一种盐碱地改良剂及其加工工艺和应用_2

文档序号:9343704阅读:来源:国知局
化二磷的含量为0. 01~13. 3%,可溶性五氧化二磷的含量为 0. 01~0. 68%,氧化镁的含量为0. 23~0. 53%,氟离子的含量为0. 12~0. 48%,pH值为 2. 1 ~4. 6〇
[0028] 所述油枯中含有有机质75~85%、氮I. 1~7. 0%、五氧化二磷0. 4~3. 0%、氧 化钾0.9~2. 1 %、蛋白质为1. 5~3. 7%、粗纤维6~10. 7%、钙0.8~11 %、胆碱0. 27~ 0. 70 %、烟酸0. 6~1. 2 %及其他维生素类物质1. 3~2. 0。
[0029] 所述菌糠中含有粗蛋白为9.0~11.0%、粗纤维6.0~7.0%、粗脂肪0. 1~ 〇· 2%、无氮浸出物45~50%、钙3. 0~3. 5%、磷2. 0~3. 0%、赖氨酸L 0~L 5%、色氨 酸0.5~0.8%、蛋氨酸十胱氨酸1.~1.5%以及粗灰分8.0~10.0%。
[0030] 所述甘蔗渣中含干物质91~92%、粗蛋白质2. 0~2. 4%、粗纤维44. 2~45. 2%、 无氮浸出物43. 4~44. 1 %以及粗灰分2. 4~3. 6 %。
[0031] 所述累托石是含水铝硅酸盐,主要元素是硅、铝、氧,二氧化硅的含量为43~ 54 %,氧化铝的含量为24~40 %,水含量为8~15 %,以上三项总和超过90 %,其他成分氧 化镁、氧化铁、氧化亚铁、氧化钠、氧化妈以及氧化钾为8~10%。
[0032] 本发明的有益效果在于:
[0033] 1.累托石具有较强的阳离子交换能力和吸附能力,经研究发现,将累托石经超声、 高温以及酸化处理之后,显著增强了累托石层间域中的阳离子交换,阳离子溶出比表面积 增加,八面体中铝脱羟基产生的大量断键使累脱石活性增强,累托石的吸附能力和化学活 性得到较大提高,累托石交换的阳离子吸附在伊利石表面附近,从而阳离子的逆向交换能 力减弱,且酸化处理能降低累托石的PH值,将累托石粉施在盐碱地中,累托石粉能够吸附 钠胶体微粒,累托石粉中的氢离子和钙离子将钠胶体微粒中的钠离子交换出来,并形成钠 基累托石,不仅降低了盐碱地中钠离子含量,降低PH值,促进土壤团粒结构的形成,改善土 壤的理化性质,而且生成的钠基累托石具有极强的吸附重金属离子的能力,从而可以有效 避免土壤水溶液中重金属含量过高而影响植物的代谢以及生长发育。
[0034] 2.本发明通过将甘蔗渣经高压灭菌以及硝酸处理后,再加纤维素酶进行酶解,不 仅能够延长甘蔗渣被微生物分解的时间,可达1~2年,降低了甘蔗渣的pH值,将甘蔗渣施 在盐碱地中,可以降低盐碱地的PH值,而且能显著增加甘蔗渣对钠胶体的吸附能力。
[0035] 3.磷石膏能和土壤中游离的碳酸氢钠、碳酸钠充分反应,生成碳酸氢钙、磷酸钙和 硫酸钠以降低土壤碱性,钙离子将胶体复合体中钠离子代换出来,将钠一粘土变成钙一粘 土,降低土壤PH值,激活土壤营养元素活性和补充土壤中微量元素等,并促进土壤团粒结 构的形成,防止土壤表皮结壳。本发明通过将甘蔗渣吸附剂、累托石、聚硅酸硫酸铁与磷石 膏制备成盐碱地土壤改良介质,经过研究发现,甘蔗渣具有较强的吸附胶体微粒的能力,聚 硅酸硫酸铁具有显著的增强甘蔗渣以及累托石吸附能力的作用,将甘蔗渣、聚硅酸硫酸铁、 累托石混合施在盐碱地中,能够强烈吸附盐碱地中的钠胶体微粒,使钠胶体凝聚,中和钠胶 体表面的电荷,使钠胶体由相斥变为相吸,钠胶体微粒间发生碰撞,从而破坏钠胶体的稳定 性,从而促进磷石膏中钙离子将胶体复合体中钠离子代换出来,将钠一粘土变成钙一粘土, 大大增强了磷石膏改良盐碱地的效果,被钙离子代换出来的钠离子,在盐碱地被雨淋时,随 水进入土层深处或随水流走,从而降低盐碱地中的盐分含量,并且在后期盐碱地水分含量 减少时,少量未被水带走的钠离子被甘蔗渣以及累托石吸附进其内部,从而更进一步降低 土壤水溶液中的盐分含量,甘蔗渣的施用还能起到较好的保水和抑制返盐的作用。
[0036] 4.本发明在盐碱地土壤改良介质中增加野地瓜茎片以及仙人掌片,经过研究发 现,野地瓜茎和仙人掌能从盐碱地中吸收盐分,而经高温烘干后的野地瓜茎和仙人掌被微 生物分解的时间为1~2年,将野地瓜茎和仙人掌施在盐碱地中,不仅能够吸收盐碱地中盐 分,降低盐碱地中的盐分含量,而且能够促进土壤团粒结构的形成,改善土壤的理化性质, 并起到较好的保水和抑制返盐的作用,聚硅酸硫酸铁能够增强野地瓜茎和仙人掌的吸附作 用。
