CN113736468A - 一种土壤改良剂及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提出了一种土壤改良剂及其制备方法，涉及农业生产技术领域。一种土壤改良剂，按重量百分比算，包括如下组分：云母10‑20％、膨润土5‑15％、麦饭石0.5‑5％、硫磺0.2‑4.2％、余量为水。本发明通过以云母、膨润土、麦饭石和硫磺为原料，制备成的土壤改良剂具有优秀的渗透性、溶化性和挥发性，富含多种元素，可以改善土壤的理化性质，进而使得土壤更肥沃，能够将营养渗透到土壤中，使土壤保持持久的营养，同时也能够便于农作物吸收土壤中的养分，进而使得培育的作物生长更快、根系更发达、植茎更粗壮且培育的作物品质高。

Description

一种土壤改良剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及农业生产技术领域，具体而言，涉及一种土壤改良剂及其制备方法。
背景技术
目前，全球共有耕地约7.3亿公顷，但每年平均因退化而不能生产粮食的土地高达500多万公顷。由于大量优良耕地在城镇化发展中被逐渐占用，导致我国土地资源形势更愈发紧迫。为了保障粮食食品的供应安全，很多耕地处于高强度种植模式，难以实行体耕及轮作，也得不到很好的养护，再加上化肥及农药的高频率使用，土壤质量退化严重，集中表现为土壤碱化、土壤板结、土壤污染、土壤营养组分流失和微生物失衡等等。土壤退化不仅降低土壤生产力，还会降低作物品质，甚至导致作物体内富集有毒元素，病害频繁且大面积的发生，农作物减产，土地生产力下降，给农业种植带来较大损失，对粮食及食品安全产生严重隐患。
土壤改良剂是一种主要用于改良土壤的物理、化学和生物性质，使其更适宜于植物生长，其效用原理是黏结很多小的土壤颗粒形成大的，并且水稳定的聚集体。广泛应用于防止土壤受侵蚀、降低土壤水分蒸发、过度蒸腾、节约灌溉水和促进植物健康生长方面。但是现有的土壤改良剂对于土壤的改良效果差，并且对作物品质提升较少。
发明内容
本发明的目的在于提供一种土壤改良剂，此土壤改良剂具有土壤的改良效果好和对作物品质提升多的优点。
本发明的另一目的在于提供一种土壤改良剂的制备方法，以获得此土壤改良剂。
本发明解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。
一方面，本申请实施例提供一种土壤改良剂，按重量百分比算，包括如下组分：云母10-20％、膨润土5-15％、麦饭石0.5-5％、硫磺0.2-4.2％、余量为水。
另一方面，本申请实施例提供一种土壤改良剂的制备方法，包括如下步骤：
云母、膨润土、麦饭石和硫磺破碎后，混合并烧制，得到烧制物；
将烧制物自然冷却，加入水，电解反应，再分离沉淀，制得液态的土壤改良剂成品。
相对于现有技术，本发明的实施例至少具有如下优点或有益效果：
本发明通过以云母、膨润土、麦饭石和硫磺为原料，制备成的土壤改良剂具有优秀的渗透性、溶化性和挥发性，富含多种元素，可以改善土壤的理化性质，进而使得土壤更肥沃，能够将营养渗透到土壤中，使土壤保持持久的营养，同时也能够便于农作物吸收土壤中的养分，促进植物对钙体的吸收，进而使得培育的作物生长更快、根系更发达、植茎更粗壮、培育的作物品质高且植物耐病度提高。云母中含有丰富的铁、镁、钾、钙硅酸盐以及锰、铜、锌此类微量元素；膨润土具有较好的离子交换性，可以与土壤的重金属进行离子交换，降低土壤重金属的生物毒性；麦饭石是天然矿物肥，富含磷、钾、钙、硅、硫、铁、锌、锰、钼、硼、锶、钡等多种元素，能够有效补充土壤中植物所需的多种微量元素，同时改良土壤，提高土壤保水保肥能力及植物的抗病菌能力，其可以加快农作物的生长，提高作物的质量，增加产量，吸附残余农药，确保农作物可发安全食用。麦饭石的应用，使得本发明盐碱土壤改良剂改良盐碱土壤和增加土壤肥力的效果大大提高；硫磺属于弱酸物质，可以降低土壤的pH值，降低土壤的碱度。
