CN113666785A - 一种土壤调理剂及含土壤调理剂的复合肥 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种土壤调理剂及含土壤调理剂的复合肥，所述土壤调理剂由以下方法制备而成：将阿拉伯胶和液体石蜡溶于水中，得到溶液a；将明胶和Span80溶于水中，得到溶液b；然后将溶液a和溶液b混合，加入醋酸水溶液将混合液pH调至酸性，再加入交联剂搅拌；之后加入氢氧化钠水溶液将pH调至碱性，得到微球载体溶液；将黄腐酸和硫酸亚铁加入到微球载体溶液中搅拌，然后加入壳聚糖季铵盐搅拌，再加入包膜剂转速搅拌，离心、干燥，即得。本发明的土壤调理剂不仅含有作物生长所需的营养物质，而且土壤调理剂的表面分布大量的交联结构和亲水基团，能够让营养物质缓慢释放，延长肥料的作用时间。

Description

一种土壤调理剂及含土壤调理剂的复合肥

技术领域

本发明属于肥料技术领域，具体涉及一种土壤调理剂及含土壤调理剂的复合肥。

背景技术

无机化肥的大量施用会破坏土壤结构的稳定性，造成土壤状况恶化，土壤的持水能力下降、肥力退化，长远来看对作物的增产并不持久。包含有机质、有益微生物、土壤调理剂等组分的复合有机肥，在提供作物所需营养物的同时，还能改善土壤状况，恢复并维持土壤肥力，提高作物的抗逆性。中国专利CN107739268A公开了一种有机复合肥及制备方法，包括如下重量份的原料：家畜禽粪20-30份、中药渣10-15份、黑淤泥5-15份、果树枝粉12-17份、草木灰3-5份、淀粉1-2份、尿素8-15份、过磷酸钙17-30份、氯化钾13-19份、硼砂2-4份、发酵分解熟化菌剂1.8-3.5份、土壤调理剂4-8份、包膜剂1-2份。该有机复合肥肥效持久、利用率高，但是其原料成分相对复杂，而且肥料中营养物质的缓释效果较差。

发明内容

针对上述现有技术中存在的不足，本发明提供了一种土壤调理剂及含土壤调理剂的复合肥。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种土壤调理剂，由以下方法制备而成：

S1、将4-8重量份阿拉伯胶和5-10重量份液体石蜡溶于90-110重量份水中，得到溶液a；将4-8重量份明胶和0.3-0.8重量份Span80溶于90-110重量份水中，得到溶液b；然后将溶液a和溶液b混合，加入8-12wt％醋酸水溶液将混合液pH调至3.5-4.0，再加入3-6重量份交联剂，以1000-1500rpm的转速搅拌8-15min后，加入18-23wt％氢氧化钠水溶液将pH调至8-9，得到微球载体溶液；

S2、将1-2重量份黄腐酸和0.5-2重量份硫酸亚铁加入到步骤S1得到的全部微球载体溶液中，以400-600rpm的转速搅拌20-35min，然后加入1-3重量份壳聚糖季铵盐，以150-300rpm的转速搅拌25-35min，再加入2-5重量份包膜剂，以200-500rpm的转速搅拌50-80min，离心，洗涤，干燥，得到土壤调理剂。

所述交联剂为30-40wt％戊二醛水溶液。

阿拉伯胶是一种水溶性胶体，不仅与大多数天然胶体和高分子材料相兼容复合，而且能和其他的胶体、蛋白质、淀粉等大分子相融合作为微球材料。明胶是溶解性好、价格低，经常使用的亲水性蛋白质胶体。当二者复合合成微球时，阿拉伯胶作为增稠剂对明胶具有稀释粘度的效应，即阿拉伯胶降低了明胶的粘度，提高了溶液均匀性、流动性，有利于形成尺寸大小均一的微球。

黄腐酸是一种作物生长调节剂，能够促进作物生长，提高作物抗逆性。硫酸亚铁能够有效促进养分吸收，预防作物病害，铁是叶绿素合成的必需元素，硫是蛋白质合成的必需元素，对作物生长非常有益。壳聚糖季铵盐具有良好的吸湿保湿性以及成膜性，微球特殊的网络结构增加了壳聚糖季铵盐与微生物群落的接触面积。

