CN113603556B - 一种土壤降酸调节剂及其制备方法与应用 - Google Patents

一种土壤降酸调节剂及其制备方法与应用 Download PDF

Info

Publication number
CN113603556B
CN113603556B CN202110998542.2A CN202110998542A CN113603556B CN 113603556 B CN113603556 B CN 113603556B CN 202110998542 A CN202110998542 A CN 202110998542A CN 113603556 B CN113603556 B CN 113603556B
Authority
CN
China
Prior art keywords
parts
soil
acid
reducing regulator
weight
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202110998542.2A
Other languages
English (en)
Other versions
CN113603556A (zh
Inventor
宫晨琛
王艳飞
高新
霍柳青
戴靖
芦令超
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
University of Jinan
Original Assignee
University of Jinan
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by University of Jinan filed Critical University of Jinan
Priority to CN202110998542.2A priority Critical patent/CN113603556B/zh
Publication of CN113603556A publication Critical patent/CN113603556A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN113603556B publication Critical patent/CN113603556B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C05—FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
    • C05D—INORGANIC FERTILISERS NOT COVERED BY SUBCLASSES C05B, C05C; FERTILISERS PRODUCING CARBON DIOXIDE
    • C05D3/00—Calcareous fertilisers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C05—FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
    • C05F—ORGANIC FERTILISERS NOT COVERED BY SUBCLASSES C05B, C05C, e.g. FERTILISERS FROM WASTE OR REFUSE
    • C05F17/00—Preparation of fertilisers characterised by biological or biochemical treatment steps, e.g. composting or fermentation
    • C05F17/20—Preparation of fertilisers characterised by biological or biochemical treatment steps, e.g. composting or fermentation using specific microorganisms or substances, e.g. enzymes, for activating or stimulating the treatment
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C05—FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
    • C05G—MIXTURES OF FERTILISERS COVERED INDIVIDUALLY BY DIFFERENT SUBCLASSES OF CLASS C05; MIXTURES OF ONE OR MORE FERTILISERS WITH MATERIALS NOT HAVING A SPECIFIC FERTILISING ACTIVITY, e.g. PESTICIDES, SOIL-CONDITIONERS, WETTING AGENTS; FERTILISERS CHARACTERISED BY THEIR FORM
    • C05G3/00—Mixtures of one or more fertilisers with additives not having a specially fertilising activity
    • C05G3/80—Soil conditioners
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K17/00—Soil-conditioning materials or soil-stabilising materials
    • C09K17/40—Soil-conditioning materials or soil-stabilising materials containing mixtures of inorganic and organic compounds
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00—Technologies for solid waste management
    • Y02W30/40—Bio-organic fraction processing; Production of fertilisers from the organic fraction of waste or refuse

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Soil Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Tropical Medicine & Parasitology (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Pest Control & Pesticides (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Fertilizers (AREA)

Abstract

本发明公开一种土壤降酸调节剂及其制备方法与应用；以重量份计，所述土壤降酸调节剂包括：15～25份微生物菌调节剂、60～80份降酸调节剂、240～280份有机肥。其中：所述微生物菌调节剂的原料组成包括网络状基体、发酵微生物菌粉、果胶、土壤微生物菌粉、降酸调节剂、海藻酸钠、水。所述降酸调节剂的原料组成包括双氧水、硅酸三钙、改性盐泥、水。所述改性盐泥主要成分包括氧化钙、硅酸二钙、铝酸钙和铁酸钙矿物。本发明所提供的降酸调节剂在施加到酸化土壤中后，在土壤中水分的辅助下能够持续向土壤中释放氧化钙，不仅能持续向土壤中释放碱性物质防止土壤二次酸化，而且能持续地向土壤释放微生物菌和养分，保持土壤活力。

