CN113444528A - 一种土壤改良剂及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及土壤改良剂技术领域。本发明提供了一种土壤改良剂及其制备方法，所述土壤改良剂包括如下重量份的组分：矿物肥料50～70份、生物质炭10～15份、糠醛渣2～5份、腐殖酸5～10份、微生物菌液0.1～1份。本申请的土壤改良剂能够调整土壤电荷，恢复微环境离子生态的平衡，不仅能改良盐碱地的土壤，还可以和普通肥料联合使用，达到肥效缓释的作用。同时，本申请的土壤改良剂，制备原料来源广泛，能够充分利用沸石尾矿，工艺简单，便于大规模工业化生产。

Description

一种土壤改良剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及土壤改良剂技术领域，尤其涉及一种土壤改良剂及其制备方法。
背景技术
土壤调理剂的作用是调整土壤电荷，恢复平衡的微环境离子生态。常见的有机肥、腐植酸、黄腐酸到了土壤后经由水分和微生物的分解，就会形成带大量的负电荷的物质，协助土壤团粒恢复性能。目前在国家政策上强调多施用有机肥，也就是为了达到此种减肥增效的目的。
有机质类的土壤改良剂在成本上具有优势，但也有良莠不齐的情况发生，无论任何等级的有机质，基本上都需要经过生物性的转化才能分解成小的团粒发挥作用，补充有机质来改良土壤，在操作上是不如矿物源性的土壤改良剂来得快和明显的。从先天结构上，矿物源类的土壤改良剂如沸石、麦饭石、膨润土等具有多孔隙结构，其所形成的比表面积也是有机质原料无法比拟的。一克的沸石，内部孔隙的表面积所展开的面积可达几百平方米。虽然沸石已大量地应用在水产养殖池的改良，如吸附氨化物等物质，但目前直接用在农田改良中的却十分的少。近年来十分红火的炭基肥，就属于有机质原料经加工产生的带有高负电荷性的资材，包括炭化的稻壳、秸秆等，在扮演功能的意义上，归根结底都是调理阳离子交换量、优化土壤团粒的作用。
国内以沸石作为肥料载体的研究，最早于90年代提出此种肥料的模拟研究。当初是将化肥和沸石进行掺混后应用，观察到增产的效益。至今，此研究主题一直方兴未艾。因此，如何深入开发沸石资源，配置一种使用效果优异的土壤改良剂就显得尤为重要。
发明内容
本发明的目的在于提供一种土壤改良剂及其制备方法，调整土壤电荷，恢复微环境离子生态的平衡。
为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：
本发明提供了一种土壤改良剂，包括如下重量份的组分：矿物肥料50～70份、生物质炭10～15份、糠醛渣2～5份、腐殖酸5～10份、微生物菌液0.1～1份。
作为优选，所述矿物肥料、生物质炭、糠醛渣和腐殖酸的粒度为1～2mm。
作为优选，所述矿物肥料为沸石、麦饭石、海泡石、膨润土和凹凸棒土中的一种或多种。
作为优选，所述腐殖酸为泥炭、褐煤和风化煤中的一种或多种。
作为优选，所述生物质炭的制备方法为：将原料在450～500℃条件下炭化6～9h，摊晾至含水量为5～8％，粉碎得到粒度为1～2mm的生物质炭。
作为优选，所述原料为动物粪便或树叶。
作为优选，所述微生物菌液中菌的种类为：植物乳杆菌、鲁氏毛霉菌、枯草芽孢杆菌和地衣芽孢杆菌中的一种或多种；所述微生物菌液中菌的浓度为6.5～8.5×109CFU/ml。
本发明还提供了所述的土壤改良剂在盐碱地改良中的应用。
本发明还提供了所述的土壤改良剂的制备方法，包括如下步骤：
(1)将矿物肥料、生物质炭、糠醛渣、腐殖酸和微生物菌液混合后，摊晾得混合料；
(2)将混合料粉碎后得所述土壤改良剂。
作为优选，所述摊晾后混合料的含水量为8～10％，所述粉碎后的土壤改良剂的粒度为0.5～2.5mm。
本发明提供了一种土壤改良剂及其制备方法，所述土壤改良剂包括如下重量份的组分：矿物肥料50～70份、生物质炭10～15份、糠醛渣2～5份、腐殖酸5～10份、微生物菌液0.1～1份。
本申请的土壤改良剂能够调整土壤电荷，恢复微环境离子生态的平衡，不仅能改良盐碱地的土壤，还可以和普通肥料联合使用，达到肥效缓释的作用。同时，本申请的土壤改良剂，制备原料来源广泛，能够充分利用沸石尾矿，工艺简单，便于大规模工业化生产。本申请的土壤改良剂中的沸石可以对土壤进行改性和复配，提高了土壤的吸水性和透气性，解决了土壤板结的问题，通过矿物肥料、腐殖酸、生物质炭、糠醛渣等原料的配合，调节了土壤的pH值，有效改良盐碱土地。且本申请中的土壤改良剂自身也含有矿物肥料，能够有效提高盐碱土地的肥力。
具体实施方式
