一种改良土壤pH并提升土壤缓冲性能的土壤调理剂及其制备方法与流程

一种改良土壤ph并提升土壤缓冲性能的土壤调理剂及其制备方法
技术领域
1.本发明涉及土壤改良技术领域，特别是涉及一种改良土壤ph并提升土壤缓冲性能的土壤调理剂及其制备方法。


背景技术：

2.自然条件下的土壤酸碱度变化是一个非常缓慢的过程，但是近些年来受人为活动因素的影响，土壤酸碱度变化的进程加快。由于城市绿地土壤中常常混有建筑废弃物、水泥、砖块和其它碱性混合物等，其中的ca
2+
会随着风化作用向土壤中释放；此外，还有大量含碳酸盐的灰尘通过沉降进入土壤。土壤中碳酸盐与碳酸反应形成重碳酸盐等碱性物质，导致城市绿地土壤ph趋向碱性。然而大部分绿化植物在酸性或中性偏酸性土壤中生长更好，绿地土壤碱化严重影响了城市绿化景观效果。
3.改良土壤酸碱度的技术主要可分为物理、化学和生物技术。暗管排盐是常用的物理原理降低土壤ph的技术，其主要原理是通过土壤水分的径流和渗透将土壤中的可溶性盐排出土体。如申请号cn 113950884a的中国专利通过抽气泵加压方式来提升灌水后的土壤排水效率，实现土壤ph的快速降低。物理方法可以实现土壤盐基离子和ph值的快速降低，但是此方法需要先对土壤进行排水管道安装，工程量较大；且后续的排盐过程需要大量淡水进行漫灌，会浪费大量的水资源。脱硫石膏、磷石膏和硫酸亚铁等化合物施用是常用的化学改良技术。如申请号cn 113773852a的中国专利施用磷石膏，通过钙离子置换土壤胶体上的钠离子，过多的钠离子被置换出并随水淋出土体，从而降低土壤ph。化学方法易于操作和实施，但改良后的土壤容易返碱，改良效果持续时间短。生物技术主要是通过加入微生物菌剂来改善土壤生物活性，微生物次级代谢产物能改善土壤碱度，并有利于土壤团粒结构的形成。如申请号cn 111073831b的中国专利通过地衣芽孢杆菌、肇东假单胞菌来改善苏打盐碱土，改善了土壤高碱度，还可促进植物生长。但是，目前的土壤ph降低改良技术均是从降低土壤碱度出发，只考虑了土壤ph值的降低，没有涉及土壤酸碱缓冲性能的提高，从而使得改良效果的稳定性和持续性不强。


