一种土壤改良剂及其制备方法与流程

文档序号:25420588发布日期:2021-06-11 21:31阅读:108来源:国知局
本申请涉及土壤改良领域,更具体地说,它涉及一种土壤改良剂及其制备方法。
背景技术
:土壤是指地球表面的一层疏松的物质,由各种颗粒状矿物质、有机物质、水分、空气、微生物等组成,能生长植物。而随着工业的发展,工业生产中的有害物质不断流入到土壤中,以及除草剂、农药、化肥等的不合理使用,导致土壤被污染,使得一部分地区的土壤理化性质恶化、土壤中的肥料养分损失,从而使植物不能够正常生长。而目前为了改善土壤环境,使土壤更适宜植物生长,人们一般会进行施肥和施用土壤改良剂的方式来调节土壤环境。土壤改良剂是指加入土壤中用于改善土壤的物理、化学或生物学性状的物料。按原料来源可将土壤改良剂分为天然改良剂、合成改良剂、天然-合成共聚物改良剂和生物改良剂,其中天然改良剂又分为无机物料和有机物料。施用土壤改良剂可有效改善土壤结构,增加土壤团聚体和含水量,改变土壤化学性质,调节土壤养分供给,提高土壤微生物活性,促进地上部植株生长,最终达到土壤培肥、抗旱保水、增产增收的效果。但大多数土壤改良剂只能达到快速改善土壤理化性质的效果,在提升土壤肥力方面的效果较差。因此,急需研制一种更好的提升土壤肥力的土壤改良剂。技术实现要素:为了更好的提升土壤肥力,本申请提供一种土壤改良剂及其制备方法。第一方面,本申请提供的一种土壤改良剂,采用如下的技术方案:一种土壤改良剂,包括以下重量份数的原料:植物废弃物50-60份、粪便20-30份、菌渣10-20份、调节剂5-15份、壳聚糖8-15份、赤铁矿2-12份、氧化铝2-12份。通过采用上述技术方案,植物废弃物和粪便中不仅碳含量很高,其氮、磷、钙、钾和镁的含量也比较丰富,可以为土壤提供丰富的营养物质,且植物废弃物和粪便施入土壤后可以增加土壤的孔隙度,不仅能够提升土壤对有机质的吸附截留能力,而且还会促进土壤中团聚体的形成,促进土壤颗粒的团聚作用,从而改善土壤结构,提高土壤肥力;菌渣内含有多种营养物质,如氮、磷、钾、有机酸、微量元素等,可以为土壤提供丰富的营养物质,改善土壤结构;赤铁矿和氧化铝加入土壤,在土壤中形成土壤胶体,植物废弃物和粪便的加入能够使形成的土壤胶体进行团聚,形成土壤胶体团聚体,从而更有利于对土壤养分的吸附,减少土壤养分的流失,从而达到提升土壤肥力、保肥的效果。可选的,包括以下重量份数的原料:植物废弃物53-58份、粪便22-26份、菌渣14-18份、植物生长调节剂8-12份、壳聚糖10-12份、赤铁矿5-10份、氧化铝5-10份。通过采用上述技术方案,选择上述范围的原料得到的土壤改良剂,能够更有效的提高土壤中的营养成份,从而提升土壤肥力。可选的,所述植物废弃物为玉米秸秆、松树皮和松针的混合物,其中玉米秸秆:松树皮:松针的重量比为(3-5):(2-4):1。通过采用上述技术方案,不仅能够利用植物废弃物,而且玉米秸秆、松树皮和松针配比合理,可是改良土壤,使土壤不板结。可选的,所述粪便为蚯蚓粪便和鸡粪的混合物,其中蚯蚓粪便:鸡粪的重量比为(3-5):1。通过采用上述技术方案,在蚯蚓粪中含有腐植酸、大量的有益微生物菌、氨基酸和多种微量元素,且还含有拮抗微生物,可抑制土传病害,鸡粪中含有丰富的营养物质,蚯蚓粪便和鸡粪采用合理的配比,不仅仅能够提高土壤肥力,改良土壤,而且还能够达到抑制土传病害的效果。可选的,所述调节剂为氨基酸和甲壳素的混合物,其中氨基酸:甲壳素的重量比为(2-6):1。通过采用上述技术方案,氨基酸可以促进土壤团聚体的形成,使土壤总孔隙度和持水量增加,提升土壤保肥能力,甲壳素可以增加土壤中的有益菌,从而达到改良土壤和提升土壤肥力的效果。本申请中氨基酸和甲壳素采用合理的配比,不仅能够达到改良土壤、提升土壤保肥能力的效果,而且还能够提升土壤的保肥能力。