一种酸性土壤修复剂及其制备方法和应用与流程

文档序号:18735811发布日期:2019-09-21 01:09阅读:321来源:国知局

本发明涉及一种酸性土壤修复剂及其制备方法和应用,属于农业技术领域。



背景技术:

我国有超过两亿亩酸性土壤,且土壤酸化程度呈现加剧态势。酸化土壤主要分布在我国南方,土壤酸化的根本原因是盐基溶脱使土壤变为铝质土。南方多雨容易导致土壤中盐基阳离子(Ca2+、Mg2+、K+、Na+)淋溶流失,因而土壤胶体表面的吸附位点易被外部输入和植物根系分泌的H+占据,这些H+使土壤中Al3+释放出来并水解产生H+,加剧了土壤酸化。土壤酸化会导致土壤中微量元素流失,造成营养缺乏,影响作物产量和品质,成为制约我国农业可持续生产的关键因素。

现有酸性土壤改良技术主要包括施用生石灰、有机肥等方式,它们可以在一定程度抑制土壤酸化,但各自存在不足:1)生石灰易导致土壤板结,并破坏土壤生态平衡;2)有机肥用量大,耗费大量人工,成本高。这些不足限制它们大面积推广。因此,迫切需要通过科技创新,研发低成本、轻简化酸性土壤修复剂。



技术实现要素:

本发明所要解决的技术问题是:现有酸性土壤有机肥用量大,耗人工,成本高等技术问题。

为了解决上述技术问题,本发明提供了一种酸性土壤修复剂的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

步骤1):将粉碎的秸秆与牛粪按比例混合均匀,将混合物加入到水中,得到混合液;

步骤2):向步骤1)得到的混合液中添加硫酸亚铁和双氧水后,将pH值调至2~4,常温搅拌,过筛,得到碳基有机小分子液体;

步骤3):向步骤2)得到的碳基有机小分子液体中添加赤泥,常温搅拌后,将pH值调至7~9,然后烘干、粉碎;

步骤4):将步骤3)得到粉末与凹凸棒土、生物炭、碳酸钾按比例混合均匀,得到酸性土壤修复剂。

优选地,所述步骤1)中的秸秆为小麦、水稻或玉米秸秆,其长度为1~20cm。

优选地,所述步骤1)中牛粪的含水量为40~80wt%;秸秆与牛粪的质量比为(2~4):(3~5);得到的混合液的浓度为100~300g/L。

优选地,所述步骤2)中硫酸亚铁的添加量为3~5g/L混合液;双氧水的添加量为10~30mL/L混合液;搅拌的参数为100~400rpm,2~5h;搅拌后过30-50目筛。

优选地,所述步骤2)中pH值的调节剂采用硫酸。

优选地,所述步骤3)中赤泥的目数为100~200目,添加量为100~200g/L碳基有机小分子液体;搅拌的参数为100~400rpm,10~20min;烘干的温度为50~100℃;烘干后粉碎至100~200目。

优选地,所述步骤3)中pH值的调节剂采用氢氧化钾。

优选地,所述步骤4)中凹凸棒土的细度为100-200目,生物炭的细度为100-200目,碳酸钾的细度为100-200目。

优选地,所述步骤4)中粉末与凹凸棒土、生物炭、碳酸钾的质量比为(3~5):(2~4):(2~4):(1~2)。

本发明还提供了一种上述酸性土壤修复剂的制备方法制得的酸性土壤修复剂。

本发明还提供了上述酸性土壤修复剂的应用,其特征在于,将所述酸性土壤修复剂以50-100kg/亩的比例均匀撒施在酸性土壤的表面,然后旋耕。

优选地,所述酸性土壤的pH值为4~6;30天后,其pH值提高0.5~1。

本发明提供了一种酸性土壤修复剂,该修复剂由天然纳米黏土与炭基肥、碱性矿物和pH缓释物质复配而成。与现有技术相比,本发明的有益效果在于:

1)通过其中天然纳米黏土提高土壤对盐基阳离子的吸附能力,降低盐基阳离子的淋溶损失;

2)通过炭基有机小分子激活土壤微生物,增加土壤有机质,提高盐基阳离子的吸附能力;

3)通过碱性矿物中和土壤中的H+。这三大功能协同作用,达到修复酸性土壤的目的。

该项目的实施将有效促进酸性土壤改良,为我国农业高质量发展和乡村振兴战略的实施提供有效科技支撑。

具体实施方式

为使本发明更明显易懂,兹以优选实施例,作详细说明如下。

实施例1

1)将粉碎的秸秆(小麦秸秆,1cm长)和牛粪(含水量40wt%)按照2:3的质量比混匀,并加入到水中,得到浓度为100g/L的混合溶液;

2)向(1)中得到的混合溶液中添加硫酸亚铁(3g/L)和双氧水(10mL/L),并用硫酸将其pH调至2,常温搅拌(100rpm)2小时,过30目筛,得到碳基有机小分子液体;

3)向(2)中得到的剩余液体中添加赤泥(100目,100g/L),常温搅拌(100rpm)10分钟,并添加氢氧化钾将溶液将pH调至7,并在50℃下烘干,粉碎至100目;

4)将(3)中得到粉末与凹凸棒土(100目)、生物炭(100目)和碳酸钾(100目)按照3:2:2:1的质量比混匀,得到酸性土壤修复剂;

5)将该修复剂按照50公斤/亩均匀撒施在土壤(pH为4)表面,然后旋耕,30天后,土壤pH值提高了0.5。

实施例2

1)将粉碎的秸秆(水稻秸秆,10cm长)和牛粪(含水量60wt%)按照3:4的质量比混匀,并加入到水中,得到浓度为200g/L的混合溶液;

2)向(1)中得到的混合溶液中添加硫酸亚铁(4g/L)和双氧水(20mL/L),并用硫酸将其pH调至3,常温搅拌(300rpm)3小时,过40目筛,得到碳基有机小分子液体;

3)向(2)中得到的剩余液体中添加赤泥(150目,150g/L),常温搅拌(200rpm)150分钟,并添加氢氧化钾将溶液将pH调至8,并在80℃下烘干,粉碎至150目;

4)将(3)中得到粉末与凹凸棒土(150目)、生物炭(150目)和碳酸钾(150目)按照4:3:3:1.5的质量比混匀,得到酸性土壤修复剂;

5)将该修复剂按照70公斤/亩均匀撒施在土壤(pH为5)表面,然后旋耕,30天后,土壤pH值提高了0.7。

实施例3

1)将粉碎的秸秆(玉米秸秆,20cm长)和牛粪(含水量80wt%)按照4:5的质量比混匀,并加入到水中,得到浓度为300g/L的混合溶液;

2)向(1)中得到的混合溶液中添加硫酸亚铁(5g/L)和双氧水(30mL/L),并用硫酸将其pH调至4,常温搅拌(400rpm)5小时,过50目筛,得到碳基有机小分子液体;

3)向(2)中得到的剩余液体中添加赤泥(200目,200g/L),常温搅拌(400rpm)20分钟,并添加氢氧化钾将溶液将pH调至9,并在100℃下烘干,粉碎至200目;

4)将(3)中得到粉末与凹凸棒土(200目)、生物炭(200目)和碳酸钾(200目)按照5:4:4:2的质量比混匀,得到酸性土壤修复剂;

5)将该修复剂按照100公斤/亩均匀撒施在土壤(pH为5)表面,然后旋耕,30天后,土壤pH值提高了1。

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