本发明涉及一种南方坡地酸性土壤改良剂的制备方法，属于土壤改良剂技术领域。
背景技术：
南方坡地的土壤类型主要为红壤、赤红壤、砖红壤等，经过长期的自然因素和人为因素的综合作用，这些土壤的性状虽然有了明显的改善，但仍然存在许多问题。一是土壤酸性较强；二是土壤有机质含量低，土壤肥力差；三是土壤质地粘重，结构不良，物理性质差。当土壤值较低时活性铁、铝不仅对作物生长产生直接影响，还容易与磷元素结合成难溶的磷酸铁铝，降低磷素的有效性，Ca2+、Mg2+、NH4+等阳离子在酸性条件下也会大量流失，导致作物缺乏所需营养元素。这都严重制约了土壤生产潜力的发挥，为此，许多学者对土壤改良剂在南方旱坡耕地上的应用开展了研究，应用的改良剂有多元酸性调理剂、营养型酸性调理剂等，种植各种不同的作物，研究结果表明，施用土壤改良剂后，能显著改善南方旱坡耕地普遍存在的酸、毒、瘠、漏、板、蚀等多种障碍因素，为提高南方旱坡耕地生产力提供了有力的手段。
而目前常见的土壤改良剂多是化学合成的高分子聚合物类改良剂，生物降解性差，容易造成二次污染，并且功能单一，仅具有保湿、增肥、调节土壤酸碱性中的某一单一功能，无法补充土壤中流失营养元素的缺陷。
因此，发明一种多功能、可补充土壤营养元素且容易生物降解的新型土壤改良剂，对南方坡地土壤的改良具有积极作用。
技术实现要素：
本发明主要解决的技术问题，针对目前常见的土壤改良剂多是化学合成类改良剂，生物降解性差，容易造成二次污染，并且功能单一，仅具有保湿、增肥、调节土壤酸碱性中的某一单一功能，无法补充土壤中流失营养元素的缺陷。提供了一种将脱硫灰和钾长石煅烧制得基体，再将甘蔗渣微波裂解，最后和荔枝多糖复配制得土壤改良剂的方法。本发明利用脱硫灰、钾长石和石灰石煅烧生成酸溶性的微量元素氧化物，并且可产生碱性物质中和酸性土壤，再以磷酸和甘蔗渣中纤维素表面的羟基发生酯化反应，形成有机磷酸酯赋予改良剂缓慢释放磷肥的潜力，而红壤本身具有固体酸的特性，可以和裂解产物发生化学结合，吸附和滞留酚类物质形成具有高阳离子交换量的有机无机复合体，增强改良剂的保肥性能，同时增强土壤的缓冲性能，最后荔枝多糖分子链上的羟基和土壤表面的氧原子间形成氢键，将互相分散的土粒胶结在一起形成亲水性土壤团聚体，使土壤保水性增强，同时甘蔗渣裂解物疏松的结构可以起到疏松土壤的作用，具有广阔的应用前景。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：
（1）将钾长石、脱硫灰和石灰石按质量比为2:1:1依次浸入沼气液中浸泡10～12h后取出，立即用液氮喷淋冷冻3～5min并转入球磨机中研磨20～30min后出料，收集得到混合颗粒，再将混合颗粒放入马弗炉中，加热升温至900～1000℃，保温焙烧1～2h，得到土壤改良剂基体，备用；
（2）称取500～600g甘蔗渣装入陶瓷罐中，再向陶瓷罐中加入1～2L质量分数为10%的磷酸溶液，用磁力搅拌器以300～400r/min转速搅拌混合均匀，过滤得到润湿后的甘蔗渣，将润湿后的甘蔗渣平铺在竹筛中，再向甘蔗渣表面均匀的撒入500～600g过200目筛的红壤，使甘蔗渣表面均匀的裹上红壤颗粒；
（3）将上述包裹红壤得甘蔗渣装入石英裂解反应炉中，以900W的微波功率在400～500℃下保温裂解40～50min，裂解结束后过滤去除裂解液，得到裂解渣，放入真空干燥箱在50～60℃下干燥2～3h，得改性甘蔗渣，备用；