Description

一种土壤降酸调节剂及其制备方法与应用
技术领域
本发明涉及土壤修复技术领域，具体涉及一种土壤降酸调节剂及其制备方法与应用。
背景技术
公开该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
化肥是能够提供植物必需的营养元素，改善土壤性质、提高土壤肥力水平的一类物质，包括氮肥、磷肥、钾肥、微肥、复合肥料等，是农业生产的重要物质基础。然而，长期大量施用氮肥，特别是硫酸铵、氯化铵等会使土壤逐渐酸化。酸化使土壤中产生的氢化铝严重毒害作物，抑制有益微生物菌的繁殖与存活，造成有害病菌滋生，易发根系病害，加重根线虫病蔓延，并抑制营养元素的吸收利用，造成肥料成本投入越来越大，品质、产量却反而降低。目前，改善土壤酸化主要手段包括施加有机肥、合理浇水和增施石灰三种方法，这类方法虽然见效快，但持久性差，土壤易发生二次酸化。
发明内容
针对上述的问题，本发明提供一种土壤降酸调节剂及其制备方法与应用，该调节剂不仅能持续向土壤中释放碱性物质防止土壤二次酸化，而且能持续地向土壤释放微生物菌和养分，保持土壤活力。为实现上述目的，本发明如下所述的技术方案。
在本发明的第一方面，提供一种土壤降酸调节剂，以重量份计，其组成包括：15～25份微生物菌调节剂、60～80份降酸调节剂、240～280份有机肥。其中：所述微生物菌调节剂的原料组成包括网络状基体、发酵微生物菌粉、果胶、土壤微生物菌粉、降酸调节剂、海藻酸钠、水。所述降酸调节剂的原料组成包括：双氧水、硅酸三钙、改性盐泥、水。所述改性盐泥主要成分包括：氧化钙、硅酸二钙、铝酸钙、铁酸钙矿物。
进一步地，所述微生物菌调节剂的原料组成包括60～180重量份网络状基体、3～5重量份发酵微生物菌粉、5～10重量份果胶、10～30重量份土壤微生物菌粉、10～30重量份降酸调节剂、3～6重量份海藻酸钠、15～40重量份水。
进一步地，所述网络状基体是植物纤维组成的三维网络状结构体，这种结构可为所述土壤微生物菌提供长期生存的生态网络系统。
进一步地，所述降酸调节剂包括多孔状微粒和改性盐泥填充物，所述改性盐泥填充物填充在多孔状微粒的孔隙中。
进一步地，所述多孔状微粒的原料组成包括1～5重量份双氧水、5～10重量份水、3～5重量份硅酸三钙、50～65重量份改性盐泥。在本发明中，双氧水的主要作用是在改性盐泥营造的碱性环境下通过分解产生氧气，得到多孔状结构的降酸调节剂。这是因为在5～10份水的作用下，改性盐泥中的少部分氧化钙溶解生成氢氧化钙溶液，在这种碱性环境中以及硅酸三钙水化形成的高温环境中，呈弱酸性的双氧水很容易分解产生氧气，从而得到多多孔状结构的降酸调节剂。
进一步地，所述改性盐泥填充物的原料组成包括50～65重量份改性盐泥和5～10重量份水。经过与水混合后形成膏状的改性盐泥更容易填充在多孔状微粒的孔隙中。
进一步地，所述有机肥包括堆肥、绿肥等中的任意一种。
在本发明的第二方面，以上述土壤降酸调节剂的原料组成为原料，提供一种土壤降酸调节剂的制备方法，包括：
(1)煅烧所述盐泥，使其中组分转变出包括氧化钙、硅酸二钙、铝酸钙、铁酸钙矿物在内的组分，粉磨后即得改性盐泥，备用。
(2)将双氧水、水、硅酸三钙和改性盐泥混匀，将得到的混合料在常温下养护，待混合料硬化后破碎，得到多孔状微粒。然后将改性盐泥和水形成的膏状物填充在所述多孔状微粒的孔隙中，得降酸调节剂，备用。
(3)将网络状基体的前驱体与发酵微生物菌粉、果胶和水搅拌均匀后发酵，完成后再加入土壤微生物菌粉，拌和均匀后继续发酵，完成后加入降酸调节剂、海藻酸钠和水，混匀后造粒，即得微生物菌调节剂。
(4)将所述降酸调节剂、微生物菌调节剂和有机肥混匀，即得土壤降酸调节剂。
进一步地，步骤(1)中，所述煅烧的方法为：先在500～750℃煅烧0.5～2h，再继续升温至1100～1200℃煅烧0.5～2h，冷却后粉磨，即得。在本发明中对盐泥进行分阶段煅烧改性处理，其原因在于：在较低煅烧温度下盐泥中的CaCO3和Fe(OH)3、Al(OH)3依次分解成CaO、Al2O3和Fe2O3。然后在进一步的高温煅烧过程中盐泥中的SiO2、Al2O3、Fe2O3与部分CaO反应生成具有胶凝性的硅酸二钙、铝酸钙和铁酸钙矿物。需要说明的是，由于高温煅烧的升温速率一般较快(5～10℃/min)，在这种情况下，盐泥中的CaCO3和Fe(OH)3、Al(OH)3来不及充分分解，不利于高温下硅酸二钙、铝酸钙和铁酸钙矿物的生成。
进一步地，步骤(2)中，所述养护条件为：在20～35℃和相对湿度40～60％的条件下养护10～18h。通过养护使反应形成的多孔混合料硬化定型。
进一步地，步骤(2)中，所述将改性盐泥和水形成的膏状物填充在多孔状微粒的孔隙中的方法为：将膏状物和多孔状微粒混合后在搅拌装置种进行搅拌，便于膏状物填充在孔隙中的同时，还有助于放置多孔状微粒之间粘接。
进一步地，步骤(3)中，所述网络状基体的前驱体是玉米秸秆、小麦秸秆、木材、树枝等中至少一种被发酵微生物菌发酵处理后的三维网络状结构体，其主要成分为植物纤维，其可以为所述土壤微生物菌提供长期生存的生态网络系统。
