CN109180330A - 一种用于修复碱性土壤的肥料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种用于修复碱性土壤的肥料及其制备方法，涉及土壤改良技术领域，本发明的用于修复碱性土壤的肥料由以下重量份的原料组成：过磷酸钙10‑15份、甘蔗渣生物炭6‑12份、废蚕丝3‑8份、钙质膨润土4‑9份、中药剩渣6‑12份、松土精2‑6份、木醋液5‑10份、腐殖酸6‑12份、柠檬酸渣10‑20份、酸化秸秆5‑10份；本发明公开了一种用于修复碱性土壤的肥料，其中肥料配方科学合理，制备方法简单，针对碱性土壤进行修复，降低土壤碱性，同时改善土壤性状，疏松土壤，增加土壤肥力，使土壤碱化现象逐步得到改善，是一种兼顾碱性土壤调理剂和增值增效作用的修复性肥料。

Description

一种用于修复碱性土壤的肥料及其制备方法

【技术领域】

本发明涉及土壤改良技术领域，具体涉及一种用于修复碱性土壤的肥料及其制备方法。

【背景技术】

碱性土壤指土壤pH值大于7的土壤，亦即土壤溶液中的氢氧离子浓度大于氢离子浓度，实用上则指pH值在7.3以上的土壤。一般包括石灰质土、盐土和碱土三类。土壤的碱性反应是在土壤溶液中OH^-离子浓度超过H+离子浓度时反映出来的，溶液中OH-离子浓度的大小，表现了土壤碱性的强弱，或者说，pH值愈大，碱性愈强。土壤pH值小于7的为酸性土，土壤pH值大于7的为碱性土。我国土壤酸碱各异，长江以北多为中性，微碱性土；就城市来说有50余个城市有不同程度的盐碱土分布，如天津、德州、盘锦、连云港等市。南花北养的杜鹃、茶花、兰花、含笑、五针松、桅子等都属喜酸性土花卉，不采取改土措施，常常会造成植株生长不良，甚至死亡。碱性土壤是受自然条件和土壤内在因素的综合影响而形成的，其中干旱的气候和丰富的钙质为主要成因；过量地施用石灰和引灌碱质污水以及海水浸渍，也是某些碱性土壤形成原因之一。

为了改善碱性土壤的土壤结构、降低碱性土壤的土壤碱化度和pH值，主要采用物理改良、水利改良、生物改良，只能暂时性的改善碱性土壤，对作物的生长和产量影响并不大，而目前所拥有的化学改良虽然能够降低土壤的pH值，但是有的使用后会引起土壤中重金属及有害微量元素超标或者改良后的土壤中缺铁，种植的作物出现缺铁的现象，同样会影响作物的生长。

针对上述土壤改良难题，现急需发明一种综合性能高的碱性土壤专用肥料，从而来彻底解决碱性土壤改良困难的问题。

【发明内容】

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种用于修复碱性土壤的肥料及其制备方法，本发明公开了一种用于修复碱性土壤的肥料，其中肥料配方科学合理，制备方法简单，针对碱性土壤进行修复，降低土壤碱性，同时改善土壤性状，疏松土壤，增加土壤肥力，使土壤碱化现象逐步得到改善，是一种兼顾碱性土壤调理剂和增值增效作用的修复性肥料。

为了解决上述技术问题，本发明采用了如下的技术方案：

一种用于修复碱性土壤的肥料，所述肥料由以下重量份的原料组成：过磷酸钙10-15份、甘蔗渣生物炭6-12份、废蚕丝3-8份、钙质膨润土4-9份、中药剩渣6-12份、松土精2-6份、木醋液5-10份、腐殖酸6-12份、柠檬酸渣10-20份、酸化秸秆5-10份。

本发明中，进一步地，所述肥料由以下重量份的原料组成：过磷酸钙12份、甘蔗渣生物炭9份、废蚕丝6份、钙质膨润土7份、中药剩渣9份、松土精4份、木醋液7份、腐殖酸9份、柠檬酸渣15份、酸化秸秆7份。

本发明中，进一步地，所述酸化秸秆通过以下方法得到：将秸秆破碎成渣，然后投入罐内，上面用石板施压，放置时间2-3天；然后向罐中加入酸化菌剂和发酵菌剂，再加水至淹没酸化原料，用塑料膜覆盖容器、封口，保持罐内的温度为8-12℃，保温时间25-35天，得到酸化物，将罐内酸化物取出，烘干至含水量达到20-25％，即可得到所述酸化秸秆。