本发明先在酸性环境中，带负电的阿拉伯胶粒子和带正电的明胶粒子通过相互吸引发生电荷中和而进行凝聚，再加入交联剂与阿拉伯胶和明胶上的氨基进行反应，除去过量的聚电解质，而且随着pH值升高，微球载体在不断形成的过程中，其内部和表面会逐渐形成大量不规则的中空结构，然后小分子的营养物质和硫酸亚铁通过中空结构顺利进入微球载体内部，并用壳聚糖季铵盐作为抗氧化剂，来避免亚铁离子的氧化；最后再将包膜剂作为微球外层封装物质，包裹在微球表面，在提高壳聚糖季铵盐的化学稳定性和延长硫酸亚铁的缓释时间的同时，有效增加了微球表面积，提高了小分子物质包埋率。本发明土壤调理剂由于在微球表面存在大量的交联结构和大量的亲水基团，可以强力锁住水分子，具有优异的保水性能，从而有效地减少了农业生产中的用水量。

所述包膜剂为明胶、β-环糊精、聚乙烯醇、壳聚糖中的一种或多种。

优选的，所述包膜剂为β-环糊精和聚乙烯醇的混合物，其中β-环糊精和聚乙烯醇的质量比为(1-3):1。

β-环糊精具有良好的隔离性，有效防止了硫酸亚铁的氧化。聚乙烯醇是一种水溶性高分子，价格低廉，具有可生物降解性和成膜性。将β-环糊精和聚乙烯醇作为包膜剂，两者含有大量的亲水基团-羟基，易于水分子结合，增加土壤调理剂的吸水性和保水性，而且β-环糊精的疏水内腔能够锁住水分子，聚乙烯醇能够通过吸水作用产生膜内外压差迫使内部营养物质溶出。

一种含土壤调理剂的复合肥，包括上述土壤调理剂。

优选的，一种含土壤调理剂的复合肥，由以下重量份原料组成：12-18重量份碱处理粉煤灰、18-23重量份复合微生物菌、5-10重量份磷酸二氢钾、12-19重量份上述土壤调理剂、30-50重量份稻壳粉、5-8重量份复合氨基酸、2-5重量份柠檬酸螯合锰。

进一步优选的，一种含土壤调理剂的复合肥，由以下重量份原料组成：12-18重量份碱处理粉煤灰、18-23重量份复合微生物菌、5-10重量份磷酸二氢钾、12-19重量份上述土壤调理剂、30-50重量份功能化稻壳粉、5-8重量份复合氨基酸、2-5重量份柠檬酸螯合锰。

所述功能化稻壳粉的制备方法如下：

将80-120重量份稻壳粉加入200-300重量份10-15wt％氨水中，以800-1000rpm搅拌10-20min后微波处理3-7min，微波功率300-600W；过滤、取滤渣水洗至pH＝7，置于50-80℃烘箱中干燥10-20h，得到预处理稻壳粉；将20-50重量份上述预处理稻壳粉、2-5重量份2-氨基乙烷磺酸、3-6重量份尿素与50-80重量份水混合，以300-500rpm搅拌8-15h；再加入1-3重量份麦饭石粉继续搅拌1-3h，离心后取沉淀，置于50-60℃烘箱中干燥20-30h，得到功能化稻壳粉。

所述复合微生物菌由细黄链霉菌、巴西固氮螺菌、热带假丝酵母按照质量比为(1-3):(1-3):(1-3)混合而成。

所述碱处理粉煤灰的制备方法如下：

将75-90重量份粉煤灰加入150-180重量份3-5mol/L氢氧化钠水溶液中，以1000-1500rpm搅拌15-30min后放入恒温培养箱中，在温度为140-160℃、0.4-0.5MPa压力下反应18-30h，然后离心，收集底部沉淀物，并用水洗涤至pH＝7，置于50-70℃烘箱中干燥20-30h，得到碱处理粉煤灰。

粉煤灰中含有多种对植物生长有益的稀有金属，但是由于粉煤灰的特殊结构和性能，导致其难以被植物吸收和利用。用碱活化剂对粉煤灰处理后，粉煤灰球形玻璃珠状的结构受到不同程度的破坏，出现了球体破碎和空化，增加了粉煤灰的比表面积和粉煤灰巯的内部空间，而且形成的孔洞和凹槽使粉煤灰颗粒中的稀有金属活化，易于作物吸收利和用。

