一种用于治理盐碱地的复合改良剂及其制造方法与流程

文档序号:12406957阅读:410来源:国知局

本发明涉及一种用于治理盐碱地的复合改良剂及其制造方法,属农业土壤肥料技术领域。



背景技术:

从上世纪中叶到如今,全球人口量近翻两倍,为解决人们的生存问题,从第二次世界大战后,人们以大规模的施用化肥、喷洒农药为标志的化学农业兴起。千百年来自然形成的山川、河流被改变,森林、草原被开垦,特别是我国上世纪五六十年代而兴起的垦山造地、围湖造田运动使得水土流失严重,江河湖泊淤积堵塞,造成了严重的荒漠化、石漠化;特别是东北、华北及西北地区由于森林草原植被的破坏,造成了大量的水土流失,人们为了生存只得超强度的开采地下水用于灌溉,但由于地下水本身含有较高的盐碱,所以年复一年的开采和超强度地耕种,不仅已造成华北、东北、西北地区大量的漏斗区,六十米甚至一百米以下的地下都采不到地下水,而且含高盐碱的地下水灌溉耕地更加快了土壤的板结,甚至盐碱化、荒漠化、石漠化,据统计,目前我国已形成的盐碱地面积已达十五亿亩;

为解决人们的生存问题,确保国家粮食供给安全,同时又要解决发展的问题,城市化基础设施都需占用大量的耕地,因此,人们把后备资源锁定在大西北及其沿海滩涂。据统计,如果能有效地解决土壤盐碱化的难题,我国宜耕的盐碱地将达到8.9亿亩;

近几十年来,人们在治理盐碱地方面进行了大量有益的探索,采用了多种措施,但都作用不大,效果不理想,其缺陷分别是:

1、开沟洗盐:由于盐碱地地区本身就缺水,即使开采的地下水也是含有一定盐碱成分的咸水,这样做不仅收效甚微,甚至造成恶性循环;

2、增施有机肥:由于盐碱地其有害钠离子含量较高,加上单纯的有机肥保水能力较差,往往一亩地施几吨甚至十吨有机肥都不能起到明显的效果,特别是有机肥价格偏高,高额的投入而带来的收益甚微,因而严重地挫伤了人们治理盐碱地的积极性;

石膏改良剂:大部分采用石膏及石膏衍生物作为盐碱地改良剂,但由于石膏本身溶解度仅为2.8~8.0g/L,一次性解决盐碱地的耕种性需要投入10吨/亩以上,特别是有人尝试脱硫石膏、磷石膏替代天然石膏用于治理盐碱地,但脱硫石膏中的汞、砷,磷石膏中的镉、砷、氟所带来的二次污染是值得严重关切的问题。



技术实现要素:

为克服现有治理盐碱地所用材料成本高、施用量大,且保水性及其有效因子发挥有限,以及用脱硫石膏及磷石膏易带来二次污染的弊端,本发明的目的在于:提供一种用于治理盐碱地的复合改良剂及其制造方法,以利用有机质和石膏及其保水剂激活剂的协同作用,从而达到提高治理效果、降低制造成本、减少施用量和避免二次污染的目的。

为解决其技术问题,本发明采用的技术方案是:设计出的用于治理盐碱地的复合改良剂的原料成分及其重量份配比为:石膏质45~90,生物质7~50,保水剂2~5,激活剂1~3;为了获得最好的使用效果,所述复合改良剂的原料成分及其重量份配比优选为:石膏质50~80生物质10~40,保水剂3~4,激活剂1.5~2.5;

所述复合改良剂的制造方法是:先将包括天然的、脱硫的或含磷的石膏进行粉磨并过100目筛,再加入生物有机质、保水剂、激活剂,然后经过炒制、扩繁,制造成为用于治理盐碱地的复合改良剂,具体的制造方法包括如下步骤:

、对原料进行化学分析:主要检测其有效含量及其重金属含量是否符合土肥标准;

a、石膏质原材料:含天然石膏、脱硫石膏和磷石膏及化学副产石膏的有效含量,

b、生物质原料:含秸杆、粪便、园林树叶和植物有机残体的有效含量,

c、保水剂:含膨润土、海泡石和凹凸棒的粘土质原料的有效含量,

d、激活剂:含ZnSO4、稀土、聚铁和硼酸的有效含量;

、烘干:将石膏的表面水份烘干至2%以下,生物质原料表面水份烘干至5%以下,保水剂原料表面水份烘干至0.5%以下,激活剂原料表面水份烘干至1%以下;

、粉磨(碎):将烘干的物料分别粉碎,分别达到如下要求:石膏质原材料细度为100目,生物质原材料小于5mm,保水剂细度为过325目,激活剂细度过325目,分别入库备用;

、配料:按重量份配齐如下物料:

石膏质45~90,生物质7~50,保水剂2~5,激活剂1~3;

、炒制:将步骤所配原材料放入蒸压釜中其温度控制在105~160℃,保温不超过8小时,用拟杀灭生物质杂菌、有害菌、降解激素,激活石膏;

