一种用于酸性土壤改良的有机肥料及其制备方法与流程

文档序号:15010897发布日期:2018-07-24 22:25阅读:887来源:国知局

本发明涉及一种用于酸性土壤改良的有机肥料及其制备方法,属于农业生产领域改良修复土壤的一种农用生产资料。



背景技术:

酸性土壤是ph值小于7的土壤总称。包括砖红壤、赤红壤、红壤、黄壤和燥红土等土类。我国热带、亚热带地区,广泛分布着各种红色或黄色土壤的酸性土。当地气温高、雨量大,年降雨多在1500mm以上。这种高温多雨、湿热同季的特点,使土壤的风化和成土作用均甚强烈,生物物质的循环十分迅速。盐基高度不饱和,ph一般在4.5-6。同时铁铝氧化物有明显积聚,土壤酸瘦。

植物正常生长发育有赖于良好的土壤环境。酸性土壤中有高浓度的h+,a13+,mn2+和fe2+等。因此,已成为农业生产发展的限制因素。一旦形成酸性环境,吸附在粘土和腐植质上的碱性金属离子和h+替换而引起土壤中这些金属离子的缺乏,因此土壤呈酸性。

酸性土壤的主要障碍因子是低ph值,游离铝和交换性铝浓度过高(铝毒),还原态锰浓度过高(锰毒),缺磷、钾、钙和镁,有时也缺铝。各种障碍因子在不同生态条件下其危害程度不同,有时只是某一因素起主导作用,而有时则是几种因素的综合作用。例如,在热带和亚热带一些强酸性土壤中,h十可对植物生长造成直接危害,而在ph>4的酸性土壤中,铝的毒害和缺磷会同时出现;在淹水条件下还兼有锰的毒害作用。我国南方酸性土壤经常发生铝和锰对多种植物的毒害作用,以及普遍的严重缺磷现象。

提高酸性土壤作物根际ph值。当根系吸收的阴离子数量大于阳离子时,在代谢过程中根系常分泌出oh-或hco3-,使根际ph升高,铝的溶解性随之下降,进入根系内铝的数量也随之减少。根中铝的含量下降,从而保证了根系的正常生长。

植物对酸性土壤低钙的适应机理,植物主要是通过降低对钙的需要或提高体内钙的生理功效来保证在低钙条件下能正常生长。耐酸植物体内只需低浓度的钙,就能维持各种正常的生理活动;而敏感植物在相同条件下,则由于缺钙而使生长受到抑制。只有当介质中钙浓度高达一定浓度,体内含钙量为满足一定指标时,才能获得最大的生长量。

酸性土壤普遍缺钾,植物对低钾土壤的适应性主要有2条途径:一是依靠庞大的根系,以较大的吸收表面积吸收足够的钾;二是依靠有利的根吸收动力学特征,具有较低的cmin值和km值,使根系在低钾土壤中仍能保持较高的吸收速率。

综上所述,酸性土壤主要改良方法就是提高土壤的ph,以有机肥为底肥,提供土壤有机质含量,改善土壤通透性,促进根际微生物活动,促使土壤中难溶性矿物质元素变为可溶性的养料,达到培肥地力的效果。同时增施钙肥、钾肥等。

腐熟并干燥的牛羊粪,含有丰富的有机质和纤维素、半纤维素,ph一般8.5左右偏碱性,可以很好地改良酸性土壤通透性。提供土壤有机质含量,同时由于产品经过干燥,含水量低,可以作为吸附载体,很好地吸附多硫化钙液体原料。

多硫化钙作为还原剂被用在重金属污染土壤和地下水的修复是非常有效的,比其他的还原剂更具稳定性和持久性,并且储存和使用安全,是一种无毒的试剂,在有氧条件下氧化形成硫酸钙。为酸性土壤补充大量需求的钙离子,多硫化钙的ph值在10.0-12.0范围内,具备很强的碱性,能迅速地调节酸性土壤环境。