本发明通过将云母、膨润土、麦饭石和硫磺破碎后再进行烧制，能够保证烧制后物质的品质均衡；一般的是将矿物质粉碎后用于土壤中，这样矿物质中的钙不易析出，植物不能有效利用，本发明申请人将其进行烧制，能够便于矿物质中的钙变为水溶性，易于植物吸收利用，同时也为土壤中补充充分的养分，膨润土经过高温烧制后,形成含上万个毛细孔，具有吸湿、缓冲和离子交换性和吸附性，可改善土壤的结构，储水保墒，提高土壤的透气性和含水性，此外，高温烧制还能够有效起到提纯作用，提高制备的土壤改良剂的纯度。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本发明实验例1中玉米生长14天后的两组生长对比图；
图2为本发明实施例实验例1中玉米生长41天后的两组生长对比图之一；
图3为本发明实施例实验例1中玉米生长41天后的两组生长对比图之二；
图4为本发明实施例实验例2中两组水稻生长对比图；
图5为本发明实施例实验例3中两组苹果生长对比图；
图6为本发明实施例实验例4中两组梨子生长对比图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。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。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考具体实施例来详细说明本发明。
本发明提供一种土壤改良剂，其特征在于，按重量百分比算，包括如下组分：云母10-20％、膨润土5-15％、麦饭石0.5-5％、硫磺0.2-4.2％、余量为水。本发明通过以云母、膨润土、麦饭石和硫磺为原料，制备成的土壤改良剂具有优秀的渗透性、溶化性和挥发性，富含多种元素，可以改善土壤的理化性质，进而使得土壤更肥沃，能够将营养渗透到土壤中，使土壤保持持久的营养，同时也能够便于农作物吸收土壤中的养分，进而使得培育的作物生长更快、根系更发达、植茎更粗壮、培育的作物品质高且植物耐病度提高。云母中含有丰富的铁、镁、钾、钙硅酸盐以及锰、铜、锌此类微量元素；膨润土具有较好的离子交换性，可以与土壤的重金属进行离子交换，降低土壤重金属的生物毒性；麦饭石是天然矿物肥，富含磷、钾、钙、硅、硫、铁、锌、锰、钼、硼、锶、钡等多种元素，能够有效补充土壤中植物所需的多种微量元素，同时改良土壤，提高土壤保水保肥能力及植物的抗病菌能力，其可以加快农作物的生长，提高作物的质量，增加产量，吸附残余农药，确保农作物可发安全食用。麦饭石的应用，使得本发明盐碱土壤改良剂改良盐碱土壤和增加土壤肥力的效果大大提高；硫磺属于弱酸物质，可以降低土壤的pH值，降低土壤的碱度。
在本发明的一些实施例中，上述土壤改良剂按重量百分比算，包括如下组分：云母12％、膨润土6％、麦饭石1％、硫磺0.7％、余量为水。
在本发明的一些实施例中，上述土壤改良剂按重量百分比算，包括如下组分：云母16％、膨润土10％、麦饭石2％、硫磺1.5％、余量为水。
在本发明的一些实施例中，上述土壤改良剂按重量百分比算，包括如下组分：云母18％、膨润土14％、麦饭石4％、硫磺3.5％、余量为水。
在本发明的一些实施例中，上述云母具体是绢云母。经过本发明人的确认，绢云母作为原料，能够获得更优秀的制备效果。
本发明还提供一种土壤改良剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
云母、膨润土、麦饭石和硫磺破碎后，混合并烧制，得到烧制物；
将烧制物自然冷却，加入水，电解反应，再分离沉淀，制得液态的土壤改良剂成品。本发明通过将云母、膨润土、麦饭石和硫磺破碎后再进行烧制，能够保证烧制后物质的品质均衡；一般的是将矿物质粉碎后用于土壤中，这样矿物质中的钙不易析出，植物不能有效利用，本发明申请人将其进行烧制，能够便于矿物质中的钙变为水溶性，易于植物吸收利用，同时也为土壤中补充充分的养分，膨润土经过高温烧制后,形成含上万个毛细孔，具有吸湿、缓冲和离子交换性和吸附性，可改善土壤的结构，储水保墒，提高土壤的透气性和含水性，此外，高温烧制还能够有效起到提纯作用，提高制备的土壤改良剂的纯度。
