CN109627084A - 一种碳基矿物元土壤调节剂及其制备方法 - Google Patents

一种碳基矿物元土壤调节剂及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种碳基矿物元土壤调节剂及其制备方法，涉及土壤改良技术领域；一种碳基矿物元土壤调节剂，包括如下重量份的原料：海泡石粉40‑60份、干淤泥10‑25份、秸秆10‑20份、蛋壳粉10‑20份、生物菌剂1‑5份、生物炭2‑10份、氯元素3‑5份、钾元素2‑4份、铜元素0.2‑0.5份和水30‑45份。本发明还提出了上述碳基矿物元土壤调节剂的制备方法。本发明制得的碳基矿物元土壤调节剂可有效的改善土壤质量，提高作物对水分以及养料的吸收利用率；且可以消除土壤板结、疏松土壤以及降低土壤盐碱毒害；可有效的提高作物的产量和质量；有利于恢复土壤生态平衡。

Description

一种碳基矿物元土壤调节剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及土壤改良技术领域，尤其涉及一种碳基矿物元土壤调节剂及其制备方法。
背景技术
中国是农业大国；土地资源的绝对量大，但是按人平均占有的相对量少；近年来，随着农业不断发展；而农药、化肥的施用也随之增加；大量的使用农药化肥使耕地普遍出现土壤退化、耕层变浅、耕性变差、土壤贫瘠等现象；再加上水土流失、土地沙化和贫瘠化、灾害气候频繁、土壤质量下降，进一步造成种植土壤的质量下降；长此以往下去可使用的可耕地面积将会减少，对我国的农业生产带来一定的影响；因此，如何有效改良劣质土壤、消除土壤板结、疏松土壤以及充分利用有限的土地资源，是农业生产、生态建设与环境保护需要迫切解决的重大问题。
发明内容
为解决背景技术中存在的现有种植耕地土壤质量下降的技术问题，本发明提出一种碳基矿物元土壤调节剂及其制备方法，通过本发明提出的碳基矿物元土壤调节剂及其制备方法制得的土壤调节剂可有效的改善土壤质量，提高作物对水分以及养料的吸收利用率；且可以消除土壤板结、疏松土壤以及降低土壤盐碱毒害。
本发明提出的一种碳基矿物元土壤调节剂，包括如下重量份的原料：海泡石粉40-60份、干淤泥10-25份、秸秆10-20份、蛋壳粉10-20份、生物菌剂1-5份、生物炭2-10份、氯元素3-5份、钾元素2-4份、铜元素0.2-0.5份和水30-45份。
优选的，上述碳基矿物元土壤调节剂，包括如下重量份的原料：海泡石粉40份、干淤泥10份、秸秆10粉、蛋壳粉10份、生物菌剂1份、生物炭2份、氯元素3份、钾元素2份、铜元素0.2份和水30份。
优选的，上述碳基矿物元土壤调节剂，包括如下重量份的原料：海泡石粉48份、干淤泥20份、秸秆18份、蛋壳粉14份、生物菌剂3份、生物炭5份、氯元素3.5份、钾元素2份、铜元素0.3份和水35份。
优选的，上述碳基矿物元土壤调节剂，包括如下重量份的原料：海泡石粉60份、干淤泥25份、秸秆20份、蛋壳粉20份、生物菌剂5份、生物炭10份、氯元素5份、钾元素4份、铜元素0.5份和水45份。
优选的，生物菌剂中包含放线菌、固氮菌、硅酸盐菌、枯草芽孢杆菌、多粘类芽孢杆菌、木霉菌、酵母菌和光合菌中的一种或多种。
优选的，生物菌剂中含有的每一种有效活菌的数量不得少于0.02亿个/g。
一种碳基矿物元土壤调节剂的制备方法，包括下述具体步骤：
S1、按重量配比称取干淤泥；将干淤泥加入粉碎机中粉碎，并对干淤泥杀菌处理；将粉碎并杀菌后的干淤泥过200目筛，得到原料A；
S2、按重量配比称取秸秆和水，投入发酵罐进行搅拌，得到混合物B；
S3、将原料A加入到混合物B中，得到混合物C；
S4、按重量配比称取生物菌剂，加入混合物C中并搅拌搅匀；控制发酵罐的温度为35-50℃，保温4-7天，得到混合物D；
S5、将混合物D放入离心机中进行离心处理，得到发酵液E；
S6、将按重量配比称海泡石粉、生物炭、蛋壳粉、氯元素、钾元素和铜元素加入到混合机中均匀混合，得到混合物F；
