CN111995484A - 一种具有土壤修复功能的肥料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种具有土壤修复功能的肥料，通过以下原料制备而成：尿素40‑50份、磷酸二氢钾15‑20份、磷石膏5‑10份、硝酸铵钙3‑5份、改性硅藻土15‑18份、聚乳酸纤维12‑18份。本发明还提供了其的制备方法，包括以下步骤：（1）将磷石膏、硝酸铵钙、聚乳酸纤维，50‑60℃搅拌40min，然后进行球磨处理，加入聚天冬氨酸，在50℃下，搅拌1h，然后干燥，研磨成粉；（2）将上述粉剂同尿素、磷酸二氢钾、改性硅藻土混合均匀后，制粒即可。本发明制备的肥料溶解速度快，且溶解后稳定性好，能够有效修复土壤，提高种植植株的免疫力。

Description

一种具有土壤修复功能的肥料及其制备方法
技术领域
本发明属于肥料技术领域，具体涉及一种具有土壤修复功能的肥料及其制备方法。
背景技术
土壤是人类生产生活的根基，随着现代化工业、农业的发展，土壤中的有害物质也在不断的增加，在这些受污染的土壤上进行农业生产活动势必会形成食品安全问题。土壤常见的污染形式包括无机污染与有机污染，其中无机污染以重金属元素污染最为显著、危害最大，有机污染以化肥、农药、杀虫杀草剂等最为显著、危害最大。镉离子是一种比较常见的重金属污染。
镉（cadmium）是一种银白色具有金属光泽的有毒重金属，不是人体的必需元素，主要来源于外界环境，通过空气、水、食物等进入体内蓄积。长期摄入严重危害人类身体健康，摄入人体的Cd主要被贮存在肝脏和肾脏这两大器官中。Cd主要通过尿液排出，但也有一些由经胆汁随粪便排出。Cd的代谢速度十分缓慢，人体内Cd积累过多会引起骨质疏松、心血管疾病、肺气肿、细胞癌变等多种病症。自20世纪以来，随着城市化和工业化的进程，大气沉降、人类农业生产活动导致了土壤Cd含量的增加。Cd很容易被农作物的根吸收并输送到植物的可食用部位，由于其高机动性和生物利用性，非常容易在人体内富集。因此，受Cd污染的食品已成为人类摄入的Cd的主要来源。因此，Cd是自然界中对动植物危害最大的重金属之一。
因此重金属污染的土地需要修复，一般会通过换土，但是不适于面积大的耕地，因此利用农业中经常使用的化肥进行土壤修复是一种比较常用的技术手段。现有技术中土壤修复一般采用污泥或者有机堆肥中含有大量的腐殖质进行土壤修复，但是对于土壤修复的效果不是特别明显。
发明内容
针对现有技术存在的缺点，本发明提供了一种具有土壤修复功能的肥料。
本发明还提供了一种具有土壤修复功能的肥料的制备方法。
本发明为了实现上述目的所采用的技术方案为：
一种具有土壤修复功能的肥料，通过以下原料制备而成：尿素40-50份、磷酸二氢钾15-20份、磷石膏5-10份、硝酸铵钙3-5份、改性硅藻土15-18份、聚乳酸纤维12-18份。
优选地，所述的改性硅藻土的制备：发酵母液为20质量份的淀粉、加入1质量份的硫酸铵，加入100质量份的水后加热溶解，调节pH值至6-7，接种光滑球拟酵母菌，接种量为0.2％，进行发酵，发酵温度保持28-32℃，培养36-72小时后过滤洗涤后，与硅藻土混合均匀。
更优选地，光滑球拟酵母菌有效活菌数为2.3×109CFU/kg。
本发明通过在纤维素中接种光滑球拟酵母菌，一方面可以利用营养物质可以产生酸性物质，另一方面可以与聚乳酸纤维协同，深入土壤间隙，充分吸附和螯合金属离子。同时纤维可以分解，不会污染环境。
优选地，所述的聚乳酸纤维的平均直径为20-30nm，聚乳酸纤维的分子量为60000-100000。
优选地，通过以下原料制备而成：尿素45份、磷酸二氢钾 15份、磷石膏8份、硝酸铵钙3份、改性硅藻土18份、聚乳酸纤维18份。
上述所述的具有土壤修复功能的肥料的制备方法，包括以下步骤：
