CN110156535A - 一种土壤调理剂及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种土壤调理剂及其制备方法，由以下重量百分比含量的原料制备得到：稻壳5％‑19.9％，有机肥4％‑25％，褐煤粉5％‑35％，钾长石5％‑29.9％，聚丙烯酰胺0.04％‑1.0％，按配方备料、部分原料粉碎至80‑200目，充分混拌均匀后搅拌造粒、最后烘干得到土壤调理剂。与现有技术相比，本发明具有效果好，操作简单，前景优，安全环保，市场潜力大等的优点。

Description

一种土壤调理剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及土壤调理技术领域，尤其是涉及一种土壤调理剂及其制备方法。
背景技术
目前我国温室大棚面积世界第一，超过300万hm2。由于受到经济利益的驱动和土地所有制性质的限制，为了追求高产，种植户大量使用化肥农药等，导致土壤普遍存在化肥农药过量、农产品有害残留超标、次生盐渍化、酸化严重、重金属积累等障碍，特别是设施蔬菜最为严重，连续种植3-5年大棚障碍发生率高达80％。如对浦东设施菜地土壤盐分研究结果表明，设施大棚可持续利用周期较短，一般在3年就会出现作物生长不良、减产甚至绝收的情况；根据朱恩、朱建华所著《上海耕地地力与环境质量》发现，上海设施农业土壤水溶性盐分含量平均值约为露地蔬菜4倍左右，发生次生盐渍化菜地占设施总面积的40.5％，其中严重发生的有100.8hm2。占设施总面积的11.4％。上海市统计数据显示，设施农业土壤化肥施肥量是普通农田的3倍之多，产区的基肥以有机肥和化肥为主，追肥以化肥为主，大水大肥粗放的施肥方式更加剧了土壤盐渍化等问题。若不采取改良措施，甚至无法继续耕种。
针对障碍设施土壤目前主要有以下几项技术措施：
(1)农业物理措施，如灌水洗盐、揭棚改为露天种植、更换全部耕作土壤等。中国发明专利申请公开号CN108124534A公开了一种有效降低灌水洗盐改良盐碱地耗水的方法及系统，建立参数监测、数据建立、数据追踪装置精准控制施水量，避免了水资源的浪费，但是此项技术对技术人员专业能力要求较强，投入较多，在农村地区推广难度大。CN2368275公开了一种针对塑料大棚中小拱棚的揭膜、盖膜装置，装配轨道与滑轮，减少了揭、盖膜作业的工作量与难度，但是搭建设备及操作繁琐，需要配套专业技术人员。CN104996119A 公开了一种灌水高温闷棚技术对土壤理化性状的改善效果，可以提高土壤碱性，改善土壤养分，但灌水高温闷棚技术时间较长，且浪费水资源。目前此些技术见效较快，但成本高，不利于推广且有效期短；
(2)种植管理，如轮作、控制施肥、增施有机生物肥等。中国发明专利申请公开号CN105230322A公开了一种露水鸡枞大棚蔬菜的轮作方法，在上一茬作物收获后种植露水鸡枞，菌渣混入土壤高温闷棚，再种植蔬菜，此方法轮作1-2个周期可改善蔬菜根系微环境，改良土壤性状，整套轮作方法耗时较长。 CN103749133A发明了一种水生蔬菜与陆地蔬菜在大棚轮作的方法避免土壤盐渍化，此技术的实施对水生蔬菜与陆地蔬菜的品种进行了限制，针对性较强。目前此些技术投资较少，但效果有限，适用范围不广，治标不治本。
(3)培育耐盐抗逆新品种。利用诱变技术获得耐盐突变体的方法已在番茄、啤酒大麦、小麦、象草、月季等很多作物上得到实现。中国发明专利申请公开号CN104719162A发明了一种利用EMS诱变处理愈伤组织，结合NaCl胁迫离体筛选获得蒲公英耐盐突变体的方法。CN103238396A筛选出一种自交系耐盐玉米种质。CN104956973A公开了一种苗期耐盐水稻品种的苗期筛选方法。 CN105010127A公开了一种利用定向杂交或集团杂交的方法获得耐旱耐盐甘薯品种的方法。目前此些技术前景优，但从投入到研发周期长、费用高且转基因安全性有待评估。
(4)土壤调理剂的研发。中国发明专利申请公开号CN104529672A公开了一种有机肥、硝酸钾为主的大棚种植用土壤性质改良剂，能较好解决设施障碍土壤的硬化问题，但对盐渍化土壤无效果。CN105111020A公开了一种蔬菜大棚土壤酸化调理剂的生产工艺，利用腐殖酸、草木灰等原料，采用生物发酵技术制成，但具体实施方法及效果并未明确说明。CN103597925A公开了一种利用农业废弃物作为改良剂修复农业盐渍化土壤的方法，采用“有机肥+秸秆”或“有机肥+壳聚糖”方式改良盐渍化土壤，“有机肥+秸秆”方式改善土壤、提高土壤肥力，但不能解决土壤盐渍化，“有机肥+壳聚糖”方式成本较高。
