一种基于矿山废弃石粉制备酸性土壤改良剂的方法及其产品和应用与流程

1.本发明涉及土壤改良的技术领域，尤其涉及一种基于矿山废弃石粉制备酸性土壤改良剂的方法及其产品和在改良酸性土壤中的应用。


背景技术：

2.土壤是植物生长的基础，土壤的质量水平将直接影响土壤生态系统从而对植物的生长发育产生影响。据统计，全世界耕地土壤约有30％呈现酸性。该类酸性土壤大部分分布在热带、亚热带和温带。我国酸化土壤面积达2亿公顷，约占全国总面积的23％，土壤的ph值近30年来平均下降了0.6个单位，并有继续加重的趋势。土壤酸化导致的土地质量退化已经成为我国农业可持续发展所面临的一个严重问题，因地制宜、因土施治设法防控耕地土壤酸化，将为保护耕地质量、提高耕地综合产能发挥积极作用。
3.申请公布号为cn 101935532 a中国专利文献中公开了一种酸性土壤改良剂及其用途，具体是以海藻酸钠生产过程中产生的固体海带渣为原料，经干燥、粉碎，制成海带渣粉即为酸性土壤改良剂。该技术方案制备的酸性土壤改良剂呈粉末状，施加后可能会在一定程度上增加土壤容重，降低土壤的疏松程度。申请公布号为cn110872518a的中国专利文献中公开了一种酸性土壤改良剂，以粪产碱菌活菌为功能菌，每1毫升酸性土壤改良剂中粪产碱菌的总菌量大于等于50亿个，通过菌种的生命活动，有效提升酸性土壤的ph值，降低土壤的ec值，使土壤能够释放固定的营养元素。但该技术方案的成分较为单一，只是单纯地通过土壤中的微生物变化来改善土壤ph，但未能解决土壤中氮、磷的固定和利用问题，且不能有效地解决土壤中营养元素缺失(k
+
、ca
2+
、mg
2+
等矿质养分离子)等问题。
4.申请公布号为cn109097064a的中国专利文献中公开了一种酸性土壤改良剂，包括以下重量份的原料制成：脱铝赤泥粉50～75份、磷石膏 15～30份、草木灰5～10份、钙镁磷肥5～10份、复合微生物菌剂0.5～1份、胶结料10～25份；该技术方案中提供的酸性土壤改良剂中成分较为复杂，且原料多为化学成分，可能会对土壤环境造成二次破坏。
5.浙江省舟山市册子岛大皇山建筑石料矿，矿山储量约2亿吨，由于矿山湿法加工建筑石料，石粉含量约为5％，石粉量约为1000万吨，每年产生的石粉量约为100万吨。目前国内湿法开采的同类型矿山大多采用运输异地填埋的处置方式，由此产生处置费用高(按照目前每吨处理费用约为 30元，每年石粉的处置费用约3000万，总处置费用约为3亿)，环境负担大的问题，不仅浪费资源，同时挤占土地，造成环境污染。鉴于以上的原因，矿山废弃石粉的综合利用是十分有必要的。
6.而现有技术中公开的酸性土壤改良剂的制备存在成分单一，技术创新性较差，不能实现对土壤的综合治理等弊端，并未涉及实际的生产加工方案及应用工艺技术，且尚未有关于凝灰岩矿山石粉在酸性土壤改良中的应用报道。


技术实现要素：

7.针对现有技术存在的上述问题，本发明公开了一种酸性土壤改良剂的制备方法，以矿山废弃石粉、废弃贝壳以及水产品下脚料为原料，既能有效改善土壤问题，解决废弃资源浪费问题，变废为宝，又不会给土壤环境带来二次危害。
8.具体技术方案如下：
9.一种基于矿山废弃石粉制备酸性土壤改良剂的方法，包括如下步骤：
10.s1：将矿山废弃石粉与粘合剂共混，经造粒及后处理得到石粉颗粒；
11.s2：将废弃贝壳与水产品下脚料置于酸性溶液中，静置活化、清洗至中性后干燥备用；
12.s3：将步骤s2干燥后的产物在缺氧或绝氧环境下进行高温炭化，得到混合炭材料，再经膨化处理得到生物炭；
13.s4：将包括步骤s1制备的石粉颗粒、步骤s3制备的生物炭、废弃贝壳、牲畜粪便、腐殖酸钾和生长素混合均匀，得到所述酸性土壤改良剂。