本发明中，进一步地，所述酸化菌剂为含乳酸菌75-85％液体菌剂，添加量为秸秆总量的3-6％。

本发明中，进一步地，所述发酵菌剂是由质量比为3-5:2-3:1:3的酵母菌、黄色瘤胃球菌、黑曲霉、丝状真菌里氏木霉混合组成，添加量为秸秆总量的2-4％。

本发明中，进一步地，所述甘蔗渣生物炭通过以下方法得到：将甘蔗渣进行烘干、粉碎，然后先以3-5℃/min的速率升温到380-410℃，保温30-55分钟，再以1-2℃/min的速率升温到500-580℃，保温1.5-3.5小时，最后冷却至室温，制得甘蔗渣生物炭。

本发明中，进一步地，所述腐殖酸通过以下方法得到：a.将农林废弃物预处理切断、除尘，分离出木质素原液，并产生秸秆轻灰；b.将木质素原液中加入10-100ppm的Ca(OH)₂絮凝沉淀，得到生化木素上清液，将生化木素上清液过滤，经膜浓缩和多效蒸发，再经过喷雾干燥后，得到木质素；c.将微生物发酵剂加入水中搅拌均匀，得到微生物发酵剂稀释液；d.将秸秆轻灰和木质素混合，加入二者重量0.3-0.6倍的污泥混匀，喷洒上微生物发酵剂稀释液进行发酵，即可得到腐殖酸。

本发明还提供上述一种用于修复碱性土壤的肥料的制备方法，包括以下步骤：

(1)混合堆垛：取甘蔗渣生物炭、废蚕丝、中药剩渣、木醋液、腐殖酸、柠檬酸渣、酸化秸秆充分混合，加水搅拌至混合物料的含水量为50-60％，将搅拌好的混合物料堆积成垛堆，并用透气性良好的物品盖好；

(2)发酵：将步骤(1)中的混合物料于55-65℃下发酵8-12天，得到腐熟物料，将腐熟物料进行干燥，至含水量为25-35％，得到发酵肥料；

(3)在步骤(2)所制得的发酵肥料中加入过磷酸钙、松土精，搅拌均匀后，干燥，研磨成粉，即得。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

1.本发明公开了一种用于修复碱性土壤的肥料，其中肥料配方科学合理，制备方法简单，针对碱性土壤进行修复，降低土壤碱性，同时改善土壤性状，疏松土壤，增加土壤肥力，使土壤碱化现象逐步得到改善，是一种兼顾碱性土壤调理剂和增值增效作用的修复性肥料。

2.本发明的肥料中木醋液、腐殖酸、柠檬酸渣、酸化秸秆能够改变土壤理化性质，显著增加土壤有效态养分含量，提高土不仅对碱性土壤实施生态改良，而且还可以增加了土壤的有机质、改善土壤的土质结构和理化性质，具有生态环保、成本低廉、便捷高效、可操作性强的优；在采用酸性成分以降低土壤碱性的基础上，同时配合科学的原料起到缓冲剂的作用，不仅可以在短时间内即可很快改变土壤的pH值，而且可以使土壤的pH值保持稳定且维持时间长，在长期的pH值维持期间内，因其作用温和稳定，可以保证对植物或作物基本不存在伤害性的影响；另外，本发明的原料环境友好度高，不会造成对环境的污染。

3.本发明的修复碱性土壤的肥料中含有甘蔗渣生物炭成分，甘蔗渣中主要含有纤维素、还原糖等成分，对甘蔗渣进行预处理后可以降低木质素和半纤维素，有力增强甘蔗渣生物炭的活性，从而更好的与废蚕丝、钙质膨润土聚合，反应效率高，形成网状结构，具有吸水和缓释效果，能够增加肥效期，改善土壤微生态环境，保持土壤肥力，减少施肥或二次追肥，提高其利用率；另一方面，也为甘蔗渣的应用寻求了一个新的途径，提高了甘蔗渣的利用率。