中国发明专利申请公开号CN109233860A公开了一种多效性土壤调理剂，所述调理剂原料包括矿石30-40份、微生物菌10-20份、聚丙烯酰胺30-40份、酚醛树脂25-35份、聚甲基丙烯酸甲酯5-15份、牡蛎壳粉10-20份、聚乙烯醇10-20份、聚醋酸乙烯酯10-20份、硫酸铵5-10份、稻壳炭20-30份、脱硫石膏2-6份、中药渣5-15份、甘蔗渣5-10份、玉米秸秆5-15份。其中，采用的中药渣其本身和残留物成分复杂，部分药渣属于危废，需要首先进行无害化处理以后才能资源化利用，存在安全性隐患。稻壳炭制备方法具有严格限制及繁杂工艺，制备成本高。人工合成高分子聚合物调理剂(聚丙烯酰胺)对土壤结构的改良受施用量影响较大，用量过多会降低吸附效果，而且聚丙烯酰胺类高分子聚合物价格偏高，在农业土壤修复领域由于成本高昂无法大量使用。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种土壤调理剂及其制备方法。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种土壤调理剂，由以下重量百分比含量的原料制备得到：稻壳5％-19.9％，有机肥20％-50％，褐煤粉5％-35％，钾长石5％-29.9％，聚丙烯酰胺0.04％-1.0％。
所述稻壳含水量为10wt％-20wt％。
所述有机肥由原料包括牛粪、秸秆通过消毒、发酵、除臭、烘干、造粒制成，有机质(以干基计)含量45wt％-55wt％，总养分5wt％-10wt％。
所述褐煤粉中腐殖酸含量(以干基计)30wt％-60wt％。
所述钾长石的组成包括以下重量百分比含量：氧化钾5％-15％，氧化铝 9％-20％，氧化铁1％-10％，二氧化硅55％-85％。
所述聚丙烯酰胺为阴离子聚丙烯酰胺，其数均分子量为300-1000万。
土壤调理剂的制备方法，按配方备料、粉碎至80-200目，充分混拌均匀后搅拌造粒、最后60～80℃烘干得到土壤调理剂。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
(1)人工合成高分子聚合物调理剂(聚丙烯酰胺)对土壤结构的改良受施用量影响较大，在低用量时具有较好吸附作用，能有效促进土壤团粒结构形成，用量过大成本过高反而降低效果。通过使用本发明土壤调理剂，其中适量聚丙烯酰胺的添加可以显著促进土壤团粒形成，有效改善土壤结构；无机矿物 (钾长石)添加有效调节了土壤pH，减少土壤板结；而添加经完全腐熟的天然有机物(有机肥)可为土壤提供营养物质，提高土壤肥力；
(2)通过使用本发明土壤调理剂，利用稻壳混拌疏松土壤，改善土壤通气状况，调节土壤固液气三相比例，缓解土壤板结；还可以破坏土壤表层毛细管作用，减少水分蒸发，从而减缓土壤盐分上升。
(3)通过使用本发明土壤调理剂，其中植物刺激素类物质(腐殖酸)的添加可以改善土壤微生物环境，提高根系活力，促进根系生长，活跃土壤性质，沉淀土壤盐分。
(4)本发明将腐殖酸褐煤与阴离子型聚丙烯酰胺复配，利用腐殖酸对阳离子的吸附性，促进了聚丙烯酰胺对土壤阳离子的吸附能力，同时加入粉末钾长石，改善土壤结构。本发明各组分之间存在相互促进作用，更大效率改善土壤结构，提升作物品质。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。
一种土壤调理剂，由以下重量百分比含量的原料制备得到：稻壳5％-19.9％，有机肥20％-50％，褐煤粉5％-35％，钾长石5％-29.9％，聚丙烯酰胺0.04％-1.0％。
上述原料中，使用的稻壳含水量为10wt％-20wt％，有机肥由原料包括牛粪、秸秆通过消毒、发酵、除臭、烘干、造粒制成，有机质(以干基计)含量 45wt％-55wt％，总养分5wt％-10wt％。使用的褐煤粉中腐殖酸含量(以干基计) 30wt％-60wt％。钾长石的组成包括以下重量百分比含量：氧化钾5％-15％，氧化铝9％-20％，氧化铁1％-10％，二氧化硅55％-85％。聚丙烯酰胺为阴离子聚丙烯酰胺，其数均分子量为300-1000万。
土壤调理剂在制备时，按配方备料、粉碎至80-200目，充分混拌均匀后搅拌造粒、最后60～80℃烘干得到土壤调理剂。
以下是更加详细的实施案例，通过以下实施案例进一步说明本发明的技术方案以及所能够获得的技术效果。
实施例1：
土壤调理剂，由以下重量百分比含量的原料制备得到：
稻壳5.48％，有机肥44.49％，褐煤粉34.22％，钾长石15.34％，聚丙烯酰胺0.47％。
上述原料中，使用的稻壳含水量为10wt％，有机肥由原料包括牛粪、秸秆通过消毒、发酵、除臭、烘干、造粒制成，有机质(以干基计)含量45wt％，总养分5wt％。使用的褐煤粉中腐殖酸含量(以干基计)30wt％。钾长石的组成包括以下重量百分比含量：氧化钾5％，氧化铝20％，氧化铁10％，二氧化硅 65％。聚丙烯酰胺为阴离子聚丙烯酰胺，其数均分子量为300万。
土壤调理剂在制备时，按配方备料、粉碎至80目，充分混拌均匀后搅拌造粒、最后60℃烘干得到土壤调理剂。
配制的土壤调理剂应用于上海市崇明区建设镇滧东村某大棚种植基地设施白菜种植。整地翻土过程中，每亩(667m2)均匀混入本发明土壤调理剂800 公斤。收获时测土壤中可溶性盐含量(土壤EC值)，EC值由未施前的4.64mS/cm 降到3.86mS/cm，土壤容重下降11％左右，白菜增产13％。
实施例2：
土壤调理剂，由以下重量百分比含量的原料制备得到：
稻壳14.85％，有机肥29.49％，褐煤粉26.65％，钾长石28.55％，聚丙烯酰胺0.46％。
上述原料中，使用的稻壳含水量为12wt％，有机肥由原料包括牛粪、秸秆通过消毒、发酵、除臭、烘干、造粒制成，有机质(以干基计)含量50wt％，总养分7wt％。使用的褐煤粉中腐殖酸含量(以干基计)40wt％。钾长石的组成包括以下重量百分比含量：氧化钾15％，氧化铝9％，氧化铁1％，二氧化硅75％。聚丙烯酰胺为阴离子聚丙烯酰胺，其数均分子量为400万。
土壤调理剂在制备时，按配方备料、粉碎至100目，充分混拌均匀后搅拌造粒、最后70℃烘干得到土壤调理剂。
配制的土壤调理剂应用于上海市崇明区建设镇滧东村某大棚种植基地设施萝卜种植。整地翻土过程中，每亩(667㎡)均匀混入本发明土壤调理剂800 公斤。收获时测土壤中可溶性盐含量(土壤EC值)，EC值由未施前的5.05mS/cm 降到3.98mS/cm、土壤容重下降13％、萝卜增产17％。
实施例3：
土壤调理剂，由以下重量百分比含量的原料制备得到：
稻壳18.78％，有机肥41.21％，褐煤粉34.56％，钾长石5.36％，聚丙烯酰胺0.09％。
上述原料中，使用的稻壳含水量为16wt％，有机肥由原料包括牛粪、秸秆通过消毒、发酵、除臭、烘干、造粒制成，有机质(以干基计)含量48wt％，总养分7wt％。使用的褐煤粉中腐殖酸含量(以干基计)60wt％。钾长石的组成包括以下重量百分比含量：氧化钾10％，氧化铝10％，氧化铁10％，二氧化硅 70％。聚丙烯酰胺为阴离子聚丙烯酰胺，其数均分子量为500万。
土壤调理剂在制备时，按配方备料、粉碎至150目，充分混拌均匀后搅拌造粒、最后80℃烘干得到土壤调理剂。
配制的土壤调理剂应用于上海市崇明区建设镇滧东村某大棚种植基地设施番茄种植。整地翻土过程中，每亩(667m2)均匀混入本发明土壤调理剂800 公斤。收获时测土壤中可溶性盐含量(土壤EC值)，EC值由未施前的5.42mS/cm 降到4.67mS/cm，土壤容重下降12％左右，番茄增产13％。
实施例4：
土壤调理剂，由以下重量百分比含量的原料制备得到：
稻壳19.55％，有机肥40.35％，褐煤粉11.38％，钾长石28.33％，聚丙烯酰胺0.39％。
上述原料中，使用的稻壳含水量为20wt％，有机肥由原料包括牛粪、秸秆通过消毒、发酵、除臭、烘干、造粒制成，有机质(以干基计)含量55wt％，总养分10wt％。使用的褐煤粉中腐殖酸含量(以干基计)60wt％。钾长石的组成包括以下重量百分比含量：氧化钾5％，氧化铝9％，氧化铁1％，二氧化硅 85％。聚丙烯酰胺为阴离子聚丙烯酰胺，其数均分子量为300-1000万。
土壤调理剂在制备时，按配方备料、粉碎至200目，充分混拌均匀后搅拌造粒、最后80℃烘干得到土壤调理剂。
制的土壤调理剂应用于上海市崇明区建设镇滧东村某大棚种植基地设施黄瓜种植。整地翻土过程中，每亩(667m2)均匀混入本发明土壤调理剂800 公斤。收获时测土壤中可溶性盐含量(土壤EC值)，EC值由未施前的4.91mS/cm 降到4.21mS/cm，土壤容重下降13％左右，黄瓜增产11％。
实施例5：
土壤调理剂，由以下重量百分比含量的原料制备得到：
稻壳18％，有机肥47％，褐煤粉16.65％，钾长石17.9％，聚丙烯酰胺0.45％。
上述原料中，使用的稻壳含水量为15wt％，有机肥由原料包括牛粪、秸秆通过消毒、发酵、除臭、烘干、造粒制成，有机质(以干基计)含量50wt％，总养分8wt％。使用的褐煤粉中腐殖酸含量(以干基计)45wt％。钾长石的组成包括以下重量百分比含量：氧化钾15％，氧化铝20％，氧化铁10％，二氧化硅 55％。聚丙烯酰胺为阴离子聚丙烯酰胺，其数均分子量为1000万。
土壤调理剂在制备时，按配方备料、粉碎至200目，充分混拌均匀后搅拌造粒、最后80℃烘干得到土壤调理剂。
实施例6：
土壤调理剂，由以下重量百分比含量的原料制备得到：
稻壳19.9％，有机肥50％，褐煤粉5％，钾长石24.1％，聚丙烯酰胺1％。
上述原料中，使用的稻壳含水量为12wt％，有机肥由原料包括牛粪、秸秆通过消毒、发酵、除臭、烘干、造粒制成，有机质(以干基计)含量52wt％，总养分7wt％。使用的褐煤粉中腐殖酸含量(以干基计)60wt％。钾长石的组成包括以下重量百分比含量：氧化钾12％，氧化铝18％，氧化铁6％，二氧化硅 64％。聚丙烯酰胺为阴离子聚丙烯酰胺，其数均分子量为800万。
土壤调理剂在制备时，按配方备料、粉碎至150目，充分混拌均匀后搅拌造粒、最后70℃烘干得到土壤调理剂。
实施例7：
土壤调理剂，由以下重量百分比含量的原料制备得到：
稻壳15.06％，有机肥20％，褐煤粉35％，钾长石29.9％，聚丙烯酰胺0.04％。
上述原料中，使用的稻壳含水量为16wt％，有机肥由原料包括牛粪、秸秆通过消毒、发酵、除臭、烘干、造粒制成，有机质(以干基计)含量53wt％，总养分6wt％。使用的褐煤粉中腐殖酸含量(以干基计)30wt％。钾长石的组成包括以下重量百分比含量：氧化钾15％，氧化铝18％，氧化铁10％，二氧化硅 57％。聚丙烯酰胺为阴离子聚丙烯酰胺，其数均分子量为1000万。
土壤调理剂在制备时，按配方备料、粉碎至200目，充分混拌均匀后搅拌造粒、最后80℃烘干得到土壤调理剂。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于上述实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种土壤调理剂，其特征在于，由以下重量百分比含量的原料制备得到：稻壳5％-19.9％，有机肥20％-50％，褐煤粉5％-35％，钾长石5％-29.9％，聚丙烯酰胺0.04％-1.0％。
2.根据权利要求1所述的一种土壤调理剂，其特征在于，所述稻壳含水量为10wt％-20wt％。
3.根据权利要求1所述的一种土壤调理剂，其特征在于，所述有机肥由原料包括牛粪、秸秆通过消毒、发酵、除臭、烘干、造粒制成，有机质(以干基计)含量45wt％-55wt％，总养分5wt％-10wt％。
4.根据权利要求1所述的一种土壤调理剂，其特征在于，所述的褐煤粉中腐殖酸含量(以干基计)30wt％-60wt％。
5.根据权利要求1所述的一种土壤调理剂，其特征在于，所述钾长石的组成包括以下重量百分比含量：氧化钾5％-15％，氧化铝9％-20％，氧化铁1％-10％，二氧化硅55％-85％。
6.根据权利要求1所述的一种土壤调理剂，其特征在于，所述聚丙烯酰胺为阴离子聚丙烯酰胺，其数均分子量为300-1000万。
7.如权利要求1-6中任一项所述的土壤调理剂的制备方法，其特征在于，按配方备料、粉碎，充分混拌均匀后搅拌造粒、最后烘干得到土壤调理剂。
8.根据权利要求7所述的一种土壤调理剂的制备方法，其特征在于，原料粉碎至80-200目。
9.根据权利要求7所述的一种土壤调理剂的制备方法，其特征在于，烘干温度60～80℃。
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