上述含土壤调理剂的复合肥的制备方法，包括以下步骤：将各原料按重量份称取后混合均匀，即得。

本发明的有益效果：本发明制备的土壤调理剂不仅含有作物生长所需的营养物质，而且土壤调理剂的表面分布大量的交联结构和亲水基团，能够让营养物质缓慢释放，延长肥料的作用时间；此外，还具有优异的保水性能，减少农业生产中的用水量。本发明的含土壤调理剂的复合肥原料廉价、工艺简单，肥效高，在促进作物生长、提高作物品质的同时，还能够改善土壤环境。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明的上述发明内容作进一步的详细描述，但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于下述实施例。

本申请中部分原料的介绍：

稻壳粉，规格：100目，购于石家庄大颂农业种植有限公司。

复合氨基酸，采用市售氨基酸原粉，含量：80％，购于山东瑞江化工有限公司。

柠檬酸螯合锰，型号：RC-686，购于郑州瑞昌化工产品有限公司。

β-环糊精，CAS号：7585-39-9，货号：S11010，购于上海源叶生物科技有限公司。

壳聚糖季铵盐，取代度：90％，型号：BJN0980，购于西安贝吉诺生物科技有限公司。

阿拉伯胶，CAS号：9000-01-5，分子量：25万，含量：99％，购于江苏采薇生物科技有限公司。

明胶，CAS号：9000-70-8，分子量：6万，购于湖北东曹化学科技有限公司。

液体石蜡，CAS号：8042-47-5，密度：0.85g/mL，含量：99％，型号：cx993，购于山东初鑫化工有限公司。

Span80，CAS号：1338-43-8，HLB值：4.3，水分：1.5％，购于江苏省海安石油化工厂。

聚乙烯醇，CAS号：9002-89-5，分子量：85000，购于上海荣欧化工科技有限公司。

粉煤灰，粒径：80μm，密度：2.45g/cm³，购于长沙达诺建材有限公司。2-氨基乙烷磺酸，CAS号：107-35-7。

麦饭石粉，规格：325目，购于石家庄华朗矿产品贸易有限公司。

细黄链霉菌，拉丁文名：Streptomyces microflavus，编号：CGMCC4.61，购于中国普通微生物菌种保藏中心。

巴西固氮螺菌，拉丁文名：Azospirillum brasilense，编号：CGMCC1.10379，购于中国普通微生物菌种保藏中心。

热带假丝酵母，拉丁文名：Candida tropicalis，编号：CGMCC2.689，购于中国普通微生物菌种保藏中心。

制备例1

一种土壤调理剂的制备方法如下：

S1、将5重量份阿拉伯胶和8重量份液体石蜡溶于100重量份水中，得到溶液a；将5重量份明胶和0.5重量份Span80溶于100重量份水中，得到溶液b；然后将溶液a和溶液b混合，加入10wt％醋酸水溶液将混合液pH调至3.92，再加入5重量份交联剂，以1200rpm的转速搅拌10min后，加入20wt％氢氧化钠水溶液将pH调至8.5，得到微球载体溶液；所述交联剂为37wt％戊二醛水溶液；

S2、将1.5重量份黄腐酸和1重量份硫酸亚铁加入到步骤S1得到的全部微球载体溶液中，以500rpm的转速搅拌30min，离心，洗涤，干燥，得到土壤调理剂。

制备例2

一种土壤调理剂的制备方法如下：

S1、将5重量份阿拉伯胶和8重量份液体石蜡溶于100重量份水中，得到溶液a；将5重量份明胶和0.5重量份Span80溶于100重量份水中，得到溶液b；然后将溶液a和溶液b混合，加入10wt％醋酸水溶液将混合液pH调至3.92，再加入5重量份交联剂，以1200rpm的转速搅拌10min后，加入20wt％氢氧化钠水溶液将pH调至8.5，得到微球载体溶液；所述交联剂为37wt％戊二醛水溶液；

S2、将1.5重量份黄腐酸和1重量份硫酸亚铁加入到步骤S1得到的全部微球载体溶液中，以500rpm的转速搅拌30min，然后加入2重量份壳聚糖季铵盐，以200rpm的转速搅拌30min，离心，洗涤，干燥，得到土壤调理剂。

