本发明涉及一种拌种用盐碱土壤改良剂及其制备方法。
背景技术
盐碱地是盐类集积的一个种类，是指土壤里面所含的盐分影响到作物的正常生长。我国碱土和碱化土壤的形成，大部分与土壤中碳酸盐的累计有关，因而碱化度普遍较高，严重的盐碱土壤地区植物几乎不能生存。
因此研发出一款改良盐碱土壤的改良剂具有一定的生产应用价值。
技术实现要素：
本发明的第一目的是提供一种拌种用盐碱土壤改良剂，具有改良盐碱地的优点。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
一种拌种用盐碱土壤改良剂，包括内芯、内缓释膜、酸性释放层和外缓释膜，所述内缓释膜包覆在内芯外，所述外缓释膜包覆在内缓释膜外，所述酸性释放层位于内缓释膜和外缓释膜之间；
所述内芯包括氮肥、磷肥和钾肥；
所述内缓释膜为石蜡膜，所述石蜡膜内含有12～15wt％的聚丙烯腈纤维粉、4～6wt％的环烷油和8～10wt％的分子筛粉；
所述酸性释放层内设有酸粒和种粒，所述酸粒为草酸或抗坏血酸，所述种粒包括植物种子和包覆在植物种子外的聚氨基甲酸酯膜，所述聚氨基甲酸酯膜内含有2～5wt％的火山灰、1～2wt％的纳米氢氧化镁和6～8wt％的乳糖醇；
所述外缓释膜为pp膜，所述pp膜内含有3～4wt％的烯丙基磺酸钠、2～3wt％的氧化钙和5～6wt％的硅藻土。
进一步优选为：所述pp膜内还含有1～2wt％的沸石粉、1～2wt％的硝酸钙和1～2wt％的聚乙烯醇；所述石蜡膜内还含有1～2wt％的聚丙烯胺盐酸盐和1～2wt％的聚乙烯醇；所述聚氨基甲酸酯膜内还含有1～2wt％的聚环氧琥珀酸钠和1～2wt％的聚乙烯醇。
进一步优选为：所述内缓释膜、酸性释放层、外缓释膜、聚氨基甲酸酯膜的厚度分别为0.2～0.5、0.5～1.0、0.2～0.5和0.1～0.2mm。
进一步优选为：所述氮肥选用尿素或硝酸铵钙，所述磷肥选用钙镁磷肥或磷矿粉，所述钾肥选用草木灰。
本发明的第二目的是提供一种拌种用盐碱土壤改良剂的制备方法。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
一种土壤改良剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)取氮肥、磷肥和钾肥按配方比混合，加入乙醚，超声均匀得到分散液，将分散液喷雾干燥得到小颗粒的内芯；
(2)取石蜡、聚丙烯腈纤维粉、环烷油和分子筛粉按配方比混合，搅拌并加热至恰好完全熔融，搅拌均匀后放入内芯，待内芯上充分包覆内缓释膜，降温至40℃；
(3)取草酸或抗坏血酸，加入乙醚，超声均匀得到分散液，将分散液喷雾干燥得到小颗粒的酸粒；
取聚氨基甲酸酯、山灰、纳米氢氧化镁和乳糖醇按配方比混合，加入乙醚，超声均匀得到分散液，放入植物种子，待植物种子上充分包覆聚氨基甲酸酯膜，晾干，得到种粒；
将降温至40℃的已包覆内缓释膜的内芯放入已制备的酸粒和种粒上，将酸粒和种粒黏附在内缓释膜外；
(4)取pp膜、烯丙基磺酸钠、氧化钙和硅藻土按配方比混合，加入乙醇，超声均匀得到分散液，将其喷涂在酸性释放层外，风干，即得。
进一步优选为：包括以下步骤：
(1)取氮肥、磷肥和钾肥按配方比混合，加入乙醚，超声均匀得到分散液，将分散液喷雾干燥得到小颗粒的内芯；