S7、将混合物F投入造粒机内；在造粒机转动的同时将发酵液E均匀喷洒于混合物F上，且喷洒发酵液E的速度和造粒机转动速度相同，得到湿颗粒物F；
S8、将湿颗粒物F放置在烘干机内，并在50-65℃下进行烘干；将湿颗粒物F烘干至其的含水量在6％以下，得到成品G；
S9、对成品G进行包装、入库。
优选的，湿颗粒物F的粒径为1-3mm。
优选的，造粒机的转速为100-120r/min。
优选的，对干淤泥杀菌处理时采用紫外线杀菌法。
海泡石的化学成分为硅(Si)和镁(Mg)；化学式为Mg8(H2O)4[Si6O16]2·(OH)4·8H2O，其中SiO2含量一般在54-60％之间，MgO含量多在21-25％范围内；海泡石的特殊结构决定了它拥有包括贯穿整个结构的沸石。海泡石中的水通道和孔洞中可以吸附大量的水或极性物质，包括低极性物质；因此海泡石具有很强的吸附能力；强吸附性以及可处理改善的大比表面,使之具备作催化剂载体的良好条件；故海泡石不仅是一种很好的吸附剂，而且是一种良好的催化剂和催化剂载体。
蛋壳粉是由废弃的蛋壳研磨后的粉末状产品，它含有丰富的无机盐类和少量的有机物质。
生物炭是一种作为土壤改良剂的木炭，能帮助植物生长；生物炭可以增加20％的农业生产力、净化水质。
本发明中的土壤调节剂采用海泡石粉、生物炭、蛋壳粉、氯元素、钾元素、铜元素以及混合生物菌剂的发酵液经过造粒机制成，制备出的碳基矿物元土壤调节剂既能满足植物生长的营养需求，并且改善土壤质量下降的问题。
本发明中的土壤调节剂添加海泡石粉作为只要原料，并与生物炭、蛋壳粉、氯元素、钾元素、铜元素以及生物菌剂发酵液结合；直接合成的一种富含天然矿物质与生物菌剂的调节剂，含有作物发育所须的各种元素，能够持续对作物提供较全的营养；且能大大提高作物对水分、养分的吸收利用率。
本发明中的土壤调节剂添加在土壤调节剂中添加氯元素、钾元素、铜元素，能有效改善土壤营养，提高其微量元素含量，进而提高土壤的肥力。氯还对植物的光合作用和水分蒸腾具有一定的作用，能够促使叶绿体的光合反应的活化。钾元素能够有效活化植物生长过程中所涉及的不同类型的酶，并且钾元素在植物根系内积累，能够产生渗透压梯度，调节植物光合作用，并且钾元素能够有效帮助植物根系将水分、养分运输至植株各部位。
本发明中的土壤调节剂中添加生物炭能帮助植物生长；生物炭可以增加20％的农业生产力、净化水质；添加含有丰富的无机盐类和少量的有机物质的蛋壳粉，为作物生长补充所需的无机盐；促进作物生长。
本发明中的土壤调节剂中添加生物菌剂，在菌种施入土壤中后大量繁殖，在作物根系周围形成立体保护屏障；迅速抑制土壤病原菌的生长繁殖，保护作物根系，对因重茬和土传病害引起的死苗、死棵、烂根等效果突出；菌种能有效分解作物残留物及残留物分解产生的有机酸等土壤毒素，从而使作物快速恢复茁壮成长；菌种可消除土壤板结、疏松土壤以及降低土壤盐碱毒害，同时生物菌种对土壤中固化的N、P、K及多种微量元素快速溶解释放，平衡土壤养分；菌种繁殖代谢过程中，持续分泌植物生长素及氨基酸等活性物质，协同聚肽蛋白、肽能氮强力促根壮苗，使根长、根壮，吸水、吸肥能力增强，茎粗、苗壮、移栽不缓苗；进一步改善土壤质量；可有效的提高作物的产量和质量；有利于恢复土壤生态平衡。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明的技术方案作进一步详细地说明。
实施例1
本发明提出的一种碳基矿物元土壤调节剂，包括如下重量份的原料：海泡石粉40份、干淤泥10份、秸秆10份、蛋壳粉10份、生物菌剂1份、生物炭2份、氯元素3份、钾元素2份、铜元素0.2份和水30份。
在具体实施方式中，秸秆为玉米秸秆、烟草秸秆和大豆秸秆经粉碎后得到的混合物；粉碎后的秸秆长度不大于20mm。
在具体实施方式中，海泡石粉是经过高温煅烧后制得的。
在具体实施方式中，生物菌剂中包含放线菌、固氮菌、硅酸盐菌、枯草芽孢杆菌、多粘类芽孢杆菌、木霉菌、酵母菌和光合菌中的一种或多种。
在具体实施方式中，生物菌剂中含有的每一种有效活菌的数量不得少于0.02亿个/g。
本发明还提出上述碳基矿物元土壤调节剂的制备方法，包括下述具体步骤：