制备例3

一种土壤调理剂的制备方法如下：

S1、将5重量份阿拉伯胶和8重量份液体石蜡溶于100重量份水中，得到溶液a；将5重量份明胶和0.5重量份Span80溶于100重量份水中，得到溶液b；然后将溶液a和溶液b混合，加入10wt％醋酸水溶液将混合液pH调至3.92，再加入5重量份交联剂，以1200rpm的转速搅拌10min后，加入20wt％氢氧化钠水溶液将pH调至8.5，得到微球载体溶液；

S2、将1.5重量份黄腐酸和1重量份硫酸亚铁加入到步骤S1得到的全部微球载体溶液中，以500rpm的转速搅拌30min，然后加入2重量份壳聚糖季铵盐，以200rpm的转速搅拌30min，再加入3重量份β-环糊精，以300rpm的转速搅拌60min，离心，洗涤，干燥，得到土壤调理剂。

制备例4

一种土壤调理剂的制备方法如下：

S1、将5重量份阿拉伯胶和8重量份液体石蜡溶于100重量份水中，得到溶液a；将5重量份明胶和0.5重量份Span80溶于100重量份水中，得到溶液b；然后将溶液a和溶液b混合，加入10wt％醋酸水溶液将混合液pH调至3.92，再加入5重量份交联剂，以1200rpm的转速搅拌10min后，加入20wt％氢氧化钠水溶液将pH调至8.5，得到微球载体溶液；所述交联剂为37wt％戊二醛水溶液；

S2、将1.5重量份黄腐酸和1重量份硫酸亚铁加入到步骤S1得到的全部微球载体溶液中，以500rpm的转速搅拌30min，然后加入2重量份壳聚糖季铵盐，以200rpm的转速搅拌30min，再加入3重量份聚乙烯醇，以300rpm的转速搅拌60min，离心，洗涤，干燥，得到土壤调理剂。

制备例5

一种土壤调理剂的制备方法如下：

S1、将5重量份阿拉伯胶和8重量份液体石蜡溶于100重量份水中，得到溶液a；将5重量份明胶和0.5重量份Span80溶于100重量份水中，得到溶液b；然后将溶液a和溶液b混合，加入10wt％醋酸水溶液将混合液pH调至3.92，再加入5重量份交联剂，以1200rpm的转速搅拌10min后，加入20wt％氢氧化钠水溶液将pH调至8.5，得到微球载体溶液；所述交联剂为37wt％戊二醛水溶液；

S2、将1.5重量份黄腐酸和1重量份硫酸亚铁加入到步骤S1得到的全部微球载体溶液中，以500rpm的转速搅拌30min，然后加入2重量份壳聚糖季铵盐，以200rpm的转速搅拌30min，再加入3重量份包膜剂，以300rpm的转速搅拌60min，离心，洗涤，干燥，得到土壤调理剂。

所述包膜剂为β-环糊精和聚乙烯醇的混合物，其中β-环糊精和聚乙烯醇的质量比为2:1。

测试例1

保水性能测试：取3g制备例1-5制备的土壤调理剂分别与200g干土(过26目筛网)混合均匀后，装入直径为4.5cm的聚氯乙烯管中，聚氯乙烯管底部用100目无纺布封口，对土柱进行称重，记为W0。对照组未加入任何土壤调理剂，标记为CK。然后从管上端缓慢加入自来水，直到底部有水开始渗出为止，静置，待不再有水渗出时，土柱再次称重，记为W1，随后将样品在室温下放置20天后，土柱再次称重，记为W2。保水性能用水分保持率表示，计算公式如下：