在本发明的一些实施例中，上述云母、膨润土、麦饭石和硫磺具体是破碎到100-300目。充分破碎能够使得颗粒细小，便于充分受热，得到品质均匀的产品。
在本发明的一些实施例中，上述烧制具体是在900-1100℃下烧制65-79h。
在本发明的一些实施例中，上述电解反应具体是在220-240℃下电解。
在本发明的一些实施例中，上述电解反应时间为5-8h。
以下结合实施例对本发明的特征和性能作进一步的详细描述。
实施例1
一种土壤改良剂的制备方法，包括如下步骤：
按重量百分比计，包括如下组分：绢云母10％、膨润土5％、麦饭石0.5％、硫磺0.2％、余量为水。
绢云母、膨润土、麦饭石和硫磺破碎到100目后，在900℃下烧制65h；
烧制后自然冷却，加入水，在220℃下电解反应5h，再分离沉淀，制得土壤改良剂成品。
实施例2
一种土壤改良剂的制备方法，包括如下步骤：
按重量百分比计，包括如下组分：绢云母12％、膨润土6％、麦饭石1％、硫磺0.7％、余量为水。
绢云母、膨润土、麦饭石和硫磺破碎到100目后，在920℃下烧制68h；
烧制后自然冷却，加入水，在225℃下电解反应6h，再分离沉淀，制得土壤改良剂成品。
实施例3
一种土壤改良剂的制备方法，包括如下步骤：
按重量百分比计，包括如下组分：绢云母14％、膨润土8％、麦饭石1.5％、硫磺1.2％、余量为水。
绢云母、膨润土、麦饭石和硫磺破碎到200目后，在950℃下烧制70h；
烧制后自然冷却，加入水，在230℃下电解反应6h，再分离沉淀，制得土壤改良剂成品。
实施例4
一种土壤改良剂的制备方法，包括如下步骤：
按重量百分比计，包括如下组分：绢云母16％、膨润土10％、麦饭石2％、硫磺1.5％、余量为水。
绢云母、膨润土、麦饭石和硫磺破碎到200目后，在980℃下烧制72h；
烧制后自然冷却，加入水，在235℃下电解反应7h，再分离沉淀，制得土壤改良剂成品。
实施例5
一种土壤改良剂的制备方法，包括如下步骤：
按重量百分比计，包括如下组分：绢云母17％、膨润土12％、麦饭石3％、硫磺2.5％、余量为水。
绢云母、膨润土、麦饭石和硫磺破碎到200目后，在1000℃下烧制75h；
烧制后自然冷却，加入水，在240℃下电解反应7h，再分离沉淀，制得土壤改良剂成品。
实施例6
一种土壤改良剂的制备方法，包括如下步骤：
按重量百分比计，包括如下组分：绢云母18％、膨润土14％、麦饭石4％、硫磺3.5％、余量为水。
绢云母、膨润土、麦饭石和硫磺破碎到300目后，在1050℃下烧制77h；
烧制后自然冷却，加入水，在240℃下电解反应8h，再分离沉淀，制得土壤改良剂成品。
实施例7
一种土壤改良剂的制备方法，包括如下步骤：
按重量百分比计，包括如下组分：绢云母20％、膨润土15％、麦饭石5％、硫磺4.2％、余量为水。
绢云母、膨润土、麦饭石和硫磺破碎到300目后，在1100℃下烧制79h；
烧制后自然冷却，加入水，在240℃下电解反应8h，再分离沉淀，制得土壤改良剂成品。
对比例1
本对比例与实施例5的区别在于：未添加绢云母。
一种土壤改良剂的制备方法，包括如下步骤：
按重量百分比计，包括如下组分：膨润土12％、麦饭石3％、硫磺2.5％、余量为水。
膨润土、麦饭石和硫磺破碎到200目后，在1000℃下烧制75h；
烧制后自然冷却，加入水，在240℃下电解反应7h，再分离沉淀，制得土壤改良剂成品。
对比例2
本对比例与实施例5的区别在于：未添加膨润土。
一种土壤改良剂的制备方法，包括如下步骤：
按重量百分比计，包括如下组分：绢云母17％、麦饭石3％、硫磺2.5％、余量为水。
绢云母、麦饭石和硫磺破碎到200目后，在1000℃下烧制75h；
烧制后自然冷却，加入水，在240℃下电解反应7h，再分离沉淀，制得土壤改良剂成品。
对比例3
本对比例与实施例5的区别在于：未添加麦饭石。
一种土壤改良剂的制备方法，包括如下步骤：
按重量百分比计，包括如下组分：绢云母17％、膨润土12％、硫磺2.5％、余量为水。
绢云母、膨润土和硫磺破碎到200目后，在1000℃下烧制75h；
烧制后自然冷却，加入水，在240℃下电解反应7h，再分离沉淀，制得土壤改良剂成品。
实验例1