【具体实施方式】

下面的实施例可以帮助本领域的技术人员更全面地理解本发明，但不可以以任何方式限制本发明。

实施例1

本实施例所提供的一种用于修复碱性土壤的肥料由以下重量份的原料组成：过磷酸钙10份、甘蔗渣生物炭6份、废蚕丝3份、钙质膨润土4份、中药剩渣6份、松土精2份、木醋液5份、腐殖酸6份、柠檬酸渣10份、酸化秸秆5份。

本实施例还提供上述一种用于修复碱性土壤的肥料的制备方法，包括以下步骤：

(一)制备酸化秸秆

将秸秆破碎成渣，然后投入罐内，上面用石板施压，放置时间2天；然后向罐中加入酸化菌剂和发酵菌剂，再加水至淹没酸化原料，用塑料膜覆盖容器、封口，保持罐内的温度为8℃，保温时间25天，得到酸化物，将罐内酸化物取出，烘干至含水量达到20％，即可得到所述酸化秸秆；其中，酸化菌剂为含乳酸菌75％液体菌剂，添加量为秸秆总量的3％；发酵菌剂是由质量比为3:2:1:3的酵母菌、黄色瘤胃球菌、黑曲霉、丝状真菌里氏木霉混合组成，添加量为秸秆总量的2％；

(二)制备甘蔗渣生物炭

将甘蔗渣进行烘干、粉碎，然后先以3℃/min的速率升温到380℃，保温30分钟，再以1℃/min的速率升温到500℃，保温1.5小时，最后冷却至室温，制得甘蔗渣生物炭；

(三)制备腐殖酸

a.将农林废弃物预处理切断、除尘，分离出木质素原液，并产生秸秆轻灰；b.将木质素原液中加入10ppm的Ca(OH)₂絮凝沉淀，得到生化木素上清液，将生化木素上清液过滤，经膜浓缩和多效蒸发，再经过喷雾干燥后，得到木质素；c.将微生物发酵剂加入水中搅拌均匀，得到微生物发酵剂稀释液；d.将秸秆轻灰和木质素混合，加入二者重量0.3倍的污泥混匀，喷洒上微生物发酵剂稀释液进行发酵，即可得到腐殖酸；

(四)制备用于修复碱性土壤的肥料

(1)混合堆垛：取甘蔗渣生物炭、废蚕丝、中药剩渣、木醋液、腐殖酸、柠檬酸渣、酸化秸秆充分混合，加水搅拌至混合物料的含水量为50％，将搅拌好的混合物料堆积成垛堆，并用透气性良好的物品盖好；

(2)发酵：将步骤(1)中的混合物料于55℃下发酵8天，得到腐熟物料，将腐熟物料进行干燥，至含水量为25％，得到发酵肥料；

(3)在步骤(2)所制得的发酵肥料中加入过磷酸钙、松土精，搅拌均匀后，干燥，研磨成粉，即得。

实施例2

本实施例所提供的一种用于修复碱性土壤的肥料由以下重量份的原料组成：过磷酸钙12份、甘蔗渣生物炭9份、废蚕丝6份、钙质膨润土7份、中药剩渣9份、松土精4份、木醋液7份、腐殖酸9份、柠檬酸渣15份、酸化秸秆7份。

本实施例还提供上述一种用于修复碱性土壤的肥料的制备方法，包括以下步骤：

(一)制备酸化秸秆

将秸秆破碎成渣，然后投入罐内，上面用石板施压，放置时间2天；然后向罐中加入酸化菌剂和发酵菌剂，再加水至淹没酸化原料，用塑料膜覆盖容器、封口，保持罐内的温度为10℃，保温时间30天，得到酸化物，将罐内酸化物取出，烘干至含水量达到22％，即可得到所述酸化秸秆；其中，酸化菌剂为含乳酸菌80％液体菌剂，添加量为秸秆总量的4％；发酵菌剂是由质量比为4:2:1:3的酵母菌、黄色瘤胃球菌、黑曲霉、丝状真菌里氏木霉混合组成，添加量为秸秆总量的3％；

(二)制备甘蔗渣生物炭

将甘蔗渣进行烘干、粉碎，然后先以4℃/min的速率升温到400℃，保温42分钟，再以1.5℃/min的速率升温到540℃，保温2.5小时，最后冷却至室温，制得甘蔗渣生物炭；