WR(％)＝[(W2-W0)/(W1-W0)]×100％

表2保水性能

	水分保持率，％
		CK	3.2
制备例1	21.9
		制备例2	24.5
制备例3	31.6
		制备例4	31.3
制备例5	34.8

以上结果可知，本发明制备的土壤调理剂具有较好的保水性能。与制备例1相比，制备例2的保水性能较好，这可能是由于壳聚糖季铵盐的加入在避免亚铁离子氧化的同时，壳聚糖季铵盐自身还具有较好的成膜性能以及吸湿保湿性能。制备例3和制备例4采用的土壤调理剂是在微球载体外层使用包膜剂作为封装物质，所以较制备例1相比，其保水性能有了较大的提升，可能是由于包膜剂不仅增加了载体微球的表面积，还在微球表面形成大量的交联结构和大量的亲水基团，能够有力的锁住土壤中的水分子，提高土壤的保水性能。制备例5采用β-环糊精和聚乙烯醇的混合物作为包膜剂，二者协同增效，比制备例3和制备例4单独使用β-环糊精或聚乙烯醇时的保水性能更好，主要可能是两者含有大量的亲水基团-羟基，易于水分子结合，增加土壤调理剂的吸水性和保水性，而且β-环糊精的疏水内腔能够锁住水分子，聚乙烯醇能够通过吸水作用产生膜内外压差迫使内部营养物质溶出。

实施例1

一种含土壤调理剂的复合肥，由以下重量份原料组成：15重量份粉煤灰、20重量份复合微生物菌、7重量份磷酸二氢钾、49重量份稻壳粉、6重量份复合氨基酸、3重量份柠檬酸螯合锰。

所述复合微生物菌由细黄链霉菌、巴西固氮螺菌、热带假丝酵母按照质量比为1:1:1混合而成。

上述含土壤调理剂的复合肥的制备方法为：将各原料按重量份称取后混合均匀，即得含土壤调理剂的复合肥。

实施例2

一种含土壤调理剂的复合肥，由以下重量份原料组成：15重量份碱处理粉煤灰、20重量份复合微生物菌、7重量份磷酸二氢钾、49重量份稻壳粉、6重量份复合氨基酸、3重量份柠檬酸螯合锰。

所述碱处理粉煤灰的制备方法如下：

将80重量份粉煤灰加入160重量份4mol/L氢氧化钠水溶液中，以1200rpm搅拌20min后放入恒温培养箱中，在温度为150℃、0.48MPa压力下反应24h，然后离心，收集底部沉淀物，并用水洗涤至pH＝7，置于60℃烘箱中干燥24h，得到碱处理粉煤灰。

所述复合微生物菌由细黄链霉菌、巴西固氮螺菌、热带假丝酵母按照质量比为1:1:1混合而成。

上述含土壤调理剂的复合肥的制备方法为：将各原料按重量份称取后混合均匀，即得含土壤调理剂的复合肥。

实施例3

一种含土壤调理剂的复合肥，由以下重量份原料组成：15重量份碱处理粉煤灰、20重量份复合微生物菌、7重量份磷酸二氢钾、15重量份制备例1的土壤调理剂、34重量份稻壳粉、6重量份复合氨基酸、3重量份柠檬酸螯合锰。

所述碱处理粉煤灰的制备方法如下：

将80重量份粉煤灰加入160重量份4mol/L氢氧化钠水溶液中，以1200rpm搅拌20min后放入恒温培养箱中，在温度为150℃、0.48MPa压力下反应24h，然后离心，收集底部沉淀物，并用水洗涤至pH＝7，置于60℃烘箱中干燥24h，得到碱处理粉煤灰。

所述复合微生物菌由细黄链霉菌、巴西固氮螺菌、热带假丝酵母按照质量比为1:1:1混合而成。

上述含土壤调理剂的复合肥的制备方法为：将各原料按重量份称取后混合均匀，即得含土壤调理剂的复合肥。

实施例4

一种含土壤调理剂的复合肥，由以下重量份原料组成：15重量份碱处理粉煤灰、20重量份复合微生物菌、7重量份磷酸二氢钾、15重量份制备例2的土壤调理剂、34重量份稻壳粉、6重量份复合氨基酸、3重量份柠檬酸螯合锰。

所述碱处理粉煤灰的制备方法如下：

将80重量份粉煤灰加入160重量份4mol/L氢氧化钠水溶液中，以1200rpm搅拌20min后放入恒温培养箱中，在温度为150℃、0.48MPa压力下反应24h，然后离心，收集底部沉淀物，并用水洗涤至pH＝7，置于60℃烘箱中干燥24h，得到碱处理粉煤灰。