、扩繁:将步骤所得物料冷却至室温后放入土壤所需益生菌,一般按0·1~0·5‰配入,但根据温度、湿度及扩繁的时间可适当调整;

、检测:当成品中有害重金属低于农业部的土肥标准方能包装入库销售。

与现有技术比,本发明有如下实质特点和显著的进步:

1、由于石膏质原料经过激活剂的协同作用,使得其溶解性可持续的改善,因而其硫酸根的交换性可长期地发挥与盐碱地钠离子的交换性,生物质的掺入经过益生菌扩繁能明显地改善盐碱地的团粒结构,从而提高其保水性,同时因土壤中增施益生菌可以让土壤获得有机质的持续增长,确保盐碱地治理可持续向好;保水剂的掺入确保了益生菌的生物活性及硫酸根的交换性;激活剂的掺入确保了石膏质原料的活性及其对原材料中有害重金属的钝化螯合作用,同时也给土壤补充了一定的有益微量元素。因此,石膏质原材料在生物有机质、保水剂、激活剂的协同作用下,不仅可以成倍地发挥治理盐碱地的效果,同进也大幅度地降低了施用量及成本,特别是保水剂、激活剂还能起到减少肥料流失、补充微量元素的作用;

2、由石膏质原料的重量份含量45~90,优选地为50~80,当石膏质原料多于90时,其生物质材料、保水剂、激活剂总量小于10,其硫酸根未充分激活,有机质较少不利于益生菌扩繁,同时,过多地施石膏质原料也会导致土壤板结,特别是无保水剂的参与,其交换性性、扩繁均不能达到最佳状态;当石膏质原料少于45时,因其硫酸根较少使得施入盐碱地的改良剂量大从而增加成本反而不经济;

3、由于生物质原料的含量7~50,优选地为10~40,当生物质多于50时,其石膏质原材料较少致使协同治理的有效性、经济性欠佳,当少于7时,因有机质较少又不利于激活、保水和扩繁;

4、由于保水剂的含量为2~5,优选地3~4,当保水剂大于5时往往会导致复合改良剂结大块,及不耐储存和不方便施用;而其少于2时,又不利于扩繁和离子交换;

5、由于激活剂的含量1~3,优选地为1.5~2.5,当激活剂多于3时,不仅增加了成本,同时还造成了功能元素的浪费;当激活剂小于1时,又不能充分长期地提高硫酸根据的活性,导致复合改良剂的功效降低;

总之,本发明的进步表现在通过激活石膏质原料的硫酸根使得复合改良剂能长期高效地发挥交换钠离子的作用;保水剂的掺入改善了益生菌扩繁的条件,同时也为离子交换创造了条件;有机质的掺入使得土壤的团粒结构得以改善,同时通过益生菌的扩繁使得土壤的有机质可获持续的提高,经过几年的耕种达到修复盐碱地的目的;特别是激活剂的加入不仅大幅度提高了石膏质原料的活性,同时还为土壤补充了多种有益微量元素,从而大幅地提高了产品的性价比。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明进一步说明:

实施例一:一种用于治理盐碱地的复合改良剂及其制造方法包括如下步骤:

1、对原料进行化学全分析:严格控制石膏质、生物质、保水剂、激活剂的有害重金属的含量,其中镉≤10㎎/㎏、铅≤50㎎/㎏、汞≤5㎎/㎏、砷≤10㎎/㎏、铬≤50㎎/㎏,确保不给土壤带来输入性污染。

2、烘干:在烘烤炉内对原料进行烘干,使原料分别达到如下要求:石膏质原料表面水份小于2%,生物质原料表面水份小于5%,保水剂原料水份小于0.5%,激活剂原料水份小于1%,

3、粉磨(碎):将烘干的物料分别进行粉碎,使原料分别达到如下要求:石膏质原材料小于100目,生物质原材料直径小于5mm,保水剂、激活剂为325目分别入库备用;

4、配料:按重量份比备齐如下物料:

石膏质90,生物质7,保水剂2,激活剂1;

5、炒制:将步骤4所得物料放入蒸压釜在105~160℃下不断搅拌,保温8小时后卸料冷却;

6、扩繁:将步骤所得物料按料:菌=10000:1的比例配入益生菌,扩繁72小时;

7、检验:经检验符合企业标准包装入库。

实施例二:

步骤1、2、和3与实施例一的步骤相同

步骤4按重量份比配齐以下物料:

石膏质45、生物质50、保水剂3、激活剂2;

步骤5与实施例一相同;

步骤6将步骤5所得物料,按料:菌=10000:5配入益生菌扩繁24小时;

步骤7同实施例一。

实施例三:

步骤1、2和3与实施例一或二的步骤1、2和3相同

步骤4按重量份比配齐以下物料:

石膏质65、生物质30、保水剂3、激活剂2;

步骤5与实施例一或二的相同;

步骤6将步骤5所得物料,按料:菌=10000:3配入益生菌扩繁48小时,;

步骤7与实施例一或二的步骤7相同。

上述仅为本发明的三个具体实施例,但本发明的设计构思不局限于此,凡利用此构思对本发明进行非实质性的改动或置换,均属于侵犯本发明保护范围的行为。

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