(三)制备腐殖酸

a.将农林废弃物预处理切断、除尘，分离出木质素原液，并产生秸秆轻灰；b.将木质素原液中加入55ppm的Ca(OH)₂絮凝沉淀，得到生化木素上清液，将生化木素上清液过滤，经膜浓缩和多效蒸发，再经过喷雾干燥后，得到木质素；c.将微生物发酵剂加入水中搅拌均匀，得到微生物发酵剂稀释液；d.将秸秆轻灰和木质素混合，加入二者重量0.5倍的污泥混匀，喷洒上微生物发酵剂稀释液进行发酵，即可得到腐殖酸；

(四)制备用于修复碱性土壤的肥料

(1)混合堆垛：取甘蔗渣生物炭、废蚕丝、中药剩渣、木醋液、腐殖酸、柠檬酸渣、酸化秸秆充分混合，加水搅拌至混合物料的含水量为55％，将搅拌好的混合物料堆积成垛堆，并用透气性良好的物品盖好；

(2)发酵：将步骤(1)中的混合物料于60℃下发酵10天，得到腐熟物料，将腐熟物料进行干燥，至含水量为30％，得到发酵肥料；

(3)在步骤(2)所制得的发酵肥料中加入过磷酸钙、松土精，搅拌均匀后，干燥，研磨成粉，即得。

实施例3

本实施例所提供的一种用于修复碱性土壤的肥料由以下重量份的原料组成：过磷酸钙15份、甘蔗渣生物炭12份、废蚕丝8份、钙质膨润土9份、中药剩渣12份、松土精6份、木醋液10份、腐殖酸12份、柠檬酸渣20份、酸化秸秆10份。

本实施例还提供上述一种用于修复碱性土壤的肥料的制备方法，包括以下步骤：

(一)制备酸化秸秆

将秸秆破碎成渣，然后投入罐内，上面用石板施压，放置时间3天；然后向罐中加入酸化菌剂和发酵菌剂，再加水至淹没酸化原料，用塑料膜覆盖容器、封口，保持罐内的温度为12℃，保温时间35天，得到酸化物，将罐内酸化物取出，烘干至含水量达到25％，即可得到所述酸化秸秆；其中，酸化菌剂为含乳酸菌85％液体菌剂，添加量为秸秆总量的6％；发酵菌剂是由质量比为5:3:1:3的酵母菌、黄色瘤胃球菌、黑曲霉、丝状真菌里氏木霉混合组成，添加量为秸秆总量的4％；

(二)制备甘蔗渣生物炭

将甘蔗渣进行烘干、粉碎，然后先以5℃/min的速率升温到410℃，保温55分钟，再以2℃/min的速率升温到580℃，保温3.5小时，最后冷却至室温，制得甘蔗渣生物炭；

(三)制备腐殖酸

a.将农林废弃物预处理切断、除尘，分离出木质素原液，并产生秸秆轻灰；b.将木质素原液中加入100ppm的Ca(OH)₂絮凝沉淀，得到生化木素上清液，将生化木素上清液过滤，经膜浓缩和多效蒸发，再经过喷雾干燥后，得到木质素；c.将微生物发酵剂加入水中搅拌均匀，得到微生物发酵剂稀释液；d.将秸秆轻灰和木质素混合，加入二者重量0.6倍的污泥混匀，喷洒上微生物发酵剂稀释液进行发酵，即可得到腐殖酸；

(四)制备用于修复碱性土壤的肥料

(1)混合堆垛：取甘蔗渣生物炭、废蚕丝、中药剩渣、木醋液、腐殖酸、柠檬酸渣、酸化秸秆充分混合，加水搅拌至混合物料的含水量为60％，将搅拌好的混合物料堆积成垛堆，并用透气性良好的物品盖好；

(2)发酵：将步骤(1)中的混合物料于65℃下发酵12天，得到腐熟物料，将腐熟物料进行干燥，至含水量为35％，得到发酵肥料；

(3)在步骤(2)所制得的发酵肥料中加入过磷酸钙、松土精，搅拌均匀后，干燥，研磨成粉，即得。

对照实验

为了进一步说明本发明用于修复碱性土壤的肥料的实用价值，申请人做一下对比试验：

第一组：本发明实施例2所述的用于修复碱性土壤的肥料及其制备方法；

第二组：去掉废蚕丝、钙质膨润土和甘蔗渣生物炭，其他方式严格按照实施例2进行；

第三组：去掉腐殖酸及其它的制备方法，其他方式严格按照实施例2进行；

第四组：去掉酸化秸秆及其它的制备方法，其他方式严格按照实施例2进行；

空白对照组：不进行处理

实验土壤为相邻的大小均为1亩的4块地，初始pH值为9.9，将以上几组制备得到的肥料各2kg，分别撒施在一块地中，对照组不撒施。检测撒施15天、30天、45天后地的pH值，检测结果如表1所示。