本发明提供了一种土壤改良剂，包括如下重量份的组分：矿物肥料50～70份、生物质炭10～15份、糠醛渣2～5份、腐殖酸5～10份、微生物菌液0.1～1份。
在本发明中，所述矿物肥料优选为55～65份，进一步优选为60份。
在本发明中，所述生物质炭优选为11～14份，进一步优选为12～13份。
在本发明中，所述糠醛渣优选为3～4份。
在本发明中，所述腐殖酸优选为6～9份，进一步优选为7～8份。
在本发明中，所述微生物菌液优选为0.3～0.8份，进一步优选为0.5～0.6份。
在本发明中，所述矿物肥料、生物质炭、糠醛渣和腐殖酸的粒度优选为1～2mm，进一步优选为1.5mm。
在本发明中，所述矿物肥料优选为沸石、麦饭石、海泡石、膨润土和凹凸棒土中的一种或多种。
在本发明中，所述腐殖酸优选为泥炭、褐煤和风化煤中的一种或多种。
在本发明中，所述生物质炭的制备方法优选为：将原料在450～500℃条件下炭化6～9h，摊晾至含水量为5～8％，粉碎得到粒度为1～2mm的生物质炭。
在本发明中，所述炭化的温度优选为460～490℃，进一步优选为470～480℃，再进一步优选为475℃。
在本发明中，所述炭化的时间优选为7～8h。
在本发明中，所述摊晾后的含水量优选为6～7％。
在本发明中，所述生物质炭的粒度优选为1.5mm。
在本发明中，所述原料为动物粪便或树叶。
在本发明中，所述动物粪便优选为牛粪或猪粪。
在本发明中，所述微生物菌液中菌的种类优选为：植物乳杆菌、鲁氏毛霉菌、枯草芽孢杆菌和地衣芽孢杆菌中的一种或多种。
在本发明中，所述微生物菌液中菌的浓度优选为6.5～8.5×109CFU/ml，进一步优选为7～8×109CFU/ml，再进一步优选为7.5×109CFU/ml。
本发明还提供了所述土壤改良剂在盐碱地改良中的应用。
本发明还提供了所述的土壤改良剂的制备方法，包括如下步骤：
(1)将矿物肥料、生物质炭、糠醛渣、腐殖酸和微生物菌液混合后，摊晾得混合料；
(2)将混合料粉碎后得所述土壤改良剂。
在本发明中，所述摊晾后混合料的含水量优选为8～10％，进一步优选为9％。
在本发明中，所述粉碎后的土壤改良剂的粒度优选为0.5～2.5mm，进一步优选为1～2mm，再进一步优选为1.5mm。
下面结合实施例对本发明提供的土壤改良剂进行详细的说明，但是不能把它们理解为对本发明保护范围的限定。
实施例1
一种土壤改良剂的制备方法，包括如下步骤：
(1)按照表1的比例称取矿物肥料、生物质炭、糠醛渣、腐殖酸和微生物菌液；
(2)将矿物肥料、生物质炭、糠醛渣、腐殖酸和微生物菌液混合后，摊晾得含水量为8％混合料；
(3)将混合料粉碎至粒度为0.5mm，得土壤改良剂1～3。
表1
Figure BDA0003171736250000041
Figure BDA0003171736250000051
实施例2
一种土壤改良剂的制备方法，包括如下步骤：
(1)按照表2的比例称取矿物肥料、生物质炭、糠醛渣、腐殖酸和微生物菌液；
(2)将矿物肥料、生物质炭、糠醛渣、腐殖酸和微生物菌液混合后，摊晾得含水量为9％混合料；
(3)将混合料粉碎至粒度为1.5mm，得土壤改良剂4～6。
表2
组别 土壤改良剂4 土壤改良剂5 土壤改良剂6
矿物肥料种类 沸石 沸石 沸石
矿物肥料份数 60 60 60
生物质炭份数 13 13 13
糠醛渣份数 4 4 4
腐殖酸种类 褐煤 泥炭 风化煤
腐殖酸份数 8 10 5
微生物菌液种类 地衣芽孢杆菌 地衣芽孢杆菌 地衣芽孢杆菌
微生物菌液份数 0.5 0.5 0.5
微生物菌液浓度 7.5×10<sup>9</sup>CFU/ml 7.5×10<sup>9</sup>CFU/ml 7.5×10<sup>9</sup>CFU/ml
实施例3
一种土壤改良剂的制备方法，包括如下步骤：
(1)按照表3的比例称取矿物肥料、生物质炭、糠醛渣、腐殖酸和微生物菌液；
(2)将矿物肥料、生物质炭、糠醛渣、腐殖酸和微生物菌液混合后，摊晾得含水量为10％混合料；
(3)将混合料粉碎至粒度为2.5mm，得土壤改良剂7～9。
表3
Figure BDA0003171736250000052
Figure BDA0003171736250000061
对比例
一种土壤改良剂的制备方法，包括如下步骤：
(1)按照表4的比例称取矿物肥料、生物质炭、糠醛渣、腐殖酸和微生物菌液；
(2)将矿物肥料、生物质炭、糠醛渣、腐殖酸和微生物菌液混合后，摊晾得含水量为9％混合料；
(3)将混合料粉碎至粒度为1.5mm，得土壤改良剂10～12。
表4
组别 土壤改良剂10 土壤改良剂11 土壤改良剂12
矿物肥料种类 沸石 沸石 ——
矿物肥料份数 60 60 0
