CN110903143A - 一种天然矿物复合腐殖酸的土壤改良剂 - Google Patents

一种天然矿物复合腐殖酸的土壤改良剂 Download PDF

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张小平
韩燕仓
成龙
倪钢
张峻玮
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Abstract

本发明公开了一种天然矿物复合腐殖酸的土壤改良剂，由70～90重量％的天然矿物和10～30重量％的腐殖酸复配后经热湿造粒得到，平均粒径为1.5～5mm，孔隙率为30％～80％，且抗压碎力大于30N/粒，其包含以下按重量百分比计的有效元素：硅60％～78％、钾2％～9％、钠1％～5％、铁0.5％～3％、磷2％～9％、钙0.5％～3％、镁0.5％～5％。本发明的土壤改良剂可以避免因连续种植导致的微量元素缺乏，活化土壤，有效替代化肥或有机肥，同时通过吸附、配位、络合、离子交换等方式改变土壤中重金属形态，降低其迁移性和生物有效性。

Description

一种天然矿物复合腐殖酸的土壤改良剂
技术领域
本发明涉及农业土壤改良及有机种植领域，尤其涉及一种通过天然矿物与腐殖酸复合造粒而成的有机土壤改良剂。
背景技术
我国现有耕地中，有相当数量耕地受到中度、重度污染，土壤点位超标率接近20％，大多不宜耕种，农药化肥等使用不科学、不规范，土壤有机质含量降低、部分重金属超标，土传病害加重等问题突出。通常重金属土壤修复主要有物理、化学和生物三种修复方法，其中通过矿物材料固化稳定化应用广泛。
传统有机农业中，通过有机肥料替代化学肥料，但是长期受化学、农药污染的土壤已经失去活性化平衡，氮(N)、磷(P)、钾(K)三大要素会随着土壤劣化不易与氮溶解，植物会出现未消化或者过量摄取的现象，目前市场上常规使用各类重金属土壤修复材料、土壤肥力改良材料以及各类生物有机肥、菌肥等用于改善土壤，使用量大且见效缓慢。
发明内容
针对现有土壤改良剂存在使用量大且见效缓慢的问题，本发明提供一种天然矿物复合腐殖酸的土壤改良剂，通过天然矿物与腐殖酸复合造粒而成，用于恢复土壤活性和修复重金属的同时，其复配各类植物生长所需的活性微量元素可作为肥料替代化肥和有机肥，完全不使用农药和化肥，经济又环保。
本发明解决其技术问题采用的技术方案如下：
本发明的天然矿物复合腐殖酸的土壤改良剂，由70～90重量％的天然矿物和10～30重量％的腐殖酸复配后经热湿造粒得到；其中：
所述土壤改良剂为平均粒径为1.5～5mm的球状颗粒，孔隙率为30％～80％，且抗压碎力大于30N/粒；
所述土壤改良剂按照重量百分比计其有效元素含量包含：硅60％～78％、钾2％～9％、钠1％～5％、铁0.5％～3％、磷2％～9％、钙0.5％～3％、镁0.5％～5％。
所述天然矿物由60～90重量％的营养元素型矿物和10～40重量％的离子交换功能活性矿物组成，且所述营养元素型矿物选自硅矿、钾长石矿、钠长石矿、高岭土矿中的一种或两种以上混合物；所述离子交换功能活性矿物选自沸石、麦饭石、蛭石、电气石、角闪石、赭石中的一种或两种以上混合物。
进一步，所述营养元素型矿物的SiO2含量为60～85重量％，且含有钾、镁、铁、钙、磷和锰元素。
所述土壤改良剂以每亩地40～100kg的使用量用于水稻、蔬菜、水果、中草药、烟草、花卉种植土壤修复或改良。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
1.腐植酸造粒可促进养分储藏与缓释。
2.富含矿物质，配有植物生长所需的各类微量元素，可以避免因连续种植导致的微量元素缺乏，能满足植物自身生长和结出供人食用的农作物所需的矿物质。
3.提高离子交换量(CEC)，通过吸附、配位、络合、离子交换等方式改变土壤中重金属的形态，降低其迁移性和生物有效性，有效固化稳定化重金属，同时恢复土壤活性。
4.土壤中存在多种微生物，且在土壤微生物的作用下持续生成地力氮(有机态氮)。
5.透气性，透水性良好，具有适当的保水和保肥能力。
6.活性矿物使得植物的光合作用更加旺盛，促进枝叶绿化，根生长得更好，养分水分的吸收也更好，培育出的植物细胞更结实，对环境压力的抗性也较强，可以生产出高品质、可长期储存的优质作物。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明的具体实施方式作详细说明。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行，所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
以下实例中，天然矿物复合腐殖酸的土壤改良剂由70～90重量％的天然矿物和10～30重量％的腐殖酸复配后经热湿造粒得到球状颗粒，平均粒径为1.5～5mm，孔隙率为30％～80％，且抗压碎力大于30N/粒。
天然矿物由60～90重量％的营养元素型矿物和10～40重量％的离子交换功能活性矿物组成。
在某些实施方式中，营养元素型矿物选自硅矿、钾长石矿、钠长石矿、高岭土矿中的一种或两种以上混合物，离子交换功能活性矿物选自沸石、麦饭石、蛭石、电气石、角闪石、赭石中的一种或两种以上混合物。
经上述原料复配后，所得土壤改良剂的有效元素含量按照重量百分比计包含：硅60％～78％、钾2％～9％、钠1％～5％、铁0.5％～3％、磷2％～9％、钙0.5％～3％、镁0.5％～5％。
以下通过具体实施例制备天然矿物复合腐殖酸的土壤改良剂并进行性能测试，以下均采用重量百分比计，且营养元素型矿物的SiO2含量为60～85重量％，还含有钾、镁、铁、钙、磷和锰元素。
实施例1
将SiO2含量90％的硅矿和SiO2含量50％的高岭土矿粉碎至100目以下，按照重量比1:1混合后依次加入5％沸石、3％蛭石粉末和18％的天然腐殖酸，经过热湿造粒、烘干固化成2mm粒径的球状颗粒。
所得产品的元素含量为：硅69％、钾5％、钠2％、铁3％、硫7％、磷4％、钙3％、镁5％、锰1％、其他1％。
实施例2
将SiO2含量65％的钾长石矿和SiO2含量60％的钠长石矿粉碎至100目以下，按照重量比2:1混合后依次加入5％沸石、3％麦饭石石粉末和20％的天然腐殖酸，经过热湿造粒、烘干固化成2mm粒径的球状颗粒。
所得产品的元素含量为：硅65％、钾7％、钠1％、铁3％、硫4％、磷7.5％、钙1％、镁1％、锰0.5％、其他10％。
实施例3
将SiO2含量70％的钠长石矿和SiO2含量50％的高岭土矿粉碎至100目以下，按照重量比2:1混合后依次加入5％铁电气石、3％蛭石粉末和15％的天然腐殖酸，经过热湿造粒、烘干固化成2mm粒径的球状颗粒。
所得产品的元素含量为：硅71％、钾4％、钠2％、铁1％、硫4％、磷4％、钙3％、镁5％、锰1％、其他5％。
以上3个实施例分别在毛豆、青菜、青椒和水稻种植上进行了一个种植季的土壤改良实验，在完全使用上述实施例中的土壤改良剂且不使用其他肥料的情况下与常规种植方式相比较，结果如下表1所示。可以看出，本发明的土壤改良剂对于蔬菜和水稻的增产效果显著，同时根茎病得到大面积治愈。
表1
Figure BDA0002296224080000031
Figure BDA0002296224080000041