表1检测结果

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施方案对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims (8)

1.一种用于修复碱性土壤的肥料，其特征在于，所述肥料由以下重量份的原料组成：过磷酸钙10-15份、甘蔗渣生物炭6-12份、废蚕丝3-8份、钙质膨润土4-9份、中药剩渣6-12份、松土精2-6份、木醋液5-10份、腐殖酸6-12份、柠檬酸渣10-20份、酸化秸秆5-10份。

2.根据权利要求1所述的一种用于修复碱性土壤的肥料，其特征在于，所述肥料由以下重量份的原料组成：过磷酸钙12份、甘蔗渣生物炭9份、废蚕丝6份、钙质膨润土7份、中药剩渣9份、松土精4份、木醋液7份、腐殖酸9份、柠檬酸渣15份、酸化秸秆7份。

3.根据权利要求1所述的一种用于修复碱性土壤的肥料，其特征在于，所述酸化秸秆通过以下方法得到：将秸秆破碎成渣，然后投入罐内，上面用石板施压，放置时间2-3天；然后向罐中加入酸化菌剂和发酵菌剂，再加水至淹没酸化原料，用塑料膜覆盖容器、封口，保持罐内的温度为8-12℃，保温时间25-35天，得到酸化物，将罐内酸化物取出，烘干至含水量达到20-25％，即可得到所述酸化秸秆。

4.根据权利要求2所述的一种用于修复碱性土壤的肥料，其特征在于，所述酸化菌剂为含乳酸菌75-85％液体菌剂，添加量为秸秆总量的3-6％。

5.根据权利要求2所述的一种用于修复碱性土壤的肥料，其特征在于，所述发酵菌剂是由质量比为3-5:2-3:1:3的酵母菌、黄色瘤胃球菌、黑曲霉、丝状真菌里氏木霉混合组成，添加量为秸秆总量的2-4％。

6.根据权利要求1所述的一种用于修复碱性土壤的肥料，其特征在于，所述甘蔗渣生物炭通过以下方法得到：将甘蔗渣进行烘干、粉碎，然后先以3-5℃/min的速率升温到380-410℃，保温30-55分钟，再以1-2℃/min的速率升温到500-580℃，保温1.5-3.5小时，最后冷却至室温，制得甘蔗渣生物炭。

7.根据权利要求1所述的一种用于修复碱性土壤的肥料，其特征在于，所述腐殖酸通过以下方法得到：a.将农林废弃物预处理切断、除尘，分离出木质素原液，并产生秸秆轻灰；b.将木质素原液中加入10-100ppm的Ca(OH)₂絮凝沉淀，得到生化木素上清液，将生化木素上清液过滤，经膜浓缩和多效蒸发，再经过喷雾干燥后，得到木质素；c.将微生物发酵剂加入水中搅拌均匀，得到微生物发酵剂稀释液；d.将秸秆轻灰和木质素混合，加入二者重量0.3-0.6倍的污泥混匀，喷洒上微生物发酵剂稀释液进行发酵，即可得到腐殖酸。

8.根据权利要求1-7任一项所述的一种用于修复碱性土壤的肥料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)混合堆垛：取甘蔗渣生物炭、废蚕丝、中药剩渣、木醋液、腐殖酸、柠檬酸渣、酸化秸秆充分混合，加水搅拌至混合物料的含水量为50-60％，将搅拌好的混合物料堆积成垛堆，并用透气性良好的物品盖好；

(2)发酵：将步骤(1)中的混合物料于55-65℃下发酵8-12天，得到腐熟物料，将腐熟物料进行干燥，至含水量为25-35％，得到发酵肥料；

(3)在步骤(2)所制得的发酵肥料中加入过磷酸钙、松土精，搅拌均匀后，干燥，研磨成粉，即得。