一种利用禽类羽毛制备土壤调理剂的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种制备土壤调理剂的方法，具体涉及一种利用禽类羽毛制备土壤调理剂的方法。
【背景技术】
[0002]在农业生产中，由于我国近几十年长期大量不合理使用化肥，轻施有机肥以及工业废气排放导致我国的耕地质量退化，有10亿多亩耕地不同程度土壤酸化、盐渍化、板结土壤越来越严重的障碍性土壤，它严重影响作物生长，产量逐年下降，品质越来越差，严重影响我们的粮食安全，因此，改造土壤提高耕地质量迫在眉睫。
[0003]迄今为止，国内外对土壤盐碱化、酸化改良措施积累的经验包括:控制二氧化硫排放，农业及生物改良措施，化学改良措施等。
[0004]控制二氧化硫排放的方法不能解决已经退化和其它因素所致的土壤板结、酸化、盐渍化问题；化学改良中主要采用如石灰进行加碱中和，但是，多次使用会产生复酸化过程;而采用硫石膏、磷石膏、粉煤灰、碱渣、磷矿粉等进行土壤改良，不仅用量大，且农业大规模的生产使用造成土壤盐分含量增加导致次生盐渍化土壤加重，矿渣还有可能含有有害元素给土壤造成二次污染。
[0005]CN101665699B公开了一种营养型果园酸化土壤改良剂及其制备方法与应用，该土壤改良剂中含有碳氮化钙、轻烧粉、粉煤灰、炉渣、普通钙镁磷钾肥等为主要改良成分，这些碱性物质成分可以中和酸碱度，其缺点在于用量大，长期使用会导致土壤盐渍化会越来越严重，产生次生危害等;CN100429290C公开了一种盐碱土壤改良剂的制备方法，是将聚丙烯酸用水稀释后，在搅拌下依次加入无机酸、木醋液、以及植物激素混合而成，该产品属于简单物理混合、几种原料采用的是市售资源，物料成本高;CN102559197B公开了一种盐碱土壤改良剂及其制备方法，是将氨基酸、尿素、乙酸、复硝酚钠和水混合而成，同样采用的是市售资源，物料成本高。
[0006]CN102816025B中公开的花生底肥专用肥料中用到了鸭毛，是将鸭毛水解后与微量元素进行螯合;CN102936168A公开了一种生态氮肥及其制备方法，是将动物毛发、羽毛用酸进行水解、螯合，再与植物滤液混合造粒。上述技术方案只采用了将羽毛/毛发进行蛋白质水解、单酸螯合微量元素，存在作用效果单一的缺陷。
[0007]综上所述，目前本领域已经有多种用于土壤改良，盐渍化修善的改良剂，虽然具有一定的改良效果，但是仍然缺乏低廉、快速、多效、环保、不产生次生危害且标本兼治的土壤修复调理剂。
【发明内容】
[0008]本发明所要解决的技术问题是，克服现有技术存在的上述缺陷，提供一种能实现废弃资源综合利用，成本低、制备简单、使用方便、改良土壤效果显著，对人畜安全，对作物土壤环境友好，不产生二次危害，达到标本兼治目标的利用禽类羽毛制备土壤调理剂的方法。
[0009]本发明解决其技术问题所采用的技术方案如下:一种利用禽类羽毛制备土壤调理剂的方法，包括以下步骤:
(1)在禽类羽毛中，加入无机酸，在常压下，于95?105°C，搅拌，水解10?12h(优选llh)后，调节PH值至5?6(优选5.5)，冷却，过滤，得氨基酸原液；
(2)将步骤(I)所得氨基酸原液、无水柠檬酸和水以质量比5?10:1:1.5?4.0的比例加入反应釜，在50?60°C (优选55°C )下，搅拌，混酸聚合反应5?7h(优选6h)，得聚合态有机酸原液；
(3 )将步骤(2 )所得聚合态有机酸原液、水和含有中微量元素的化合物以质量比6?1:2?4:1的比例加入反应釜，在75?90°C(优选80°C)下，搅拌，螯合反应6?8h(优选7h)，得螯合液；
(4)将步骤(3)所得螯合液升温至95?105°C (优选100°C)，搅拌，脱水缩合3?5h(优选4h)后，调节pH值至3?5(优选3.5)，冷却，过滤，得液态土壤调理剂。
[0010]本发明所述禽类羽毛为鸡、鸭、鹅等家禽或野生飞禽的羽毛。
[0011]进一步，步骤(I)中，所述禽类羽毛与加入的无机酸的质量比为1:0.8?1.4。