(2)取石蜡、聚丙烯腈纤维粉、环烷油、分子筛粉、聚丙烯胺盐酸盐和聚乙烯醇按配方比混合，搅拌并加热至恰好完全熔融，搅拌均匀后放入内芯，待内芯上充分包覆内缓释膜，降温至40℃；
(3)取草酸或抗坏血酸，加入乙醚，超声均匀得到分散液，将分散液喷雾干燥得到小颗粒的酸粒；
取聚氨基甲酸酯、山灰、纳米氢氧化镁、乳糖醇、聚环氧琥珀酸钠和聚乙烯醇按配方比混合，加入乙醚，超声均匀得到分散液，放入植物种子，待植物种子上充分包覆聚氨基甲酸酯膜，晾干，得到种粒；
将降温至40℃的已包覆内缓释膜的内芯放入已制备的酸粒和种粒上，将酸粒和种粒黏附在内缓释膜外；
(4)取pp膜、烯丙基磺酸钠、氧化钙、硅藻土、沸石粉、硝酸钙和聚乙烯醇按配方比混合，加入乙醇，超声均匀得到分散液，将其喷涂在酸性释放层外，风干，即得。
综上所述，本发明具有以下有益效果：
通过碱性和盐度条件下外缓释膜的缓慢溶解，释放出其内的酸粒，酸粒进入土壤中改良土壤的ph，然后利用改良剂附近局部的中性或酸性条件来更改内缓释膜的透水量，从而缓慢释放肥料，起到改良土壤和缓释肥料的目的；通过改进外缓释膜和内缓释膜，进一步提高其在高盐度高ph中的适用性，同时通过外缓释膜的特定设置，内缓释膜在改透水量的同时，石蜡被聚丙烯腈纤维粉、分子筛、硅藻土、沸石粉作用至pp膜上，可回收利用；同时利用聚氨基甲酸酯膜对种子的保护使种子在其内发芽并在发芽过程中适应改良剂的条件，相比分开播种提高产量。
具体实施方式
本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的保护范围内都受到专利法的保护。
实施例1：一种拌种用盐碱土壤改良剂，包括内芯、内缓释膜、酸性释放层和外缓释膜，内缓释膜包覆在内芯外，外缓释膜包覆在内缓释膜外，酸性释放层位于内缓释膜和外缓释膜之间。内缓释膜、酸性释放层、外缓释膜、聚氨基甲酸酯膜的厚度分别为0.5、1.0、0.5、0.2mm。
内芯包括氮肥、磷肥和钾肥，氮肥选用尿素，磷肥选用钙镁磷肥，钾肥选用草木灰。
内缓释膜为石蜡膜，石蜡膜内含有15wt％的聚丙烯腈纤维粉、6wt％的环烷油和10wt％的分子筛粉。
酸性释放层内设有酸粒和种粒，酸粒为草酸或抗坏血酸，种粒包括植物种子和包覆在植物种子外的聚氨基甲酸酯膜，聚氨基甲酸酯膜内含有5wt％的火山灰、2wt％的纳米氢氧化镁和8wt％的乳糖醇。
外缓释膜为pp膜，pp膜内含有4wt％的烯丙基磺酸钠、3wt％的氧化钙和6wt％的硅藻土。
该一种土壤改良剂通过以下制备方法制备得到：
(1)取氮肥、磷肥和钾肥按配方比混合，加入乙醚，超声均匀得到分散液，将分散液喷雾干燥得到小颗粒的内芯；
(2)取石蜡、聚丙烯腈纤维粉、环烷油和分子筛粉按配方比混合，搅拌并加热至恰好完全熔融，搅拌均匀后放入内芯，待内芯上充分包覆内缓释膜，降温至40℃；
(3)取草酸或抗坏血酸，加入乙醚，超声均匀得到分散液，将分散液喷雾干燥得到小颗粒的酸粒；
取聚氨基甲酸酯、山灰、纳米氢氧化镁和乳糖醇按配方比混合，加入乙醚，超声均匀得到分散液，放入植物种子，待植物种子上充分包覆聚氨基甲酸酯膜，晾干，得到种粒；
将降温至40℃的已包覆内缓释膜的内芯放入已制备的酸粒和种粒上，将酸粒和种粒黏附在内缓释膜外；
(4)取pp膜、烯丙基磺酸钠、氧化钙和硅藻土按配方比混合，加入乙醇，超声均匀得到分散液，将其喷涂在酸性释放层外，风干，即得。