（4）称取1～2kg荔枝肉放入匀浆机中粉碎15～20min，将得到的荔枝匀浆装入陶瓷酶解罐中，再向酶解罐中加入荔枝匀浆质量2%的纤维素酶、荔枝匀浆质量2%的果胶酶和荔枝匀浆质量5%的中性蛋白酶，搅拌均匀后在35～45℃下酶解5～7h，得到酶解物；
（5）将上述酶解物移入油浴锅中，在100～120℃下灭酶20～30min后用离心机以3000～4000r/min转速离心处理10～15min，分离去除下层沉淀，得到上层液，即为荔枝多糖液；
（6）按重量份数计、称取10～20份步骤（1）备用的土壤改良剂基体、15～25份步骤（3）备用的改性甘蔗渣、40～50份上述荔枝多糖液依次装入反应釜中，常温搅拌均匀得到土壤改良剂基料，再向反应釜中加入土壤改良剂基料质量1%的硅烷偶联剂KH-550，加热升温至70～80℃，以300～400r/min转速搅拌反应6～8h后出料，将得到的物料冷冻干燥后粉碎成粒径为1～2mm的颗粒，装袋即得南方坡地土壤改良剂。
本发明的应用方法是：将本发明的制得的土壤改良剂按施用量为100～200kg/亩均匀播撒在待改良土壤表面，播撒完毕后用翻耕机对土壤进行翻耕，翻耕深度控制在20～25cm，并每隔5～7个月使用一次，共施用3～5次，待酸性土壤恢复中性，即可完成改良。经检测，施用本发明制得的土壤改良剂后，土壤容重较原先下降了0.05～0.07g/cm3，同时提高肥料利用率55～60%，具有较好的保水节肥作用，且使用本发明土壤改良剂改良的土壤在恢复耕种后，使农作物中营养成分含量提高了8～10%，使种植的农作物增产25～30%。
本发明的有益效果：
（1）本发明制得的土壤改良剂可以将酸性土壤调节至正常水准，并且能使土壤疏松透气；
（2）本发明制得的土壤改良剂能够补充土壤中流失的钾、钙等营养元素，并且增加土壤缓冲性能，使其保肥性增强；
（3）本发明制得的土壤改良剂容易生物降解，不会产生二次污染，并且功能多样，即具有保湿保肥的功效，又能调节土壤酸碱度，还能补充土壤中流失的营养元素，具有广阔的应用前景。
具体实施方式
将钾长石、脱硫灰和石灰石按质量比为2:1:1依次浸入沼气液中浸泡10～12h后取出，立即用液氮喷淋冷冻3～5min并转入球磨机中研磨20～30min后出料，收集得到混合颗粒，再将混合颗粒放入马弗炉中，加热升温至900～1000℃，保温焙烧1～2h，得到土壤改良剂基体，备用；称取500～600g甘蔗渣装入陶瓷罐中，再向陶瓷罐中加入1～2L质量分数为10%的磷酸溶液，用磁力搅拌器以300～400r/min转速搅拌混合均匀，过滤得到润湿后的甘蔗渣，将润湿后的甘蔗渣平铺在竹筛中，再向甘蔗渣表面均匀的撒入500～600g过200目筛的红壤，使甘蔗渣表面均匀的裹上红壤颗粒；将上述包裹红壤得甘蔗渣装入石英裂解反应炉中，以900W的微波功率在400～500℃下保温裂解40～50min，裂解结束后过滤去除裂解液，得到裂解渣，放入真空干燥箱在50～60℃下干燥2～3h，得改性甘蔗渣，备用；称取1～2kg荔枝肉放入匀浆机中粉碎15～20min，将得到的荔枝匀浆装入陶瓷酶解罐中，再向酶解罐中加入荔枝匀浆质量2%的纤维素酶、荔枝匀浆质量2%的果胶酶和荔枝匀浆质量5%的中性蛋白酶，搅拌均匀后在35～45℃下酶解5～7h，得到酶解物；将上述酶解物移入油浴锅中，在100～120℃下灭酶20～30min后用离心机以3000～4000r/min转速离心处理10～15min，分离去除下层沉淀，得到上层液，即为荔枝多糖液；按重量份数计、称取10～20份备用的土壤改良剂基体、15～25份备用的改性甘蔗渣、40～50份上述荔枝多糖液依次装入反应釜中，常温搅拌均匀得到土壤改良剂基料，再向反应釜中加入土壤改良剂基料质量1%的硅烷偶联剂KH-550，加热升温至70～80℃，以300～400r/min转速搅拌反应6～8h后出料，将得到的物料冷冻干燥后粉碎成粒径为1～2mm的颗粒，装袋即得南方坡地土壤改良剂。