进一步地，步骤(3)中，前一次发酵的条件为：在65～85℃和相对湿度40～60％的条件下发酵24～48h。后一次发酵的条件为：在65～85℃和相对湿度40～60％的条件下发酵10～20h。
进一步地，步骤(3)中，所述发酵微生物菌粉包括：醋酸杆菌、嗜热链球菌、乳酸杆菌、酵母菌等中的至少一种。其能够促进玉米秸秆渣的发酵，使玉米秸秆渣转变成网络状基体，所述果胶能够促进发酵微生物菌粉对玉米秸秆渣的发酵。
进一步地，步骤(3)中，所述土壤微生物菌粉包括凝结芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌和侧孢芽孢杆菌，其能够在服役过程中通过繁殖不断向土壤中释放有益菌，促进土壤活力。
进一步地，步骤(2)中，所述多孔状微粒的尺寸不大于3mm。步骤(3)中，所述微生物菌调节剂的尺寸不大于5mm。
在本发明的第三方面，提供所述土壤降酸调节剂在农业工程、环境工程等领域中的应用，该调节剂用于酸化的土壤中时，不仅能持续向土壤中释放碱性物质防止土壤二次酸化，而且能持续地向土壤释放微生物菌和养分，保持土壤活力。
相较于现有技术，本发明具有以下有益效果：
本发明所提供的降酸调节剂在施加到酸化土壤中后，在土壤中水分的辅助下能够持续向土壤中释放氧化钙，在有效降低土壤酸度，使土壤恢复正常酸度的同时，还能够防止土壤二次酸化。除此之外，微生物菌调节剂能够提供微生物菌长期生存的生态网络系统，能持续地向土壤释放微生物菌和养分，使土壤保持更好的活力，促进植物的生长。其原因如下：
盐泥是制盐过程中产生的副产品，主要成分为CaCO3，并含有少量Mg(OH)2、Fe(OH)3、Al(OH)3和以SiO2为主要成分的泥沙。在经过低温煅烧后CaCO3和Fe(OH)3、Al(OH)3分解为CaO、Al2O3和Fe2O3。在进一步高温煅烧过程中，泥沙中的SiO2、Al2O3和Fe2O3与部分CaO反应生成具有胶凝性的硅酸二钙、铝酸钙和铁酸钙矿物，得到同时含有硅酸二钙、铝酸钙、铁酸钙矿物和CaO的改性盐泥。同时，在盐泥煅烧过程中部分镁离子能取代钙离子，能为土壤提供镁肥，而Ca2+和Fe3+还能够为土壤提供钙肥和铁肥。
进一步地，当将这种改性盐泥制成降酸调节剂后，服役过程中降酸调节剂孔隙中的改性盐泥中氧化钙遇水后快速释放，先快速有效降低土壤酸度，使土壤尽快回复正常的酸度。之后，由于受水化硅酸三钙相的胶结作用以及硅酸二钙、铝酸钙和铁酸钙矿物的胶结作用，降酸调节剂的多孔状微粒本身含有的改性盐泥中的氧化钙的释放速率降低，因此，降酸调节剂能够持续缓慢地释放氧化钙，防止土壤二次酸化。另外，还可以通过煅烧温度、时间的调节，对多孔状微粒组分配合比的调节可优化多孔结构，调控改性盐泥的胶凝性，进而得到不同降酸速率的降酸调节剂。
进一步地，本发明通过发酵微生物、果胶促进玉米秸秆纤维发酵，从而为微生物菌提供生态网络状基体，保证微生物菌球中菌种的成活率和多样性，从而能持续向土壤提供微生物菌群。同时，附着微生物菌群的网络状基体能够改善土壤胶性能、促进形成土壤团粒结构的同时，还能够有效增大土壤孔隙率，提高透气性，解决土壤板结问题，改善微生态环境。
降酸调节剂中硅酸三钙是快硬早强矿物，水化生成的Ca2+离子能与海藻酸钠分子上的α-L-古洛糖醛酸的Na+离子交换反应，α-L-古洛糖醛酸堆积形成交联网络结构形成水凝胶，具有较高的黏度，有利于微生物菌调节剂成型。同时海藻酸钠具有吸湿性，可为微生物菌调节剂中微生物存活所需的湿度环境提供保障。
附图说明
构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。以下，结合附图来详细说明本发明的实施方案，其中：
图1为本发明第一实施例的降酸调节剂剖开后的效果图。
图2为本发明第一实施例的微生物菌球剖开后的效果图。
具体实施方式
下面结合具体实施例进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。下列实施例中未注明具体条件的实验方法，通常按照常规条件或按照制造厂商所建议的条件。
除非另行定义，文中所使用的所有专业与科学用语与本领域熟练人员所熟悉的意义相同。本发明所使用的试剂或原料均可通过常规途径购买获得，如无特殊说明，本发明所使用的试剂或原料均按照本领域常规方式使用或者按照产品说明书使用。此外，任何与所记载内容相似或均等的方法及材料皆可应用于本发明方法中。文中所述的较佳实施方法与材料仅作示范之用。
下列实施例中，盐泥是制盐过程中产生的副产品，主要成分为CaCO3，并含有少量Mg(OH)2、Fe(OH)3、Al(OH)3和少量以SiO2为主要成分的泥沙。
下列实施例中，所述发酵微生物菌粉购自北京华夏康源科技有限公司，其中主要包括乳酸菌、酵母菌、丝状真菌等，其主要作用是通过发酵的过程代谢网络状基体的前驱体中的糖分等物质，而保留难以被代谢的纤维形成三维网络结构。
下列实施例中，所述土壤微生物菌粉购自潍坊康恩地生物技术有限公司，其中包括凝结芽孢杆菌4×108个/g、地衣芽孢杆菌4×108个/g、侧孢芽孢杆菌1×108个/g。