钾长石长石是钾、钠、钙等碱金属或碱土金属的铝硅酸盐矿物,也叫长石族矿物。钾长石(k2o·al2o3·6sio2)通常也称正长石。钾长石属单斜晶系,通常呈肉红黄白等色。密度2.54-2.57g/cm3,比重2.56~2.59,硬度6,其理论成分为sio264.7%al2o318.4%,k2o16.9%。它具有熔点低(1150±20℃),熔融间隔时间长,熔融粘度高等特点,广泛应用于陶瓷坯料、陶瓷釉料、玻璃、电瓷、研磨材料等工业部门及制钾肥用。钾长石矿是含钾量较高、分布最广、储量最大的非水溶性钾资源。钾长石矿源达60个,其平均氧化钾含量约为11.63%,利用此原料可以很好地给酸性土壤提供钾元素,弥补了酸性土壤缺钾的缺点。

聚谷氨酸是由谷氨酸单体经酰胺键连接而成的均聚氨基酸。它具有环境友好、超强的螯合吸附能力、超高的吸水保湿能力以及良好的生物降解性能,添加聚谷氨酸的增效肥料具有显著的保水、保肥、增产、抗逆和提高作物品质五大应用效果。

1)、γ-聚谷氨酸γ-pgahydrogel及γ-pga超强亲水性与保水能力。漫淹于土壤中时,会在植株根毛表层形成一层薄膜,不但具有保护根毛的功能,更是土壤中养份、水份与根毛亲密接触的最佳输送平台,能很有效率的提高肥料的溶解、存储、输送与吸收。阻止硫酸根、磷酸根、草酸根与金属元素产生沉淀作用,使作物能更有效的吸收土壤中磷、钙、镁及微量元素。促进作物根系的发育,加强抗病性。

2)、γ-聚谷氨酸γ-pgahydrogel及γ-pga平衡土壤酸碱值。对酸、碱具有绝佳缓冲能力,可有效平衡土壤酸碱值,避免长期使用化学肥料所造成的酸性土质。

3)、γ-聚谷氨酸γ-pgahydrogel及γ-pga可结合沉淀有毒重金属。对pb+2、cu+2、cd+2、cr+3、al+3、as+4等有毒重金属有极佳的螯合效果。

4)、γ-聚谷氨酸γ-pgahydrogel及γ-pga可增强植物抗病及抗逆境能力。整合植物营养、土壤中的水活成份,可增强抵抗由土壤传播的植物病原所引起的症状。

5)、促进增产。可使茶叶、瓜果、蔬菜等农产品快速增产,增产量可达10-20%。

酸性土壤的改良产品属于土壤调理剂类,在我们归农业农村部的种植业司管理,我们从2003年开始,截止目前,我们一共进行登记备案的酸性土壤改良产品90余个,大多都是利用石灰石、钾长石、蒙脱石、牡蛎壳粉等无机矿物为原料。该类产品普遍存在用量大,功能单一,长期使用容易造成土壤板结,降低土壤通透性。存在给土壤环境带来二次危害。

经查询,截止2018年4月8日,在我们农业农村部种植业司备案登记的2076个微生物菌剂产品、2个农用微生物菌剂产品、48个根瘤菌菌剂、23个光合细菌菌剂、1563个生物有机肥产品、1158个复合微生物肥料类产品、以及其他各类水溶性肥料产品,还没有发现有专门用于酸性土壤改良的肥料产品。

因此本发明几种组分功能于一体,综合利用各组分的优势,相互互补,相互促进,制成一种多功能的专用于酸性土壤改良的有机肥料。



技术实现要素:

本发明的目的在于提供一种用于酸性土壤改良的有机肥料及其制备方法,利用本发明的产品,可以在在酸性土壤耕作施肥的同时,一次性给酸性土壤提供有机质、钾肥、钙肥和土壤保护剂,提高酸性土壤的ph值,改善酸性土壤通透性,提供土壤有机质含量。