[0037] 5.本发明的盐碱地土壤改良介质中含有油枯、菌糠以及磷灰石,油枯中含有的蛋 白质、粗纤维、烟酸及其他维生素类物质能使微生物快速繁殖,微生物的生命活动可以有效 降低盐碱地土壤PH值。不仅如此,油枯和菌糠中还含有大量的有机质等物质,与磷石膏发 生广泛的协同作用,能改善土壤,增加肥力,帮助增加可以让空气和水进入的空隙,分解矿 物产生植物必须的氮、硫、钾和磷。
[0038] 6.本发明的主要原料磷石膏、油枯、菌糠、甘蔗渣以及累托石等不仅价格低廉,而 且来源广泛,特别是对磷石膏和油枯加以利用,可以有效解决磷石膏和油枯的堆放而带来 的成本问题以及环境污染问题。
【具体实施方式】
[0039] 为了方便本领域的技术人员理解,下面将结合实施例对本发明做进一步的描述。 实施例仅仅是对该发明的举例说明,不是对本发明的限定,实施例中未作具体说明的步骤 均是已有技术,在此不做详细描述。
[0040] 实施例一
[0041] 原料:
[0042] 磷石膏200kg、油枯120kg、累托石40kg、纤维素酶I. 8kg、菌糠40kg、甘蔗渣30kg、 磷灰石20kg、酸14kg、EM菌0. 05kg、聚娃酸硫酸铁40kg、乙醇10kg、野地瓜莖12kg以及仙 人掌8kg。
[0043] 制备方法:
[0044] (1)将磷石膏和磷灰石分别烘干至水分含量为5%,然后粉碎成60目的细粉,获得 磷石膏粉以及磷灰石粉;
[0045] (2)将野地瓜茎切成Icm长的小段,然后在400°C的温度下烘干至水分含量为3%, 获得野地瓜茎杆;将仙人掌肉质茎切成长和宽分别lcm、厚为0. 5cm的薄片,然后在400°C的 温度下烘干至水分含量为3%,得仙人掌片;
[0046] (3)将累托石用球磨机球磨成细度彡0. 05mm的细粉,接着送入超声设备中,在超 声功率为600w下处理20min,再送入煅烧塔中用300°C的高温煅烧2h,冷却后送入反应槽 中,再按累托石与酸的重量比为40 :10的比例添加浓度为20%的硝酸进行酸化处理30min, 获得累托石粉;
[0047] (4)将甘蔗渣送入高压灭菌锅中,并加入乙醇和水,水的用量为漫过甘蔗渣即可, 在100°C的温度下灭菌处理60min后,过滤取滤渣,将滤渣与浓度为20 %硝酸按照重量比为 30 :4混合后,再加水调节pH值为5. 5后,加入纤维素酶进行酶解,酶解的温度控制为55°C, 酶解时间为8h,将酶解获得的物料在60°C的温度下干燥至水分含量为5%,再粉碎成细度 为40的碎末,获得甘蔗渣吸附剂;
[0048] (5)将油枯、菌糠以及EM菌剂送入发酵池中混合均匀后,调节混合物的水分含量 50%,发酵4天内,控制发酵温度为40°C,之后8天,控制发酵温度为55°C,获得发酵物料;
[0049] (6)将磷石膏粉、发酵物料、聚硅酸硫酸铁以及磷灰石粉在搅拌槽中混合均匀后, 送入造粒机中造粒,再将造粒获得的物料与野地瓜茎杆、仙人掌片、甘蔗渣吸附剂以及累托 石粉混合均匀,即得盐碱地改良剂。
[0050] 所述的盐碱地改良剂的应用,先调节盐碱地中的水分含量为40 %,接着进行旋耕 处理,再施改良剂,接着进行旋耕处理,覆薄膜14天后,将薄膜取走并进行淋溶处理即可。
[0051] 对于轻度盐碱地,该盐碱地土壤改良介质的施用量为400~600kg/亩,盐碱地经 淋溶处理后即时测量其盐分含量和pH值,盐碱地的盐分含量下降54~56%,pH值下降 0. 7~0. 9 ;对于中度盐碱地,该盐碱地土壤改良介质的施用量为600~800kg/亩,盐碱地 经淋溶处理后即时测量其盐分含量和pH值,盐碱地的盐分含量下降55~58%,pH值下降 0. 8~I. 0 ;对于重度盐碱地,该盐碱地土壤改良介质的施用量为800~1200kg/亩,盐碱地 经淋溶处理后即时测量其盐分含量和pH值,盐碱地的盐分含量下降57~60%,pH值下降 0· 9 ~1. 1〇
[0052] 实施例二
[0053] 原料:
[0054] 磷石膏300kg、油枯180kg、累托石60kg、纤维素酶2. 3kg、菌糠80kg、甘鹿渣50kg、 磷灰石30kg、酸30kg、EM菌0. 09kg、聚娃酸硫酸铁60kg、乙醇14kg、野地瓜莖24kg以及仙 人掌16kg。
[0055] 制备方法:
[0056] (1)将磷石膏和磷灰石分别烘干至水分含量为10%,然后粉碎成200目的细粉,获 得磷石膏粉以及磷灰石粉;
[0057] (2)将野地
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