第二方面,本申请提供一种土壤改良剂的制备方法,采用如下的技术方案:一种土壤改良剂的制备方法,包括以下步骤:(1)将植物废弃物、粪便和菌渣混合均匀,厌氧发酵5-7d;(2)在步骤(1)发酵后的物质中加入调节剂、壳聚糖、赤铁矿和氧化铝,混合均匀,厌氧发酵5-7d;(3)将步骤(2)发酵后的物质快速降温至15-20℃,搅拌均匀后得到土壤改良剂。通过采用上述技术方案,经过多次发酵,不仅使得植物废弃物、粪便和菌渣能够充分发酵,从而减少了其进入土壤后进行再次发酵,再次发酵会使有机质放热而影响植物的生长;并且充分发酵后能够使植物废弃物、粪便和菌渣中的营养成份释放出来,从而有利于对于土壤的改良,提高土壤肥力。可选的,所述步骤(1)和步骤(2)的厌氧发酵的湿度保持在70-80%。通过采用上述技术方案,采用本申请的发酵湿度,能够有利于使本申请中的植物废弃物、粪便和菌渣充分发酵。可选的,所述步骤步骤(1)和步骤(2)厌氧发酵的温度为60-70℃。通过采用上述技术方案,厌氧发酵温度控制在60-70℃,不仅可以使植物废弃物、粪便和菌渣中的有害微生物杀死,而且还能够提高发酵效率以及缩短发酵时间,从而更有利于厌氧发酵。可选的,所述步骤(3)的降温速度为5-10℃/min。通过采用上述技术方案,快速进行降温,可以减少因长时间温度过高而导致有害物质产生。可选的,所述步骤(3)降温后放置6-8d。通过采用上述技术方案,可使降温后的有机质再次进行发酵,再次进行发酵,使发酵更充分,有机质中的养分释放,从而有利于对土壤的改良、提升土壤肥效。综上所述,本申请具有以下有益效果:1、由于本申请采用植物废弃物、粪便和菌渣能够有效提高土壤的团粒结构,提高土壤孔隙率,与赤铁矿和氧化铝相互配合,增加土壤对肥料的吸收与保存能力,从而提升土壤的肥效以及保肥能力,使用本申请的土壤改良剂后,经去离子水浸泡后,土壤中的一些营养成份析出到水中,土壤中剩余的全氮含量达到0.96g/kg以上,全磷含量达到0.53g/kg以上,有机质含量达到52.68g/kg以上,阳离子交换总量达到7.83cmol/kg以上,可见,经加入本申请土壤改良剂后其能够减少营养成份随雨水淋洗,具有一定的保肥能力。2、本申请的技术方案选择添加蚯蚓粪便和鸡粪,鸡粪含有丰富的氮磷钾,能够为土壤提供丰富的营养物质,从而达到改良土壤的效果,蚯蚓粪呈中性,内含丰富的有益菌,能够对土壤进行修复,选用两者相结合,不仅可以对土壤中营养成份进行改良,提高土壤肥效,而且还能够对土壤进行修复,从而进一步提高对土壤改良的效果。3、本申请中的制备方法,能够使植物废弃物、粪便和菌渣发酵完全,可以降低再次发酵所带来危害,使营养物质能够充分的释放,从而有助于提升土壤的肥效以及土壤的保肥能力。具体实施方式以下结合实施例对本申请作进一步详细说明。原料壳聚糖:生产厂家:江苏采薇生物科技有限公司;生产型号:sjxhz;赤铁矿:生产厂家:灵寿县顺诚矿产品加工厂;目数:200-325目;氧化铝:生产厂家:淄博裕华新材料科技有限公司;生产型号:yh-ao-75;氨基酸:生产厂家:江苏裕坤生物科技有限公司;甲壳素:生产厂家:深圳乐芙生物科技有限公司;生产型号:lf0902。实施例实施例1一种土壤改良剂,包括以下重量的原料:植物废弃物50kg、粪便30kg、菌渣10kg、调节剂15kg、壳聚糖8kg、赤铁矿12kg、氧化铝2kg。其中植物废弃物为重量比为3:4:1的玉米秸秆、松树皮和松针的混合物;粪便为鸡粪;调节剂为重量比为6:1的氨基酸和甲壳素的混合物。一种土壤改良剂的制备方法,包括以下步骤:(1)将植物废弃物、粪便和菌渣混合均匀,以70%的湿度、70℃温度,厌氧发酵5d;(2)在步骤(1)发酵后的物质中加入调节剂、壳聚糖、赤铁矿和氧化铝,混合均匀,以70%的湿度、70℃温度,厌氧发酵5d;(3)将步骤(2)发酵后的物质以2℃/min的速度降温至20℃,堆翻、搅拌均匀后,放置6d得到土壤改良剂。实施例2一种土壤改良剂,与实施例1的区别:包括以下重量的原料:植物废弃物52kg、粪便26kg、菌渣14kg、调节剂12kg、壳聚糖10kg、赤铁矿5kg、氧化铝10kg。实施例3一种土壤改良剂,与实施例1的区别:包括以下重量的原料:植物废弃物60kg、粪便20kg、菌渣20kg、调节剂5kg、壳聚糖15kg、赤铁矿2kg、氧化铝12kg。