第一实施例
一种土壤降酸调节剂的制备方法，包括如下步骤：
(1)改性盐泥的制备：将盐泥在105℃下烘干2小时后，先在650℃煅烧1.5小时，完成后继续升温至1150℃煅烧保温1.5小时，冷却至室温再粉磨10分钟，得到含有硅酸二钙、铝酸钙、铁酸钙矿物和CaO的改性盐泥，备用。
(2)降酸调节剂的制备：将3重量份双氧水和6重量份水混合后搅拌均匀，然后加入3.5重量份硅酸三钙和65重量份本实施例步骤(1)制备的改性盐泥，搅拌均匀后将得到的混合料在20℃的温度和相对湿度60％的条件下养护18小时，使混合料硬化成型成多孔状的结构，将其在破碎机中破碎得到直径不大于3毫米的多孔微粒。然后将65重量份本实施例步骤(1)制备的改性盐泥和10重量份水混合形成均匀的均匀膏状体与所述多孔微粒置于搅拌机中拌和，使膏状体填充于所述多孔微粒的孔隙中，得到降酸调节剂，备用。
(3)微生物菌球的制备：将165重量份玉米秸秆渣、4重量份发酵微生物菌粉、7重量份果胶和20重量份水混合后搅拌均匀，然后70℃的温度和相对湿度55％的条件下发酵36小时，完成后加入25重量份土壤微生物菌粉，拌合均匀后在70℃的温度和相对湿度55％的条件下继续发酵20小时。完成后依次加入10重量份本实施例步骤(2)制备的降酸调节剂、5重量份海藻酸钠和8重量份水，搅拌均匀后造粒成球，得到尺寸不大于5毫米的微生物菌球，备用。
(4)将20重量份本实施例步骤(3)制备的所述降酸调节剂、75重量份本实施例步骤(2)制备的微生物菌调节剂和240重量份有机肥(堆肥)混匀，即得土壤降酸调节剂。
第二实施例
一种土壤降酸调节剂的制备方法，包括如下步骤：
(1)改性盐泥的制备：将盐泥在110℃下烘干1小时后，先在500℃煅烧2小时，完成后继续升温至1100℃煅烧保温2小时，冷却至室温再粉磨8分钟，得到含有硅酸二钙、铝酸钙、铁酸钙矿物和CaO的改性盐泥，备用。
(2)降酸调节剂的制备：将5重量份双氧水和10重量份水混合后搅拌均匀，然后加入5重量份硅酸三钙和55重量份本实施例步骤(1)制备的改性盐泥，搅拌均匀后将得到的混合料在35℃的温度和相对湿度55％的条件下养护12小时，使混合料硬化成型成多孔状的结构，将其在破碎机中破碎得到直径不大于3毫米的多孔微粒。然后将60重量份本实施例步骤(1)制备的改性盐泥和8重量份水混合形成均匀的均匀膏状体与所述多孔微粒置于搅拌机中拌和，使膏状体填充于所述多孔微粒的孔隙中，得到降酸调节剂，备用。
(3)微生物菌球的制备：将160重量份玉米秸秆渣、3重量份发酵微生物菌粉、5重量份果胶和10重量份水混合后搅拌均匀，然后65℃的温度和相对湿度40％的条件下发酵24小时，完成后加入10重量份土壤微生物菌粉，拌合均匀后在65℃的温度和相对湿度40％的条件下继续发酵12小时。完成后依次加入20重量份本实施例步骤(2)制备的降酸调节剂、3重量份海藻酸钠和5重量份水，搅拌均匀后造粒成球，得到尺寸不大于5毫米的微生物菌球，备用。
(4)将15重量份本实施例步骤(3)制备的所述降酸调节剂、60重量份本实施例步骤(2)制备的微生物菌调节剂和255重量份有机肥(绿肥)混匀，即得土壤降酸调节剂。
第三实施例
一种土壤降酸调节剂的制备方法，包括如下步骤：
(1)改性盐泥的制备：将盐泥在105℃下烘干3小时后，先在750℃煅烧0.5小时，完成后继续升温至1200℃煅烧保温0.5小时，冷却至室温再粉磨10分钟，得到含有硅酸二钙、铝酸钙、铁酸钙矿物和CaO的改性盐泥，备用。
(2)降酸调节剂的制备：将1重量份双氧水和5重量份水混合后搅拌均匀，然后加入3重量份硅酸三钙和50重量份本实施例步骤(1)制备的改性盐泥，搅拌均匀后将得到的混合料在30℃的温度和相对湿度40％的条件下养护10小时，使混合料硬化成型成多孔状的结构，将其在破碎机中破碎得到直径不大于3毫米的多孔微粒。然后将50重量份本实施例步骤(1)制备的改性盐泥和5重量份水混合形成均匀的均匀膏状体与所述多孔微粒置于搅拌机中拌和，使膏状体填充于所述多孔微粒的孔隙中，得到降酸调节剂，备用。
(3)微生物菌球的制备：将180重量份玉米秸秆渣、5重量份发酵微生物菌粉、10重量份果胶和30重量份水混合后搅拌均匀，然后85℃的温度和相对湿度60％的条件下发酵48小时，完成后加入10重量份土壤微生物菌粉，拌合均匀后在85℃的温度和相对湿度60％的条件下继续发酵10小时。完成后依次加入30重量份本实施例步骤(2)制备的降酸调节剂、6重量份海藻酸钠和10重量份水，搅拌均匀后造粒成球，得到尺寸不大于5毫米的微生物菌球，备用。
(4)将25重量份本实施例步骤(3)制备的所述降酸调节剂、80重量份本实施例步骤(2)制备的微生物菌调节剂和280重量份有机肥(堆肥)混匀，即得土壤降酸调节剂。
第四实施例
一种土壤降酸调节剂的制备方法，包括如下步骤：
(1)盐泥的制备：将盐泥在105℃下烘干3小时后，得到干燥盐泥，其主要成分为CaCO3，并含有少量Mg(OH)2、Fe(OH)3、Al(OH)3和少量以SiO2为主要成分的泥沙，备用。
