这些活性物质协同改善土壤物理性状。其中，

聚丙烯酰胺具有水溶线性高分子聚合物的结构，水溶性较好，絮凝能力强，可促进土壤微粒形成良好的团粒结构，改善土壤通透性，增加土壤孔隙度，降低土壤容重，有效的保水保肥。当然，本发明在实施中优选采用的聚丙烯酰胺分子量控制在1500万～1900万。

进一步活化黄腐酸钾、腐殖酸钾这两种活性有机质，施用于土壤中之后首先可以直接使土壤或通过植物使土壤增加有机质，激活土壤中的各种有益微生物，可在植物和微生物代谢物循环中其催化剂的作用，使土壤的生物效力增加。更重要地，其分子成分上作为微生物生长养分之外，在本发明中添加的目的是利用其分子结构的特性，一方面其本身是一种大分子胶体物质，具有比较强的吸水、蓄水功能，黏土颗粒吸水率一般在50～60％，而黄腐酸钾的胶体性质可以达到吸水率500～600％，施用于土壤之后，可以促进改善土壤的水分情况协调土壤中固、液、气三者比例，恢复由于土壤负担过重和化学污染而失去的天然胶质平衡，进而降低土壤板结度。另一方面，土壤板结的另一个原因是因为土壤中无机矿物质胶体占比较大(95％或更高)，且不太能通过人工措施改变，因此添加黄腐酸钾、腐殖酸钾这类有机成分使土壤内部的腐殖质酸类含量增加，成为土壤结构形成的粘结剂，提高土壤无机-有机复合度，增加了土壤大粒径水稳定团聚体，从而使土壤结构得到改善。

同时，本发明上述调理剂的搭配还在于有效给作物补碳，解决作物的碳饥饿。碳是植物最主要成份，约占植物体的50～55％，植物自然生长获取碳全部来自呼吸作用；但病态土壤在田间作物株间碳浓度(200ppm)和大气碳浓度(200～350ppm)较作物生长最佳碳浓度(1000ppm)低3～5倍，大棚中二氧化碳浓度更低，植物生长经常处于碳饥饿状态，农作物处于“亚健康”状态使得产量低。因此本发明中上述多种有机质成分，在土壤中是游离的活性有机碳，在作物种植时有效给作物补碳，

进一步调理剂中还搭配有膨润土和轻质碳酸钙，其中，膨润土是以蒙脱石为主要矿物成分的非金属矿产，蒙脱石结构是由两个硅氧四面体夹一层铝氧八面体组成的2：1型晶体结构，由于蒙脱石晶胞形成的层状结构存在某些阳离子，如Cu²⁺、Mg²⁺、Na⁺、K⁺等，且这些阳离子与蒙脱石晶胞的作用很不稳定，易被其它阳离子交换，故具有较好的离子交换性。这两种矿物质结合添加在调理剂使用后，一方面可以直接补充土壤中流失的硅、铝、钙等元素，与板结土壤中板结固化的铜锌离子之间发生离子相互交换，从而利于降低土壤的盐碱结块；并且这一阳离子交换能力，可使各种肥料以易吸收形式赋存于土壤中，实现养分和微量元素在土壤溶液与作物间的平衡交换。另一方面，这些物质具有非常良好多孔性，施用在土壤层之后吸收大量的水、肥、腐植酸、有机质，降低土壤的孔隙度与渗透性。

当然除上述之外，膨润土还能明显地降低土壤活性酸含量，从而提高土壤的pH值，缓解土壤酸化程度。基于本发明的上述实施效果和目的的要求，膨润土优选采用氢基膨润土(天然漂白土)，相比钠基膨润土和钙基膨润土的类型，氢基膨润土吸水后不收缩，且含有少量铁、镁、钙等微量元素，更适于土壤的理化调理。

本发明的上述土壤调理剂，结合了小分子有机质、生物酵素和聚丙烯酰胺保水三者优势，能使土壤中的微生物快速繁殖，以及促进形成土壤团粒结构，疏松板结土壤，大幅改善土壤微生态环境，使土壤会呼吸；并且能改善土壤物理性状，提高土壤含氧量、保水松土，促进作物生长、提高产量，还避免长期使用只含有大量元素的复混肥料所造成的营养元素比例失调，土壤营养结构变化的问题，具有很高的社会效益、经济效益和生态效益。

在本发明上述农用保水松土土壤调理剂配伍的基础上，本发明进一步还提出该农用保水松土土壤调理剂的制备方法，方法步骤采用：

S10，按照上述土壤调理剂成分获取原料；

S20，将原料成分混合后均匀磨粉，即得本发明的土壤调理剂。

本发明的农用保水松土土壤调理剂制备方法过程，生产工艺简单，反应条件温和，采用以生物酵素、聚丙烯酰胺保水剂、腐殖酸钾等为原料；结合生物酵素和聚丙烯酰胺的松土保水性能，简单加工制备成调理剂产品，施用后可提高肥料利用率和农作物产量及品质，并避免长期使用只含有大量元素的复混肥料所造成的营养元素比例失调，土壤营养结构变化的问题，具有很高的社会效益、经济效益和生态效益。