14.本发明公开了一种酸性土壤改良剂的制备方法，以矿山废弃石粉、废弃贝壳以及水产品下脚料为主要原料，采用特定工艺制备得到，该特定工艺包含两个关键：首先，需将矿山废弃石粉进行造粒处理，经试验发现，若不对其进行造粒处理(对比例1)就直接与其它原料共混，制备得到的土壤改良剂对酸性土壤基本没有改良效果，且通气度与未处理前相差无几；而若将造粒处理的时机选择在最后一步进行(对比例7)，由改性后土壤的ph值、通气度，土壤的物理化学性质可知，制备得到的土壤改良剂的改良效果极为有限。其次，本发明中采用的废弃贝壳通过两种方式加入，一种是先将该废弃贝壳与水产品下脚料共混活化再碳化处理后加入，一种是直接加入；经试验发现，若将废弃贝壳仅通过一种方式加入，如仅做简单预处理后即加入(对比例4)或全部废弃贝壳均通过与水产品下脚料共混活化再碳化处理后加入(对比例5)，制备得到的土壤改良剂对土壤的 ph值、通气度的改良效果均不佳。
15.本发明中采用的矿山废弃石粉源自凝灰岩矿山湿法加工的废弃物，该矿山废弃石粉自身ph呈碱性，其中含有丰富的钾(k2o)、钙(cao)、镁(mgo)、磷(p2o5)等物质，在土壤中微生物的作用下，该矿山废弃石粉能够进一步电离出mg
2+
、ca
2+
和oh-，oh-能够中和酸性土壤中的h
+
， mg
2+
和ca
2+
能够被农作物吸收利用，能显著改善酸性土壤环境，并提供营养物质，有效平衡土壤成分。
16.废弃贝壳：作为天然的富钙物质，有效改善酸性土壤的酸度，增强土壤的保肥供肥能力和缓冲能力；选自废弃的贻贝壳、扇贝壳、马氏珠母贝壳中的一种或多种。
17.水产品下脚料：源于水产加工企业的废弃物，选自虾壳、蟹壳、鱼骨、大型海藻中的一种或多种的加工废弃物，所述大型海藻选自海带、紫菜、马尾藻、裙带菜等常见的藻类。
18.以上采用的废弃贝壳、水产加工企业的废弃物在浙江区域内取材易得，土壤改良剂制作成本低，无需额外成本。
19.牲畜粪便：粪便中有用的营养物质，改善土壤中营养元素含量，提高土壤的肥力，增加农作物的产量。
20.腐植酸钾：腐植酸钾是一种高效有机钾肥，因为其中的腐植酸是一种生物活性制剂，可提高土壤速效钾含量，减少钾的损失和固定，增加作物对钾的吸收和利用率，也具有
改良土壤、促进作物生长、提高作物抗逆能力、改善作物品质和保护农业生态环境等功能。
21.生长素：植物生长素是由具分裂和增大活性的细胞区产生的调控植物生长速度和方向的激素。其化学本质是吲哚乙酸。主要作用是使植物细胞壁松弛，从而使细胞生长伸长，在许多植物中还能增加rna和蛋白质的合成。调节植物生长，尤其能刺激茎内细胞纵向生长并抑制根内细胞横向生长的一类激素。它可影响茎的向光性和背地性生长。
22.步骤s1中：
23.优选的，矿山废弃石粉与粘合剂的质量比为100:1～10；
24.进一步优选，矿山废弃石粉与粘合剂的质量比为100:3～5，经试验发现，采用上述进一步优选粘结剂的添加量，对酸性土壤ph值的改善效果，以及对改善土壤容重的作用更佳。
25.更优选，矿山废弃石粉与粘合剂的质量比为100:5。
26.优选的，所述后处理包括粉碎整理和筛分处理，经造粒及后处理得到石粉颗粒的平均粒径为1～8mm；进一步优选，经造粒及后处理得到石粉颗粒的平均粒径为4mm。
27.步骤s2中：
28.优选的，所述酸性溶液选自盐酸溶液、硫酸溶液、硝酸溶液中的一种或多种，浓度为0.1～2.0m；
29.所述静置活化的时间为12～48h。
30.优选的：
31.所述废弃贝壳还需进行预处理，所述预处理包括洗涤和破碎；
32.废弃贝壳与水产品下脚料的质量比为1～2:5。
33.经试验发现，若在制备混合炭材料时未加入水产品下脚料与废弃贝壳复配进行碳化处理，会影响制备的土壤改良剂的改良效果。
34.步骤s3中：
35.所述绝氧环境包括通入惰性气体作为环境气氛。所述惰性气体选自本领域的常规种类，包括氮气、氦气、氖气等等。
36.优选的，所述高温炭化，温度为600～800℃，时间为1～8h。
37.经试验发现，碳化温度是影响生物炭物理化学性质的主控因素，若未选择合适的碳化温度，制备的生物炭将无法具备丰富的孔隙结构和广泛的比表面积，最终会降低其对土壤的酸性改良效果。