本实验例通过进行玉米生长实验，测试实施例5和对比例1制备的土壤改良剂的效果。具体在6月6日进行播种，设置2个对比组，第一组用实施例5制备的土壤改良剂喷洒在土壤上，待播种完毕后马上浇水。生长初期按照1:1000的比例稀释，施放量为10kg/hm2；生长到成长期按照1：800的比例稀释，施放量为10kg/hm2；生长到登熟期按照1：700的比例稀释，施放量为10kg/hm2配合基肥均匀施放在田块中。第二组结合试验田之前灌溉方式及灌溉制度的做法，不使用土壤改良剂进行种植。
在种植14天后拔出第一组玉米和第二组玉米进行对比，对比结果如图1所示；在种植41天后，对玉米的株高、株茎和根系发育情况进行检查，株高、株茎和根长结果如表1所示，株高、株茎和根系发育情况分别从图2-3进行展示。
并且在最后的玉米产出对比上，第一组的产量相对于第二组的产量增长了20％。
表1
样品 株高/cm 茎粗/cm 根长/cm
第一组 2.85 9.5±0.3 16.8
第二组 2.42 8.5±0.2 11
根据表1，可以看出，对比第一组和第二组的玉米植株，能够明显看出，株高、株茎和根系发育情况均是第一组的生长更佳。
根据图1，可以明显看出，经过土壤改良剂处理后的玉米的植株高更高，茎粗更粗，且根系生长情况也相较于第二组更茁壮。
根据图2，可以看出在种植41天后，经过土壤改良剂处理后的玉米的植株高更高，茎粗更粗。
根据图3，可以看出在种植41天后，经过土壤改良剂处理后的玉米的根系生长更快，发育更充分。
实验例2
本实验例通过选择两块水稻田(占地面积1亩)进行水稻生长实验，测试实施例4制备的土壤改良剂的效果。具体设置2个对比组，第一组用实施例4制备的土壤改良剂喷洒在土壤上，待播种完毕后马上浇水，生长初期按照1:1000的比例稀释，施放量为10kg/hm2；生长到成长期按照1：800的比例稀释，施放量为10kg/hm2；生长到登熟期按照1：700的比例稀释，施放量为10kg/hm2配合基肥均匀施放在田块中。第二组用对比例1制备的土壤改良剂喷洒在土壤上，待播种完毕后马上浇水，生长初期按照1:1000的比例稀释，施放量为10kg/hm2；生长到成长期按照1：800的比例稀释，施放量为10kg/hm2；生长到登熟期按照1：700的比例稀释，施放量为10kg/hm2配合基肥均匀施放在田块中配合基肥均匀施放在田块中。
在种植40天和80天后，对水稻的生长发育和稻穗情况进行检查，结果如图4所示。
根据图4，可以看出，施用了实施例4制备的土壤改良剂的水稻植株生长更旺盛，且稻穗数量更多；从稻穗个数上对比，相对于第二组而言，第一组稻穗个体数增加35±5％；从稻谷产量上对比，第二组稻谷产量为80kg，第一组稻谷产量为120kg，相对于第二组而言，第一组稻谷产量增加50％。
实验例3
本实验例通过进行苹果生长实验，测试实施例6制备的土壤改良剂的效果。具体设置2个对比组，第一组用实施例6制备的土壤改良剂喷洒在土壤上，生长初期按照1：1000的比例稀释，施放量为10kg/hm2；生长到成长期按照1：800的比例稀释，施放量为10kg/hm2；生长到登熟期按照1：700的比例稀释，施放量为10kg/hm2。第二组用对比例2制备的土壤改良剂喷洒在土壤上，生长初期按照1:1000的比例稀释，施放量为10kg/hm2；生长到成长期按照1：800的比例稀释，施放量为10kg/hm2；生长到登熟期按照1：700的比例稀释，施放量为10kg/hm2。
在喷洒40天后，对苹果的果子个体大小、个数、硬度和色度情况进行检查，果子数目和色度结果如图5所示。
经过品尝对比，第一组的果子硬度相较于第二组的果子硬度更高且糖度更高；根据图5，可以看出，第一组的果子数量更多，果子更大且色度更好(虽然是没有色彩，但是色度好的果子会更亮一点)。
实验例4