(2)降酸调节剂的制备：将2重量份双氧水和5重量份水混合后搅拌均匀，然后加入3重量份硅酸三钙和50重量份本实施例步骤(1)制备的改性盐泥，搅拌均匀后将得到的混合料在30℃的温度和相对湿度40％的条件下养护10小时，使混合料硬化成型成多孔状的结构，将其在破碎机中破碎得到直径不大于3毫米的多孔微粒。然后将50重量份本实施例步骤(1)制备的改性盐泥和5重量份水混合形成均匀的均匀膏状体与所述多孔微粒置于搅拌机中拌和，使膏状体填充于所述多孔微粒的孔隙中，得到降酸调节剂，备用。
(3)微生物菌球的制备：将180重量份玉米秸秆渣、5重量份发酵微生物菌粉、10重量份果胶和30重量份水混合后搅拌均匀，然后85℃的温度和相对湿度60％的条件下发酵48小时，完成后加入10重量份土壤微生物菌粉，拌合均匀后在85℃的温度和相对湿度60％的条件下继续发酵10小时。完成后依次加入30重量份本实施例步骤(2)制备的降酸调节剂、6重量份海藻酸钠和10重量份水，搅拌均匀后造粒成球，得到尺寸不大于5毫米的微生物菌球，备用。
(4)将25重量份本实施例步骤(3)制备的所述降酸调节剂、80重量份本实施例步骤(2)制备的微生物菌调节剂和280重量份有机肥(堆肥)混匀，即得土壤降酸调节剂。
第五实施例
一种土壤降酸调节剂的制备方法，包括如下步骤：
(1)改性盐泥的制备：将盐泥在105℃下烘干2小时后，在650℃煅烧1.5小时，冷却至室温粉磨10分钟，得到改性盐泥，备用。
(2)降酸调节剂的制备：将3重量份双氧水和6重量份水混合后搅拌均匀，然后加入3.5重量份硅酸三钙和65重量份本实施例步骤(1)制备的改性盐泥，搅拌均匀后将得到的混合料在20℃的温度和相对湿度60％的条件下养护18小时，使混合料硬化成型成多孔状的结构，将其在破碎机中破碎得到直径不大于3毫米的多孔微粒。然后将65重量份本实施例步骤(1)制备的改性盐泥和10重量份水混合形成均匀的均匀膏状体与所述多孔微粒置于搅拌机中拌和，使膏状体填充于所述多孔微粒的孔隙中，得到降酸调节剂，备用。
(3)微生物菌球的制备：将165重量份玉米秸秆渣、4重量份发酵微生物菌粉、7重量份果胶和20重量份水混合后搅拌均匀，然后70℃的温度和相对湿度55％的条件下发酵36小时，完成后加入25重量份土壤微生物菌粉，拌合均匀后在70℃的温度和相对湿度55％的条件下继续发酵20小时。完成后依次加入10重量份本实施例步骤(2)制备的降酸调节剂、5重量份海藻酸钠和8重量份水，搅拌均匀后造粒成球，得到尺寸不大于5毫米的微生物菌球，备用。
(4)将20重量份本实施例步骤(3)制备的所述降酸调节剂、75重量份本实施例步骤(2)制备的微生物菌调节剂和240重量份有机肥(堆肥)混匀，即得土壤降酸调节剂。
第六实施例
一种土壤降酸调节剂的制备方法，包括如下步骤：
(1)改性盐泥的制备：将盐泥在105℃下烘干2小时后，先在650℃煅烧1.5小时，完成后继续升温至1150℃煅烧保温1.5小时，冷却至室温再粉磨10分钟，得到含有硅酸二钙、铝酸钙、铁酸钙矿物和CaO的改性盐泥，备用。
(2)降酸调节剂的制备：将6重量份水、3.5重量份硅酸三钙和65重量份本实施例步骤(1)制备的改性盐泥，搅拌均匀后将得到的混合料在20℃的温度和相对湿度60％的条件下养护18小时使混合料硬化成型，将其在破碎机中破碎得到直径不大于3毫米的微粒。然后将65重量份本实施例步骤(1)制备的改性盐泥和10重量份水混合形成均匀的均匀膏状体与所述多孔微粒混匀，得到降酸调节剂，备用。
(3)微生物菌球的制备：将165重量份玉米秸秆渣、4重量份发酵微生物菌粉、7重量份果胶和20重量份水混合后搅拌均匀，然后70℃的温度和相对湿度55％的条件下发酵36小时，完成后加入25重量份土壤微生物菌粉，拌合均匀后在70℃的温度和相对湿度55％的条件下继续发酵20小时。完成后依次加入10重量份本实施例步骤(2)制备的降酸调节剂、5重量份海藻酸钠和8重量份水，搅拌均匀后造粒成球，得到尺寸不大于5毫米的微生物菌球，备用。
(4)将20重量份本实施例步骤(3)制备的所述降酸调节剂、75重量份本实施例步骤(2)制备的微生物菌调节剂和240重量份有机肥(堆肥)混匀，即得土壤降酸调节剂。
第七实施例
一种土壤降酸调节剂的制备方法，包括如下步骤：
(1)改性盐泥的制备：将盐泥在105℃下烘干2小时后，先在650℃煅烧1.5小时，完成后继续升温至1150℃煅烧保温1.5小时，冷却至室温再粉磨10分钟，得到含有硅酸二钙、铝酸钙、铁酸钙矿物和CaO的改性盐泥，备用。
(2)降酸调节剂的制备：将3重量份双氧水和6重量份水混合后搅拌均匀，然后加入3.5重量份硅酸三钙和65重量份本实施例步骤(1)制备的改性盐泥，搅拌均匀后将得到的混合料在20℃的温度和相对湿度60％的条件下养护18小时，使混合料硬化成型成多孔状的结构，将其在破碎机中破碎得到直径不大于3毫米的多孔微粒，作为降酸调节剂，备用。
