CN109369303A

CN109369303A - 多功能高活性土壤调理剂及其制备方法

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Publication number: CN109369303A
Application number: CN201811586073.8A
Authority: CN
Inventors: 孟宪英
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2018-12-25
Filing date: 2018-12-25
Publication date: 2019-02-22

Abstract

本发明公开了一种多功能高活性土壤调理剂及其制备方法，是在配料中加入硅藻土、海泡石粉、氧化镁、重过磷酸钙、氢氧化钙、腐植酸、盐酸溶液、碳酸氢铵、杀菌剂、作物生长调节剂及生物菌。其制备方法是采用酸析和氨化法实现腐植酸的活化处理，提高腐植酸活性功能团的数量，利用硅藻土、海泡石粉和重过磷酸钙特有的粘性作为成粒所需的粘合剂完成物料造粒，制成颗粒状的产品，解决了现有土壤调理剂为粉状不适应机械施用的问题。产品适用于改良不同土壤，营养全面，含量高，具有促进肥料增效，改良土壤理化性质，提高作物品质和产量，增强作物抗病能力的效果。

Description

多功能高活性土壤调理剂及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种土壤调理剂，具体涉及一种多功能高活性土壤调理剂及其制备方法。

背景技术

我国长期以来大量使用化学肥料，造成土壤含盐量过高，有害离子浓度过大，结构性差，易板结，土壤肥力下降，作物生长发育受到限制，土壤、水体污染曰益严重。改良土壤、保护生态环境已引起我国政府的高度重视。

现阶段改良土壤主要是使用土壤调理剂，目前绝大多数的土壤调理剂采用氢氧化钙调节酸性土壤，采用硫酸钙调节碱性土壤，产品功能单一；或者采用腐植酸，但由于目前腐植酸的制作方法大多数是利用风化煤、泥炭、褐煤等经破碎制取的原粉，腐植酸的活性功能团的功效不能真正展现，使用效果不理想。土壤调理剂产品基本上是简单掺混的粉状物料，在种肥同播已大面积普及的情况下，不能满足机械施肥。上述这些问题，造成我国土壤调理剂产品品质不高，难以适应不同农作物和土壤条件，不能有效提高肥料养分利用率和改良土壤结构，不能机械施用，增加了用工成本。

发明内容

本发明的目的是提供一种多功能高活性土壤调理剂，不但能提供作物所需的大量钙、镁、硅等中微量元素，还通过对腐植酸进行高活性处理，以提高活性功能团的数量，提高腐植酸的效果。达到提高养分利用率，改良土壤的效果。

本发明的另一目的是利用杀菌剂实现防虫治病，利用作物生长调节剂促进作物生长，利用生物菌活化、修复土壤，利用重过磷酸钙和氢氧化钙调节土壤的酸碱性。制成的产品具有功能全、效果好的特点。

本发明的进一步目的是利用现有的团粒法复合肥生产设备，制成颗粒状土壤调理剂，以满足机械施用的需要。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种多功能高活性土壤调理剂，硅藻土占总投入原料量的质量百分比10％～12％、海泡石粉占总投入原料量的质量百分比13％～20％、氧化镁占总投入原料量的质量百分比11％～15％、重过磷酸钙占总投入原料量的质量百分比10％～16％、氢氧化钙占总投入原料量的质量百分比10％～16％、腐植酸占总投入原料量的质量百分比12％～18％、质量百分比浓度25％盐酸溶液占总投入原料量的质量百分比3％～4.5％；碳酸氢铵占总投入原料量的质量百分比4％～6％、杀菌剂占总投入原料量的质量百分比7％～9％、作物生长调节剂占总投入原料量的质量百分比0.8％～1.2％、生物菌占总投入原料量的质量百分比4％～6％。

