一种土壤改良剂及其制备方法与流程

1.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：

2.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。
3.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。
4.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。


技术实现要素：

5.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。
6.为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：
7.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。
8.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。
9.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。
10.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。
11.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。
12.作为优选，所述原料为动物粪便或树叶。
13.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。
14.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。
15.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：
16.(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；
17.(2)将混合料粉碎后得所述土壤改良剂。
18.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。
19.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。
20.本技术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，本技术的土壤改良剂，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。本技术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。且本技术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
21.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。
22.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。
23.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。
24.在本发明中，所述糠醛渣优选为3～4份。
25.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。
26.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。
27.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。
28.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。
29.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。
30.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。
31.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℃。
32.在本发明中，所述炭化的时间优选为7～8h。
33.在本发明中，所述摊晾后的含水量优选为6～7％。
34.在本发明中，所述生物质炭的粒度优选为1.5mm。
35.在本发明中，所述原料为动物粪便或树叶。
36.在本发明中，所述动物粪便优选为牛粪或猪粪。
37.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。
38.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。
39.本发明还提供了所述土壤改良剂在盐碱地改良中的应用。
40.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：
41.(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；
42.(2)将混合料粉碎后得所述土壤改良剂。
43.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％。
44.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。
45.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。
46.实施例1
47.一种土壤改良剂的制备方法，包括如下步骤：
48.(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；
49.(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；
50.(3)将混合料粉碎至粒度为0.5mm，得土壤改良剂1～3。
51.表1
[0052][0053][0054]
实施例2
[0055]
一种土壤改良剂的制备方法，包括如下步骤：
[0056]
(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；
[0057]
(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；
[0058]
(3)将混合料粉碎至粒度为1.5mm，得土壤改良剂4～6。
[0059]
表2
[0060]
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606060生物质炭份数131313糠醛渣份数444腐殖酸种类褐煤泥炭风化煤腐殖酸份数8105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0.50.50.5微生物菌液浓度7.5
×
109cfu/ml7.5
×
109cfu/ml7.5
×
109cfu/ml
[0061]
实施例3
[0062]
一种土壤改良剂的制备方法，包括如下步骤：
[0063]
(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；
[0064]
(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；
[0065]
(3)将混合料粉碎至粒度为2.5mm，得土壤改良剂7～9。
[0066]
表3
[0067][0068][0069]
对比例
[0070]
一种土壤改良剂的制备方法，包括如下步骤：
[0071]
(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；
[0072]
(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；
[0073]
(3)将混合料粉碎至粒度为1.5mm，得土壤改良剂10～12。
[0074]
表4
[0075]
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60600生物质炭份数131313糠醛渣份数444腐殖酸种类褐煤——风化煤腐殖酸份数805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00.50.5微生物菌液浓度07.5
×
109cfu/ml7.5
×
109cfu/ml
[0076]
试验例
[0077]
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。
[0078]
表5
[0079]
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％
[0080]
结论：从表5的实验结果可以看出，本技术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。
[0081]
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。本技术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，本技术的土壤改良剂，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。
[0082]
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。