一种土壤修复剂及其制备方法与流程

文档序号:14937219发布日期:2018-07-13 19:36阅读:257来源:国知局

本发明属于土壤修复剂领域,具体涉及一种硅藻土、低聚乳酸基-β-环糊精、胶质芽孢杆菌土壤修复剂及其制备方法。



背景技术:

近年来,由于大化肥的大量应用及农药、杀菌剂的连续广泛使用,土壤的板结、农药残留、重金属污染、土壤中有益微生物大量减少等一系列问题已愈来愈严重。通过土壤修复来改变当前土壤状况已经成为国家的一项行之有效的方案。土壤修复可以通过有机质补充、中微量元素调节、生物降解、微生物改良等多种方式实现土壤的改善与修复。

硅藻土是一种生物成因的硅质沉积岩,它主要由古代硅藻的遗骸所组成。其化学成分以sio2为主,sio2通常占80%以上,最高可达94%。还含有少量的fe2o3、cao、mgo、k2o、na2o、p2o5和有机质。密度1.9—2.3g/cm3,堆密度0.34—0.65g/cm3,比表面积40—65㎡/g,孔体积0.45—0.98m³/g,吸水率是自身体积的2—4倍,在电子显微镜下可以观察到特殊多孔的构造。具有细腻、松散、质轻、多孔、吸水性和渗透性强的性质。其独特的物理构造,应用土壤后具有很好的保肥、保水、疏松土壤的特性,在土壤板结、中微量元素补充、重金属固定、防止养分流失等方面具有很好的作用。

β-环糊精是由淀粉经微生物酶作用后提取制成的由7个葡萄糖残基以β-1,4-糖苷键结合构成的环状物,相对分子质量1135。它可以包络各种化合物分子,增加被包络物对光热、氧的稳定性,改变被包络物质的理化性质。β-环糊精可提高对光和热易分解、易挥发的肥料、农药的稳定性,提高使用效果,减少它们对周围环境的污染,作为一种糖类,环糊精还能提供给微生物活动大量的营养物质。低聚乳酸基-β-环糊精是利用酯基键将低聚乳酸基团键连到环糊精上,得到的全新的环糊精衍生物——低聚乳酸基环糊精,除具有普通环糊精衍生物所具有的特点外,还具有独特的性能:1、极佳的生物相容性。2、优秀的客体控制释放、延长释放能力。3、可调节的水溶性。4、特定药物的双重复合能力。微生物通过代谢过程中氧气和二氧化碳的交换以及分泌的有机酸等酸性物质,促进土壤中微量元素的释放及螯合,有效打破土壤板结,促进团粒结构的形成,并能改善土壤的通气状况,促进有机质、腐殖酸和腐殖质的生成。微生物在其繁殖和代谢过程中,可以降解土壤中残留的化肥、有机农药、重金属和其他污染物等,在其理化反应中对上述污染物质进行分解、转化、固定、转移以及新的无害化合成,把他们分解成低害甚至无害的物质,降低土壤污染的程度。胶质芽孢杆菌就是一种硅酸盐细菌微生物,其重要特性是能够分解出长石、云母等矿物中的钾、硅,也能分解出磷灰石中的磷,以及分泌植物生长刺激素及多种酶,以增强作物对一些病害的抵抗力及对土壤中其他有害物质的分解与固定。本发明专利结合硅藻土、低聚乳酸基-β-环糊精、胶质芽孢杆菌的特点,充分融合,相互依附,协同作用,互为补充,安全、多效、无后续污染。



技术实现要素:

本发明的目的在于提供一种硅藻土、低聚乳酸基-β-环糊精、胶质芽胞杆菌土壤修复剂及其制备方法;该制备工艺简单,且制备的修复剂安全、环保、多效、无后续污染。

本发明的上述目的是通过如下技术手段实现:

一种土壤修复剂,由硅藻土、低聚乳酸基-β-环糊精和胶质芽孢杆菌三种原料制成。

优选的,所述胶质芽孢杆菌为100亿/克。

优选的,所述硅藻土、低聚乳酸基-β-环糊精和胶质芽孢杆菌的质量比为8:1:1。

一种土壤修复剂的制备方法,步骤如下:

(1)称取一定量的硅藻土放入搅拌器a中;

(2)称取一定量的低聚乳酸基-β-环糊精和胶质芽胞杆菌放入搅拌器b中;

(3)将搅拌器b中的物料充分搅拌15分钟,得混合物料;

(4)将搅拌器b中的混合物料导入搅拌器a中,充分搅拌30分钟,即得土壤修复剂。

本发明的有益效果体现在:

(1)应用于土壤安全、环保、多效、不会造成二次污染。

(2)产品效果多效性,既能解除板结土壤,又能改变土壤中的微生物环境,还能释放土壤中固化的磷钾,释放肥料残留,同时还有分解固定土壤中诸如重金属等有害物质的作用。

(3)能促进作物生长,提高作物品质。

(4)本方法的生产工艺简单,容易实现工业化。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明,但不以任何形式限制本发明。应当指出的是,对本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。

实施例1一种土壤修复剂的制备方法,步骤如下:

(1)称取8kg的硅藻土放入搅拌器a中;

(2)称取1kg的低聚乳酸基-β-环糊精和1kg的胶质芽胞杆菌放入搅拌器b中;

(3)将搅拌器b中的物料充分搅拌15分钟,得混合物料;

(4)将搅拌器b中的混合物料导入搅拌器a中,充分搅拌30分钟,即得土壤修复剂。

实施例2一种土壤修复剂的制备方法,步骤如下:

(1)称取16kg的硅藻土放入搅拌器a中;

(2)称取2kg的低聚乳酸基-β-环糊精和2kg的胶质芽胞杆菌放入搅拌器b中;

(3)将搅拌器b中的物料充分搅拌15分钟,得混合物料;

(4)将搅拌器b中的混合物料导入搅拌器a中,充分搅拌30分钟,即得土壤修复剂。

实施例3一种土壤修复剂的制备方法,步骤如下:

(1)称取24kg的硅藻土放入搅拌器a中;

(2)称取3kg的低聚乳酸基-β-环糊精和3kg的胶质芽胞杆菌放入搅拌器b中;

(3)将搅拌器b中的物料充分搅拌15分钟,得混合物料;

(4)将搅拌器b中的混合物料导入搅拌器a中,充分搅拌30分钟,即得土壤修复剂。

实施例1-3所得土壤修复剂的使用方法为:该土壤修复剂在储存时要避光保存,使用时以撒施为主,避免与杀菌剂同用,且均匀撒施于地表,并及时翻土,使其与土壤充分结合,翻土深度应大于10cm。(2)该土壤修复剂的推荐用量为50-100kg/亩,或根据土壤状况酌情添减。

试验例:本发明所得土壤修复剂(实施例3)的应用研究

取本发明制得硅藻土、低聚乳酸基-β-环糊精、胶质芽孢杆菌土壤修复剂25kg(使用量为每亩50kg),在滨州市小营经济开发区选取并实施了1.5亩(包含试验区、空白对照、低聚乳酸基-β-环糊精区)水稻试验田,其中试验标本样0.5亩,空白对照样0.5亩、单独应用低聚乳酸基-β-环糊精0.5亩,对照区(使用量为每亩5kg,使用方法与本发明专利相同)。试验周期为一个生长周期,试验区使用25公斤本发明土壤修复剂,低聚乳酸基-β-环糊精区使用环糊精2.5kg,其他管理与空白对照区完全相同。经过一个生长周期的观测,取得以下实验数据,如表1所示。

表1土壤修复剂在水稻及稻田土壤中的数据对比分析

由以上实验数据可知:(一)试验区与空白对照区的变化如下:1、使用该土壤修复剂后水稻增产12.3%。2、土壤中有效磷、钾分别增加了38.5%、22.97%。3、稻米中的重金属镉、铅分别减少了56.25%、60.47%。4、含水率增加了20.43%。5、土壤密度减少了19.35%。(二)单独使用低聚乳酸基-β-环糊精与空白对照区在增产上与重金属固定分解上产生效果,但不如试验区效果突出,在其他方面都不明显。

此外,通过观察发现:1、试验区植株健壮,均匀,土壤绿苔少。可推断土壤环境良好。2、低聚乳酸基-β-环糊精区植株长势也可,但出苗不均匀,土壤表面绿苔较多,土壤环境稍次之。3、空白对照区植株稀疏,矮小,土壤干燥,土壤环境较差。综合可见本发明所得土壤修复剂对于土壤的修复作用非常明显。

综合以上实验结果可知本发明所得土壤修复剂在土壤解磷解钾、重金属固定与分解、疏松土壤、保水抗旱、作物增产等方面具有良好的效果。而且比单独应用低聚乳酸基-β-环糊精效果更为突出。

应当指出的是,具体实施方式只是本发明比较由代表性的例子,显然本发明的技术方案不限于上述实施例,还可以有很多变形。本领域的普通技术人员,以本发明所明确公开的或根据文件的书面描述毫无异议的得到的,均应认为是本专利所要保护的范围。

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