CN108795434A - 生物半焦粉制备次生盐渍化和板结土壤调理剂及其使用方法 - Google Patents

Abstract

生物半焦粉制备次生盐渍化和板结土壤调理剂及其使用方法，将湿润剂改性的生物半焦粉碎，生物半焦粉与3％‑20％微生物菌肥混合负载均匀后，再与10％‑30％的腐植酸混合均匀，密封包装，即得到次生盐渍化和板结土壤调理剂。使用时，在前一年的秋季或当年春季整地前将次生盐渍化和板结土壤调理剂均勻抛洒在次生盐渍化和板结土地表面，利用旋耕机混合，实现土壤调理剂在耕层内的均勻混合，为退化土壤的改良提供了一条绿色低成本途径。

Description

生物半焦粉制备次生盐渍化和板结土壤调理剂及其使用方法

1.技术领域

本发明提供的生物半焦粉制备次生盐渍化和板结土壤调理剂及其使用方法，涉及退化土壤的修复治理，尤其涉及次生盐渍化和板结土壤土壤的修复。

2.背景技术

由于设施栽培(主要是塑料大棚、日光温室和地膜覆盖技术)在我国蔬菜和其他重要经济作物的反季节和跨地区种植中所起的重要作用，设施农业在全国各地得到了大面积的推广应用，栽培面积从1981 年的0.72万hm2发展到现今的210万hm2，占世界设施栽培面积的70％，成为世界上设施栽培面积及其总产量最大的国家。然而与当前设施栽培迅猛发展所不相适应的是在设施栽培系统中，至今尚无一套与之相适宜的土肥管理措施。由于温室、大棚等栽培条件下的土壤缺少雨水淋洗，且温度、湿度、通气状况和水肥管理等均与露地栽培有较大差别，加之设施栽培又长期处于高集约化、高复种指数、高肥料施用量的生产状态下，施入的多余肥料则全部残留于土壤中并逐年累积；设施土壤的温度相对较高，土壤蒸发量大，盐分离子便会随着土壤水分的向上运动而逐渐向表层迁移、积聚，其特殊的生态环境与不合理的水肥管理措施导致了土壤次生盐渍化、养分不平衡、土壤酸化等诸多生产问题的产生，其中最为突出的是土壤次生盐渍化，它不仅直接危害作物的正常生长，而且也易引发其他相关生产问题。另外土壤表层因缺乏有机质，影响微生物的活性，土壤团粒结构在灌水或降雨等外因作用下结构破坏，土料分散，干燥后受内聚力作用使土面变硬板结，土壤保水、保肥能力及通透性降低，致使土壤缺少氧气，土壤间隙小，植物的根呼吸受阻，倒置根系生长不良、生理问题增多、抗性下降等现象，这也是我国土壤退化和低产的重要因素之一。因此通过外加能够促进土壤水稳性团粒结构快速增加和有益微生物快速繁殖、提高土壤通透性的土壤调理剂是改良次生盐渍化和板结土壤成本最低、最为有效的措施。

生物半焦粉无论在低温或高温下都有很好的稳定性，比表面积大，具有稳定的形貌结构和部分腐植酸活性官能团，施入土壤中还可起到保肥、保水和促进作物生长、增产的作用。将生物半焦粉作为土壤改良剂、肥料缓释载体备受世人关注。

腐植酸是动、植物的残骸经过微生物的分解和转化以及地球物理化学的一系列过程而形成的一类大分子有机弱酸混合物，保持了各种结构成分的自然状态和生物活性及其丰富的官能团，如芳香环、共轭双键、羟基、羧基、酚羟基、羰基等。有利于土壤具备良好的通透性，提高土壤保水、保肥、保温、透气性。当腐植酸和微生物作用时可放出能量，在早春或晚秋时有利于作物的抗寒能力。