（1）将磷石膏、硝酸铵钙、聚乳酸纤维，50-60℃搅拌40min，然后进行球磨处理，加入聚天冬氨酸，在50℃下，搅拌1h，然后干燥，研磨成粉；
（2）将上述粉剂同尿素、磷酸二氢钾、改性硅藻土混合均匀后，制粒即可。
本发明的有益效果
（1）本发明制备的肥料溶解速度快，且溶解后稳定性好，能够有效修复土壤，提高种植植株的免疫力；
（2）本发明提供的肥料含有多种营养源及微量元素，能够提高作物产量，吸收利用率高，阻隔重金属离子进入植物体内，同时降低 土壤中重金属离子的含量。诱导作物对土壤产生胁迫耐性，促进作物的根系发育和产量形成。
具体实施方式
下面通过具体的实施例对本发明的技术方案作进一步的解释和说明。以下实施例及对比例中，为了便于计量，每份以kg计。
实施例1
一种具有土壤修复功能的肥料，通过以下原料制备而成：尿素45份、磷酸二氢钾 15份、磷石膏8份、硝酸铵钙3份、改性硅藻土18份、聚乳酸纤维18份。所述的聚乳酸纤维的平均直径为20-30nm，聚乳酸纤维的分子量为60000-100000。
具体制备方法如下：
改性硅藻土的制备方法：发酵母液为20质量份的淀粉、加入1质量份的硫酸铵，加入100质量份的水后加热溶解，调节pH值至6-7，接种光滑球拟酵母菌，接种量为0.2％，进行发酵，发酵温度保持28-32℃，培养36-72小时后过滤洗涤后，与硅藻土混合均匀。光滑球拟酵母菌有效活菌数为2.3×109CFU/kg。
（1）将磷石膏、硝酸铵钙、聚乳酸纤维，50-60℃搅拌40min，然后进行球磨处理，加入聚天冬氨酸，在50℃下，搅拌1h，然后干燥，研磨成粉；
（2）将上述粉剂同尿素、磷酸二氢钾、改性硅藻土混合均匀后，制粒即可。
实施例2
一种具有土壤修复功能的肥料，其特征在于，通过以下原料制备而成：尿素40份、磷酸二氢钾 15份、磷石膏5份、硝酸铵钙3份、改性硅藻土15份、聚乳酸纤维12份。
制备方法同实施例1。
实施例3
一种具有土壤修复功能的肥料，通过以下原料制备而成：尿素50份、磷酸二氢钾 20份、磷石膏10份、硝酸铵钙5份、改性硅藻土18份、聚乳酸纤维18份。制备方法同实施例1。
对比例1
一种具有土壤修复功能的肥料，通过以下原料制备而成：尿素50份、磷酸二氢钾 20份、磷石膏10份、硝酸铵钙5份、硅藻土（普通）18份、聚乳酸纤维18份。具体制备方法如下：
（1）将磷石膏、硝酸铵钙、聚乳酸纤维，50-60℃搅拌40min，然后进行球磨处理，加入聚天冬氨酸，在50℃下，搅拌1h，然后干燥，研磨成粉；
（2）将上述粉剂同尿素、磷酸二氢钾、硅藻土混合均匀后，制粒即可。
对比例2
一种具有土壤修复功能的肥料，通过以下原料制备而成：尿素50份、磷酸二氢钾 20份、磷石膏10份、硝酸铵钙5份、改性硅藻土（制备方法同实施例1）18份、聚乳酸纤维18份。具体制备方法如下：
（1）将磷石膏、硝酸铵钙、聚乳酸纤维，50-60℃搅拌40min，然后进行球磨处理，然后干燥，研磨成粉；
（2）将上述粉剂同尿素、磷酸二氢钾、改性硅藻土混合均匀后，制粒即可。
对比例3
一种具有土壤修复功能的肥料，配方同实施例1。
具体制备方法如下：
（1）将磷石膏、硝酸铵钙、聚乳酸纤维、尿素、磷酸二氢钾、硅藻土混合均匀后，制粒即可。
对比例4
一种具有土壤修复功能的肥料，配方和制备方法同实施例1，但是聚乳酸纤维的分子量为6000-15000。
效果实施例
（一）将实施例1-3及对比例1-4制备的肥料进行溶解性能及溶解后稳定性能进行测试，溶解速率检测方法为：称取4g上述肥料样品，分别加入到100mL水中，计算从倒入开始到肥料在水中完全溶解所需要的时间；溶解完成后，将形成的均一稳定的溶液进行室温下放置，观察是否出现分层等，具体结果见表1。
表1
溶解速率（S） 稳定性
实施例1 18 溶液保持均一状态，无分层
实施例2 20 溶液保持均一状态，无分层
