一种盐碱土壤调理剂、其制备方法及其应用与流程

文档序号:14425385阅读:336来源:国知局
本发明涉及一种盐碱土壤调理剂、其制备方法及其应用,属于土壤调理剂领域。
背景技术
:盐碱土或碱性土壤(碱土)等盐渍土是土壤中可溶性盐类或代换性钠离子浓度达到一定程度后,使得土壤的ph值较高,作物难以生长的一类土壤。土壤盐渍化问题在世界范围内广泛存在,我国约有盐渍土地0.27亿公顷,其中,0.06亿公顷盐渍土为耕地,0.21亿公顷盐渍土为盐碱荒地,主要分布在东北、华北、西北内陆区以及长江以北沿海地带。另外,在干旱及半干旱地区,由于多是大陆性气候,降水稀少,蒸发强烈,如果灌溉措施不当或肥料投入量大,也极易发生土壤次生盐渍化。现有的关于改良土壤的产品作用单一,多采用增施有机肥或者微生物肥料的方法来实现土壤改良,不能从根本上改变作物的生长环境,造成盐碱反复发生,其改良盐碱地的效果也不明显,不能满足农业种植要求。技术实现要素:为了解决现有技术中盐碱土壤改良存在的效果差、盐碱反复发生等缺陷,本发明提供一种盐碱土壤调理剂、其制备方法及其应用。为解决上述技术问题,本发明所采用的技术方案如下:一种盐碱土壤调理剂,其原料组分包括:纳米二氧化硅水溶液100份、亚氨基二琥珀酸四钠5-8份、甜菜碱磷酸酯20-25份、山梨糖醇酐硬脂酸酯5-8份、失水山梨醇油酸酯聚氧乙烯醚3-5份、黄精35-40份、透骨草30-35份、节节菜50-55份、扫帚菜45-50份、山茱萸提取物1-3份、红薯叶提取物0.5-1份、南瓜子提取物0.3-0.5份、白芸豆提取物2-3份和水180-200份,所述份数为质量份数。申请人经研究发现,通过本申请盐碱土壤调理剂与土壤中盐类发生电化学反应,从而改变土壤中的晶体结构,活化营养元素的结晶态形成游离态,与土壤中多种营养元素进行化学反应形成新的化合物,矫正土壤的酸碱平衡度,提高土壤盐基,促进有机肥分解,抑制土壤病菌,增加土壤中的多种营养元素及有效硅的含量,达到改良土性的目的,恢复土壤健康性,减少化肥用量;土壤中活化出的硅酸根等离子与镉、汞、铅等重金属发生化学反应,形成新的不易被植物吸收的硅酸化合物而沉淀下来,从而避免了重金属对植物的污染;根据作物不同生长时间的需要,控制释放土壤中的营养成分,使作物得到合理充分的营养吸收,提高农作物品质与产量。为了进一步提高盐碱土壤调理剂的改良效果,其原料组分还包括:蟾蜍草30-35份和金银花提取物2-5份,所述份数为质量份数。进一步优选,盐碱土壤调理剂的原料组分还包括:虎尾草40-45份、西番莲提取物3-6份,所述份数为质量份数。上述盐碱土壤调理剂的制备方法,包括顺序相接的如下步骤:1)将黄精、透骨草、节节菜和扫帚菜捣碎;2)将步骤1)所得物料和水加入反应器,在温度为25-30℃下浸泡2-3h,再在温度为60-70℃下,反应5-6h;3)将山茱萸提取物、红薯叶提取物、南瓜子提取物和白芸豆提取物加入步骤2)所得的物料中,并在温度为80-90℃下,反应2-3h;4)将步骤3)所得的物料冷却至室温,自然发酵7-9天;5)将步骤4)所得物料在温度为85-95℃下,反应8-10h,冷却至室温,再自然沉降3-4h;6)将步骤5)所得物料过滤;7)将纳米二氧化硅水溶液和亚氨基二琥珀酸四钠加入步骤6所得滤液中,然后将所得物料升温至50-60℃,在搅拌速度为1200-1500r/min的条件下,加入甜菜碱磷酸酯、山梨糖醇酐硬脂酸酯和失水山梨醇油酸酯聚氧乙烯醚的混合物,待物料添加完毕后,继续在温度为50-60℃、搅拌速度为1200-1500r/min的条件下搅拌25-30min,然后自然冷却至室温,即得盐碱土壤调理剂。为了提供改良效果,优选,步骤6)中过滤所用过滤网的孔径为500-600目。为了提高反应的充分吸,将步骤1)中捣碎至泥状。当原料组分还包括蟾蜍草和虎尾草时,蟾蜍草和虎尾草在步骤1)中与黄精、透骨草、节节菜和扫帚菜一同捣碎。