本发明利用发酵腐熟并干燥的牛羊粪,本身具备碱性的特性,以及良好的吸附能力,可作为载体吸附液体的多硫化钙,试液体的多硫化钙变成固体状态,方便运输和减少包装材料。

本发明充分利用钾长石的补钾以及γ-聚谷氨酸综合增效作用。综合利用各组分的优势,功能齐备,产品生产简单,效果快速、成效突出。

为实现以上目的,本发明的技术方案是:有机物料50-80%,钾长石粉10-20%,多硫化钙8-30%,γ-聚谷氨酸1-10%的重量百分比混合而成,有机物料是预先腐熟并干燥的牛粪或者羊粪或者牛粪和羊粪的任一比例组合,其制作方案是在混合机内预先放入有机物料、钾长石粉进行搅拌,待搅拌均匀后,缓慢加入液体多硫化钙,最后加入液体的γ-聚谷氨酸发酵液。如果采用的γ-聚谷氨酸是浓缩干燥的粉剂产品,可以提前和钾长石粉一起投入搅拌混合,在进行检测包装。

制备后的产品可以是粉剂直接包装,也可以进行挤压或圆盘造粒最后干燥冷却等加工,而做成颗粒有机肥料。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步详细说明,以下实施例用来说明本发明,但不用来限制本发明的范围。

实施例1

将腐熟羊粪、钾长石粉、γ-聚谷氨酸(粉剂)先后加入混合机内进行搅拌,搅拌均匀后徐徐加入液体的多硫化钙,继续搅拌均匀后,进行检验包装成粉剂产品。

实施例2

将腐熟羊粪、钾长石粉、γ-聚谷氨酸(粉剂)先后加入混合机内进行搅拌,搅拌均匀后徐徐加入液体的多硫化钙,继续搅拌均匀后,进行检验包装成粉剂产品。

实施例3

将腐熟羊粪、钾长石粉、γ-聚谷氨酸(粉剂)先后加入混合机内进行搅拌,搅拌均匀后徐徐加入液体的多硫化钙,继续搅拌均匀后,进行检验包装成粉剂产品。

实施例4

将腐熟羊粪、钾长石粉、γ-聚谷氨酸(粉剂)先后加入混合机内进行搅拌,搅拌均匀后徐徐加入液体的多硫化钙,继续搅拌均匀后,进行检验包装成粉剂产品。

实施例5

将腐熟羊粪、钾长石粉、γ-聚谷氨酸(粉剂)先后加入混合机内进行搅拌,搅拌均匀后徐徐加入液体的多硫化钙,继续搅拌均匀后,进行检验包装成粉剂产品。

实施例6

将腐熟羊粪、钾长石粉先后加入混合机内进行搅拌,搅拌均匀后徐徐加入液体的多硫化钙和γ-聚谷氨酸,继续搅拌均匀后,进行检验包装成粉剂产品。

实施例7

将腐熟羊粪、钾长石粉先后加入混合机内进行搅拌,搅拌均匀后徐徐加入液体的多硫化钙和γ-聚谷氨酸,继续搅拌均匀后,进行挤压造粒最后干燥、抛光、冷却等加工,而做成颗粒有机肥料。

实施例8

将腐熟羊粪、钾长石粉先后加入混合机内进行搅拌,搅拌均匀后徐徐加入液体的多硫化钙和γ-聚谷氨酸,继续搅拌均匀后,进行圆盘造粒最后干燥、冷却等加工,而做成颗粒有机肥料。

实施例9

将腐熟羊粪、钾长石粉先后加入混合机内进行搅拌,搅拌均匀后徐徐加入液体的多硫化钙和γ-聚谷氨酸,继续搅拌均匀后,进行圆盘造粒最后干燥、冷却等加工,而做成颗粒有机肥料。

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