S1、按重量配比称取干淤泥；将干淤泥加入粉碎机中粉碎，并对干淤泥杀菌处理；将粉碎并杀菌后的干淤泥过200目筛，得到原料A；
S2、按重量配比称取秸秆和水，投入发酵罐进行搅拌，得到混合物B；
S3、将原料A加入到混合物B中，得到混合物C；
S4、按重量配比称取生物菌剂，加入混合物C中并搅拌搅匀；控制发酵罐的温度为35-50℃，保温4-7天，得到混合物D；
S5、将混合物D放入离心机中进行离心处理，得到发酵液E；
S6、将按重量配比称海泡石粉、生物炭、蛋壳粉、氯元素、钾元素和铜元素加入到混合机中均匀混合，得到混合物F；
S7、将混合物F投入造粒机内；在造粒机转动的同时将发酵液E均匀喷洒于混合物F上，且喷洒发酵液E的速度和造粒机转动速度相同，得到湿颗粒物F；
S8、将湿颗粒物F放置在烘干机内，并在50-65℃下进行烘干；将湿颗粒物F烘干至其的含水量在6％以下，得到成品G；
S9、对成品G进行包装、入库。
在具体实施方式中，湿颗粒物F的粒径为1-3mm。
在具体实施方式中，造粒机的转速为100-120r/min。
在具体实施方式中，对干淤泥杀菌处理时采用紫外线杀菌法。
实施例2
本发明提出的一种碳基矿物元土壤调节剂，包括如下重量份的原料：海泡石粉48份、干淤泥20份、秸秆18份、蛋壳粉14份、生物菌剂3份、生物炭5份、氯元素3.5份、钾元素2份、铜元素0.3份和水35份。
在具体实施方式中，秸秆为玉米秸秆、烟草秸秆和大豆秸秆经粉碎后得到的混合物；粉碎后的秸秆长度不大于20mm。
在具体实施方式中，海泡石粉是经过高温煅烧后制得的。
在具体实施方式中，生物菌剂中包含放线菌、固氮菌、硅酸盐菌、枯草芽孢杆菌、多粘类芽孢杆菌、木霉菌、酵母菌和光合菌中的一种或多种。
在具体实施方式中，生物菌剂中含有的每一种有效活菌的数量不得少于0.02亿个/g。
本发明还提出上述碳基矿物元土壤调节剂的制备方法，包括下述具体步骤：
S1、按重量配比称取干淤泥；将干淤泥加入粉碎机中粉碎，并对干淤泥杀菌处理；将粉碎并杀菌后的干淤泥过200目筛，得到原料A；
S2、按重量配比称取秸秆和水，投入发酵罐进行搅拌，得到混合物B；
S3、将原料A加入到混合物B中，得到混合物C；
S4、按重量配比称取生物菌剂，加入混合物C中并搅拌搅匀；控制发酵罐的温度为35-50℃，保温4-7天，得到混合物D；
S5、将混合物D放入离心机中进行离心处理，得到发酵液E；
S6、将按重量配比称海泡石粉、生物炭、蛋壳粉、氯元素、钾元素和铜元素加入到混合机中均匀混合，得到混合物F；
S7、将混合物F投入造粒机内；在造粒机转动的同时将发酵液E均匀喷洒于混合物F上，且喷洒发酵液E的速度和造粒机转动速度相同，得到湿颗粒物F；
S8、将湿颗粒物F放置在烘干机内，并在50-65℃下进行烘干；将湿颗粒物F烘干至其的含水量在6％以下，得到成品G；
S9、对成品G进行包装、入库。
在具体实施方式中，湿颗粒物F的粒径为1-3mm。
在具体实施方式中，造粒机的转速为100-120r/min。
在具体实施方式中，对干淤泥杀菌处理时采用紫外线杀菌法。
实施例3
本发明提出的一种碳基矿物元土壤调节剂，包括如下重量份的原料：海泡石粉60份、干淤泥25份、秸秆20份、蛋壳粉20份、生物菌剂5份、生物炭10份、氯元素5份、钾元素4份、铜元素0.5份和水45份。
在具体实施方式中，秸秆为玉米秸秆、烟草秸秆和大豆秸秆经粉碎后得到的混合物；粉碎后的秸秆长度不大于20mm。
在具体实施方式中，海泡石粉是经过高温煅烧后制得的。
在具体实施方式中，生物菌剂中包含放线菌、固氮菌、硅酸盐菌、枯草芽孢杆菌、多粘类芽孢杆菌、木霉菌、酵母菌和光合菌中的一种或多种。
在具体实施方式中，生物菌剂中含有的每一种有效活菌的数量不得少于0.02亿个/g。
本发明还提出上述碳基矿物元土壤调节剂的制备方法，包括下述具体步骤：
S1、按重量配比称取干淤泥；将干淤泥加入粉碎机中粉碎，并对干淤泥杀菌处理；将粉碎并杀菌后的干淤泥过200目筛，得到原料A；
S2、按重量配比称取秸秆和水，投入发酵罐进行搅拌，得到混合物B；