38.进一步优选，所述高温炭化，温度为600～700℃。
39.优选的，所述膨化处理在微纳米膨化机中进行，处理时间为2～10h；经试验发现，若不对混合炭材料进行膨化处理，会大大影响制备的土壤改良剂的酸性改良效果。优选的，步骤s4中，按重量份计，原料的组成包括：
[0040][0041]
进一步优选，按总重量为100份计，原料的组成包括：
[0042][0043]
优选的，所述废弃贝壳还需进行预处理，所述预处理包括洗涤和破碎。
[0044]
本发明还公开了根据上述的方法制备的酸性土壤改良剂。
[0045]
本发明还公开了上述的酸性土壤改良剂在改良酸性土壤中的应用，具体是在入冬前，先对污染土壤翻耕，并施酸性土壤改良剂，有效调节土壤酸化程度，达到改善土质，增加有机质的效果。
[0046]
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
[0047]
本发明的制备方法中用到的原材料废弃石粉、废弃贝壳、水产品下脚料皆为天然成分，采用这些原材料制备酸性土壤改良剂，既能解决废弃资源浪费问题，变废为宝，又可有效改善土壤问题，且不会给土壤环境带来二次危害。
[0048]
本发明中采用特殊工艺制备的酸性土壤改良剂，不仅有效降低土壤容重及土壤硬度，提高土壤的孔隙度、渗透能力等，从而改善了土壤结构；还从土壤ph值、氮、磷、钾等土壤理化性质方面分析，针对性地改善土壤ph值，有效提升土壤中有效磷、速效钾以及有机质的含量，并改善土壤电导率。且该酸性土壤改良剂原料来源广泛，安全环保，成本低，应用范围广，具有较好的经济和环境效益，可以进行大规模利用。
附图说明
[0049]
图1为实施例1中仅采用清洗、破碎处理后废弃贻贝壳的扫描电镜照片；
[0050]
图2为实施例1中采用的海藻渣原材料及经不同碳化温度处理后得到混合炭材料的扫描电镜照片；
[0051]
图3为实施例1中制备的生物炭的扫描电镜照片；
[0052]
图4为本实施例中采用的矿山废弃石粉的扫描电镜照片；
[0053]
图5为各实施例和对比例制备的不同酸性改良剂对土壤ph的影响曲线；图6为各实施例和各对比例制备的不同酸性改良剂对土壤通气度的影响曲线。
具体实施方式
[0054]
为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下结合实施例及附图对本发明作进一步的详细说明。但应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。本发明中，若非特指，所有的设备和原料均可从市场上购得或是本行业常用的，下述实施例中的方法，如无特别说明，均为本领域常规方法。
[0055]
实施例1
[0056]
s1：将10kg矿山废弃石粉与500g矿粉球团粘合剂(α淀粉提取物) 进行干法混匀，后用喷壶均匀喷洒1.5l水，经造粒机(drg系列对辊式干法挤压造粒机)干法辊压工艺技术成型，再经破碎整粒、筛分工艺，得到平均粒径为4mm的石粉颗粒。
[0057]
s2：将废弃贻贝壳表面进行清洁处理，用小刀轻轻去除表面杂质，再敲碎成小块；
[0058]
s3：将预处理后的贻贝壳与海藻渣按1：5的质量比置于0.5mol/l的盐酸溶液中24h，进行活化处理，水洗至中性，干燥；
[0059]
s4：将步骤s3中干燥后的材料置于马弗炉中处于缺氧状态，升温至 600℃，升温速率为5℃/min，保温3小时，然后自然冷却后取出即得混合炭材料；
[0060]
s5：将混合炭材料置于微纳米膨化机(hy-ph3010石墨微波膨化炉) 中进行膨化处理6h后，得到生物炭，干燥备用；
[0061]
s6：将40重量份步骤s1制备的石粉颗粒、10重量份步骤s5制备的生物炭、10重量份废弃贻贝壳(仅进行清洁、破碎处理)、15重量份牲畜粪便、20重量份腐植酸钾和5重量份生长素混合均匀，即得酸性土壤改良剂a1。
[0062]
图1为本实施例中仅采用清洗、破碎处理后的废弃贻贝壳的扫描电镜照片。