当原料组分还包括金银花提取物和西番莲提取物时,步骤3)为将山茱萸提取物、红薯叶提取物、南瓜子提取物和白芸豆提取物加入步骤2)所得的物料中,并在温度为80-90℃下,反应2-3h,然后加入金银花提取物和西番莲提取物在温度为70-75℃下,反应3-5h。本申请黄精、透骨草、节节菜、扫帚菜、虎尾草、蟾蜍草均取成熟期的新鲜整株植物;金银花提取物、西番莲提取物、山茱萸提取物、红薯叶提取物、南瓜子提取物和白芸豆提取物可在市面直接购买即可,申请人经研究发现,不同商家、不同类型的提取物对调理剂的性能影响可以忽略,优选,本申请的所有的提取物均够自西安明泽生物科技有限公司,金银花提取物牌号为mz0411、西番莲提取物为标准提取物、山茱萸提取物牌号为mz0075、红薯叶提取物牌号为mz0512、南瓜子提取物牌号为mz0040)、白芸豆提取物牌号为mz008。上述盐碱土壤调理剂的应用,针对<5g/kg的盐碱土壤,用量是<15公斤/亩;针对≥55g/kg的盐碱土壤,用量是≥15公斤/亩。本发明未提及的技术均参照现有技术。有益效果:用盐碱土壤调理剂调节盐碱土壤,不受客观条件限制(温度、海拔、不同土壤结构等),时间快3-5天可以见效,一个月左右,可以让盐碱下降40-60%;可使土壤中的重金属沉淀,从而避免重金属对植物的污染;可减少施肥量,提高植物品质;原料安全易得,不会引入新的污染。具体实施方式为了更好地理解本发明,下面结合实施例进一步阐明本发明的内容,但本发明的内容不仅仅局限于下面的实施例。各例中黄精、透骨草、节节菜、扫帚菜、虎尾草、蟾蜍草均取成熟期的新鲜整株植物;金银花提取物(mz0411,西安明泽生物科技有限公司)、西番莲提取物(标准提取物,西安明泽生物科技有限公司)、山茱萸提取物(mz0075,西安明泽生物科技有限公司)、红薯叶提取物(mz0512,西安明泽生物科技有限公司)、南瓜子提取物(mz0040,西安明泽生物科技有限公司)、白芸豆提取物(mz008,西安明泽生物科技有限公司);山梨糖醇酐硬脂酸酯(s-60,河北省邢台科王助剂有限公司),失水山梨醇油酸酯聚氧乙烯醚(t-60,河北省邢台科王助剂有限公司)各例中,纳米二氧化硅水溶液的制备方法,包括顺序相接的如下步骤:a、将硅粉(郑州市金顺耐材有限公司,二氧化硅质量含量≥95%)研磨至粒径为100目;b、配置氢氧化钠水溶液,并将步骤a所得硅粉以13g/min的速度加入氢氧化钠水溶液中,在温度为80℃、压力为110kpa下,反应2.5h;c、向步骤b所得物料中以2.5g/min的速度加入助剂,然后在速度为2500r/min的条件下搅拌30min,即得ph为8-10、浓度为230g/l的高稳定纳米二氧化硅水溶液;上述助剂为硝酸盐、聚乙二醇、氨基酸与聚二甲基硅氧烷的质量比为4:10:0.8:0.3的混合物,助剂的质量用量为所得高稳定纳米二氧化硅水溶液质量的8%。上述硝酸盐为硝酸钠和硝酸钾质量比为1:1的混合物;上述聚乙二醇为聚乙二醇10000(上海前生生物科技有限公司);上述氨基酸为甘氨酸和天冬氨酸质量比为1:1的混合物;聚二甲基硅氧烷为美国道康宁pmx/dc200,粘度为500cst(广东中鹏化工有限公司);甜菜碱磷酸酯为十二烷基羟丙基磷酸酯甜菜碱,购自上海诺颂实业有限公司。实施例1一种盐碱土壤调理剂,其原料组分包括:纳米二氧化硅水溶液100份、亚氨基二琥珀酸四钠7份、甜菜碱磷酸酯23份、山梨糖醇酐硬脂酸酯7份、失水山梨醇油酸酯聚氧乙烯醚4份、黄精38份、透骨草33份、节节菜52份、扫帚菜48份、蟾蜍草32份、虎尾草43份、山茱萸提取物2份、红薯叶提取物0.8份、南瓜子提取物0.4份、白芸豆提取物2.5份、金银花提取物3份、西番莲提取物4份和水190份,所述份数为质量份数。实施例2一种盐碱土壤调理剂,其原料组分包括:纳米二氧化硅水溶液100份、亚氨基二琥珀酸四钠5份、甜菜碱磷酸酯20份、山梨糖醇酐硬脂酸酯5份、失水山梨醇油酸酯聚氧乙烯醚3份、黄精35份、透骨草30份、节节菜50份、扫帚菜45份、蟾蜍草30份、虎尾草40份、山茱萸提取物1份、红薯叶提取物0.5份、南瓜子提取物0.3份、白芸豆提取物2份、金银花提取物2份、西番莲提取物3份和水180份,所述份数为质量份数。