所述盐酸溶液与腐植酸的质量比为1∶4，碳酸氢铵与腐植酸的质量比为1∶3_。

所述杀菌剂为五氯硝基苯和多菌灵，质量比为1∶1。大量试验表明，五氯硝基苯和多菌灵对作物的苗期病害及土壤传染病害有较好的防治效果。

所述作物生长调节剂为复硝酚钠或赤霉素中的一种或两种组合，是强力细胞赋活剂，显著提高作物的抗逆能力。

所述生物菌为巨大芽孢杆菌和枯草芽孢杆菌中的一种或两种组合，均为土壤有益菌，具有活化、修复土壤，增进土壤肥力，利于作物吸收利用的功效。

最终产品粒度(1-4.5mm)≥98％，钙、镁、硅、磷总含量≥40％，有机质含量≥7％，所述百分比为质量百分比。

所述的多功能高活性土壤调理剂的制备方法，包括以下步骤：

7、一种如权利要求1所述的多功能高活性土壤调理剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)高活性腐植酸的制备(备用)

A、将经计量的腐植酸、盐酸溶液加入到密封的反应釜中，在充分搅拌下反应30～35min，反应温度控制在50℃-60℃，完成腐植酸的酸析处理，将腐植酸中难溶性的腐植酸钙、镁盐生成可溶性的钙、镁盐，并使腐植酸游离出来，实现了通过酸化提高腐植酸的活性：

B、将经计量的碳酸氢铵与步骤(A)制备的物料加入到搅拌罐中，均匀搅拌7～10min后进入氨化机氨化，氨化温度控制在40℃-50℃，氨化时间3-4h，利用碳酸氢铵遇热分解的特性，使分解出的氨与游离腐植酸结合成水溶性腐植酸铵，实现了通过氨化进一步提高腐植酸的活性。这一过程中氨化温度和时间特别重要，如果温度过高和时间过长会造成氨损失，降低氨化效果；如果温度低和时间过短反应不充分，同样达不到氨化效果；

(2)利用团粒法复合肥生产设备，将通过计量的硅藻土、海泡石粉、氧化镁、重过磷酸钙、氢氧化钙、杀菌剂、作物生长调节剂加入转鼓造粒机，与来自步骤(1)制备的高活性腐植酸完成造粒过程，利用硅藻土、海泡石粉和重过磷酸钙的粘性作为成粒所需的粘合剂，利用蒸汽作为成粒所需液相量，完成物料造粒过程；

(3)造粒后，物料进入烘干机，烘干机出口温度控制在45℃-55℃；

(4)烘干后，进行热筛分，超出标准的大颗粒经破碎机破碎和细料继续返回造粒，合格的产品颗粒进入冷却机；

(5)将制备好的生物菌液以雾化的方式喷洒到冷却机入口处的产品颗粒上，利用其自身的温度将生物菌液快速吸入，最终制成合格的土壤调理剂产品。生物菌液在冷却工序加入，可以利用产品颗粒在过干状态的强吸收性和自身温度，将菌液快速吸入成型的颗粒中。防止了由于干燥过程温度高、时间长杀死大量的生物菌，更好的保护了菌种，提高菌种的成活率。

本发明多功能高活性土壤调理剂及其制备方法与现有技术相比有如下优点：

1、本发明的产品营养全面，养分含量高，不但含有作物所需的大量钙、镁、硅、磷元素，还含有有机质、杀菌剂、作物生长调节剂和生物菌。产品具有活性高，促进肥料增效，增进土壤肥力，改良土壤理化性质，防虫治病，提高作物品质和产量，增强作物抗病能力的效果。

2、通过对腐植酸进行酸析和氨化处理，提高活性功能团的数量，提高腐植酸的效果，并将腐植酸中难溶性的腐植酸钙、镁盐生成作物可以吸收利用的可溶性钙、镁盐，并使这部分腐植酸游离出来，通过与氨化应，生成水溶性腐植酸铵。

3、本发明的产品配方调整灵活，生产品种多样，通过调整配料中重过磷酸钙和氢氧化钙的比例，可以制成改良不同土壤的产品。产品不但适用于改良酸性土壤，还能改良碱性土壤和中性土壤。