[0063]
图2中给出了本实施例中采用的海藻渣原材料(a图)及经不同温度 600℃(b图)、700℃(c图)、800℃(d图)、900℃(e图)和1000℃ (f图)碳化处理后得到的混合炭材料的扫描电镜照片；观察该图可以发现，经碳化处理后的混合炭材料拥有较好的比表面积和孔隙结构，这将有利于增加与土壤的活性接触位点，更利于改善土壤结构；但温度过高时，孔结构发生坍塌，相对比表面积减小。经bet测试可知，海藻渣原材料的比表面积为90.56m2/g，碳化温度为600℃后得到的混合炭材料的比表面积为1738m2/g，700℃碳化处理后得到的混合炭材料的比表面积为 1198m2/g，800℃碳化处理后得到的混合炭材料的比表面积为531m2/g，900℃碳化处理后得到的混合炭材料的比表面积为301.8m2/g，1000℃碳化处理后得到的混合炭材料的比表面积为814.4m2/g。
[0064]
图3为本实施例中经步骤s5后制备的生物炭的扫描电镜照片。
[0065]
本实施例中采用的矿山废弃石粉为灰黑色，泥状，含水量25～35wt％，
[0066]
图4为本实施例中采用的矿山废弃石粉的扫描电镜照片，观察可以发现，该石粉样品形貌由大小不一的颗粒组成，颗粒上有片状结构。经进一步的粒度分析可知，最细的颗粒从0.523μm开始出现，0.523～1.125μm之间(含 5个颗粒分级区间)体积百分率为3.38％，1.125～4.034μm之间(含11个颗粒分级区间)的体积百分率为13.09％，4.034～11.201μm之间(含5个颗粒分级区间)的体积百分率为14.11，11.201～31.100μm之间(含5个颗粒分级区
间)的体积百分率为18.54％，最大的颗粒百分率出现在31.100～126.652μm之间(含10个颗粒分级区间)的体积百分率为25.89％， 126.652～399.555μm之间(含8个颗粒分级区间)的体积百分率为22.89％，大于399.555μm颗粒百分率没有出现，之后的颗粒分级区间体积百分率均为0。总体来说，325目(44μm)以下体积百分率为61.12％。经ph值测试可知，本实施例中采用的矿山废弃石粉的ph值为9.06。
[0067]
对本实施例中对采用的矿山废弃石粉的成分进行了分析，取三份样品进行统计，具体成分结果见下表1。
[0068]
表1
[0069]
样品编号sio2/％cao/％k2o/％na2o/％so3/％mgo/％a63.632.983.522.560.040.32b63.683.013.522.490.0420.34c63.503.093.552.510.0420.39平均63.603.033.532.520.0410.35
[0070]
实施例2
[0071]
s1：将10kg矿山废弃石粉与100g矿粉球团粘合剂(α淀粉提取物) 进行干法混匀，后用喷壶均匀喷洒1.5l水，经造粒机(drg系列对辊式干法挤压造粒机)干法辊压工艺技术成型，再经破碎整粒、筛分工艺，得到平均粒径为1mm的石粉颗粒；
[0072]
s2：将废弃扇贝壳表面进行清洁处理，用小刀轻轻去除表面杂质，再敲碎成小块；
[0073]
s3：将预处理后的扇贝壳与虾壳按1:1的质量比置于0.5mol/l的盐酸溶液中24h进行活化处理，水洗至中性，干燥；
[0074]
s4：将干燥后的材料置于马弗炉中处于缺氧状态，升温至700℃，升温速率为10℃/min，保温3小时，然后自然冷却后取出即得混合炭材料；
[0075]
s5：将混合炭材料置于微纳米膨化机中进行膨化处理6h后，得到生物炭，干燥备用；
[0076]
s6：将50重量份步骤s1制备的石粉颗粒、18重量份步骤s5制备的生物炭、5重量份废弃扇贝壳(仅进行清洁、破碎处理)、15重量份牲畜粪便、5重量份腐植酸钾和7重量份生长素混合均匀，即得酸性土壤改良剂a2。
[0077]
实施例3
[0078]