[0012]进一步，步骤(I)中，所述无机酸的质量浓度为20?45wt%。所述无机酸为硫酸和/或盐酸。
[0013]进一步，步骤(I)中，所述冷却后的温度为50?55°C。
[0014]进一步，步骤(2)中，所述氨基酸原液、无水柠檬酸和水的质量比为6?8:1:2?3。
[0015]进一步，步骤(3)中，所述含有中微量元素的化合物是指含有钙、镁、锌、锰、铜、铁、硼或钼等中的一种或几种元素的氧化物或无机盐。常见的含有中微量元素的化合物有硫酸镁、硝酸钙、硫酸锌、硫酸锰、硫酸亚铁、硫酸铜、硼酸、钼酸铵等。
[0016]进一步，步骤(3)中，所述聚合态有机酸原液、水和含有中微量元素的化合物的质量比为7?9:2.1?3.0:1。
[0017]进一步，步骤(I)?(4)中，所述搅拌的速度为40?60r/min。
[00? 8] 步骤(I)中优选用NaOH调节pH值；步骤(4)中优选用植酸调节pH值。
[0019]所得液态土壤调理剂的密度为1.17?1.22g/cm3。
[0020]本发明方法所得土壤调理剂的使用方法:将调理剂在翻耕土壤前期喷施于地表，再施入灌溉水;在作物生长期随灌溉水在入水口将调理剂施入;生育期由滴灌、喷灌设施直接加入施肥罐，每次给土壤滴水随水施入土壤中，每亩每次I?3kg。
[0021]本发明方法是将禽类羽毛经水解、混酸聚合、混酸螯合、脱水缩合等工序制得土壤调理剂，所得液态土壤调节剂呈两性电解质，在酸性溶液中带正电荷，在碱性溶液中带负电荷，根据电荷守恒原理施用于土壤中调节土壤酸碱度，可应用于酸化、盐渍化、板结土壤改良，聚合有机酸置换土壤中固化的盐基离子供作物吸收利用达到改良土壤的目的，对环境土壤不产生二次污染，实现了变废为宝目的。
[0022]将本发明所得液态土壤调理剂应用于荒地和板结弃耕地上，其土壤全盐含量、pH值、土壤密度、有机质、速效氮、钾、磷均逐年得到明显的改善，使得土壤各项指标达到了高产田水平，实现了三年改良生荒地，弃耕地变为高产地的目标。
【具体实施方式】
[0023]下面结合实施例对本发明作进一步说明。
[0024]本发明实施例所使用的鸭毛和鸡毛来源于某养殖场;其它所使用的化学试剂，如无特殊说明，均通过常规商业途径获得。
[0025]实施例1
(1)取鸭毛100kg，加入质量浓度为30wt%的硫酸100kg，常压下(通常大气压即不加压)，加热至105°C，在搅拌速度60r/min下，搅拌水解I Ih后，加入固体NaOH调节pH值至5.5，停止加热，冷却至50°C，过滤除去杂质，得1700kg氨基酸原液；
(2)取步骤(I)所得氨基酸原液700kg与无水柠檬酸10kg和饮用自来水200kg加入反应爸，加热至55°C，在搅拌速度50r/min下，搅拌混酸聚合反应6h，得980kg聚合态有机酸原液；
(3)取步骤(2)所得聚合有机酸原液700kg、饮用自来水200kg、硫酸镁20kg、硝酸钙20kg、硫酸锌10kg、硫酸猛10kg、硫酸亚铁10kg、硫酸铜10kg、硼酸1kg和钼酸钱5kg加入反应釜中，加热至80°C，在搅拌速度50r/min下，搅拌螯合反应7h，得螯合液；
(4)将步骤(3)所得螯合液升温至100°C，在搅拌速度40r/min下，搅拌脱水缩合4h后，用植酸调节pH值至3.5，冷却，过滤，得950kg液态土壤调理剂，密度为1.20g/cm3。
[0026]实施例2
(1)取鸭毛900kg，加入质量浓度为20wt%的硫酸1100kg，常压下(通常大气压即不加压)，加热至100°C，在搅拌速度60r/min下，搅拌水解12h后，加入固体NaOH调节pH值至5.0，停止加热，冷却至55°C，过滤除去杂质，得1700kg氨基酸原液；
(2)取步骤(I)所得氨基酸原液600kg、无水柠檬酸10kg和饮用自来水300kg加入反应爸，加热至600C，在搅拌速度50r/min下，搅拌混酸聚合反应5h，得980kg聚合态有机酸原液；
(3)取步骤(2)所得聚合有机酸原液800kg、饮用自来水200kg、硫酸镁30kg、硝酸钙30kg、硫酸锌7kg、硫酸猛8kg、硫酸亚铁