4、造粒过程中利用硅藻土、海泡石粉和重过磷酸钙特有的粘性作为成粒所需的粘合剂，制成颗粒状的产品，很好的解决了现有土壤调理剂为粉状不适应机械施用的问题。

5、本发明的产品利用现有的复合肥团粒法生产设备制作，只需要增加简单的辅助设备，实现了一机多用功能。

附图说明

图1是本发明的多功能高活性土壤调理剂制备方法流程图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明：

如图1所示，本发明的多功能高活性土壤调理剂，硅藻土占总投入原料量的质量百分比10％～12％、海泡石粉占总投入原料量的质量百分比13％～20％、氧化镁占总投入原料量的质量百分比11％～15％、重过磷酸钙占总投入原料量的质量百分比10％～16％、氢氧化钙占总投入原料量的质量百分比10％～16％、腐植酸占总投入原料量的质量百分比12％～18％、质量百分比浓度25％盐酸溶液占总投入原料量的质量百分比3％～4.5％；碳酸氢铵占总投入原料量的质量百分比4％～6％、杀菌剂占总投入原料量的质量百分比7％～9％、作物生长调节剂占总投入原料量的质量百分比0.8％～1.2％、生物菌占总投入原料量的质量百分比4％～6％。

所述盐酸溶液与腐植酸的质量比为1∶4，碳酸氢铵与腐植酸的质量比为1∶3。

所述杀菌剂为五氯硝基苯和多菌灵，质量比为1∶1。

所述作物生长调节剂为复硝酚钠和赤霉素中的一种或两种组合。

所述生物菌为巨大芽孢杆菌和枯草芽孢杆菌中的一种或两种组合。

(1)高活性腐植酸的制备(备用)

A、将经计量的腐植酸、盐酸溶液加入到密封的反应釜中，在充分搅拌下反应30～35min，反应温度控制在50℃-60℃，完成腐植酸的酸析处理，将腐植酸中难溶性的腐植酸钙、镁盐生成可溶性的钙、镁盐，并使腐植酸游离出来；

B、将经计量的碳酸氢铵与步骤(A)制备的物料加入到搅拌罐中，均匀搅拌7～10min后进入氨化机氨化，氨化温度控制在40℃-50℃，氨化时间3-4h，利用碳酸氢铵遇热分解的特性，使分解出的氨与游离腐植酸结合成水溶性腐植酸铵；

(2)利用团粒法复合肥生产设备，将通过计量的硅藻土、海泡石粉、氧化镁、重过磷酸钙、氢氧化钙、杀菌剂、作物生长调节剂加入转鼓造粒机，与来自步骤(1)制备的高活性腐植酸完成造粒过程，利用硅藻土、海泡石粉和重过磷酸钙的粘性作为成粒所需的粘合剂，利用蒸汽作为成粒所需液相量，完成物料造粒过程：

(5)将制备好的生物菌液以雾化的方式喷洒到冷却机入口处的产品颗粒上，利用其自身的温度将生物菌液快速吸入，最终制成合格的土壤调理剂产品。

本发明多功能高活性土壤调理剂及其制备方法的原理是：

腐植酸的活化就是将其不溶状态转化为可溶状态，并增加活性官能团数量，以提高腐植酸的效果。本发明利用盐酸与腐植酸进行酸析反应，将腐植酸中难溶性的腐植酸钙、镁盐生成可溶的氯化钙、氯化镁，成为作物能吸收利用的中微量元素，并使这部分腐植酸游离出来，再通过氨化反应生成水溶性腐植酸铵。

硅藻土、海泡石粉和重过磷酸钙即含有大量的硅、镁、钙、磷元素，又是促进造粒的原料，利用其特有的粘性作为成粒所需的粘合剂，制成颗粒状的产品。

下面通过实例对本发明作进一步的阐述：

实施例1

制备适用于改良酸性土壤：钙、镁、硅、磷含量40％，有机质含量9％的产品，以1吨产品原料消耗定额为例：

具体生产流程：

(1)盐酸溶液(质量百分比浓度25％，下同)37.5公斤，腐植酸(含有机质60％)150公斤加入到密封的反应釜中，在充分搅拌下反应32分钟，反应温度控制在57℃，完成腐植酸的酸析处理。