所述复合微生物菌由、细黄链霉菌、巴西固氮螺菌、热带假丝酵母按照质量比为1:1:1混合而成。

上述含土壤调理剂的复合肥的制备方法为：将各原料按重量份称取后混合均匀，即得含土壤调理剂的复合肥。

实施例5

一种含土壤调理剂的复合肥，由以下重量份原料组成：15重量份碱处理粉煤灰、20重量份复合微生物菌、7重量份磷酸二氢钾、15重量份制备例3的土壤调理剂、34重量份稻壳粉、6重量份复合氨基酸、3重量份柠檬酸螯合锰。

所述碱处理粉煤灰的制备方法如下：

将80重量份粉煤灰加入160重量份4mol/L氢氧化钠水溶液中，以1200rpm搅拌20min后放入恒温培养箱中，在温度为150℃、0.48MPa压力下反应24h，然后离心，收集底部沉淀物，并用水洗涤至pH＝7，置于60℃烘箱中干燥24h，得到碱处理粉煤灰。

所述复合微生物菌由细黄链霉菌、巴西固氮螺菌、热带假丝酵母按照质量比为1:1:1混合而成。

上述含土壤调理剂的复合肥的制备方法为：将各原料按重量份称取后混合均匀，即得含土壤调理剂的复合肥。

实施例6

一种含土壤调理剂的复合肥，由以下重量份原料组成：15重量份碱处理粉煤灰、20重量份复合微生物菌、7重量份磷酸二氢钾、15重量份制备例4的土壤调理剂、34重量份稻壳粉、6重量份复合氨基酸、3重量份柠檬酸螯合锰。

所述碱处理粉煤灰的制备方法如下：

将80重量份粉煤灰加入160重量份4mol/L氢氧化钠水溶液中，以1200rpm搅拌20min后放入恒温培养箱中，在温度为150℃、0.48MPa压力下反应24h，然后离心，收集底部沉淀物，并用水洗涤至pH＝7，置于60℃烘箱中干燥24h，得到碱处理粉煤灰。

所述复合微生物菌由细黄链霉菌、巴西固氮螺菌、热带假丝酵母按照质量比为1:1:1混合而成。

上述含土壤调理剂的复合肥的制备方法为：将各原料按重量份称取后混合均匀，即得含土壤调理剂的复合肥。

实施例7

一种含土壤调理剂的复合肥，由以下重量份原料组成：15重量份碱处理粉煤灰、20重量份复合微生物菌、7重量份磷酸二氢钾、15重量份制备例5的土壤调理剂、34重量份稻壳粉、6重量份复合氨基酸、3重量份柠檬酸螯合锰。

所述碱处理粉煤灰的制备方法如下：

将80重量份粉煤灰加入160重量份4mol/L氢氧化钠水溶液中，以1200rpm搅拌20min后放入恒温培养箱中，在温度为150℃、0.48MPa压力下反应24h，然后离心，收集底部沉淀物，并用水洗涤至pH＝7，置于60℃烘箱中干燥24h，得到碱处理粉煤灰。

所述复合微生物菌由细黄链霉菌、巴西固氮螺菌、热带假丝酵母按照质量比为1:1:1混合而成。

上述含土壤调理剂的复合肥的制备方法为：将各原料按重量份称取后混合均匀，即得含土壤调理剂的复合肥。

实施例8

一种含土壤调理剂的复合肥，由以下重量份原料组成：15重量份碱处理粉煤灰、20重量份复合微生物菌、7重量份磷酸二氢钾、15重量份制备例5的土壤调理剂、34重量份功能化稻壳粉、6重量份复合氨基酸、3重量份柠檬酸螯合锰。

所述功能化稻壳粉的制备方法如下：

将100重量份稻壳粉加入250重量份12wt％氨水中，以800rpm搅拌15min后微波处理5min，微波功率500W；过滤、取滤渣水洗至pH＝7，置于70℃烘箱中干燥16h，得到预处理稻壳粉；将30重量份上述预处理稻壳粉、3重量份2-氨基乙烷磺酸、5重量份尿素与60重量份水混合，以300rpm搅拌10h；再加入2重量份麦饭石粉继续搅拌2h，离心后取沉淀，置于55℃烘箱中干燥24h，得到功能化稻壳粉。

所述碱处理粉煤灰的制备方法如下：

将80重量份粉煤灰加入160重量份4mol/L氢氧化钠水溶液中，以1200rpm搅拌20min后放入恒温培养箱中，在温度为150℃、0.48MPa压力下反应24h，然后离心，收集底部沉淀物，并用水洗涤至pH＝7，置于60℃烘箱中干燥24h，得到碱处理粉煤灰。