(3)微生物菌球的制备：将165重量份玉米秸秆渣、4重量份发酵微生物菌粉、7重量份果胶和20重量份水混合后搅拌均匀，然后70℃的温度和相对湿度55％的条件下发酵36小时，完成后加入25重量份土壤微生物菌粉，拌合均匀后在70℃的温度和相对湿度55％的条件下继续发酵20小时。完成后依次加入10重量份本实施例步骤(2)制备的降酸调节剂、5重量份海藻酸钠和8重量份水，搅拌均匀后造粒成球，得到尺寸不大于5毫米的微生物菌球，备用。
(4)将20重量份本实施例步骤(3)制备的所述降酸调节剂、75重量份本实施例步骤(2)制备的微生物菌调节剂和240重量份有机肥(堆肥)混匀，即得土壤降酸调节剂。
第八实施例
一种土壤降酸调节剂的制备方法，包括如下步骤：
(1)改性盐泥的制备：将盐泥在105℃下烘干2小时后，先在650℃煅烧1.5小时，完成后继续升温至1150℃煅烧保温1.5小时，冷却至室温再粉磨10分钟，得到含有硅酸二钙、铝酸钙、铁酸钙矿物和CaO的改性盐泥，备用。
(2)降酸调节剂的制备：将3重量份双氧水和6重量份水混合后搅拌均匀，然后加入3.5重量份硅酸三钙和65重量份本实施例步骤(1)制备的改性盐泥，搅拌均匀后将得到的混合料在20℃的温度和相对湿度60％的条件下养护18小时，使混合料硬化成型成多孔状的结构，将其在破碎机中破碎得到直径不大于3毫米的多孔微粒。然后将65重量份本实施例步骤(1)制备的改性盐泥和10重量份水混合形成均匀的均匀膏状体与所述多孔微粒置于搅拌机中拌和，使膏状体填充于所述多孔微粒的孔隙中，得到降酸调节剂，备用。
(3)微生物菌球的制备：将165重量份玉米秸秆渣、25重量份土壤微生物菌粉拌合均匀，然后在70℃的温度和相对湿度55％的条件下继续发酵20小时。完成后依次加入10重量份本实施例步骤(2)制备的降酸调节剂、5重量份海藻酸钠和8重量份水，搅拌均匀后造粒成球，得到尺寸不大于5毫米的微生物菌球，备用。
(4)将20重量份本实施例步骤(3)制备的所述降酸调节剂、75重量份本实施例步骤(2)制备的微生物菌调节剂和240重量份有机肥(堆肥)混匀，即得土壤降酸调节剂。
性能测试
1、第一实施例制备的降酸调节剂和微生物菌球的实物效果图分别如图1和图2所示，可以看出：该降酸调节剂具有丰富的孔隙结构，这些孔隙便于硅酸三钙和改性盐泥形成的膏状物的填充。这种降酸调节剂加入微生物菌球后(如图2所示)，服役过程中不仅能够快速有效降低土壤酸度，使土壤尽快回复正常的酸度。而且能够持续缓慢地释放氧化钙，防止土壤二次酸化。
2、将上述实施例所制备的土壤改良剂按照1500千克/亩的施加量加入耕作层，使用托普云农TZS-pH-IG土壤pH值测试仪测定土壤pH值变化规律。使用TY-GZN高精度智能土壤肥料养分检测仪测定土壤全氮的变化规律。测定了土壤的Shannon多样性指数表征生物群落多样性(指数越大，多样性越高)，土壤微生物群体构成信息采用Illumina Miseq测序平台进行16srDNA测定，然后使用Microsoft Excel对测定数据处理得到Shannon多样性指数(指数越大，多样性越高)。结果分别如表1-3所示，从表中的检测结果可以看出，第一至第三实施例制备的土壤降酸调节剂对土壤各方面的修复能力明显高于第四至第八实施例。
表1土壤pH值
初始 10天 20天 30天 60天 120天
第一实施例 4.51 4.77 5.02 5.63 5.72 5.79
第二实施例 4.51 4.75 4.99 5.70 5.71 5.79
第三实施例 4.51 4.79 5.09 5.68 5.79 5.77
第四实施例 4.51 4.54 4.57 4.53 4.59 4.54
第五实施例 4.51 5.62 5.83 5.51 5.21 5.07
第六实施例 4.51 4.77 4.93 5.41 5.37 5.31
第七实施例 4.51 4.60 4.63 4.67 4.72 4.79
第八实施例 4.51 4.75 5.01 5.52 5.58 5.55
表2全氮含量(g/kg)
初始 10天 20天 30天 60天 120天
第一实施例 0.52 0.63 0.79 0.98 0.88 0.90
第二实施例 0.52 0.68 0.81 1.08 1.05 0.97
第三实施例 0.52 0.85 0.80 1.05 0.97 0.96
第四实施例 0.52 0.60 0.69 0.81 0.80 0.71
第五实施例 0.52 0.61 0.68 0.82 0.79 0.68
第六实施例 0.52 0.60 0.65 0.73 0.78 0.63
第七实施例 0.52 0.59 0.70 0.82 0.71 0.72
第八实施例 0.52 0.59 0.69 0.78 0.73 0.73
表3 Shannon多样性指数表征生物群落多样性
Figure BDA0003234712970000121
Figure BDA0003234712970000131
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。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 (17)

