一种改善酸性土壤的缓释型肥料及其制备方法与流程

文档序号:14768154发布日期:2018-06-23 00:56阅读:278来源:国知局

本发明涉及肥料技术领域,具体涉及一种改善酸性土壤的缓释型肥料及其制备方法。



背景技术:

土壤中存在着各种化学和生物化学反应,导致土体表现出不同的酸碱特征。我国的酸性土壤主要分布在热带和亚热带地区,由于这些地区高温多雨、湿热同季,土壤的风化和淋溶作用强烈,重金属氧化物明显富积,土壤盐基饱和度较低,pH一般在4.0-6.0的范围。土壤中重金属的累积和土壤肥力低下是酸性土壤限制作物生长的两个主要因素,不仅导致作物产量降低,并且使农作物在生长过程中不断吸收重金属,而重金属可通过食物链危害人体健康。

当前,施用石灰是改良酸性土壤传统而有效的方法,但是单一的运用石灰来改善酸性土壤,能够有效的降低土壤中Cu、Zn、Pb、Cd的含量,但是石灰的时效较短,需要大量的施用和反复的施加才能使土壤的pH保持在合适的范围内,而大量的施用石灰会导致土壤中钾含量降低,土壤板结,土壤中钙、钾、镁3种元素的平衡失调而导致减产。除此之外,酸性土壤中往往并不是只有上述几种重金属污染物,通常是很多种重金属污染物伴随存在,而单一的施用石灰,改善酸性土壤的效果并不明显。



技术实现要素:

本发明的目的在于克服现有技术的不足,提供一种改善酸性土壤的缓释型肥料及其制备方法。

为了实现上述目的,本发明采用的技术方案如下:

一种改善酸性土壤的缓释型肥料,由以下重量份的原料制备而成:鸡粪45-55份、粉煤灰8-10份、生物炭20-26份、蒙脱石7-9份、腐殖酸5-7份、木质素磺酸钠0.5-1.5份、小麦淀粉2-4份。

上述的改善酸性土壤的缓释型肥料,其中,由以下重量份的原料制备而成:鸡粪50份、粉煤灰9份、生物炭23份、蒙脱石8份、腐殖酸6份、木质素磺酸钠1份、小麦淀粉3份。

上述的改善酸性土壤的缓释型肥料,其中,所述鸡粪中所含N、P2O5、K2O的重量比为(1.2-1.8):(0.5-1.1):(0.4-0.6)。

上述的改善酸性土壤的缓释型肥料,其中,所述生物炭为秸秆或锯末。

上述的改善酸性土壤的缓释型肥料,其中,所述蒙脱石为钙基蒙脱石。

上述的改善酸性土壤的缓释型肥料的制备方法,包括如下步骤:

(1)将上述重量份的粉煤灰和蒙脱石分别粉碎至粒径为2-20微米;

(2)将上述重量份的鸡粪、生物炭适量水,置于半封闭发酵槽中,利用机械搅拌机的翻动作用,发酵14-16天,即得发酵液;