所述复合微生物菌由细黄链霉菌、巴西固氮螺菌、热带假丝酵母按照质量比为1:1:1混合而成。

上述含土壤调理剂的复合肥的制备方法为：将各原料按重量份称取后混合均匀，即得含土壤调理剂的复合肥。根据测试例2的方法对实施例8的含土壤调理剂的复合肥进行测试，其叶绿素含量为2.62mg/g。实施例8制备的含土壤调理剂的复合肥，通过对组分中稻壳粉进行功能化处理，提高了稻壳粉与复合肥其他组分间的相容性，更利于组分之间协同作用，提高土壤肥力；此外，功能化处理后的稻壳粉结构更加多孔、储水能力更好。

种植试验

试验设计：

试验土壤：试验在蔬菜种植示范园进行，土壤养分含量为：有机质11.8g/kg，全氮67.8g/kg，速效磷14.8mg/kg，速效钾96.1mg/kg。

供试黄瓜品种：津优639。

试验方法：试验采用白色塑料盆作为栽培器皿，每盆装3kg试验土样并轻轻压实，土表离盆口1.5cm。其中试验组1-7中的试验土样中分别添加了3％(含土壤调理剂的复合肥与土壤质量比)实施例1-7制备的含土壤调理剂的复合肥，记为L1、L2、L3、L4、L5、L6、L7，对照组未加入任何含土壤调理剂的复合肥，标记为CK。然后栽培定植育好的整齐一致、无病虫害的黄瓜植株，每盆栽3株。黄瓜生长期保持盆内土壤含水量在65％，其他管理按黄瓜盆栽常规管理方法进行，各处理间管理水平一致。各处理均设3次重复。

测试例2

黄瓜生长和生理指标测试：

株高：用卷尺测量种植45天后主蔓第一真叶至主蔓先端的全长。

茎粗：用游标卡尺测量种植35天后主蔓中部最粗节间的横径。

叶绿素含量：取种植30天后的黄瓜功能叶片(从上往下数第5片叶)，打孔器打取的圆叶片称取0.2g于20mL 80％丙酮中，避光浸提24h，叶片浸提至白色，于652nm波长下比色，用80％丙酮作为空白对照。

表2黄瓜生长和生理指标

以上结果可知，本发明的含土壤调理剂的复合肥能够有效促进作物的株高、茎粗等生长指标的提高，以及能够有效改善植株叶片的光合能力，调节植株生长而延迟植株衰老。与L1相比，L2的生长指标有所增加，这可能是由于碱处理后的粉煤灰中对作物生长有益的稀有金属得以活化，易于作物吸收利用，进而提高了作物生长。L3-L7与L2相比，作物的生产指标有了明显的提高，其原因可能是由于使用了土壤调理剂，尤其是土壤调理剂中含有大量的促进植株生长的营养物质，而且土壤调节剂具有的特殊结构能够为作物生长持续提供营养成分。L4的叶绿素含量明显高于L3，这主要可能是土壤调理剂中的营养物质-硫酸亚铁易于氧化，L4中通过引入壳聚糖季铵盐作为抗氧化剂，能够有效避免亚铁粒子的氧化，促进叶绿素的合成；在L5的土壤调理剂中进一步加入了包膜剂，不仅提高了抗氧化剂的化学稳定性，还能够延长硫酸亚铁的缓释时间，导致叶绿素含量进一步提高。

测试例3

土壤酶活性测试：土壤酶活性是表征土壤熟化和肥力水平高低的重要指标，是土壤有机养分转化的一个重要因素。

过氧化氢酶测定：将种植30天后的黄瓜根区土壤进行取样，自然风干后进行研磨，过20目筛，然后称取5g置于具塞三角瓶中，加入0.5mL甲苯，摇匀，于4℃冰箱中放置30min，取出后立刻加入25mL冰箱贮存的0.3％H₂O₂水溶液，充分摇匀后，再置于冰箱中存放1h。取出，迅速加入冰箱贮存的2mo1/L H₂SO₄溶液25mL，摇匀，过滤。取1mL滤液于三角瓶，加入5mL蒸馏水和5mL 2mo1/L H₂SO₄，用0.02mo1/L高锰酸钾溶液滴定。过氧化氢酶活性以每g干土1h内消耗的0.1mo1/L高锰酸钾体积数表示。