s1：将10kg矿山废弃石粉与100g矿粉球团粘合剂(α淀粉提取物) 进行干法混匀，后用喷壶均匀喷洒1.5l水，经造粒机(drg系列对辊式干法挤压造粒机)干法辊压工艺技术成型，再经破碎整粒、筛分工艺，得到平均粒径为4mm的石粉颗粒；
[0079]
s2：将废弃马氏珠母贝壳原料表面进行清洁处理，用小刀轻轻去除表面杂质，再敲碎成小块；
[0080]
s3：将预处理后的贝壳与鱼骨按1:5的质量比置于0.5mol/l的盐酸溶液中12h，进行活化处理，水洗至中性，干燥；
[0081]
s4：将干燥后的材料置于马弗炉中处于缺氧状态，升温至700℃，升温速率为10℃/min，保温3小时，然后自然冷却后取出即得混合炭材料；
[0082]
s5：将混合炭材料置于微纳米膨化机中进行膨化处理5h，得到生物炭，干燥备用；
[0083]
s6：将40重量份步骤s1制备的石粉颗粒、10重量份步骤s5制备的生物炭、10重量份
废弃马氏珠母贝壳(仅进行清洁、破碎处理)、15重量份牲畜粪便、20重量份腐植酸钾和5重量份生长素混合均匀即得酸性土壤改良剂a3。
[0084]
实施例4
[0085]
s1：将10kg矿山废弃石粉与300g矿粉球团粘合剂(α淀粉提取物) 进行干法混匀，后用喷壶均匀喷洒1.5l水，经造粒机(drg系列对辊式干法挤压造粒机)干法辊压工艺技术成型，再经破碎整粒、筛分工艺，得到平均粒径为4mm的石粉颗粒；
[0086]
s2：将废弃贻贝壳原料表面进行清洁处理，用小刀轻轻去除表面杂质，再敲碎成小块；
[0087]
s3：将预处理后的贻贝壳与海藻渣以2:5的质量比置于0.5mol/l的盐酸溶液中12h，进行活化处理，水洗至中性，干燥；
[0088]
s4：将干燥后的材料置于马弗炉中处于缺氧状态，升温至700℃，升温速率为10℃/min，保温3小时，然后自然冷却后取出即得混合炭材料；
[0089]
s5：将混合炭材料置于微纳米膨化机中进行膨化处理5h后，得到生物炭，干燥备用；
[0090]
s6：将40重量份步骤s1制备的石粉颗粒、15重量份步骤s5制备的生物炭、10重量份废弃贻贝壳(仅进行清洁、破碎处理)、15重量份牲畜粪便、15重量份腐植酸钾和5重量份生长素混合均匀，即得酸性土壤改良剂a4。
[0091]
实施例5
[0092]
制备工艺与实施例1基本相同，区别仅在于步骤s1中，通过调整干法辊压工艺时辊皮的尺寸，制备得到平均粒径为1mm的石粉颗粒，最终可得酸性土壤改良剂a5。
[0093]
实施例6
[0094]
制备工艺与实施例1基本相同，区别仅在于步骤s1中，通过调整干法辊压工艺时辊皮的尺寸，制备得到平均粒径为8mm的石粉颗粒，最终可得酸性土壤改良剂a6。
[0095]
实施例7
[0096]
制备工艺与实施例1基本相同，区别仅在于步骤s1中，通过调整粘合剂的添加量，制备得到粘合剂添加量为1wt％的石粉颗粒，最终可得酸性土壤改良剂a7。
[0097]
对比例1
[0098]
制备工艺与实施例1基本相同，区别仅在于未对矿山废弃石粉进行造粒处理，并直接以40重量份的矿山废弃石粉代替等质量的平均粒径为 4mm的石粉颗粒。此时，制备得到酸性土壤改良剂为d1。
[0099]
对比例2
[0100]
步骤s1～s2与实施例1中完全相同；
[0101]
s3：将预处理后的贻贝壳置于0.5mol/l的盐酸溶液中24h，进行活化处理，水洗至中性，干燥；
[0102]
s4：将干燥后的材料置于马弗炉中处于缺氧状态，升温至600℃，升温速率为5℃/min，保温3小时，然后自然冷却后取出得炭材料；
[0103]
s5：将炭材料置于微纳米膨化机中进行膨化处理6h后得到生物炭，干燥备用；
[0104]
s6：将40重量份步骤s1制备的石粉颗粒、10重量份步骤s5制备的生物炭、10重量份废弃贻贝壳(仅进行清洁、破碎处理)、15重量份牲畜粪便、20重量份腐植酸钾和5重量份生
长素混合均匀，制备得到的为酸性土壤改良剂d2。
[0105]
对比例3
[0106]