虽然近年来世界各国加大对次生盐渍化和板结土壤退化土地的治理改良力度，并取得一定成效，但土地退化依然严重。近年来，各种土壤改良剂相继问世，并为退化土壤做出了很大的贡献。现有技术中大多以PAM为主要改良剂，尽管具有一定的应用成效，但是存在PAM用量大、成本高，易导致土壤结皮等缺点。也有采用腐植酸与微生物菌剂复合制得的沙退化土壤修复制剂(CN101182418A)，于开春后夏季到来前开沟覆盖施用于种植甘草的沙退化土壤中，并经过1-2年的田间管理。该技术的缺点在于微生物菌剂分散性差，使用不便；采用沟施土壤修复制剂，不能均勻改善土壤的理化性质。也有使用丙烯酸为主要成分的土壤改良保墒剂(CN 1597844A)，但丙烯酸为化学制剂，不但成本较高且有潜在的二次污染风险，并且不具有增加土壤团粒结构的作用。因此，寻求科学有效、应用前景广泛的改善次生盐渍化和板结土壤团粒结构，增加沙质土壤水稳定性团聚体的含量和有益微生物快速繁殖，提高保水保肥通透性性能的技术方法十分迫切。

3.发明内容

本发明的目的是为了克服现有次生盐渍化和板结土壤土壤修复技术的不足而发明的一种生物半焦粉制备次生盐渍化和板结土壤调理剂及其使用方法，既能通过生物半焦粉湿润剂改性，提高半焦粉与土壤和微生物菌肥的亲和性；生物半焦粉负载微生物菌肥，提高了菌肥在土壤中的分散度和均匀度，降低了使用量；腐植酸丰富的活性官能团和土壤胶体性能，便于改善沙质土壤团粒结构，加之改良土壤的作用作用，大大提高了次生盐渍化和板结土壤水稳定性团聚体含量，保水保肥通透性性能增加。

本发明的技术方案：

生物半焦粉制备次生盐渍化和板结土壤调理剂及其使用方法，将0.1％-2％的湿润剂配成水溶液与生物半焦混合均匀后粉碎成1-0.2mm的细粉，再将3％-20％微生物菌肥均匀负载在改性生物半焦粉上，低温干燥或晾干；负载微生物菌肥的生物半焦粉与10％-30％的腐植酸混合均匀，密封包装，即得到次生盐渍化和板结土壤调理剂。

其中，湿润剂为阴离子型表面活性剂、非离子型表面活性剂和硅醇类非离子表面活性剂以及表面张力小并能与水混溶的溶剂，包括乙醇、丙二醇、甘油、二甲基亚砜等中的一种或多种混合物；阴离子型表面活性剂包括烷基硫酸盐、磺酸盐、脂肪酸或脂肪酸酯硫酸盐、羧酸皂类、磷酸酯等；非离子型表面活性剂包括聚氧乙烯烷基酚醚，聚氧乙烯脂肪醇醚，聚氧乙烯聚氧丙烯嵌段共聚物等。

微生物菌肥为芽孢杆菌、酿酒酵母、米曲霉菌、根瘤菌、自生固氮菌、磷细菌、及活性酶、蛋白酶、植物激酶等中的一种或多种。

腐植酸为糖蜜发酵物干粉、腐植酸铵、腐植酸钾、腐植酸钠中的一种或多种。

次生盐渍化和板结土壤调理剂使用时，在前一年的秋季或当年春季整地前，按20Kg/亩-100Kg/亩将次生盐渍化和板结土壤调理剂均勻抛洒在次生盐渍化和板结化土地表面，利用旋耕机混合，实现次生盐渍化和板结土壤调理剂在耕层内的均勻混合，为次生盐渍化和板结土壤的改良提供了一条低成本高效绿色修复途径。