实例1
将钾长石、脱硫灰和石灰石按质量比为2:1:1依次浸入沼气液中浸泡10h后取出，立即用液氮喷淋冷冻3min并转入球磨机中研磨20min后出料，收集得到混合颗粒，再将混合颗粒放入马弗炉中，加热升温至900℃，保温焙烧1h，得到土壤改良剂基体，备用；称取500g甘蔗渣装入陶瓷罐中，再向陶瓷罐中加入1L质量分数为10%的磷酸溶液，用磁力搅拌器以300r/min转速搅拌混合均匀，过滤得到润湿后的甘蔗渣，将润湿后的甘蔗渣平铺在竹筛中，再向甘蔗渣表面均匀的撒入500g过200目筛的红壤，使甘蔗渣表面均匀的裹上红壤颗粒；将上述包裹红壤得甘蔗渣装入石英裂解反应炉中，以900W的微波功率在400℃下保温裂解40min，裂解结束后过滤去除裂解液，得到裂解渣，放入真空干燥箱在50℃下干燥2h，得改性甘蔗渣，备用；称取1kg荔枝肉放入匀浆机中粉碎15min，将得到的荔枝匀浆装入陶瓷酶解罐中，再向酶解罐中加入荔枝匀浆质量2%的纤维素酶、荔枝匀浆质量2%的果胶酶和荔枝匀浆质量5%的中性蛋白酶，搅拌均匀后在35℃下酶解5h，得到酶解物；将上述酶解物移入油浴锅中，在100℃下灭酶20min后用离心机以3000r/min转速离心处理10min，分离去除下层沉淀，得到上层液，即为荔枝多糖液；按重量份数计、称取10份备用的土壤改良剂基体、15份备用的改性甘蔗渣、40份上述荔枝多糖液依次装入反应釜中，常温搅拌均匀得到土壤改良剂基料，再向反应釜中加入土壤改良剂基料质量1%的硅烷偶联剂KH-550，加热升温至70℃，以300r/min转速搅拌反应6h后出料，将得到的物料冷冻干燥后粉碎成粒径为1mm的颗粒，装袋即得南方坡地土壤改良剂。
将本发明的制得的土壤改良剂按施用量为100kg/亩均匀播撒在待改良土壤表面，播撒完毕后用翻耕机对土壤进行翻耕，翻耕深度控制在20cm，并每隔5个月使用一次，共施用3次，待酸性土壤恢复中性，即可完成改良。经检测，施用本发明制得的土壤改良剂后，土壤容重较原先下降了0.05g/cm3，同时提高肥料利用率55%，具有较好的保水节肥作用，且使用本发明土壤改良剂改良的土壤在恢复耕种后，使农作物中营养成分含量提高了8%，使种植的农作物增产25%。
实例2
将钾长石、脱硫灰和石灰石按质量比为2:1:1依次浸入沼气液中浸泡11h后取出，立即用液氮喷淋冷冻4min并转入球磨机中研磨25min后出料，收集得到混合颗粒，再将混合颗粒放入马弗炉中，加热升温至950℃，保温焙烧1h，得到土壤改良剂基体，备用；称取550g甘蔗渣装入陶瓷罐中，再向陶瓷罐中加入1L质量分数为10%的磷酸溶液，用磁力搅拌器以350r/min转速搅拌混合均匀，过滤得到润湿后的甘蔗渣，将润湿后的甘蔗渣平铺在竹筛中，再向甘蔗渣表面均匀的撒入550g过200目筛的红壤，使甘蔗渣表面均匀的裹上红壤颗粒；将上述包裹红壤得甘蔗渣装入石英裂解反应炉中，以900W的微波功率在450℃下保温裂解45min，裂解结束后过滤去除裂解液，得到裂解渣，放入真空干燥箱在55℃下干燥2h，得改性甘蔗渣，备用；称取1kg荔枝肉放入匀浆机中粉碎18min，将得到的荔枝匀浆装