一种土壤调理剂及其制备方法以及在改善土壤环境中的应用
【技术领域】
[0001] 本发明涉及肥料技术领域，具体地，涉及一种土壤调理剂及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 近年来，由于农药的大量和不合理使用以及工业废弃物向农田排放等原因造成的 土壤问题日益严重，土壤有机质遭到严重破坏，土壤养分流失，释放速度减缓，同时由于土 壤板结造成土壤通气性下降，渗透系数降低，土壤中微生物活动性降低，这些土壤问题都直 接影响了农作物种植的质量和产量，所以开发高效环保的土壤调理剂迫在眉睫已成为当前 我国农业发展急需解决的问题。
[0003] 目前用作土壤改良调节剂的矿物或岩石主要有石灰石、白云岩、膨润土、泥炭、泥 炭蓝铁矿、蛭石、硅藻土、皂石、海泡石等。这些土壤调理剂可以改善土壤pH，结合有害金属 元素等。但是现有的土壤调理剂在改善土壤结构和微生物环境、提高土壤透气性方面还有 待提高，同时，现有的土壤调理剂不能有效地补充土壤中缺失的有机质和营养元素，并且在 提高化肥利用率方面作用有限。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的是提供一种土壤调理剂，该土壤调理剂可以解决现有的土壤调理剂 无法有效地改善土壤结构和微生物环境、提高土壤透气性和提高肥料利用率的问题。
[0005] 为了实现上述目的，本发明提供一种土壤调理剂，该土壤调理剂含有复合肥、腐殖 质、生物质炭和木醋酸，相对于100重量份复合肥，腐殖质的含量为15-20重量份，生物质炭 的含量为15-20重量份，木醋酸的含量为5-10重量份，其中所述腐殖质为通过包含如下步骤 的方法制备得到的腐殖质：
[0006] (1)使发酵原料在发酵菌的作用下发酵得到发酵产物，所述发酵原料为秸杆和/或 木肩；
[0007] (2)在所述发酵产物中加入硝酸并混合均匀，得到腐殖质；相对于100重量份发酵 产物，硝酸的用量为0.1-1重量份。
[0008] 本发明还提供上述土壤调理剂的制备方法，该方法包括:使腐殖质与复合肥、生物 质炭和木醋酸混合造粒，得到颗粒状土壤调理剂。
[0009] 本发明还提供上述土壤调理剂在改善土壤环境方面的应用。
[0010] 本发明的土壤调理剂中含有生物质炭和腐殖质等有益成分，其中生物质炭有助于 改善土壤结构，增加土壤的透气性;腐殖质中有机碳含量丰富，可以为土壤补充有机质，提 高肥料利用率，并且腐殖质中的有机碳与生物质炭具有同源性，二者联合使用可以使土壤 调理剂具备协同吸附作用，可以吸收土壤中的氮磷钾等肥料并长效缓释，有助于缓解土壤 板结情况，改善土壤环境，促进土壤微生物繁殖，增加土壤有机质，从而提高肥料利用率，促 进植物生长，达到增产增收的效果。
[0011] 本发明的其他特征和优点将在随后的【具体实施方式】部分予以详细说明。
【具体实施方式】
[0012] 以下对本发明的【具体实施方式】进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体 实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
[0013] 本发明提供一种土壤调理剂，该土壤调理剂含有复合肥、腐殖质、生物质炭和木醋 酸，相对于100重量份复合肥，腐殖质的含量为15-20重量份，生物质炭的含量为15-20重量 份，木醋酸的含量为5-10重量份，其中所述腐殖质为通过包含如下步骤的方法制备得到的 腐殖质：
[0014] (1)使发酵原料在发酵菌的作用下发酵得到发酵产物，所述发酵原料为秸杆和/或 木肩；
[0015] (2)在所述发酵产物中加入硝酸并混合均匀，得到腐殖质；相对于100重量份发酵 产物，硝酸的用量为0.1-1重量份。
[0016] 本发明的土壤调理剂中含有生物质炭和腐殖质等有益成分，其中生物质炭有助于 改善土壤结构，增加土壤的透气性;腐殖质中有机碳含量丰富，可以为土壤补充有机质，提 高肥料利用率，并且腐殖质中的有机碳与生物质炭具有同源性，二者联合使用可以使土壤 调理剂具备协同吸附作用，可以吸收土壤中的氮磷钾等肥料并长效缓释，有助于缓解土壤 板结情况，改善土壤环境，促进土壤微生物繁殖，增加土壤有机质，从而提高肥料利用率，促 进植物生长，达到增产增收的效果。