技术实现要素：

4.鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种改良土壤ph并提升土壤缓冲性能的土壤调理剂，用于解决现有技术中土壤碱度过高且土壤缓冲性能差的问题，同时，本发明还将提供一种改良土壤ph并提升土壤缓冲性能的土壤调理剂的制备方法。
5.为实现上述目的及其他相关目的，本发明采用以下技术方案：
6.本发明的第一方面，提供一种改良土壤ph并提升土壤缓冲性能的土壤调理剂，按照重量份计，包括以下各组分：湿垃圾沼渣20-25份、黄腐酸钾10-15份、硫酸亚铁10-15份、联合菌剂1.5-5份、有机肥20-25份，所述湿垃圾沼渣为湿垃圾厌氧发酵沼渣经风干后的固态物质。
7.作为优选的技术方案，按照重量份计，包括以下各组分：湿垃圾沼渣25份、黄腐酸钾15份、硫酸亚铁10份、联合菌剂5份、有机肥20份。
8.作为优选的技术方案，按照重量份计，包括以下各组分：湿垃圾沼渣20份、黄腐酸钾10份、硫酸亚铁15份、联合菌剂1.5份、有机肥25份。
9.作为优选的技术方案，所述湿垃圾沼渣的粒径小于5毫米。
10.作为优选的技术方案，所述联合菌剂为苏云金芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、假单胞菌、巴西固氮菌的混合物。
11.作为优选的技术方案，所述苏云金芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、假单胞菌、巴西固氮菌的体积比为1:0.5～1:1.5～2.0:2.0～2.5:1.5～2.0。
12.作为优选的技术方案，所述苏云金芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、假单胞菌、巴西固氮菌的有效浓度均为1
×
106～9
×
107cfu/ml。
13.作为优选的技术方案，所述黄腐酸钾为市售黄腐酸钾，所述硫酸亚铁为市售硫酸亚铁试剂，所述有机肥为市售有机肥，须符合行标ny/t 525-2021。
14.本发明的第二方面，提供一种土壤调理剂的制备方法，包括以下步骤：
15.步骤一、将湿垃圾沼渣和有机肥按比例混合搅拌得到混合物；然后将黄腐酸钾和硫酸亚铁配置成溶液均匀的喷洒于混合物中，调整混合物的含水率为40～60％；
16.步骤二、将复合菌剂均匀与步骤一的混合物搅拌后风干粉碎，即得土壤调理剂。风干后混合物的含水率为10～20％，粉碎后制得土壤调理剂的细度为20-30目。
17.湿垃圾沼渣富含有机质、腐殖酸、粗蛋白、氨基酸等营养成分，比表面积大，可有效提高土壤酸碱缓冲能力。feso4试剂可快速降低土壤ph，促进绿化植物健康生长。但利用湿垃圾沼渣和feso4试剂，通过调节土壤缓冲性进而提高改良稳定性和持续性的方法还未见报道。自生活垃圾分类以来，上海市湿垃圾主要通过厌氧发酵处理，产生了大量的湿垃圾沼渣，土地利用是湿垃圾沼渣资源化利用的有效途径，本发明可将湿垃圾沼渣高效资源化利用。
18.如上所述，本发明的土壤调理剂，具有以下有益效果：
19.(1)本发明将土壤碱性降低技术的化学方法与生物方法相结合，既有效提高了改良效率，又可以提高土壤肥力。
20.(2)本发明将土壤酸碱度降低与土壤缓冲性能提高相结合，既能实现土壤ph的快速降低，又能通过土壤缓冲性能的提高，维持土壤改良效果的持续。
21.(3)本发明成本低，有利于在城市土壤ph改良实践中大范围推广应用。
具体实施方式
22.以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。
23.本发明提供一种土壤调理剂的制备方法，包括以下步骤：
24.1)湿垃圾沼渣与有机肥混合；湿垃圾沼渣与有机肥按照20～25：20～25的重量比进行混合。
25.2)黄腐酸钾和feso4试剂的添加；测定步骤1中混合物的含水率，计算调整含水率为40～60％所需水的体积，将黄腐酸钾和feso4试剂溶于水中，通过喷壶均匀加入混合物
中；
26.3)复合菌剂的添加：复合菌剂可溶于少量蒸馏水后均匀喷洒于混合物，也可直接将粉剂均匀撒入；
27.4)风干：置于阴凉通风车间内风干，对混合物进行多次的均翻，含水率达到20～10％为宜。
28.5)粉碎：将风干混合物粉碎过筛，粒径达20～30目即为土壤调理剂。
29.采用上述的方法制备土壤调理剂并对土壤调理剂进行效果验证，具体如下：
30.改良土壤：取自上海的城市搬迁地土壤。
31.实验时间：2021.12.20～2022.2.20。
32.搬迁地土壤ph和肥力状况如下表1所示。
33.表1
34.土壤指标ph有机质(g/kg)全盐量(g/kg)肥力8.65.41.8
35.各实施例的配比及试验处理如表2所示。
36.表2
[0037][0038][0039]
土壤改良2个月后测定土壤ph、土壤肥力和土壤酸碱缓冲能力状况如下表3所示：
[0040]
表3
[0041]
指标ph有机质(g/kg)全盐量(g/kg)酸碱缓冲能力(mmol/kg)
空白实验8.520.11.910.5实施例1-16.820.71.118.5实施例1-26.521.21.219.6实施例1-37.119.91.217.4实施例1-47.319.51.620.1实施例2-17.517.21.520.3实施例2-27.218.30.919.8实施例2-36.817.50.821.3实施例2-47.817.60.920.8实施例3-17.516.20.924.1实施例3-27.816.81.322.8实施例3-37.215.91.123.9实施例3-47.617.20.824.2
[0042]
由表3的试验结果可知，施用土壤调理剂后，土壤ph、土壤全盐量显著降低，显著改善了土壤的盐碱障碍，同时土壤调理剂施用还显著提高了土壤的酸碱缓冲容量，可有效提高土壤环境的酸碱稳定性，同时可使土壤碱度改良的效果持续更长的时间。其中以实施例1处理对土壤ph改良效果最好，实施例3处理土壤酸碱缓冲容量最大。建议在城市绿地土壤改良实践中推广应用本土壤调理剂。
[0043]
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本技术的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。