本实验例通过进行梨子生长实验，测试实施例6制备的土壤改良剂的效果。具体设置2个对比组，第一组用实施例6制备的土壤改良剂喷洒在土壤上，生长初期按照1:1000的比例稀释，施放量为10kg/hm2；生长到成长期按照1：800的比例稀释，施放量为10kg/hm2；生长到登熟期按照1：700的比例稀释，施放量为10kg/hm2。第二组用对比例3制备的土壤改良剂喷洒在土壤上，生长初期按照1:1000的比例稀释，施放量为10kg/hm2；生长到成长期按照1：800的比例稀释，施放量为10kg/hm2；生长到登熟期按照1：700的比例稀释，施放量为10kg/hm2。
在喷洒40天后，对梨子的果子个体大小、个数、硬度和色度情况进行检查，果子数目和色度结果如图6所示。
经过品尝对比，第一组的果子硬度相较于第二组的果子硬度更高且糖度更高；根据图6，可以看出，第一组的果子数量更多，果子更大且色度更好；并且经过发明人确认，第一组相对于第二组的落花减少10±2％，第一组相对于第二组收获量相对于第二组增加35％。
综上所述，本发明通过以绢云母、膨润土、麦饭石和硫磺为原料，制备成的土壤改良剂具有优秀的渗透性、溶化性和挥发性，富含多种元素，可以改善土壤的理化性质，进而使得土壤更肥沃，能够将营养渗透到土壤中，使土壤保持持久的营养，同时也能够便于农作物吸收土壤中的养分，进而使得培育的作物生长更快、根系更发达、植茎更粗壮、培育的作物品质高且植物耐病度提高。绢云母中含有丰富的铁、镁、钾、钙硅酸盐以及锰、铜、锌此类微量元素；膨润土具有较好的离子交换性，可以与土壤的重金属进行离子交换，降低土壤重金属的生物毒性；麦饭石是天然矿物肥，富含磷、钾、钙、硅、硫、铁、锌、锰、钼、硼、锶、钡等多种元素，能够有效补充土壤中植物所需的多种微量元素，同时改良土壤，提高土壤保水保肥能力及植物的抗病菌能力，其可以加快农作物的生长，提高作物的质量，增加产量，吸附残余农药，确保农作物可发安全食用。麦饭石的应用，使得本发明盐碱土壤改良剂改良盐碱土壤和增加土壤肥力的效果大大提高；硫磺属于弱酸物质，可以降低土壤的pH值，降低土壤的碱度。
以上所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

Claims (10)

1.一种土壤改良剂，其特征在于，按重量百分比算，包括如下组分：云母10-20％、膨润土5-15％、麦饭石0.5-5％、硫磺0.2-4.2％、余量为水。
2.根据权利要求1所述的一种土壤改良剂，其特征在于，所述土壤改良剂按重量百分比算，包括如下组分：云母12％、膨润土6％、麦饭石1％、硫磺0.7％、余量为水。
3.根据权利要求1所述的一种土壤改良剂，其特征在于，所述土壤改良剂按重量百分比算，包括如下组分：云母16％、膨润土10％、麦饭石2％、硫磺1.5％、余量为水。
4.根据权利要求1所述的一种土壤改良剂，其特征在于，所述土壤改良剂按重量百分比算，包括如下组分：云母18％、膨润土14％、麦饭石4％、硫磺3.5％、余量为水。
5.根据权利要求1所述的一种土壤改良剂，其特征在于，所述云母具体是绢云母。
6.如权利要求1-5任意一项所述的一种土壤改良剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
云母、膨润土、麦饭石和硫磺破碎后，混合并烧制，得到烧制物；
将烧制物自然冷却，加入水，电解反应，再分离沉淀，制得液态的土壤改良剂成品。
7.根据权利要求6所述的一种土壤改良剂的制备方法，其特征在于，所述云母、膨润土、麦饭石和硫磺具体是破碎到100-300目。
8.根据权利要求6所述的一种土壤改良剂的制备方法，其特征在于，所述烧制具体是在900-1100℃下烧制65-79h。
9.根据权利要求6所述的一种土壤改良剂的制备方法，其特征在于，所述电解反应具体是在220-240℃下电解。
10.根据权利要求6所述的一种土壤改良剂的制备方法，其特征在于，所述电解反应时间为5-8h。
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CN114804955A (zh) * 2022-05-04 2022-07-29 田美生态农业科技(连云港)有限公司 一种可溶性缓释型土壤改良调理多元素肥料及其制作工艺

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