实施例4一种土壤改良剂,与实施例2的区别:包括以下重量的原料:植物废弃物55kg、粪便24kg、菌渣16kg、调节剂10kg、壳聚糖11kg、赤铁矿8kg、氧化铝8kg。实施例5一种土壤改良剂,与实施例2的区别:包括以下重量的原料:植物废弃物58kg、粪便22kg、菌渣18kg、调节剂8kg、壳聚糖12kg、赤铁矿5kg、氧化铝10kg。实施例6与实施例4的区别:赤铁矿2kg。实施例7与实施例4的区别:赤铁矿12kg。实施例8与实施例4的区别:氧化铝2kg。实施例9与实施例4的区别:氧化铝12kg。实施例10与实施例4的区别:植物废弃物为重量比为5:2:1的玉米秸秆、松树皮和松针的混合物。实施例11与实施例4的区别:植物废弃物为重量比为4:3:1的玉米秸秆、松树皮和松针的混合物。实施例12与实施例11的区别:粪便为重量比为3:1的蚯蚓便和鸡粪的混合物。实施例13与实施例11的区别:粪便为重量比为4:1的蚯蚓便和鸡粪的混合物。实施例14与实施例11的区别:粪便为重量比为5:1的蚯蚓便和鸡粪的混合物。实施例15与实施例11的区别:粪便为重量比为1:6的蚯蚓便和鸡粪的混合物。对比例16与实施例11的区别:粪便为重量比为10:1的蚯蚓便和鸡粪的混合物。实施例17与实施例13的区别:调节剂为重量比为2:1的氨基酸和甲壳素的混合物。实施例18与实施例13的区别:调节剂为重量比为4:1的氨基酸和甲壳素的混合物。实施例19与实施例18的区别:一种土壤改良剂的制备方法,包括以下步骤:(1)将植物废弃物、粪便和菌渣混合均匀,以75%的湿度、65℃温度,厌氧发酵6d;(2)在步骤(1)发酵后的物质中加入调节剂、壳聚糖、赤铁矿和氧化铝,混合均匀,以75%的湿度、65℃温度,厌氧发酵6d;(3)将步骤(2)发酵后的物质以4℃/min的速度降温至18℃,堆翻、搅拌均匀后,放置7d得到土壤改良剂。实施例20与实施例18的区别:一种土壤改良剂的制备方法,包括以下步骤:(1)将植物废弃物、粪便和菌渣混合均匀,以80%的湿度、60℃温度,厌氧发酵7d;(2)在步骤(1)发酵后的物质中加入调节剂、壳聚糖、赤铁矿和氧化铝,混合均匀,以80%的湿度、60℃温度,厌氧发酵7d;(3)将步骤(2)发酵后的物质以5℃/min的速度降温至15℃,堆翻、搅拌均匀后,放置8d得到土壤改良剂。对比例对比例1与实施例4的区别:未添加赤铁矿。对比例2与实施例4的区别:未添加氧化铝。对比例3与实施例4的区别:未添加赤铁矿和氧化铝。对比例4与实施例4的区别:将植物废弃物、粪便和菌渣混合均匀后加入调节剂、壳聚糖、赤铁矿和氧化铝,混合均匀后得到土壤改良剂。性能检测试验检测实施例1-20和对比例1-4的施用后的土壤全氮、全磷、有机质、阳离子交换总量。将1g土壤改良剂与50g土壤混合均匀后放入2000ml培养瓶中,再加入200ml去离子水,室温下静置72h,过滤后在105℃下干燥10h得到固体物质;将干燥后的固体物质经过研磨并过100目筛,取筛下的添加土壤改良剂的土壤进行分析检测,以不添加土壤改良剂为对照组。其中,全氮含量采用凯氏定氮法测试,全磷含量采用键熔-钼锑抗分光光度法测试,有机质含量采用重铬酸钾氧化-外加热法测试,阳离子交换总量采用乙酸钠-火焰光度计法测试,检测结果见表1。表1土壤检测结果全氮(g/kg)全磷(g/kg)有机质(g/kg)阳离子交换总量(cmol/kg)对照组0.050.038.750.16实施例10.960.5352.687.83实施例21.030.5652.817.92实施例30.980.5252.697.86实施例41.060.5952.857.96实施例51.010.5552.827.93实施例61.020.5652.827.93实施例71.030.5752.837.94实施例81.000.5652.817.92实施例91.010.5452.847.95实施例101.050.5852.847.94实施例111.090.6152