1.一种土壤降酸调节剂，其中，以重量份计，所述调节剂的组成包括：
15~25份微生物菌调节剂、60~80份降酸调节剂、240~280份有机肥；其中：所述微生物菌调节剂的原料组成包括：网络状基体、发酵微生物菌粉、果胶、土壤微生物菌粉、降酸调节剂、海藻酸钠、水；
所述降酸调节剂的原料组成包括：双氧水、硅酸三钙、改性盐泥、水；其中：所述双氧水、硅酸三钙、改性盐泥、水形成多孔状微粒，且该多孔状微粒的孔隙中填充有改性盐泥；
所述改性盐泥主要成分包括氧化钙、硅酸二钙、铝酸钙、铁酸钙矿物。
2.根据权利要求1所述的土壤降酸调节剂，其特征在于，所述微生物菌调节剂的原料组成包括：60~180重量份网络状基体、3~5重量份发酵微生物菌粉、5~10重量份果胶、10~30重量份土壤微生物菌粉、10~30重量份降酸调节剂、3~6重量份海藻酸钠、15~40重量份水。
3.根据权利要求1所述的土壤降酸调节剂，其特征在于，所述网络状基体是植物纤维组成的三维网络状结构体。
4.根据权利要求1所述的土壤降酸调节剂，其特征在于，所述多孔状微粒的原料组成包括1~5重量份双氧水、5~10重量份水、3~5重量份硅酸三钙、50~65重量份改性盐泥。
5.根据权利要求1所述的土壤降酸调节剂，其特征在于，所述改性盐泥填充物的原料组成包括50~65重量份改性盐泥和5~10重量份水。
6.根据权利要求1-4任一项所述的土壤降酸调节剂，其特征在于，所述有机肥包括堆肥、绿肥中的任意一种。
7.一种土壤降酸调节剂的制备方法，其特征在于，包括：
以权利要求1-5任一项所述的土壤降酸调节剂的原料组成为原料；
（1）煅烧盐泥，使其中组分转变出包括氧化钙、硅酸二钙、铝酸钙、铁酸钙矿物在内的组分，粉磨后即得改性盐泥，备用；
（2）将双氧水、水、硅酸三钙和改性盐泥混匀，将得到的混合料在常温下养护，待混合料硬化后破碎，得到多孔状微粒；
然后将改性盐泥和水形成的膏状物填充在所述多孔状微粒的孔隙中，得降酸调节剂，备用；
（3）将网络状基体的前驱体与发酵微生物菌粉、果胶和水搅拌均匀后发酵，完成后再加入土壤微生物菌粉，拌和均匀后继续发酵，完成后加入降酸调节剂、海藻酸钠和水，混匀后造粒，即得微生物菌调节剂；
（4）将所述降酸调节剂、微生物菌调节剂和有机肥混匀，即得土壤降酸调节剂。
8.根据权利要求7所述的土壤降酸调节剂的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，所述煅烧的方法为：先在500~750℃煅烧0.5~2h，再继续升温至1100~1200℃煅烧0.5~2h，冷却后粉磨，即得。
9.根据权利要求7所述的土壤降酸调节剂的制备方法，其特征在于，步骤（2）中，所述养护条件为：在20~35℃和相对湿度40~60%的条件下养护10~18h。
10.根据权利要求7所述的土壤降酸调节剂的制备方法，其特征在于，步骤（2）中，所述将改性盐泥和水形成的膏状物填充在多孔状微粒的孔隙中的方法为：将膏状物和多孔状微粒混合后在搅拌装置中进行搅拌。
11.根据权利要求7所述的土壤降酸调节剂的制备方法，其特征在于，步骤（3）中，所述网络状基体的前驱体是玉米秸秆渣被发酵微生物菌发酵处理后的三维网络状结构体。
12.根据权利要求7所述的土壤降酸调节剂的制备方法，其特征在于，步骤（3）中，前一次发酵的条件为：在65~85℃和相对湿度40~60%的条件下发酵24~48h；后一次发酵的条件为：在65~85℃和相对湿度40~60%的条件下发酵10~20h。
13.根据权利要求7所述的土壤降酸调节剂的制备方法，其特征在于，步骤（3）中，所述发酵微生物菌粉包括：醋酸杆菌、嗜热链球菌、乳酸杆菌、酵母菌中的至少一种。
14.根据权利要求7所述的土壤降酸调节剂的制备方法，其特征在于，步骤（3）中，所述土壤微生物菌粉包括凝结芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌和侧孢芽孢杆菌。
15.根据权利要求7所述的土壤降酸调节剂的制备方法，其特征在于，步骤（2）中，所述多孔状微粒的尺寸不大于3mm。
16.根据权利要求7所述的土壤降酸调节剂的制备方法，其特征在于，步骤（3）中，所述微生物菌调节剂的尺寸不大于5mm。
17.权利要求1-6任一项所述的土壤降酸调节剂或者权利要求7-16任一项所述的制备方法得到的土壤降酸调节剂在农业工程或环境工程领域中的应用。
CN202110998542.2A 2021-08-27 2021-08-27 一种土壤降酸调节剂及其制备方法与应用 Active CN113603556B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110998542.2A CN113603556B (zh) 2021-08-27 2021-08-27 一种土壤降酸调节剂及其制备方法与应用