实施例2：一种拌种用盐碱土壤改良剂，与实施例1的不同之处在于∶
内缓释膜、酸性释放层、外缓释膜、聚氨基甲酸酯膜的厚度分别为0.2、0.5、0.2、0.1mm。
内芯包括氮肥、磷肥和钾肥，氮肥选用硝酸铵钙，磷肥选用磷矿粉，钾肥选用草木灰。
内缓释膜为石蜡膜，石蜡膜内含有12wt％的聚丙烯腈纤维粉、4wt％的环烷油和8wt％的分子筛粉。
酸性释放层内设有酸粒和种粒，酸粒为草酸或抗坏血酸，种粒包括植物种子和包覆在植物种子外的聚氨基甲酸酯膜，聚氨基甲酸酯膜内含有2wt％的火山灰、1wt％的纳米氢氧化镁和6wt％的乳糖醇。
外缓释膜为pp膜，pp膜内含有3wt％的烯丙基磺酸钠、2wt％的氧化钙和5wt％的硅藻土。
实施例3：一种拌种用盐碱土壤改良剂，包括内芯、内缓释膜、酸性释放层和外缓释膜，内缓释膜包覆在内芯外，外缓释膜包覆在内缓释膜外，酸性释放层位于内缓释膜和外缓释膜之间。内缓释膜、酸性释放层、外缓释膜、聚氨基甲酸酯膜的厚度分别为0.5、1.0、0.5、0.2mm。
内芯包括氮肥、磷肥和钾肥，氮肥选用尿素，磷肥选用钙镁磷肥，钾肥选用草木灰。
内缓释膜为石蜡膜，石蜡膜内含有15wt％的聚丙烯腈纤维粉、6wt％的环烷油、10wt％的分子筛粉、2wt％的聚丙烯胺盐酸盐和2wt％的聚乙烯醇。
酸性释放层内设有酸粒和种粒，酸粒为草酸或抗坏血酸，种粒包括植物种子和包覆在植物种子外的聚氨基甲酸酯膜，聚氨基甲酸酯膜内含有5wt％的火山灰、2wt％的纳米氢氧化镁、8wt％的乳糖醇、2wt％的聚环氧琥珀酸钠和2wt％的聚乙烯醇。
外缓释膜为pp膜，pp膜内含有4wt％的烯丙基磺酸钠、3wt％的氧化钙、6wt％的硅藻土、2wt％的沸石粉、2wt％的硝酸钙和2wt％的聚乙烯醇。
该一种土壤改良剂通过以下制备方法制备得到：
(1)取氮肥、磷肥和钾肥按配方比混合，加入乙醚，超声均匀得到分散液，将分散液喷雾干燥得到小颗粒的内芯；
(2)取石蜡、聚丙烯腈纤维粉、环烷油、分子筛粉、聚丙烯胺盐酸盐和聚乙烯醇按配方比混合，搅拌并加热至恰好完全熔融，搅拌均匀后放入内芯，待内芯上充分包覆内缓释膜，降温至40℃；
(3)取草酸或抗坏血酸，加入乙醚，超声均匀得到分散液，将分散液喷雾干燥得到小颗粒的酸粒；取聚氨基甲酸酯、山灰、纳米氢氧化镁、乳糖醇、聚环氧琥珀酸钠和聚乙烯醇按配方比混合，加入乙醚，超声均匀得到分散液，放入植物种子，待植物种子上充分包覆聚氨基甲酸酯膜，晾干，得到种粒；
将降温至40℃的已包覆内缓释膜的内芯放入已制备的酸粒和种粒上，将酸粒和种粒黏附在内缓释膜外；
(4)取pp膜、烯丙基磺酸钠、氧化钙、硅藻土、沸石粉、硝酸钙和聚乙烯醇按配方比混合，加入乙醇，超声均匀得到分散液，将其喷涂在酸性释放层外，风干，即得。
实施例4：一种拌种用盐碱土壤改良剂，与实施例3的不同之处在于：
内缓释膜、酸性释放层、外缓释膜、聚氨基甲酸酯膜的厚度分别为0.2、0.5、0.2、0.1mm。
内芯包括氮肥、磷肥和钾肥，氮肥选用硝酸铵钙，磷肥选用磷矿粉，钾肥选用草木灰。
内缓释膜为石蜡膜，石蜡膜内含有12wt％的聚丙烯腈纤维粉、4wt％的环烷油、8wt％的分子筛粉、1wt％的聚丙烯胺盐酸盐和1wt％的聚乙烯醇。
酸性释放层内设有酸粒和种粒，酸粒为草酸或抗坏血酸，种粒包括植物种子和包覆在植物种子外的聚氨基甲酸酯膜，聚氨基甲酸酯膜内含有2wt％的火山灰、1wt％的纳米氢氧化镁、6wt％的乳糖醇、1wt％的聚环氧琥珀酸钠和1wt％的聚乙烯醇。