(2)将碳酸氢铵50公斤与步骤(1)制备的物料加入到搅拌罐中，均匀搅拌8min后进入氨化机，氨化温度控制在45℃，氨化时间3.5h，完成腐植酸的氨化处理。

(3)氨化后物料与经计量的硅藻土(含Si 56％)120公斤、海泡石粉(含Si 52％，Mg23％)134公斤、氧化镁(含Mg 60％)140公斤、重过磷酸钙(含Ca 35％，P2O5 42.5％)100公斤、氢氧化钙(含Ca 53.5％)150公斤、五氯硝基苯35公斤、多菌灵35公斤、赤霉素8.5公斤加入转鼓造粒机，完成物料造粒过程。

(4)造粒后物料进入干燥机，干燥35min，干燥机出口气体温度为50℃。

(5)烘干后物料分别经筛孔直径4.5mm粗筛筛分和2.0mm细筛筛分，粗筛后的大颗粒经破碎与细筛后的粉状物料一起返回转鼓造粒机，合格品进入冷却机。

(6)在冷却机入口，将枯草芽孢杆菌菌液(40公斤)以雾化的方式喷洒到调理剂颗粒上，冷却后进行包装，得到粒度为1-4.5mm的土壤调理剂。产品含钙(Ca)-镁(Mg)-硅(Si)-磷(p2o5)总养分含量40.93％，有机质含量9.0％。

实施例2

制备适用于改良碱性土壤：钙、镁、硅、磷含量44％，有机质含量7％的产品，以1吨产品原料消耗定额为例：

具体生产流程：

(1)盐酸溶液(质量百分比浓度25％，下同)30公斤，腐植酸(含有机质60％)120公斤加入到密封的反应釜中，在充分搅拌下反应30分钟，，反应温度控制在55℃，完成腐植酸的酸析处理。

(2)将碳酸氢铵40公斤与步骤(1)制备的物料加入到搅拌罐中，均匀搅拌8min后进入氨化机，氨化温度控制在42℃，氨化时间3.5h，完成腐植酸的氨化处理。

(3)氨化后物料与经计量的硅藻土(含Si 56％)100公斤、海泡石粉(含Si 52％，Mg23％)180公斤、氧化镁(含Mg 60％)120公斤、重过磷酸钙(含Ca 35％，P2O5 42.5％)160公斤、氢氧化钙(含Ca 53.5％)100公斤、五氯硝基苯40公斤、多菌灵40公斤、复硝酚钠10公斤加入转鼓造粒机，完成物料造粒过程。

(4)造粒后物料进入干燥机，干燥35min，干燥机出口气体温度为55℃。

(6)在冷却机入口，将巨大芽孢杆菌菌液(60公斤)以雾化的方式喷洒到调理剂颗粒上，冷却后进行包装，得到粒度为1-4.5mm的土壤调理剂。产品含钙(Ca)-镁(Mg)-硅(Si)-磷(p2o5)总养分含量44.05％，有机质含量7.2％。

实施例3

制备适用于改良中性土壤：钙、镁、硅、磷总含量43％，有机质含量7％的产品，以1吨产品原料消耗定额为例：

具体生产流程：

(3)氨化后物料与经计量的硅藻土(含Si 56％)120公斤、海泡石粉(含Si 52％，Mg23％)170公斤、氧化镁(含Mg 60％)110公斤、重过磷酸钙(含Ca 35％，P2O5 42.5％)130公斤、氢氧化钙(含Ca 53.5％)130公斤、五氯硝基苯45公斤、多菌灵45公斤、复硝酚钠5公斤、赤霉素5公斤加入转鼓造粒机，完成物料造粒过程。