入陶瓷酶解罐中，再向酶解罐中加入荔枝匀浆质量2%的纤维素酶、荔枝匀浆质量2%的果胶酶和荔枝匀浆质量5%的中性蛋白酶，搅拌均匀后在40℃下酶解6h，得到酶解物；将上述酶解物移入油浴锅中，在110℃下灭酶25min后用离心机以3500r/min转速离心处理13min，分离去除下层沉淀，得到上层液，即为荔枝多糖液；按重量份数计、称取15份备用的土壤改良剂基体、20份备用的改性甘蔗渣、45份上述荔枝多糖液依次装入反应釜中，常温搅拌均匀得到土壤改良剂基料，再向反应釜中加入土壤改良剂基料质量1%的硅烷偶联剂KH-550，加热升温至75℃，以350r/min转速搅拌反应7h后出料，将得到的物料冷冻干燥后粉碎成粒径为1mm的颗粒，装袋即得南方坡地土壤改良剂。
将本发明的制得的土壤改良剂按施用量为150kg/亩均匀播撒在待改良土壤表面，播撒完毕后用翻耕机对土壤进行翻耕，翻耕深度控制在23cm，并每隔6个月使用一次，共施用4次，待酸性土壤恢复中性，即可完成改良。经检测，施用本发明制得的土壤改良剂后，土壤容重较原先下降了0.06g/cm3，同时提高肥料利用率58%，具有较好的保水节肥作用，且使用本发明土壤改良剂改良的土壤在恢复耕种后，使农作物中营养成分含量提高了9%，使种植的农作物增产28%。
实例3
将钾长石、脱硫灰和石灰石按质量比为2:1:1依次浸入沼气液中浸泡12h后取出，立即用液氮喷淋冷冻5min并转入球磨机中研磨30min后出料，收集得到混合颗粒，再将混合颗粒放入马弗炉中，加热升温至1000℃，保温焙烧2h，得到土壤改良剂基体，备用；称取600g甘蔗渣装入陶瓷罐中，再向陶瓷罐中加入2L质量分数为10%的磷酸溶液，用磁力搅拌器以400r/min转速搅拌混合均匀，过滤得到润湿后的甘蔗渣，将润湿后的甘蔗渣平铺在竹筛中，再向甘蔗渣表面均匀的撒入600g过200目筛的红壤，使甘蔗渣表面均匀的裹上红壤颗粒；将上述包裹红壤得甘蔗渣装入石英裂解反应炉中，以900W的微波功率在500℃下保温裂解50min，裂解结束后过滤去除裂解液，得到裂解渣，放入真空干燥箱在60℃下干燥3h，得改性甘蔗渣，备用；称取2kg荔枝肉放入匀浆机中粉碎20min，将得到的荔枝匀浆装入陶瓷酶解罐中，再向酶解罐中加入荔枝匀浆质量2%的纤维素酶、荔枝匀浆质量2%的果胶酶和荔枝匀浆质量5%的中性蛋白酶，搅拌均匀后在45℃下酶解7h，得到酶解物；将上述酶解物移入油浴锅中，在120℃下灭酶30min后用离心机以4000r/min转速离心处理15min，分离去除下层沉淀，得到上层液，即为荔枝多糖液；按重量份数计、称取20份备用的土壤改良剂基体、25份备用的改性甘蔗渣、50份上述荔枝多糖液依次装入反应釜中，常温搅拌均匀得到土壤改良剂基料，再向反应釜中加入土壤改良剂基料质量1%的硅烷偶联剂KH-550，加热升温至80℃，以400r/min转速搅拌反应8h后出料，将得到的物料冷冻干燥后粉碎成粒径为2mm的颗粒，装袋即得南方坡地土壤改良剂。
将本发明的制得的土壤改良剂按施用量为200kg/亩均匀播撒在待改良土壤表面，播撒完毕后用翻耕机对土壤进行翻耕，翻耕深度控制在25cm，并每隔7个月使用一次，共施用5次，待酸性土壤恢复中性，即可完成改良。经检测，施用本发明制得的土壤改良剂后，土壤容重较原先下降了0.07g/cm3，同时提高肥料利用率60%，具有较好的保水节肥作用，且使用本发明土壤改良剂改良的土壤在恢复耕种后，使农作物中营养成分含量提高了10%，使种植的农作物增产30%。