外缓释膜为pp膜，pp膜内含有3wt％的烯丙基磺酸钠、2wt％的氧化钙、5wt％的硅藻土、1wt％的沸石粉、1wt％的硝酸钙和1wt％的聚乙烯醇。
一种拌种用盐碱土壤改良剂的溶出测试
于27℃水浴锅中放入测试烧杯，向测试烧杯内放入25℃的2000ml模拟液，500r/min搅拌模拟液并控制测试过程中模拟液的温度为25℃，加入一定量的样品(控制n、p和k的含量均为200mg、酸含量为20g)，分别于0天、7天、30天和100天测试模拟液的ph、n浓度、p浓度和k浓度。平行试验3次，结果取平均值。
模拟液通过nacl、naoh和水调节，其包括模拟轻盐碱液(含盐量0.25wt％、ph＝8.0)、模拟中度盐碱液(含盐量0.50wt％、ph＝9.0)、模拟重盐碱液(含盐量0.75wt％、ph＝10.0)。
样品包括实施例1-4、对照品。对照品1为氮肥、磷肥和钾肥的混合物，氮肥选用尿素，磷肥选用钙镁磷肥，钾肥选用草木灰。
测试结果如表1-3所示。表1-3显示：
(1)针对同一样品的同一测试条件下，
以模拟液的ph从8.0/9.0/10.0变至7的过程作为过程i，过程i中主要是外缓释膜在碱性条件下透水量增大，样品中的酸粒逐渐溶解在模拟液中，主要起到调节模拟液ph的作用；值得注意的是，在这个过程i中，未发现n、p、k浓度有明显增加，说明在碱性条件下内缓释膜的透水量基本保持不变；
以模拟液的ph保持在7的过程作为过程ii，过程ii主要是内缓释膜在中性条件下透水量增大，样品中的氮肥、磷肥和钾肥逐渐溶解，n、p、k浓度逐渐增加；
(2)在氮肥、磷肥和钾肥的溶出速度上，特别是在模拟中度盐碱液和模拟重盐碱液下，实施例1和实施例2快于实施例3和实施例4，实施例3和实施例4的缓释效果优于实施例1和实施例2。
表1模拟轻盐碱液中的溶出测试
表2模拟中度盐碱液中的溶出测试
表3模拟重盐碱液中的溶出测试
田间肥效试验
试验点全年降雨量约为535.3mm，其中棉花生长期内(4-10月份)降雨量约为471.2mm。供试品种为湘江棉2号。试验田分别选用轻盐碱试验田(含盐量0.21wt％、ph＝7.6)、中度盐碱试验田(含盐量0.45wt％、ph＝8.9)、重盐碱试验田(含盐量0.69wt％、ph＝10.0)。
于4月初于试验田上使用样品处理，施加样品量为300kg/hm2。每个处理的密度相同，棉花生育后期调查产量结果。以未施加肥料作为对照组2(空白对照)和施加红四方品牌复合肥缓释掺混肥料45％作为对照组3(通过分开加肥料和种子)。
测试结果如表4-6所示。表4-6显示：
(1)与对照品2和对照品3相比，实施例1-4的单株铃数、单铃重、产量均有明显提高；
(2)与对照品2和对照品3相比，实施例1-4在高含盐量和高ph试验田中的单株铃数、单铃重、产量均有提高，适用于高盐度和高ph。
表4轻盐碱试验田中的田间肥效试验
表5中度盐碱试验田中的田间肥效试验
表6重盐碱试验田中的田间肥效试验
以上内容不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明，对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明由所提交的权利要求书确定的专利保护范围。