(4)造粒后物料进入干燥机，干燥35min，干燥机出口气体温度为52℃。

(6)在冷却机入口，将巨大芽孢杆菌菌液(25公斤)和枯草芽孢杆菌菌液(25公斤)以雾化的方式喷洒到调理剂颗粒上，冷却后进行包装，得到粒度为1-4.5mm的土壤调理剂。产品含钙(Ca)-镁(Mg)-硅(Si)-磷(p2o5)总养分含量43.09％，有机质含量7.2％。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims

1.一种多功能高活性土壤调理剂，其特征在于，硅藻土占总投入原料量的质量百分比10%～12%、海泡石粉占总投入原料量的质量百分比13%～20%、氧化镁占总投入原料量的质量百分比11%～15%、重过磷酸钙占总投入原料量的质量百分比10%～16%、氢氧化钙占总投入原料量的质量百分比10%～16%、腐植酸占总投入原料量的质量百分比12%～18%、质量百分比浓度25%盐酸溶液占总投入原料量的质量百分比3%～4.5%；碳酸氢铵占总投入原料量的质量百分比4%～6%、杀菌剂占总投入原料量的质量百分比7%～9%、作物生长调节剂占总投入原料量的质量百分比0.8%～1.2% 、生物菌占总投入原料量的质量百分比4%～6%。

2.根据权利要求1所述的多功能高活性土壤调理剂，其特征在于，所述盐酸溶液与腐植酸的质量比为1：4，碳酸氢铵与腐植酸的质量比为1：3。

3.根据权利要求1所述的多功能高活性土壤调理剂，其特征在于，所述杀菌剂为五氯硝基苯和多菌灵，质量比为1：1。

4.根据权利要求1所述的多功能高活性土壤调理剂，其特征在于，所述作物生长调节剂为复硝酚钠或赤霉素中的一种或两种组合。

5.根据权利要求1所述的多功能高活性土壤调理剂，其特征在于，所述生物菌为巨大芽孢杆菌和枯草芽孢杆菌中的一种或两种组合。

6.根据权利要求1所述的多功能高活性土壤调理剂，其特征在于，最终产品粒度（1-4.5mm）≥98%，钙、镁、硅、磷总含量≥40%，有机质含量≥7%，所述百分比为质量百分比。

7.一种如权利要求1所述的多功能高活性土壤调理剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）高活性腐植酸的制备（备用）

A、将经计量的腐植酸、盐酸溶液加入到密封的反应釜中，在充分搅拌下反应30～35min，反应温度控制在50℃—60℃，完成腐植酸的酸析处理，将腐植酸中难溶性的腐植酸钙、镁盐生成可溶性的钙、镁盐，并使腐植酸游离出来；

B、将经计量的碳酸氢铵与步骤（A）制备的物料加入到搅拌罐中，均匀搅拌7～10min后进入氨化机氨化，氨化温度控制在40℃—50℃，氨化时间3—4h,利用碳酸氢铵遇热分解的特性，使分解出的氨与游离腐植酸结合成水溶性腐植酸铵；

（2）利用团粒法复合肥生产设备，将通过计量的硅藻土、海泡石粉、氧化镁、重过磷酸钙、氢氧化钙、杀菌剂、作物生长调节剂加入转鼓造粒机，与来自步骤（1）制备的高活性腐植酸完成造粒过程，利用硅藻土、海泡石粉和重过磷酸钙的粘性作为成粒所需的粘合剂，利用蒸汽作为成粒所需液相量，完成物料造粒过程；

（3）造粒后，物料进入烘干机，烘干机出口温度控制在45℃—55℃；

（4）烘干后，进行热筛分，超出标准的大颗粒经破碎机破碎和细料继续返回造粒，合格的产品颗粒进入冷却机；

（5）将制备好的生物菌液以雾化的方式喷洒到冷却机入口处的产品颗粒上，利用其自身的温度将生物菌液快速吸入，最终制成合格的土壤调理剂产品。