表3土壤酶活性

本发明制备的含土壤调理剂的复合肥能够为土壤提供较高的酶活力，减轻有害物质对作物的危害，改善土壤环境。与空白组相比，本发明的含土壤调理剂的复合肥中的有益菌能够通过生命活动释放较多的过氧化氢酶进入土壤，使土壤在长时期内保持高的酶活性，增强土壤的氧化还原能力，进而减轻过氧化氢的积累，以及对作物的毒害作用。本发明制备的土壤调理剂在与有益菌混合后，其内部的营养物质以及表面的交联结构能够持续为有益菌提供生长所需物质，对有益菌的生长和繁殖起到了较好的促进作用。

Claims (8)

1.一种土壤调理剂，其特征在于，由以下方法制备而成：

S1、将4-8重量份阿拉伯胶和5-10重量份液体石蜡溶于90-110重量份水中，得到溶液a；将4-8重量份明胶和0.3-0.8重量份Span80溶于90-110重量份水中，得到溶液b；然后将溶液a和溶液b混合，加入8-12wt％醋酸水溶液将混合液pH调至3.5-4.0，再加入3-6重量份交联剂，以1000-1500rpm的转速搅拌8-15min后，加入18-23wt％氢氧化钠水溶液将pH调至8-9，得到微球载体溶液；

S2、将1-2重量份黄腐酸和0.5-2重量份硫酸亚铁加入到步骤S1得到的微球载体溶液中，以400-600rpm的转速搅拌20-35min，然后加入1-3重量份壳聚糖季铵盐，以150-300rpm的转速搅拌25-35min，再加入2-5重量份包膜剂，以200-500rpm的转速搅拌50-80min，离心，洗涤，干燥，得到土壤调理剂。

2.如权利要求1所述的土壤调理剂，其特征在于，所述包膜剂为明胶、β-环糊精、聚乙烯醇、壳聚糖中的一种或多种。

3.如权利要求1所述的土壤调理剂，其特征在于，所述交联剂为30-40wt％戊二醛水溶液。

4.一种含土壤调理剂的复合肥，其特征在于，包括如权利要求1-3任一项所述的土壤调理剂。

5.如权利要求4所述的含土壤调理剂的复合肥，其特征在于，由以下重量份原料组成：12-18重量份碱处理粉煤灰、18-23重量份复合微生物菌、5-10重量份磷酸二氢钾、12-19重量份如权利要求1-3任一项所述的土壤调理剂、30-50重量份稻壳粉或功能化稻壳粉、5-8重量份复合氨基酸、2-5重量份柠檬酸螯合锰。

6.如权利要求5所述的含土壤调理剂的复合肥，其特征在于，所述功能化稻壳粉的制备方法如下：

将80-120重量份稻壳粉加入200-300重量份10-15wt％氨水中，以800-1000rpm搅拌10-20min后微波处理3-7min，微波功率300-600W；过滤、取滤渣水洗至pH＝7，置于50-80℃烘箱中干燥10-20h，得到预处理稻壳粉；将20-50重量份上述预处理稻壳粉、2-5重量份2-氨基乙烷磺酸、3-6重量份尿素与50-80重量份水混合，以300-500rpm搅拌8-15h；再加入1-3重量份麦饭石粉继续搅拌1-3h，离心后取沉淀，置于50-60℃烘箱中干燥20-30h，得到功能化稻壳粉。

7.如权利要求5所述的含土壤调理剂的复合肥，其特征在于，所述复合微生物菌由细黄链霉菌、巴西固氮螺菌、热带假丝酵母按照质量比为(1-3):(1-3):(1-3)混合而成。

8.如权利要求5所述的含土壤调理剂的复合肥，其特征在于，所述碱处理粉煤灰的制备方法如下：

将75-90重量份粉煤灰加入150-180重量份3-5mol/L氢氧化钠水溶液中，以1000-1500rpm搅拌15-30min后放入恒温培养箱中，在温度为140-160℃、0.4-0.5MPa压力下反应18-30h，然后离心，收集底部沉淀物，并用水洗涤至pH＝7，置于50-70℃烘箱中干燥20-30h，得到碱处理粉煤灰。