Claims (5)

1.一种天然矿物复合腐殖酸的土壤改良剂，其特征在于，由70～90重量％的天然矿物和10～30重量％的腐殖酸复配后经热湿造粒得到；其中：
所述土壤改良剂包含以下按重量百分比计的有效元素：硅60％～78％、钾2％～9％、钠1％～5％、铁0.5％～3％、磷2％～9％、钙0.5％～3％、镁0.5％～5％。
2.根据权利要求1所述的土壤改良剂，其特征在于，所述土壤改良剂为平均粒径为1.5～5mm的球状颗粒，孔隙率为30％～80％，且抗压碎力大于30N/粒。
3.根据权利要求1或2所述的土壤改良剂，其特征在于，所述天然矿物由60～90重量％的营养元素型矿物和10～40重量％的离子交换功能活性矿物组成；其中：
所述营养元素型矿物选自硅矿、钾长石矿、钠长石矿、高岭土矿中的一种或两种以上混合物；和/或
所述离子交换功能活性矿物选自沸石、麦饭石、蛭石、电气石、角闪石、赭石中的一种或两种以上混合物。
4.根据权利要求3所述的土壤改良剂，其特征在于，所述营养元素型矿物的SiO2含量为60～85重量％，且含有钾、镁、铁、钙、磷和锰元素。
5.权利要求1～4任一项所述土壤改良剂以每亩地40～100kg的使用量用于水稻、蔬菜、水果、中草药、烟草、花卉种植土壤修复或改良。
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