[0017] 根据本发明，为了补充土壤养分、促进植物生长，土壤调理剂中含有复合肥，复合 肥的具体种类没有特别的要求，可以为肥料技术领域常规种类的复合肥料，例如复合肥可 以为选自氮肥、磷肥和钾肥中的一种或几种。复合肥料可以满足作物生长发育的基本营养 需求。
[0018] 优选情况下，复合肥可以为氮肥、磷肥和钾肥，其中氮肥、磷肥和钾肥的质量比可 以为1:(0.3-3): (0.3-3)。上述种类和含量范围的复合肥有助于促进植物生长发育，提高作 物产量。
[0019] 根据本发明，为了补充土壤中的有机碳、促进土壤微生物繁殖，土壤调理剂中可以 含有腐殖质，腐殖质可以由秸杆、木肩等发酵原料在发酵菌的作用下发酵得到，其中发酵菌 的种类没有特别的要求，可以为肥料技术领域用于秸杆等农业废弃物发酵的常用菌，例如 发酵菌可以为选自霉菌、芽孢杆菌、放线菌、乳酸菌和光合菌中的一种或几种。
[0020] 根据本发明，发酵菌的用量可以在很大范围内变化，只要满足秸杆等发酵原料可 以发酵即可，优选情况下，发酵菌的用量可以为使得每lkg发酵原料中的总活菌数为(2-10) X109cfu。上述用量的发酵菌可以在适宜的条件和速度下完成发酵过程，得到发酵产物。
[0021] 根据本发明，得到发酵产物后，可以使用硝酸对发酵产物进行处理。其中硝酸的用 量只要满足可以调节发酵产物的酸碱性即可。优选情况下，相对于100重量份发酵产物，硝 酸的用量可以为0.1-1重量份，更优选地，硝酸的用量可以为0.2-0.5重量份。在上述优选的 用量范围内，硝酸可以使腐殖质具备适宜的酸碱性，有利于土壤调理剂改善土壤的有机碳 环境和微生物生长环境。
[0022]根据本发明，为了提高土壤孔隙率、改善土壤结构，土壤调理剂中还可以含有生物 质炭。生物质炭是生物质在限氧条件下高温热解而成的一种细粒度和多孔的物质，外观类 似木炭。生物质炭与腐殖质等成分中的有机碳具有同源性，与有机碳混合时具备协同的吸 附作用，可以更有效的吸附土壤中的肥料和养分，并具备更长效的缓释能力，同时生物质炭 独特的空隙结构可以帮助提高土壤的透气性，促进植物根系吸收养分。本发明中，生物质炭 的粒径可以在很大范围内变化，优选情况下，生物质炭的粒径可以为1-1〇_。上述粒径范围 的生物质炭可以更有效地改善土壤团粒结构，增加土壤透气性，促进土壤微生物繁殖、肥料 缓释和促进作物生长，同时也能将土壤中重金属、农药残留等有害物质吸附固定，提高微生 物降解效率。
[0023]根据本发明，土壤调理剂中还含有木醋酸，木醋酸又名醋酸液或焦木酸液，是松焦 油及木材干馏时得到的不纯的乙酸。其他各种成份大多是微量成份。除乙酸外，还含有甲 醇、丙酮、酸类、醇类、酚类、醛类、酮类等200多种有机成份，其中有机物含量7-15%，醋酸 占有机物含量的50 %左右，可再经加工分离。木醋酸具备促进植物的生长和抑制杂草的生 长的作用。本发明使用的木醋酸可以通过商购方式得到，例如，可以为购自武汉合中生化制 造有限公司的木醋酸。
[0024]本发明还提供上述土壤调理剂的制备方法，该方法包括:使腐殖质与复合肥、生物 质炭和木醋酸混合造粒，得到颗粒状土壤调理剂。
[0025]其中，混合造粒得到的土壤调理剂粒径可以在很大范围内变化，优选情况下，土壤 调理剂的粒径可以为1-4.75mm。上述粒径范围的土壤调理剂有利于造粒和使用，并且有助 于改善土壤结构和提高土壤透气性。
[0026]本发明还提供上述土壤调理剂在改善土壤环境方面的应用。
[0027] -下通过实施例进一步描述本发明，但是本发明并不因此而受到任何限制。在本 发明的下述实施例中，生物质炭为购自唐山炬能生物质能技术有限公司的生物质炭，木醋 酸为购自济南亿淼化工有限公司的木醋酸液，复合肥购自湖北千穗农资有限公司，发酵菌 为购自广州市微元生物科技有限公司的秸杆发酵菌(含有霉菌、芽孢杆菌、放线菌、乳酸菌 和光合菌，总活菌数200 X 108cfu/g)，其余试剂均为商购产品。土壤调理剂的混合造粒是在 郑州天赐重工机械有限公司生产的ZG1.8*7型号的转鼓造粒机上实施的上实施的。
[0028] 实施例1
[0029]本实施例用于说明本发明的土壤调理剂及其制备方法。
[0030] (1)取100重量份水稻秸杆加入发酵菌使得每kg水稻秸杆中活菌总数为2 X 109cfu，经