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110998542.2A CN113603556B (zh) 2021-08-27 2021-08-27 一种土壤降酸调节剂及其制备方法与应用

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN113603556A CN113603556A (zh) 2021-11-05
CN113603556B true CN113603556B (zh) 2022-08-02

Family

ID=78309636

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110998542.2A Active CN113603556B (zh) 2021-08-27 2021-08-27 一种土壤降酸调节剂及其制备方法与应用

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN113603556B (zh)

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105524619A (zh) * 2015-12-16 2016-04-27 江苏盖亚环境工程有限公司 一种酸性土壤改良剂及其制备方法
CN106278692A (zh) * 2016-07-15 2017-01-04 杭州太科技有限公司 一种酸性土壤调理剂及其制备方法
CN109439339A (zh) * 2018-12-26 2019-03-08 哈尔滨尼亚农业有限公司 一种增强土壤通透性的调理剂及其制备方法
CN113121289A (zh) * 2021-04-13 2021-07-16 施可丰化工股份有限公司 一种酸性土壤调理剂及其制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN113603556A (zh) 2021-11-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109534919A (zh) 一种微生物缓释复合肥及其制备方法
CN104130088A (zh) 一种保水能力强的有机蓝莓肥料及其制备方法
CN105000974A (zh) 一种提高土壤释水保肥的磁化缓释肥料及其制备方法
CN110041941B (zh) 一种用于半生土快速熟化的土壤调理剂及半生土快速熟化的方法
CN107963944A (zh) 改良沙质盐碱地用混合肥及其制备方法
CN109526681A (zh) 一种盐碱地球根花卉种植专用营养型土壤改良基质
CN113502166B (zh) 一种降酸微生物土壤改良剂及其制备方法与应用
CN108976070A (zh) 花生专用肥及其制备方法
CN105016917A (zh) 一种改良酸性土壤的磁化缓释肥料及其制备方法
CN105985153A (zh) 一种葡萄酒渣为主要原料的葡萄用肥料
CN110240517B (zh) 一种具有长效缓释作用的有机肥及其制备方法
CN106278555A (zh) 一种花生专用微生物缓释肥及其制备方法
CN105016890A (zh) 畜禽粪便处理方法及其应用
CN107056477A (zh) 用于减少鸡粪堆肥过程中氨挥发的调理剂及其制备方法
CN107573135A (zh) 一种多功能的酸性农田调理剂及其制备方法
CN106748351A (zh) 矿物质微生物肥料及其制备方法
CN105461443A (zh) 一种改良土壤微生态的磁化缓释肥料及其制备方法
CN113603556B (zh) 一种土壤降酸调节剂及其制备方法与应用
CN105461442A (zh) 一种改良土壤结构的磁化缓释肥料及其制备方法
CN116655427A (zh) 一种微生物缓释有机肥及其制备方法
CN114902930B (zh) 一种生物炭无土栽培基质的制备方法
US20070119096A1 (en) Method of agricultural operations management producing an odor control mixture and an active soil amendment
CN105461444A (zh) 一种防潮易吸收磁化缓释肥料及其制备方法
CN105016861A (zh) 一种高利用率的磁化缓释肥料及其制备方法
CN113149719B (zh) 一种用于酸化土壤改良的钙基生物炭及其制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant