CN110423174A - 一种土壤酸性调理剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种土壤酸性调理剂及其制备方法包括以下步骤：步骤S1，将粉煤灰预处理；步骤S2，将预处理的粉煤灰与秸秆粉、木质素磺酸钙混合，加入到石灰水溶液中，搅拌混合、烘干，得到物料A；步骤S3，将食用菌菌渣与石灰水、速腐剂混合，得到物料B；步骤S4，将物料B与物料A混合，并加入活性污泥、膨润土、钙镁磷肥、石灰氮、硫酸锌，得到混合物；步骤S5，将混合物造粒、干燥，得到土壤酸性调理剂。本发明制备的土壤酸性调理剂中添加有碱性处理后的粉煤灰、秸秆粉可以改善土壤酸度，调节土壤酸碱平衡，避免土壤板结、营养流失等问题，还可以为作物生产提供丰富的营养物质，促进作物的生长，提高产量。
Description
技术领域
本发明涉及农业技术领域，具体涉及一种土壤酸性调理剂及其制备方法。
背景技术
酸性土壤是指土壤中缺乏碱金属、碱土金属而大量吸附H+的pH<7的土壤，主要是由雨中的碳酸、微生物和植物根部代谢产物、有机物分解过程中产生有机酸、硫化亚铁氧化生成的硫酸、化肥分解等原因引起。土壤一旦形成酸性环境，不仅会造成农作物生长不良、品质下降，还会导致土壤中阳离子流失，使钾、钙、镁、钼、硼等营养元素缺乏，有毒重金属元素活化，影响土壤微生物的活性。
目前，对于酸性土壤常用的改良方法有很多，最直接有效的是施用石灰、沸石、石膏等天然矿物来改良酸性土壤，该方法见效快、经济快捷，但长期使用天然矿石会引起土壤板结，还会引起土壤中钙、镁、钾等元素的平衡失调而导致作物减产；另一种比较常用的是施用有机质肥料，添加有机质肥料不仅可以改良土壤的物理、化学和生物性，还可以提升强酸性土壤的pH，但有机质肥料中的养分不易分解，还容易引发作物病虫害。酸性土壤调理剂是一种区别于传统酸性土壤改良的新方法，通过调节土壤pH，改善土壤的理化性状、促进根基微生物活动，促使土壤中难溶性矿物质元素变为可溶性的养料，促进植物对水分和养分的吸收，提高土壤中作物的生长。
中国专利CN105038809A公开了一种多功能酸性土壤调理剂及其应用方法，土壤调理剂的原料为：氢氧化镁10～25％；碳酸钙15～30％；氢氧化钙5～25％；钙镁磷肥10～25％；石灰氮0～15％；褐煤0～30％；风化煤0～30％；泥炭0～30％；硼砂0～2％；硫酸锌0～3％。但是该专利制备的酸性土壤调理剂易造成土壤板结。
中国专利CN105238413A公开了一种大豆田酸性土壤调理剂的生产方法，该方法包括由草甘膦废液制备含磷酸盐固体物；土壤调理剂配制；造粒与烘干等步骤。该专利以草甘膦生产废液为原料，通过改善土壤团粒结构，调节pH，提高作物抗逆性，增加土壤肥力的作用，但是该专利对酸性土壤的调理效果不佳。
发明内容
本发明针对上述问题，提供一种土壤酸性调理剂及其制备方法。
本发明解决上述问题所采用的技术方案是：一种土壤酸性调理剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤S1，将粉煤灰放到加热炉中，热处理1.5小时～3小时，得到预处理的粉煤灰；
步骤S2，将步骤S1得到的100重量份的预处理的粉煤灰与30重量份～45重量份的秸秆粉、1.5重量份～8重量份的木质素磺酸钙混合，加入到石灰水溶液中，搅拌混合30分钟～60分钟，经烘干得到物料A；
步骤S3，将50重量份的食用菌菌渣与30重量份～50重量份的石灰水、1.8重量份～3.8重量份的速腐剂混合，翻拌均匀后，堆放处理15天～25天，得到物料B；
步骤S4，将步骤S3得到的物料B干燥、研磨，筛分得到粒度为100目～200目的粉末，与步骤S2得到的物料A混合，并加入活性污泥、膨润土、钙镁磷肥、石灰氮、硫酸锌，得到混合物；
步骤S5，将步骤S4得到的混合物放到造粒机中，制成粒径为1.5mm～2.5mm的颗粒，经干燥，得到土壤酸性调理剂。
其中，对粉煤灰进行热处理可以除去粉煤灰中的部分有害的易挥发有机物质，并将其与秸秆粉一起进行碱处理，可以破坏秸秆粉的内部结构，让其更容易被分解，提高调理剂的使用效率；木质素磺酸钙可以提高粉煤灰和秸秆粉的粘合性，提高土壤酸性调理剂的颗粒强度，减少微粉量；食用菌菌渣含有众多的可利用的营养元素和生物活性物质，如多糖类、有机酸、酶、酚性物质等，不仅能够提高土壤肥力、改善土壤理化性状、增强持水力和通透性，刺激根际固氮微生物的生长，还可以延长花期和减少病虫害；膨润土中含有植物所需的元素钙、镁，作为无机矿物可以改良土壤，增加土壤团粒截稿，煅烧处理后的膨润土比表面积大，可以对土壤中的重金属起到一定的吸附固定作用；将原料放至石灰水中进行处理，不仅实现了原料的碱化处理，还可以合理引入石灰，提高石灰在调理剂的分散性，避免过多石灰造成的土壤板结等问题。
进一步的，步骤S1中，热处理的温度为150℃～180℃。
进一步的，步骤S2中，石灰水溶液的浓度为0.5wt％～1.8wt％。
进一步的，步骤S2中，粉煤灰与石灰水的重量比为15～30:100。
进一步的，步骤S3中，速腐剂中有效活菌数≥1.0×109CFU/g，纤维素酶活≥40u/g，蛋白酶活≥20u/g，水分≤20％。
进一步的，步骤S4中，膨润土为高温煅烧处理后的粒径在100目～150目的膨润土粉末。
更进一步的，高温煅烧的工艺参数为，煅烧温度450℃～550℃，煅烧时间20分钟～30分钟。
进一步的，步骤S4中，物料A、物料B、活性污泥、膨润土、钙镁磷肥、石灰氮、硫酸锌按其重量份分别为40份～60份、10份～18份、5份～12份、6份～16份、15份～30份、8份～16份、5份～16份。
进一步的，步骤S5中，所述干燥的温度为40℃～50℃。
本发明的另一发明目的在于提供一种土壤酸性调理剂，根据上述的制备方法制备而成。
本发明的优点是：
(1)本发明制备的土壤酸性调理剂以粉煤灰、秸秆粉、食用菌菌渣和膨润土为主要原料，通过对原料合理处理和结合，不仅可以很好的调理土壤的特性，调控土壤pH值，还实现变废为宝，资源的合理回收利用，增加了原料的附加值；
(2)本发明制备的土壤酸性调理剂中添加有碱性处理后的粉煤灰、秸秆粉可以改善土壤酸度，调节土壤酸碱平衡，避免土壤板结、营养流失等问题，并组合有含氮、钙、镁、磷和锌物质，还可以为作物生产提供丰富的营养物质，提高抗逆性，促进作物的生长，提高产量；
(3)本发明制备的土壤酸性调理剂的原料价格低廉，天然环保，产品对土壤的酸性调理效果强，并且制备方法简单，制备工艺易操作，适合工业化生产。
具体实施方式
以下对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
实施例1
一种土壤酸性调理剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤S1，将粉煤灰放到加热炉中，150℃热处理2小时，得到预处理的粉煤灰；
步骤S2，将步骤S1得到的100重量份的预处理的粉煤灰与40重量份的秸秆粉、8重量份的木质素磺酸钙混合，加入到浓度为0.5wt％的石灰水溶液中，粉煤灰与石灰水的重量比为30:100，搅拌混合40分钟，经烘干得到物料A；
步骤S3，将50重量份的食用菌菌渣与45重量份的石灰水、1.8重量份的速腐剂混合，速腐剂中有效活菌数≥1.0×109CFU/g，纤维素酶活≥40u/g，蛋白酶活≥20u/g，水分≤20％，翻拌均匀后，堆放处理22天，得到物料B；
步骤S4，将步骤S3得到的物料B干燥、研磨，筛分得到粒度为100目～200目的粉末，与步骤S2得到的物料A混合，并加入活性污泥、膨润土、钙镁磷肥、石灰氮、硫酸锌，得到混合物；其中，膨润土为520℃高温煅烧处理30分钟后的粒径在100目～150目的膨润土粉末；物料A、物料B、活性污泥、膨润土、钙镁磷肥、石灰氮、硫酸锌按其重量份分别为40kg、12kg、10kg、16kg、15kg、10kg、14kg；
步骤S5，将步骤S4得到的混合物放到造粒机中，制成粒径为1.5mm～2.5mm的颗粒，经50℃干燥，得到土壤酸性调理剂。
实施例2
一种土壤酸性调理剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤S1，将粉煤灰放到加热炉中，160℃热处理2.5小时，得到预处理的粉煤灰；
步骤S2，将步骤S1得到的100重量份的预处理的粉煤灰与45重量份的秸秆粉、1.5重量份的木质素磺酸钙混合，加入到浓度为1.8wt％的石灰水溶液中，粉煤灰与石灰水的重量比为25:100，搅拌混合30分钟，经烘干得到物料A；
步骤S3，将50重量份的食用菌菌渣与35重量份的石灰水、3.8重量份的速腐剂混合，速腐剂中有效活菌数≥1.0×109CFU/g，纤维素酶活≥40u/g，蛋白酶活≥20u/g，水分≤20％，翻拌均匀后，堆放处理18天，得到物料B；
步骤S4，将步骤S3得到的物料B干燥、研磨，筛分得到粒度为100目～200目的粉末，与步骤S2得到的物料A混合，并加入活性污泥、膨润土、钙镁磷肥、石灰氮、硫酸锌，得到混合物；其中，膨润土为450℃高温煅烧处理28分钟后的粒径在100目～150目的膨润土粉末；物料A、物料B、活性污泥、膨润土、钙镁磷肥、石灰氮、硫酸锌按其重量份分别为45kg、10kg、7kg、14kg、30kg、8kg、7kg；
步骤S5，将步骤S4得到的混合物放到造粒机中，制成粒径为1.5mm～2.5mm的颗粒，经48℃干燥，得到土壤酸性调理剂。
实施例3
一种土壤酸性调理剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤S1，将粉煤灰放到加热炉中，170℃热处理1.5小时，得到预处理的粉煤灰；
步骤S2，将步骤S1得到的100重量份的预处理的粉煤灰与35重量份的秸秆粉、6重量份的木质素磺酸钙混合，加入到浓度为0.8wt％的石灰水溶液中，粉煤灰与石灰水的重量比为15:100，搅拌混合50分钟，经烘干得到物料A；
步骤S3，将50重量份的食用菌菌渣与50重量份的石灰水、2.0重量份的速腐剂混合，速腐剂中有效活菌数≥1.0×109CFU/g，纤维素酶活≥40u/g，蛋白酶活≥20u/g，水分≤20％，翻拌均匀后，堆放处理15天，得到物料B；
步骤S4，将步骤S3得到的物料B干燥、研磨，筛分得到粒度为100目～200目的粉末，与步骤S2得到的物料A混合，并加入活性污泥、膨润土、钙镁磷肥、石灰氮、硫酸锌，得到混合物；其中，膨润土为480℃高温煅烧处理20分钟后的粒径在100目～150目的膨润土粉末；物料A、物料B、活性污泥、膨润土、钙镁磷肥、石灰氮、硫酸锌按其重量份分别为60kg、16kg、12kg、6kg、20kg、14kg、16kg；
步骤S5，将步骤S4得到的混合物放到造粒机中，制成粒径为1.5mm～2.5mm的颗粒，经40℃干燥，得到土壤酸性调理剂。
实施例4
一种土壤酸性调理剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤S1，将粉煤灰放到加热炉中，180℃热处理3小时，得到预处理的粉煤灰；
步骤S2，将步骤S1得到的100重量份的预处理的粉煤灰与30重量份的秸秆粉、3重量份的木质素磺酸钙混合，加入到浓度为1.5wt％的石灰水溶液中，粉煤灰与石灰水的重量比为20:100，搅拌混合60分钟，经烘干得到物料A；
步骤S3，将30重量份的食用菌菌渣与30重量份的石灰水、3.5重量份的速腐剂混合，速腐剂中有效活菌数≥1.0×109CFU/g，纤维素酶活≥40u/g，蛋白酶活≥20u/g，水分≤20％，翻拌均匀后，堆放处理25天，得到物料B；
步骤S4，将步骤S3得到的物料B干燥、研磨，筛分得到粒度为100目～200目的粉末，与步骤S2得到的物料A混合，并加入活性污泥、膨润土、钙镁磷肥、石灰氮、硫酸锌，得到混合物；其中，膨润土为550℃高温煅烧处理22分钟后的粒径在100目～150目的膨润土粉末；物料A、物料B、活性污泥、膨润土、钙镁磷肥、石灰氮、硫酸锌按其重量份分别为55kg、18kg、5kg、8kg、25kg、16kg、5kg；
步骤S5，将步骤S4得到的混合物放到造粒机中，制成粒径为1.5mm～2.5mm的颗粒，经42℃干燥，得到土壤酸性调理剂。
实施例5
一种土壤酸性调理剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤S1，将粉煤灰放到加热炉中，165℃热处理2小时，得到预处理的粉煤灰；
步骤S2，将步骤S1得到的100重量份的预处理的粉煤灰与40重量份的秸秆粉、4重量份的木质素磺酸钙混合，加入到浓度为1.2wt％的石灰水溶液中，粉煤灰与石灰水的重量比为20:100，搅拌混合45分钟，经烘干得到物料A；
步骤S3，将50重量份的食用菌菌渣与40重量份的石灰水、2.5重量份的速腐剂混合，速腐剂中有效活菌数≥1.0×109CFU/g，纤维素酶活≥40u/g，蛋白酶活≥20u/g，水分≤20％，翻拌均匀后，堆放处理20天，得到物料B；
步骤S4，将步骤S3得到的物料B干燥、研磨，筛分得到粒度为100目～200目的粉末，与步骤S2得到的物料A混合，并加入活性污泥、膨润土、钙镁磷肥、石灰氮、硫酸锌，得到混合物；其中，膨润土为500℃高温煅烧处理25分钟后的粒径在100目～150目的膨润土粉末；物料A、物料B、活性污泥、膨润土、钙镁磷肥、石灰氮、硫酸锌按其重量份分别为50kg、14kg、8kg、12kg、20kg、12kg、10kg；
步骤S5，将步骤S4得到的混合物放到造粒机中，制成粒径为1.5mm～2.5mm的颗粒，经45℃干燥，得到土壤酸性调理剂。
对比例
一种土壤酸性调理剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤S1，将100重量份的粉煤灰与40重量份的秸秆粉、4重量份的木质素磺酸钙混合，加入到浓度为1.2wt％的石灰水溶液中，粉煤灰与石灰水的重量比为20:100，搅拌混合45分钟，经烘干得到物料A；
步骤S2，将50重量份的食用菌菌渣与40重量份的石灰水、2.5重量份的速腐剂混合，速腐剂中有效活菌数≥1.0×109CFU/g，纤维素酶活≥40u/g，蛋白酶活≥20u/g，水分≤20％，翻拌均匀后，堆放处理20天，得到物料B；
步骤S3，将步骤S2得到的物料B干燥、研磨，筛分得到粒度为100目～200目的粉末，与步骤S1得到的物料A混合，并加入活性污泥、膨润土、钙镁磷肥、石灰氮、硫酸锌，得到混合物；其中，膨润土为粒径在100目～150目的膨润土粉末；物料A、物料B、活性污泥、膨润土、钙镁磷肥、石灰氮、硫酸锌按其重量份分别为50kg、14kg、8kg、12kg、20kg、12kg、10kg；
步骤S4，将步骤S3得到的混合物放到造粒机中，制成粒径为1.5mm～2.5mm的颗粒，经45℃干燥，得到土壤酸性调理剂。
实验例
为了进一步说明本发明的技术进步性，现采用实验进一步说明。
实验材料：本发明生产的土壤酸性调理剂。
实验方法：选取一块典型酸性土壤进行田间试验，将其分为八等分，种植水稻前，分别向七块田间施用等量的本发明实施例1～5和对比例1制备的土壤酸性调理剂、石灰粉，剩余田间未添加酸性改良剂，每两个月对土壤的酸碱性进行检测，并对水稻产量进行统计，试验结果见表1。
表1.实施例1～5制备的土壤酸性调理剂的测试结果
实验结果表明，施用本发明制备的土壤酸性调理剂后土壤酸性逐渐减小，pH值慢慢变大，最终使pH值处于6～7之间，相比于添加石灰粉，本发明制备的调理剂调理后的土壤酸碱性更适宜农作物生长，水稻产量高。
以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种土壤酸性调理剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤S1，将粉煤灰放到加热炉中，热处理1.5小时～3小时，得到预处理的粉煤灰；
步骤S2，将步骤S1得到的100重量份的预处理的粉煤灰与30重量份～45重量份的秸秆粉、1.5重量份～8重量份的木质素磺酸钙混合，加入到石灰水溶液中，搅拌混合30分钟～60分钟，经烘干得到物料A；
步骤S3，将50重量份的食用菌菌渣与30重量份～50重量份的石灰水、1.8重量份～3.8重量份的速腐剂混合，翻拌均匀后，堆放处理15天～25天，得到物料B；
步骤S4，将步骤S3得到的物料B干燥、研磨，筛分得到粒度为100目～200目的粉末，与步骤S2得到的物料A混合，并加入活性污泥、膨润土、钙镁磷肥、石灰氮、硫酸锌，得到混合物；
步骤S5，将步骤S4得到的混合物放到造粒机中，制成粒径为1.5mm～2.5mm的颗粒，经干燥，得到土壤酸性调理剂。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤S1中，所述热处理的温度为150℃～180℃。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤S2中，所述石灰水溶液的浓度为0.5wt％～1.8wt％。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤S2中，所述粉煤灰与石灰水的重量比为15～30:100。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤S3中，所述速腐剂中有效活菌数≥1.0×109CFU/g，纤维素酶活≥40u/g，蛋白酶活≥20u/g，水分≤20％。
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤S4中，所述膨润土为高温煅烧处理后的粒径在100目～150目的膨润土粉末。
7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述高温煅烧的工艺参数为，煅烧温度450℃～550℃，煅烧时间20分钟～30分钟。
8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤S4中，所述物料A、物料B、活性污泥、膨润土、钙镁磷肥、石灰氮、硫酸锌按其重量份分别为40份～60份、10份～18份、5份～12份、6份～16份、15份～30份、8份～16份、5份～16份。
9.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤S5中，所述干燥的温度为40℃～50℃。
10.一种土壤酸性调理剂，其特征在于，根据权利要求1～9中任一项所述的制备方法制备而成。
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