.877.99实施例121.120.6752.968.04实施例131.150.7153.058.12实施例141.130.6852.988.09实施例150.970.5652.727.94实施例160.980.5752.767.98实施例171.140.6953.028.10实施例181.160.7353.088.15实施例191.170.7453.108.17实施例201.150.7153.058.13对比例10.910.5251.265.16对比例20.890.4951.185.07对比例30.720.3149.254.53对比例40.130.0839.533.15结合实施例1-5并结合表1可以看出,改变土壤改良剂的原料中的各个成份的用量,均会对得到的土壤改良剂的效果,即对经去离子水浸泡后的土壤中剩余的全氮、全磷、有机质含量,以及对土壤中阳离子交换总量均会有影响。而在本申请实施例中,采用本申请中实施例4中的改良剂的原料,能够使制备得到的土壤改良剂对土壤的改良效果最好。结合实施例4和实施例6-7并结合表1可以看出,在其他土壤改良剂的原料成份不变的情况下,改变土壤改良剂中的赤铁矿含量,均会对土壤改良剂对土壤改良的效果产生影响,而在本申请实施例中,采用本申请实施例4中的土壤改良剂使得对对土壤改良的效果较好。结合实施例4和实施例8-9并结合表1可以看出,在其他原料成份不变的情况下,改变土壤改良剂中的氧化铝的含量,会影响土壤中全氮、全磷、有机质含量,以及阳离子交换总量,而在本申请实施例中,采用本申请实施例4中的氧化铝含量,能够提升土壤改良剂的改良效果。结合实施例4和对比例1-3并结合表1可以看出,在其他原料成份不变的情况下,舍弃赤铁矿或者氧化铝均会对土壤改良剂的改良效果产生影响,而本申请中添加赤铁矿和氧化铝,使得对土壤的改良效果达到了进一步的提升。结合实施例4和实施例10-11并结合表1可以看出,玉米秸秆、松树皮和松针不同重量比混合得到的植物废弃物,其对制备得到的土壤改良剂对土壤改良的效果均有影响。而在本申请中,采用本申请实施例11中的玉米秸秆、松树皮和松针的重量比会使土壤中的全磷含量、全氮含量、有机质、阳离子交换总量均得到提升。结合实施例11和实施例12-16并结合表1可以看出,本申请实施例11中只添加了鸡粪,而本申请实施例12-16中采用不通配比的鸡粪和蚯蚓粪作为粪便添加到土壤改良剂中,通过对比可知,采用鸡粪和蚯蚓粪的混合物比单独添加鸡粪,其土壤改良剂的效果要好。且在本申请实施例中,采用本申请实施例12-14中的蚯蚓粪和鸡粪的配比相较于实施例15-16得到明显的提升,因而选择过大或者过小的鸡粪和蚯蚓粪的配比,均会影响制备得到的土壤改良剂的改良效果。而选择本申请中的鸡粪和蚯蚓粪的配比,其制备得到的土壤改良剂添加到土壤中,土壤中的全氮、全磷、有机质含量以及阳离子交换总量均得到提升,有效提高土壤肥效。结合实施例13和实施例17-18并结合表1可以看出,改变调节剂中氨基酸和甲壳素的重量比,均会对得到的土壤改良剂对土壤的改良效果产生影响,在本申请实施例中,采用本申请实施例18中的氨基酸和甲壳素的重量比其得到的土壤改良剂的改良效果最好。结合实施例18和实施例19-20以及对比例4并结合表1可以看出,对比例4没有进行发酵,其土壤得到的土壤改良剂的效果远远不如本申请中经过发酵后得到的土壤改良剂,可见,对土壤改良剂进行发酵后能够有效提高对土壤的改良效果;改变土壤改良剂制备方法的步骤参数,其均会对制备得到的土壤改良剂的效果均有影响,在本申请中,采用本申请实施例19中的技术方案使制备得到的土壤改良剂的改良效果较好。本具体实施例仅仅是对本申请的解释,其并不是对本申请的限制,本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改,但只要在本申请的权利要求范围内都受到专利法的保护。当前第1页12
当前第1页1 2 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1