实施例3一种盐碱土壤调理剂,其原料组分包括:纳米二氧化硅水溶液100份、亚氨基二琥珀酸四钠8份、甜菜碱磷酸酯25份、山梨糖醇酐硬脂酸酯8份、失水山梨醇油酸酯聚氧乙烯醚5份、黄精40份、透骨草35份、节节菜55份、扫帚菜50份、蟾蜍草35份、虎尾草45份、山茱萸提取物3份、红薯叶提取物1份、南瓜子提取物0.5份、白芸豆提取物3份、金银花提取物5份、西番莲提取物6份和水200份,所述份数为质量份数。上述各例中,盐碱土壤调理剂的制备方法,包括顺序相接的如下步骤:1)将黄精、透骨草、节节菜、扫帚菜、蟾蜍草和虎尾草捣碎至泥状;2)将步骤1)所得物料和水加入反应器,在温度为25-30℃下浸泡3h,再在温度为60-70℃下,反应6h;3)将山茱萸提取物、红薯叶提取物、南瓜子提取物和白芸豆提取物加入步骤2)所得的物料中,并在温度为80-90℃下,反应3h,然后加入金银花提取物和西番莲提取物在温度为70-75℃下,反应5h;4)将步骤3)所得的物料冷却至室温,自然发酵8天;5)将步骤4)所得物料在温度为85-95℃下,反应10h,冷却至室温,再自然沉降4h;6)将步骤5)所得物料用600目的过滤网过滤;7)将纳米二氧化硅水溶液和亚氨基二琥珀酸四钠加入步骤6所得滤液中,然后将所得物料升温至50-60℃,在搅拌速度为1500r/min的条件下,加入甜菜碱磷酸酯、山梨糖醇酐硬脂酸酯和失水山梨醇油酸酯聚氧乙烯醚的混合物,待物料添加完毕后,继续在温度为50-60℃、搅拌速度为1500r/min的条件下搅拌30min,然后自然冷却至室温,即得盐碱土壤调理剂。各应用例中种植的植物均为玉米;应用实施例1将实施例1所得的调理剂用于新疆阿克苏农一师十八团,盐分含量为6.1g/kg,ph为9.1,每亩施加25公斤调理剂,依次统计施加调理剂5天、30天、1年、2年、3年的盐分含量、ph,并统计施加调理剂第一年(施加调理剂1月后开始种植玉米)的出苗率、产量、玉米中重金属含量,并与未添加调理剂的形成对比。表1为应用实施例1中盐分含量和ph的变化未施加调理剂5天30天1年2年3年盐分含量g/kg6.15.22.92.82.93.0ph9.18.76.977.17.3由上表可看出,本申请调理剂每3年施加一次即可。应用实施例2将实施例2所得的调理剂用于内蒙古武川县,盐分含量为5.1g/kg,ph为8.7,每亩施加15公斤调理剂,依次统计施加调理剂5天、30天、1年、2年、3年的盐分含量、ph,并统计施加调理剂第一年(施加调理剂1月后开始种植玉米)的出苗率、产量、玉米中重金属含量,并与未添加调理剂的形成对比。表2为应用实施例2中盐分含量和ph的变化应用实施例3将实施例3所得的调理剂用于内蒙古武川县,盐分含量为4.9g/kg,ph为8.4,每亩施加10公斤调理剂,依次统计施加调理剂5天、30天、1年、2年、3年的盐分含量、ph,并统计施加调理剂第一年(施加调理剂1月后开始种植玉米)的出苗率、产量、玉米中重金属含量,并与未添加调理剂的形成对比。应用实施例1-3的施肥情况均如下:种植前15天施加鸡粪60公斤/亩;拔节阶段施加尿素30公斤/亩。表3为应用实施例3中盐分含量和ph的变化未施加调理剂5天30天1年2年3年盐分含量g/kg4.94.62.32.32.53.1ph8.48.26.86.97.27.3表4为应用实施例1-3中玉米的生长情况表中,nd表示没有检测出含有相关重金属;由上表可明显看出:用本申请盐碱土壤调理剂调节盐碱土壤,不受客观条件限制(温度、海拔、不同土壤结构等),时间快3-5天可以见效,一个月左右,可以让盐碱下降40-60%;可使土壤中的重金属沉淀,从而避免重金属对植物的污染;可减少施肥量,提高植物品质;原料安全易得,不会引入新的污染。当前第1页12
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