(3)在步骤(2)所制得的发酵液中加入上述重量份的腐殖酸、木质素磺酸钠、小麦淀粉及步骤(1)中粉碎后的粉煤灰和蒙脱石,搅拌均匀后,干燥,研磨成粉,即得。

在本发明配方中,鸡粪中含有丰富的氮磷钾元素和有机质,且不含氯元素,是肥料的主原料,能够有效减少化学肥料的用量,降低成本,还能增加土壤的肥力;粉煤灰是从煤燃烧后的烟气中收捕下来的细灰,是燃煤电厂排出的主要固体废弃物,其主要组成为SiO2、Al2O3及少量的FeO、Fe2O3、CaO、MgO等,其中SiO2含量可占总含量的60%以上;生物炭表面富含羟基、羧基、羰基等官能团,能够与肥料发生化学反应从而吸持缓释养分,固持肥料氮磷钾养分,减少养分离子从土壤颗粒表面的解离,延缓肥料养分在土壤中的释放、降低肥料养分的损失,除此之外,生物炭中还含有一定量的氮、磷、钾、钙、镁、硅、硫、铁、锰、铜、锌、钼等无机矿物组分,这些养分元素可直接输入土壤供作物根系利用,尤其能提高土壤全钾和速效钾含量,促进作物对土壤钾素的吸收;蒙脱石具有很高的比表面积和电荷密度,因而将其投入到土壤中可改变土壤的表面电化学性质,蒙脱石的强吸附能力及离子交换能力,导致阳离子(包括H+、NH4+)被大量吸附,从而使得酸性阳离子被固定在蒙脱石的矿物中,导致土壤酸度下降,而钙基蒙脱石中的Ca2+是一种弱碱离子,交换到土壤中也能使土壤中的酸性降低,并且蒙脱石本身是常见的黏土矿物之一,能够增加酸性土壤中矿物成分,改善土壤矿物组分结构而使土壤质量得到提高;腐殖酸分子中具有多种活性官能团,具有酸性、亲水性、界面活性、阳离子交换能力、络合作用及吸附分散能力,能够提高肥料利用率、促进作物生长、增强作物抗逆性能,改良土壤等性能,虽然腐殖酸有助于增产增效,但是腐殖酸为松散性物质,它的加入大大减小了肥料的强度,增加了肥料的含水量,施入土壤中快速溶解、崩塌,肥料快速与土壤环境接触,不利于养分的缓慢释放,影响肥力;木质素磺酸钠和小麦淀粉是一种粘接剂,能大幅增加肥料成型率,进而提升肥料缓释性能和增效效果,改善了因腐殖酸造成养分快速释放的缺点。

本发明提供的改善酸性土壤的缓释型肥料中粉煤灰含有大量的硅,能够有效的降低酸性土壤中的Cd含量,但是会引入一些不利于土壤肥力的微量元素,如Al,而且粉煤灰中的N、P、K含量较少,不利于为土壤提供养分,而鸡粪中含有大量的N、P、K元素,是肥料的主原料,生物炭的添加不仅引入了一定量的氮、磷、钾、钙、镁、硅、硫、铁、锰、铜、锌、钼等无机矿物组分,这些养分元素可直接输入土壤供作物根系利用,尤其能提高土壤全钾和速效钾含量,促进作物对土壤钾素的吸收,而且还能与肥料发生化学反应从而吸持缓释养分,固持肥料氮磷钾养分,减少养分离子从土壤颗粒表面的解离,延缓肥料养分在土壤中的释放、降低肥料养分的损失,蒙脱石能够吸附土壤中的大量重金属元素,减小土壤的酸性,改善土壤的质量,腐殖酸能够使作物增产,而木质素磺酸钠和小麦淀粉混合粘接剂,能大幅增加肥料成型率,进而提升肥料缓释性能和增效效果,改善了因腐殖酸造成养分快速释放的缺点。

本发明提供的改善酸性土壤的缓释型肥料成型率高,不仅能增加土壤有机质,提高土壤肥力,实现减肥增效,同时还能够提高土壤的pH值,有效修复、改善土壤结构,降低土壤中重金属的有效浓度,提高作物抗病抗逆能力,提高土壤肥效和活性。

具体实施方式

实施例1

一种改善酸性土壤的缓释型肥料,由以下重量份的原料制备而成:鸡粪45-55份、粉煤灰8-10份、生物炭20-26份、蒙脱石7-9份、腐殖酸5-7份、木质素磺酸钠0.5-1.5份、小麦淀粉2-4份。

其中,所述鸡粪中所含N、P2O5、K2O的重量比为(1.2-1.8):(0.5-1.1):(0.4-0.6);所述生物炭为秸秆或锯末;所述蒙脱石为钙基蒙脱石。

上述的改善酸性土壤的缓释型肥料的制备方法,包括如下步骤:

(1)将上述重量份的粉煤灰和蒙脱石分别粉碎至粒径为2-20微米;

(2)将上述重量份的鸡粪、生物炭适量水,置于半封闭发酵槽中,利用机械搅拌机的翻动作用,发酵14-16天,即得发酵液;

(3)在步骤(2)所制得的发酵液中加入上述重量份的腐殖酸、木质素磺酸钠、小麦淀粉及步骤(1)中粉碎后的粉煤灰和蒙脱石,搅拌均匀后,干燥,研磨成粉,即得。

本发明提供的改善酸性土壤的缓释型肥料成型率高,不仅能增加土壤有机质,提高土壤肥力,实现减肥增效,同时还能够提高土壤的pH值,有效修复、改善土壤结构,降低土壤中重金属的有效浓度,提高作物抗病抗逆能力,提高土壤肥效和活性。

实施例2

一种改善酸性土壤的缓释型肥料,由以下重量份的原料制备而成:鸡粪50份、粉煤灰9份、生物炭23份、蒙脱石8份、腐殖酸6份、木质素磺酸钠1份、小麦淀粉3份。

其中,所述鸡粪中所含N、P2O5、K2O的重量比为1.5:0.8:0.5;所述生物炭为秸秆或锯末;所述蒙脱石为钙基蒙脱石。

上述的改善酸性土壤的缓释型肥料的制备方法,包括如下步骤:

(1)将上述重量份的粉煤灰和蒙脱石分别粉碎至粒径为2-20微米;

(2)将上述重量份的鸡粪、生物炭适量水,置于半封闭发酵槽中,利用机械搅拌机的翻动作用,发酵15天,即得发酵液;

(3)在步骤(2)所制得的发酵液中加入上述重量份的腐殖酸、木质素磺酸钠、小麦淀粉及步骤(1)中粉碎后的粉煤灰和蒙脱石,搅拌均匀后,干燥,研磨成粉,即得。

本发明提供的改善酸性土壤的缓释型肥料成型率高,不仅能增加土壤有机质,提高土壤肥力,实现减肥增效,同时还能够提高土壤的pH值,有效修复、改善土壤结构,降低土壤中重金属的有效浓度,提高作物抗病抗逆能力,提高土壤肥效和活性。

对比例1

一种改善酸性土壤的缓释型肥料,由以下重量份的原料制备而成:鸡粪20份、粉煤灰40份、生物炭23份、蒙脱石8份、腐殖酸6份、木质素磺酸钠1份、小麦淀粉3份。其中,所述鸡粪中所含N、P2O5、K2O的重量比为1.5:0.8:0.5;所述生物炭为秸秆或锯末;所述蒙脱石为钙基蒙脱石。具体制备方法同实施例2,与实施例2相比,减少鸡粪的用量,增加了粉煤灰的用量,所制得肥料肥效差,主要因为粉煤灰中含有的N、P、K较少,使肥料的养分减少导致的。

对比例2

一种改善酸性土壤的缓释型肥料,由以下重量份的原料制备而成:鸡粪50份、粉煤灰9份、生物炭23份、腐殖酸6份、木质素磺酸钠1份、小麦淀粉3份。其中,所述鸡粪中所含N、P2O5、K2O的重量比为1.5:0.8:0.5;所述生物炭为秸秆或锯末;所述蒙脱石为钙基蒙脱石。具体制备方法同实施例2,与实施例2相比,未添加蒙脱石,所制得的肥料肥料差,土壤pH低。

本发明实施例3-25提供的一种改善酸性土壤的缓释型肥料的配方见表1-3。

以水稻田进行试验

同一地区的10亩水稻田做实验,分为2组,各5亩,分为实验组和对照组,实验组为实施例2制备出的改善酸性土壤的缓释型肥料,对照组为市售的某品牌的改善酸性土壤的缓释型肥料,实验结果见表4。从表4中可以看出,本发明实施例2制备出的改善酸性土壤的缓释型肥料能够有效的增加水稻的平均亩产量。

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