制备工艺与实施例1基本相同，区别仅在于步骤s4制备的混合炭材料未进行膨化处理，并直接以10重量份的混合炭材料代替等质量的生物炭。此时，制备得到的为酸性土壤改良剂d3。
[0107]
对比例4
[0108]
步骤s1与实施例1中相同；
[0109]
s2：将1kg的海藻渣置于0.5mol/l的盐酸溶液中活化处理24h，水洗至中性，干燥；
[0110]
s3：将干燥后的材料置于马弗炉中处于缺氧状态，升温至600℃，升温速率为5℃/min，保温3小时，然后自然冷却后取出即得炭材料；
[0111]
s4：将40重量份步骤s1制备的石粉颗粒、5重量份步骤s3制备的炭材料、20重量份废弃贻贝壳(仅进行清洁、破碎处理)、15重量份牲畜粪便、15重量份腐植酸钾和5重量份生长素混合均匀，制备得到的为酸性土壤改良剂d4。
[0112]
对比例5
[0113]
制备工艺与实施例1基本相同，区别仅在于步骤s6中，将40重量份步骤s1制备的石粉颗粒、20重量份步骤s5制备的生物炭、15重量份牲畜粪便、20重量份腐植酸钾和5重量份生长素混合均匀，即得酸性土壤改良剂d5。
[0114]
对比例6
[0115]
制备工艺与实施例1基本相同，区别仅在于步骤s4中混合炭材料制备的碳化温度为1000℃，得到的为酸性土壤改良剂d6。
[0116]
对比例7
[0117]
s1：将废弃贻贝壳表面进行清洁处理，用小刀轻轻去除表面杂质，再敲碎成小块；
[0118]
s2：将预处理后的贻贝壳与海藻渣按1:5的质量比置于0.5mol/l的盐酸溶液中24h，进行活化处理，水洗至中性，干燥；
[0119]
s3：将步骤s3中干燥后的材料置于马弗炉中处于缺氧状态，升温至 600℃，升温速率为5℃/min，保温3小时，然后自然冷却后取出即得混合炭材料；
[0120]
s4：将混合炭材料置于微纳米膨化机(hy-ph3010石墨微波膨化炉) 中进行膨化处理6h后，得到生物炭，干燥备用；
[0121]
s5：将40重量份的石粉、10重量份步骤s4制备的生物炭、10重量份废弃贻贝壳(仅进行清洁、破碎处理)、15重量份牲畜粪便、20重量份腐植酸钾和5重量份生长素混合均匀；
[0122]
s6：将10kg混合样品与500g矿粉球团粘合剂(α淀粉提取物)进行干法混匀，后用喷壶均匀喷洒1.5l水，经造粒机(drg系列对辊式干法挤压造粒机)干法辊压工艺技术成型，再经破碎整粒、筛分工艺，得到平均粒径为4mm的混合样品颗粒，即得酸性土壤改良剂d7。
[0123]
性能测试：酸性土壤改良实验
[0124]
所取土样地块为无作物种植的空白地块，土壤的ph值为3.9
±
0.3，将所采集土样自然风干后剔除石块等杂物，过2mm尼龙筛后装入自封袋于 4℃条件下保存备用。
[0125]
采用盆栽盆进行空白土壤培养，每盆装土3kg。处理设置3次重复，将土壤与酸性土壤改良剂(质量比50：1)均匀混合后装盆。在试验期间平均每隔2～4d补充一次去离子水，采用称重法保持土壤含水量为20％，保证土壤表面微微湿润；试验处理后第25d，使用长为
300mm、直径为 15mm的圆柱形取土钻垂直插入土壤取样，每盆随机取样5个，检测所取土样的ph值，同时检测所取土样的基本化学性质。
[0126]
(1)不同酸性改良剂对土壤ph的影响
[0127]
土壤ph值又称土壤酸碱度，土壤酸碱度是土壤重要的基本性质之一，是土壤形成和熟化培肥过程的一个指标。各种植物都有其适宜的ph范围，超过这个范围生长即受阻。根据我国土壤地带性分布规律，将土壤的酸碱度分为五级属性在实际应用上较为合适。五级酸碱度分别为：强酸性 (ph《5.0)、酸性(ph5.0～6.5)、中性(ph6.5～7.5)、碱性(ph7.5～8.5)、强碱性(ph》8.5)。在国内，大部分地块土壤多为酸性土和中性土。
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图5中给出了加入不同酸性改良剂后该酸性土壤的ph值，以及对照组(ck)的ph值。