生物质炭份数 13 13 13
糠醛渣份数 4 4 4
腐殖酸种类 褐煤 —— 风化煤
腐殖酸份数 8 0 5
微生物菌液种类 —— 地衣芽孢杆菌 地衣芽孢杆菌
微生物菌液份数 0 0.5 0.5
微生物菌液浓度 0 7.5×10<sup>9</sup>CFU/ml 7.5×10<sup>9</sup>CFU/ml
试验例
选择12块、面积均为200平米的盐碱地作为试验田，编号为试验组1～12。在播种前检测每块试验田中的pH值、有机质含量、团粒结构和含水量，于播种前在试验组1～12的试验田中分别施用土壤改良剂1～12，每块试验田施用40kg。在12块实验田中连续种植两年的玉米，第二年玉米收货后再次检测每块试验田中的pH值、有机质含量、团粒结构和含水量，比较各项指标的变化，结果如表5所示。
表5
组别 pH值变化 有机质含量变化 团粒结构变化 含水量变化
试验组1 -1.71 +31.55％ +21.20％ +23.81％
试验组2 -1.80 +34.67％ +20.91％ +21.64％
试验组3 -1.69 +31.87％ +22.34％ +23.10％
试验组4 -1.67 +30.67％ +20.91％ +24.66％
试验组5 -1.73 +33.04％ +25.10％ +23.81％
试验组6 -1.77 +37.01％ +24.67％ +23.42％
试验组7 -1.74 +32.56％ +23.83％ +23.68％
试验组8 -1.81 +31.90％ +25.96％ +24.97％
试验组9 -1.77 +36.00％ +23.81％ +24.16％
试验组10 -1.63 +10.23％ +7.10％ +4.60％
试验组11 -1.58 +21.67％ +6.99％ +5.09％
试验组12 -1.05 +19.59％ +7.05％ +5.71％
结论：从表5的实验结果可以看出，本申请的土壤改良剂能够调整土壤电荷，恢复微环境离子生态的平衡。同时可以显著降低盐碱地中的pH值、提高有机质含量、团粒结构和含水量。实施例10～12制备的土壤调理剂和实施例1～9的土壤调理剂配方接近，但其使用效果远不如实施例1～9。
由以上实施例可知，本发明提供了一种土壤改良剂及其制备方法，所述土壤改良剂包括如下重量份的组分：矿物肥料50～70份、生物质炭10～15份、糠醛渣2～5份、腐殖酸5～10份、微生物菌液0.1～1份。本申请的土壤改良剂能够调整土壤电荷，恢复微环境离子生态的平衡，不仅能改良盐碱地的土壤，还可以和普通肥料联合使用，达到肥效缓释的作用。同时，本申请的土壤改良剂，制备原料来源广泛，能够充分利用沸石尾矿，工艺简单，便于大规模工业化生产。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种土壤改良剂，其特征在于，包括如下重量份的组分：矿物肥料50～70份、生物质炭10～15份、糠醛渣2～5份、腐殖酸5～10份、微生物菌液0.1～1份。
2.根据权利要求1所述的一种土壤改良剂，其特征在于，所述矿物肥料、生物质炭、糠醛渣和腐殖酸的粒度为1～2mm。
3.根据权利要求2所述的一种土壤改良剂，其特征在于，所述矿物肥料为沸石、麦饭石、海泡石、膨润土和凹凸棒土中的一种或多种。
4.根据权利要求3所述的一种土壤改良剂，其特征在于，所述腐殖酸为泥炭、褐煤和风化煤中的一种或多种。
5.根据权利要求4所述的一种土壤改良剂，其特征在于，所述生物质炭的制备方法为：将原料在450～500℃条件下炭化6～9h，摊晾至含水量为5～8％，粉碎得到粒度为1～2mm的生物质炭。
6.根据权利要求5所述的一种土壤改良剂，其特征在于，所述原料为动物粪便或树叶。
7.根据权利要求1～6任意一项所述的一种土壤改良剂，其特征在于，所述微生物菌液中菌的种类为：植物乳杆菌、鲁氏毛霉菌、枯草芽孢杆菌和地衣芽孢杆菌中的一种或多种；所述微生物菌液中菌的浓度为6.5～8.5×109CFU/ml。
8.权利要求1～7任意一项所述的土壤改良剂在盐碱地改良中的应用。
9.权利要求1～7任意一项所述的土壤改良剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)将矿物肥料、生物质炭、糠醛渣、腐殖酸和微生物菌液混合后，摊晾得混合料；
(2)将混合料粉碎后得所述土壤改良剂。
10.根据权利要求9的制备方法，其特征在于，所述摊晾后混合料的含水量为8～10％，所述粉碎后的土壤改良剂的粒度为0.5～2.5mm。
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