实施例3 22 溶液保持均一状态，无分层
对比例1 25 溶液保持均一状态，无分层
对比例2 30 溶液25min后出现分层
对比例3 35 溶液20min后出现分层
对比例4 28 溶液保持均一状态，无分层
（二）试验田效果验证
选取8块中重金属污染的试验田，其中一块作为对照组使用普通肥料，另7块分别使用相同质量的本发明实施例1及对比例1-3制备的肥料作为实验组，经检测，7块地的总镉含量平均值为100.01mg/kg，种植期间对7块土壤的总镉、总铜、总铅含量进行采样分析，结合玉米产量进行统计，结果如表1所示：
实施例 第一年土壤中镉的含量（mg/kg） 第二年土壤中镉的含量（mg/kg） 第三年土壤中镉的含量（mg/kg） 第一年玉米中镉的含量（mg/kg） 第二年玉米中镉的含量（mg/kg） 第三年玉米中镉的含量（mg/kg）
实施例1 0.35 0.28 0.18 0.11 0.08 0.06
实施例2 0.36 0.30 0.20 0.12 0.09 0.07
实施例3 0.36 0.28 0.21 0.14 0.11 0.09
对比例1 0.55 0.45 0.36 0.29 0.24 0.20
对比例2 0.58 0.51 0.34 0.35 0.26 0.27
对比例3 0.60 0.56 0.40 0.32 0.30 0.30
对比例4 0.48 0.43 0.38 0.22 0.24 0.18
对照组 90.31 91.52 90.79 1.21 1.20 1.22
实施例 第一年玉米产量（kg） 第二年玉米产量（kg） 第三年玉米产量（kg）
实施例1 593 595 599
实施例2 584 587 580
实施例3 592 591 590
对比例1 581 588 584
对比例2 568 570 569
对比例3 576 572 570
对比例4 579 585 583
对照组 532 535 533
采用本发明具有修复功能的肥料的试验田，平均亩产量都显著高于使用普通肥料的对照田。土壤中的镉离子以及植物中镉离子含量均明显下降。

Claims (6)

1.一种具有土壤修复功能的肥料，其特征在于，通过以下原料制备而成：尿素40-50份、磷酸二氢钾 15-20份、磷石膏5-10份、硝酸铵钙3-5份、改性硅藻土15-18份、聚乳酸纤维12-18份。
2.根据权利要求1所述的具有土壤修复功能的肥料，其特征在于，所述的改性硅藻土的制备：发酵母液为20质量份的淀粉、加入1质量份的硫酸铵，加入100质量份的水后加热溶解，调节pH值至6-7，接种光滑球拟酵母菌，接种量为0.2％，进行发酵，发酵温度保持28-32℃，培养36-72小时后过滤洗涤后，与硅藻土混合均匀。
3.根据权利要求2所述的具有土壤修复功能的肥料，其特征在于，光滑球拟酵母菌有效活菌数为2.3×109CFU/kg。
4.根据权利要求1所述的具有土壤修复功能的肥料，其特征在于，所述的聚乳酸纤维的平均直径为20-30nm，聚乳酸纤维的分子量为60000-100000。
5.根据权利要求1所述的一种具有土壤修复功能的肥料，其特征在于，通过以下原料制备而成：尿素45份、磷酸二氢钾 15份、磷石膏8份、硝酸铵钙3份、改性硅藻土18份、聚乳酸纤维18份。
6.一种如权利要求1-5任一项所述的具有土壤修复功能的肥料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）将磷石膏、硝酸铵钙、聚乳酸纤维，50-60℃搅拌40min，然后进行球磨处理，加入聚天冬氨酸，在50℃下，搅拌1h，然后干燥，研磨成粉；
（2）将上述粉剂同尿素、磷酸二氢钾、改性硅藻土混合均匀后，制粒即可。
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