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(2)不同酸性改良剂对土壤养分的影响
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土壤ec值指的是土壤电导率，土壤ec值是测定土壤水溶盐的指标，而土壤水溶盐是表层土壤中可被植物迅速利用的无机营养物质的一个重要指标，是判定土壤中盐类离子是否限制作物生长的因素。ec值一般在 0.4～2之间，基质中可溶性盐含量(ec值)过高，可能会形成反渗透压，将根系中的水分置换出来，使根尖变褐或者干枯。基质湿度的波动会使可溶性盐含量过高的问题进一步恶化，植株根系损伤严重，无法吸收水分和营养，导致植株出现萎蔫、黄化、组织坏死或植株矮小等症状。ec值过高也会增大由绵腐病菌引起的根腐病的发生几率。
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土壤全钾的含量只能说明土壤钾总贮量的丰缺，不能说明对当季作物的供钾情况。一般土壤中全钾并不少，但速效性钾则仅20～200mgkg-1
k，远远少于全钾量(华北平原耕层土壤全钾大约在1.7～2.2％k，或2.0～2.6％k) 需测定其钾肥的施用量，土壤速效钾的测定是很有意义的。土壤速效钾(k) 含量(毫克/千克)的丰缺标准是：《30为极低；30～60为低；60～100为中等；100～160为高；》160为极高。下表2中给出了酸性土壤以及加入不同酸性改良剂后的土壤的基本化学性质。
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表2
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由表2可以看出，土壤中施入改良剂后，不同处理间土壤养分发生了变化，与未改良的酸性土壤相比，随着改良剂的添加，可以改善土壤中的电导率。随着改良剂的添加，土壤中速效磷的含量也呈增加趋势，其中 a1处理的土壤中速效磷含量增加到28.7
±
0.4，比空白组增加约22 (mg
·
kg-1
)，各实施例的数值均有显著增长，对比例的数值也有所增长，但处理间差异不明显。随着改良剂的施加，土壤中速效钾的含量显著增加，其中a1处理的土壤中速效钾含量比空白组增加了约180mg
·
kg-1
，呈显著水平。相比空白组，有机质含量随改良剂的施加呈上升趋势，除了对比例 7外，各处理间差异不明显。
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(3)不同酸性改良剂对土壤通气度的影响
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土壤通气度采用环刀法测定：土壤样品采集采用环刀法，在标准地内用s形取样法选取环境因子相对一致的采样点土层，并做好标记，用于土壤物理性质的测定，重复三次测
样。
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图6中给出了不同酸性改良剂对土壤通气度的影响，由图6可知，与空白组相比，不同改良剂处理的土壤通气度呈不同程度的增加趋势，说明施用改良剂的差异足以引起土壤通气度显著变化，随着改良剂的施加，均能使通气度呈上升趋势，且石粉经造粒后能在土壤中保持较好的颗粒度，且添加的贻贝壳骨架材料能维持长期的稳定性，土壤结构改良的持续性较好。
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综上所述，实施例1可以发挥最优的酸性土壤改善作用，不仅能有效增加酸性土壤的ph，且能发挥石粉颗粒、贻贝壳在土壤中的骨架支撑作用，作为一种较好的土壤蓬松结构物，还能有效增加活性成分与土壤的接触面积，更好地完成营养成分的输送。