本发明将结合实施例来详细叙述本发明的特点。

5.具体实施方式

实施例1，将0.5％的硅醇类非离子表面活性剂配成2％的水溶液，与生物质热解半焦拌合均匀后利用棍式粉碎机粉碎成0.5mm左右的细粉，再将5％含有芽孢杆菌、根瘤菌、自生固氮菌和磷细菌的微生物菌肥溶液与改性生物半焦粉拌合均匀，微生物菌肥溶液负载在改性生物半焦粉上，低温烘干；负载微生物菌肥的生物半焦粉与20％的腐植酸铵混合均匀，密封包装，即得到次生盐渍化和板结土壤调理剂。

实施例2，将1％的甘油配成30％的水溶液，与生物质热解半焦喷撒拌合均匀后利用棍式粉碎机粉碎成0.8mm左右的细粉，再将10％含有酿酒酵母的微生物菌肥溶液与改性生物半焦粉拌合均匀，微生物菌肥溶液负载在改性生物半焦粉上，低温烘干；负载微生物菌肥的生物半焦粉与25％的糖蜜发酵物干粉混合均匀，密封包装，即得到次生盐渍化和板结土壤调理剂。

使用时，在前一年的秋季或当年春季整地前，按20Kg/亩将次生盐渍化和板结土壤调理剂均勻抛洒在次生盐渍化或板结土壤化土地表面，利用旋耕机混合，实现次生盐渍化和板结土壤调理剂在耕层内的均勻混合。

使用本发明次生盐渍化和板结土壤调理剂后，次生盐渍化或板结土壤土地大于0.2mm以上水稳性团粒增加30％以上，降低土壤容重，增大土壤孔隙度和通透性，提高了肥料的利用率，促进根系发育，从而提高了农作物的产量，减少农田成本，达到增加农民收入的目的。次生盐渍化土质改良后种植玉米，当年相比未施沙化土壤调理剂的对照增产25％，第二年增产30％，增产效果明显。

Claims (4)

1.生物半焦粉制备次生盐渍化和板结土壤调理剂及其使用方法，其特征是将0.1％-2％的湿润剂配成水溶液与生物半焦混合均匀后粉碎成1-0.2mm的细粉，再将3％-20％微生物菌肥均匀负载在改性生物半焦粉上，低温干燥或晾干；负载微生物菌肥的生物半焦粉与10％-30％的腐植酸混合均匀，密封包装，即得到次生盐渍化和板结土壤调理剂；使用时，在前一年的秋季或当年春季整地前，按20Kg/亩-100Kg/亩将次生盐渍化和板结土壤调理剂均勻抛洒在次生盐渍化和板结化土地表面，利用旋耕机混合，实现次生盐渍化和板结土壤调理剂在耕层内的均勻混合。

2.根据权利要求1所述的生物半焦粉制备次生盐渍化和板结土壤调理剂及其使用方法，其特征在于湿润剂为阴离子型表面活性剂、非离子型表面活性剂和硅醇类非离子表面活性剂以及表面张力小并能与水混溶的溶剂，包括乙醇、丙二醇、甘油、二甲基亚砜等中的一种或多种混合物；阴离子型表面活性剂包括烷基硫酸盐、磺酸盐、脂肪酸或脂肪酸酯硫酸盐、羧酸皂类、磷酸酯等；非离子型表面活性剂包括聚氧乙烯烷基酚醚，聚氧乙烯脂肪醇醚，聚氧乙烯聚氧丙烯嵌段共聚物等。

3.根据权利要求1所述的生物半焦粉制备次生盐渍化和板结土壤调理剂及其使用方法，其特征在于微生物菌肥为芽孢杆菌、酿酒酵母、米曲霉菌、根瘤菌、自生固氮菌、磷细菌、及活性酶、蛋白酶、植物激酶等中的一种或多种。

4.根据权利要求1所述的生物半焦粉制备次生盐渍化和板结土壤调理剂及其使用方法，其特征在于腐植酸为糖蜜发酵物干粉、腐植酸铵、腐植酸钾、腐植酸钠中的一种或多种。