S3、将原料A加入到混合物B中，得到混合物C；
S4、按重量配比称取生物菌剂，加入混合物C中并搅拌搅匀；控制发酵罐的温度为35-50℃，保温4-7天，得到混合物D；
S5、将混合物D放入离心机中进行离心处理，得到发酵液E；
S6、将按重量配比称海泡石粉、生物炭、蛋壳粉、氯元素、钾元素和铜元素加入到混合机中均匀混合，得到混合物F；
S7、将混合物F投入造粒机内；在造粒机转动的同时将发酵液E均匀喷洒于混合物F上，且喷洒发酵液E的速度和造粒机转动速度相同，得到湿颗粒物F；
S8、将湿颗粒物F放置在烘干机内，并在50-65℃下进行烘干；将湿颗粒物F烘干至其的含水量在6％以下，得到成品G；
S9、对成品G进行包装、入库。
在具体实施方式中，湿颗粒物F的粒径为1-3mm。
在具体实施方式中，造粒机的转速为100-120r/min。
在具体实施方式中，对干淤泥杀菌处理时采用紫外线杀菌法。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种碳基矿物元土壤调节剂，其特征在于，包括如下重量份的原料：海泡石粉40-60份、干淤泥10-25份、秸秆10-20份、蛋壳粉10-20份、生物菌剂1-5份、生物炭2-10份、氯元素3-5份、钾元素2-4份、铜元素0.2-0.5份和水30-45份。
2.根据权利要求1所述的一种碳基矿物元土壤调节剂，其特征在于，包括如下重量份的原料：海泡石粉40份、干淤泥10份、秸秆10粉、蛋壳粉10份、生物菌剂1份、生物炭2份、氯元素3份、钾元素2份、铜元素0.2份和水30份。
3.根据权利要求1所述的一种碳基矿物元土壤调节剂，其特征在于，包括如下重量份的原料：海泡石粉48份、干淤泥20份、秸秆18份、蛋壳粉14份、生物菌剂3份、生物炭5份、氯元素3.5份、钾元素2份、铜元素0.3份和水35份。
4.根据权利要求1所述的一种碳基矿物元土壤调节剂，其特征在于，包括如下重量份的原料：海泡石粉60份、干淤泥25份、秸秆20份、蛋壳粉20份、生物菌剂5份、生物炭10份、氯元素5份、钾元素4份、铜元素0.5份和水45份。
5.根据权利要求1所述的一种碳基矿物元土壤调节剂，其特征在于，生物菌剂中包含放线菌、固氮菌、硅酸盐菌、枯草芽孢杆菌、多粘类芽孢杆菌、木霉菌、酵母菌和光合菌中的一种或多种。
6.根据权利要求1所述的一种碳基矿物元土壤调节剂，其特征在于，生物菌剂中含有的每一种有效活菌的数量不得少于0.02亿个/g。
7.一种如权利要求1-4任一所述的一种碳基矿物元土壤调节剂的制备方法，其特征在于，包括下述具体步骤：
S1、按重量配比称取干淤泥；将干淤泥加入粉碎机中粉碎，并对干淤泥杀菌处理；将粉碎并杀菌后的干淤泥过200目筛，得到原料A；
S2、按重量配比称取秸秆和水，投入发酵罐进行搅拌，得到混合物B；
S3、将原料A加入到混合物B中，得到混合物C；
S4、按重量配比称取生物菌剂，加入混合物C中并搅拌搅匀；控制发酵罐的温度为35-50℃，保温4-7天，得到混合物D；
S5、将混合物D放入离心机中进行离心处理，得到发酵液E；
S6、将按重量配比称海泡石粉、生物炭、蛋壳粉、氯元素、钾元素和铜元素加入到混合机中均匀混合，得到混合物F；
S7、将混合物F投入造粒机内；在造粒机转动的同时将发酵液E均匀喷洒于混合物F上，且喷洒发酵液E的速度和造粒机转动速度相同，得到湿颗粒物F；
S8、将湿颗粒物F放置在烘干机内，并在50-65℃下进行烘干；将湿颗粒物F烘干至其的含水量在6％以下，得到成品G；
S9、对成品G进行包装、入库。
8.根据权利要求7所述的一种碳基矿物元土壤调节剂的制备方法，其特征在于，湿颗粒物F的粒径为1-3mm。
9.根据权利要求7所述的一种碳基矿物元土壤调节剂的制备方法，其特征在于，造粒机的转速为100-120r/min。
10.根据权利要求7所述的一种碳基矿物元土壤调节剂的制备方法，其特征在于，对干淤泥杀菌处理时采用紫外线杀菌法。
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