为使本发明上述农用保水松土土壤调理剂细节更利于本领域技术人员的理解和实施，以及验证本案所制备得到农用保水松土土壤调理剂的进步性效果，以下通过具体的实施例来对本案的上述内容进行举例说明。

实施例1

S10，按照如下成分比获取原料：硝酸铵钙20kg、磷酸一铵0.1kg、硫酸铵0.1kg、腐殖酸钾10kg、聚丙烯酰胺0.1kg、酵母酵素0.1kg、氧化镁0.5kg、生化黄腐酸钾2kg、膨润土5kg、轻质碳酸钙5kg；

S20，将步骤S10的全部原料你于衡水隆昌肥料造粒机械有限公司以商品名豹牌盘式搅拌机销售的搅拌机中混合均匀，得到混合物即为本实施例1的土壤调理剂。

实施例2

S10，按照如下成分比获取原料：硝酸铵钙55kg、磷酸一铵10kg、硫酸铵5kg、腐殖酸钾35kg、聚丙烯酰胺1kg、酵母酵素3kg、氧化镁2kg、生化黄腐酸钾6kg、氢基膨润土10kg、轻质碳酸钙10kg；

S20，将步骤S10的全部原料你于衡水隆昌肥料造粒机械有限公司以商品名豹牌盘式搅拌机销售的搅拌机中混合均匀，得到混合物即为本实施例2的土壤调理剂。

实施例3

S10，按照如下成分比获取原料：硝酸铵钙35kg、磷酸一铵4kg、硫酸铵3kg、腐殖酸钾20kg、聚丙烯酰胺1kg、生物酵素3kg、氧化镁1kg、生化黄腐酸钾4kg、膨润土6kg、轻质碳酸钙6kg；

S20，将步骤S10的全部原料你于衡水隆昌肥料造粒机械有限公司以商品名豹牌盘式搅拌机销售的搅拌机中混合均匀，得到混合物即为本实施例3的土壤调理剂。

为了体现验证本发明的农用保水松土土壤调理剂进步性效果，通过如下农化试验进行验证，试验方法：

在移栽幼苗前，对田块进行翻耕，并按下述方法设置两个处理：常规施肥(CK)、常规施肥+按照实施例1～3所述过程制备的土壤调理剂，每个处理重复四次，随机区组排列，每个种植小区面积为5m×5m＝25m²。

试验使用的常规肥料为金正大生态工程集团股份有限公司生产销售的商品名为金大地17～17～17复合肥，用量为基施50kg/亩。

种植的过程中记录植株的变化，并且种植之后对各个种植小区采摘的番茄果实品质、以及土壤土样进行检测，结果如下：

施用本发明实施例调理剂的土壤样品，相比对照组(CK)土壤容重增加23.5％，有机质提高12.3％，盐碱板结情况明显减轻，土壤理化性质得到改善，肥效可持续2～3年，甚至更久；番茄植株要比对比组，株高茎粗，叶片宽、厚、绿，产量提高29.6％，番茄含糖量提高13.5％，采收期延长5～7天，灌溉用水可节约20％以上。

从上述结果可以看出，本发明的农用保水松土土壤调理剂性质稳定，从改善土壤微生态环境、疏松板结土壤、改善土壤物理性状等多方面手段相结合，最终可提高肥料利用率和农作物产量及品质，并避免长期使用只含有大量元素的复混肥料所造成的营养元素比例失调，土壤营养结构变化的问题，具有很高的社会效益、经济效益和生态效益。

以上仅为本发明的优选实施例，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他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims

1.一种农用保水松土土壤调理剂，其特征在于，包括各质量份的如下组分：

2.如权利要求1所述的农用保水松土土壤调理剂，其特征在于，所述聚丙烯酰胺分子量为1500万～1900万。

3.如权利要求1或2所述的农用保水松土土壤调理剂，其特征在于，所述生物酵素为酵母酵素。

4.如权利要求1或2所述的农用保水松土土壤调理剂，其特征在于，所述膨润土为氢基膨润土。

5.如权利要求1或2所述的农用保水松土土壤调理剂，其特征在于，包括各质量份的如下组分：

硝酸铵钙20～35份、磷酸一铵0.1～4份、硫酸铵0.1～3份、腐殖酸钾10～20份、聚丙烯酰胺0.1～1份、生物酵素0.1～3份、氧化镁0.5～1份、黄腐酸钾2～4份、膨润土5～6份、轻质碳酸钙5～6份。

6.如权利要求1或2所述的农用保水松土土壤调理剂，其特征在于，包括各质量份的如下组分：

硝酸铵钙35～55份、磷酸一铵4～10份、硫酸铵3～5份、腐殖酸钾20～35份、聚丙烯酰胺0.1～1份、生物酵素0.1～3份、氧化镁1～2份、黄腐酸钾4～6份、膨润土6～10份、轻质碳酸钙6～10份。

7.一种根据权利要求1至6任一项所述农用保水松土土壤调理剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

按照权利要求1至6任一项所述的农用保水松土土壤调理剂成分获取原料；

将所述原料混合后均匀磨粉。