一種腐植酸鹽堿地改良劑及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及土壤調(diào)理劑，具體涉及鹽堿地改良劑，更具體的說是一種以低階煤為主要制備的腐植酸鹽堿地改良劑及其制備方法；所要解決的技術(shù)問題是提供一種能夠當(dāng)季提高鹽堿地作物成活率和產(chǎn)量以及明顯改善土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)的腐植酸鹽堿地改良劑以及制備該腐植酸鹽堿地改良劑的方法；采用的技術(shù)方案為：一種腐植酸鹽堿地改良劑，包括如下重量分配比的原料：低階煤100份、尿素5-10份、磷礦粉10-15份、黃腐酸植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑1-3份；按照如下方法制備：將所述原料混合后，共同研磨成粉狀，使原料混合均勻得到混合粉料，混合粉料在超聲波作用下，常溫下反應(yīng)時(shí)間8-15分鐘，將反應(yīng)后的粉料經(jīng)造粒、烘干，制成腐植酸鹽堿地改良劑。
【專利說明】一種腐植酸鹽堿地改良劑及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及土壤調(diào)理劑，具體涉及鹽堿地改良劑，更具體的說是一種以低階煤為主要制備的腐植酸鹽堿地改良劑及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]腐植酸類土壤改良劑和腐植酸類肥料一般均認(rèn)為具有對(duì)土壤肥力和土壤結(jié)構(gòu)具有改增強(qiáng)或良作用。現(xiàn)在，腐植酸類肥料種類繁多，腐植酸類土壤改良劑也是品種眾多，其中，腐植酸在鹽堿地改良劑中的應(yīng)用即是一個(gè)重要的課題。目前對(duì)于腐植酸的應(yīng)用多是將其改性制成腐植酸銨等可溶性產(chǎn)品，再進(jìn)一步加以利用。也有直接采用腐植酸的，如許多鹽堿地改良劑就是直接加入低階煤制成；這種做法雖然表面上增加了土壤的有機(jī)質(zhì)含量，但實(shí)際上對(duì)于土壤的肥力沒有或短期內(nèi)沒有實(shí)際作用。
[0003]腐植酸肥料之所以當(dāng)季效果差，肥效不理想，主要原因是腐植酸不溶于水。水溶性腐植酸一般指黃腐酸，或者腐植酸、硝基腐植酸和黃腐酸的I價(jià)鹽可溶解在水中的部分，而天然腐植酸中的可溶性成分含量很少，現(xiàn)有人工轉(zhuǎn)化的方法中也沒有能夠直接將腐植酸轉(zhuǎn)化成可溶解腐植酸而不是氧化再生或轉(zhuǎn)化為腐植酸鹽的。
[0004]低階煤是煤炭腐植酸的主要來源。我國具有豐富的煤炭資源，總儲(chǔ)量約為6000億噸，其中1/3左右為低階煤，其中約有泥炭50億噸，褐煤1265億噸，風(fēng)化煤600億噸。低階煤也被稱為劣質(zhì)煤，發(fā)熱量偏低，沒有燃燒價(jià)值，使其不適于作動(dòng)力燃料，在煤礦開采中常被作為廢棄物。低階煤是 煤轉(zhuǎn)化及化學(xué)加工利用的重要原料?，F(xiàn)有技術(shù)中對(duì)于低階煤的利用，主要將其作為煉焦、煉油、氣化、低溫干餾及化學(xué)工業(yè)等的原料，其中煉焦、煉油、氣化、低溫干餾等提質(zhì)過程對(duì)于低階煤的利用并不徹底，均會(huì)對(duì)環(huán)境造成不同程度的污染。
[0005]我國鹽堿地5.2億畝，2.6億畝潛在鹽潰化土壤，即利用不當(dāng)會(huì)造成次生鹽堿地。我國鹽堿地面積較大的地區(qū)新疆、內(nèi)蒙古、甘肅、東北地區(qū)也是富含低階煤地區(qū)，可以因地制宜，符合肥料工業(yè)的運(yùn)輸半徑規(guī)則，易于大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。其它鹽堿地改良劑通過添加生物質(zhì)、蓄禽糞便有可能導(dǎo)致土壤的污染，并且不宜于大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，所要解決的技術(shù)問題是提供一種能夠當(dāng)季提高鹽堿地作物成活率和產(chǎn)量以及明顯改善土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)的腐植酸鹽堿地改良劑以及制備該腐植酸鹽堿地改良劑的方法。該鹽堿地改良劑中由于含有大量容易被作物吸收的可溶性腐植酸成分，可溶性腐植酸成分同時(shí)將作物所需營養(yǎng)成分帶入作物體內(nèi)，能夠提高作物的抗逆性及營養(yǎng)吸收能力，從而提高鹽堿地作物的當(dāng)季成活率和產(chǎn)量。
[0007]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案為:
一種腐植酸鹽堿地改良劑，包括如下重量分配比的原料:低階煤100份、尿素5-10份、磷礦粉10-15份、黃腐酸植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑1-3份。
[0008]所述低階煤為風(fēng)化煤、褐煤或泥炭，所述低階煤的腐植酸含量最好為30-60%。[0009]所述腐植酸鹽堿地改良劑的制備方法為:將所述原料混合后，共同研磨成粉狀，使原料混合均勻得到混合粉料，混合粉料在超聲波作用下，常溫下反應(yīng)時(shí)間8-15分鐘，將反應(yīng)后的粉料經(jīng)造粒、烘干，制成腐植酸鹽堿地改良劑。
[0010]所述原料混合后,研磨至80-100目。
[0011]所述腐植酸鹽堿地改良劑的更優(yōu)的制備方法為:將所述低階煤、尿素和磷礦粉共同粉碎混勻后，在超聲波作用下，常溫下反應(yīng)4-8分鐘，然后依次加入碳酸氫銨和黃腐酸植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑，混合均勻后，再次在超聲波作用下，常溫下反應(yīng)2-8分鐘，將反應(yīng)后的粉料經(jīng)造粒、烘干，制成腐植酸鹽堿地改良劑。
[0012]所述低階煤、尿素和磷礦粉粉碎至80-100目。
[0013]與現(xiàn)有技術(shù)相比本發(fā)明具有以下有益效果。
[0014]1、本發(fā)明的腐植酸鹽堿地改良劑制備方法采用粉狀物料超聲空化反應(yīng)法，原料之間發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，使低階煤中的腐植酸轉(zhuǎn)化為可溶性腐植酸，得到的腐植酸改良劑產(chǎn)品中，可溶性腐植酸的含量占腐植酸總量的比重高達(dá)70%以上；可溶性腐植酸與氮元素和磷元素螯合，形成易于被植物吸收和運(yùn)輸?shù)尿系万狭住Ｔ诓徊捎贸暡栈臈l件下，最終得到的產(chǎn)品中，可溶性腐植酸的含量也能達(dá)到30%以上。
[0015]2、本發(fā)明的腐植酸鹽堿地改良劑可以與種子同時(shí)播種；也可以移苗栽種時(shí)，隨苗穴施；或撒播到水稻田。水溶性腐植酸極易被植物根系快速吸收，提高植物的抗逆(干旱、凍害、鹽害)能力。腐植酸獨(dú)特的大分子網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)能夠有效的減少鈉離子對(duì)作物的傷害，提高作物餓的抗逆性，這是固化在低階煤中的腐植酸無法做到的。同時(shí)腐植酸可以蓄水、保水、緩慢釋放氮肥和磷肥，為植物提供水分和營養(yǎng)的同時(shí)，有效改善土壤環(huán)境，形成適宜于微生物繁殖的環(huán)境，從而進(jìn)一步改善土壤微生物系統(tǒng)，改善土壤結(jié)構(gòu)。
[0016]3、本發(fā)明的腐植酸鹽堿地改良劑并不直接采用腐植酸銨作為原料，且最終產(chǎn)品中腐植酸銨的含量也極少，主要是可溶性的腐植酸分子及其與氮元素和磷元素的螯合物，減少了氮肥肥的揮發(fā)與流失；使磷礦粉中的磷形成有效磷，腐植酸磷的向植物的遷移能力遠(yuǎn)高于無機(jī)磷，與傳統(tǒng)腐植酸肥料區(qū)別非常大；并且本發(fā)明的腐植酸鹽堿地改良劑由于將腐植酸分子進(jìn)行了轉(zhuǎn)化，與傳統(tǒng)直接添加腐植酸相比，極大的提高了腐植酸的利用率，對(duì)于改善鹽堿地的土壤環(huán)境作用更大、效果更好。
【具體實(shí)施方式】
[0017]以下結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
[0018]實(shí)施例1
一種腐植酸鹽堿地改良劑，包括如下重量分配比的原料:低階煤100份、尿素9份、碳酸氫銨8份，磷礦粉15份、黃腐酸植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑3份；
采用如下方法制備:
將所述低階煤、尿素和磷礦粉共同粉碎至85目，混勻后，在超聲波作用下，常溫下反應(yīng)5分鐘，然后依次加入碳酸氫銨和黃腐酸植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑，混勻后，再次在超聲波作用下，常溫下反應(yīng)2分鐘，將反應(yīng)后的粉料經(jīng)造粒、烘干，制成腐植酸鹽堿地改良劑。
[0019]實(shí)施例2
一種腐植酸鹽堿地改良劑，包括如下重量分配比的原料:低階煤100份、尿素7份、碳酸氫銨7份，磷礦粉14份、黃腐酸植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑3份；
采用如下方法制備:
將所述原料混合后，共同研磨至80目，使原料混合均勻得到混合粉料，混合粉料在超聲波作用下，常溫下反應(yīng)時(shí)間10分鐘，將反應(yīng)后的粉料經(jīng)造粒、烘干，制成腐植酸鹽堿地改良劑。
[0020]實(shí)施例3
一種腐植酸鹽堿地改良劑，包括如下重量分配比的原料:低階煤100份、尿素6份、碳酸氫銨5份，磷礦粉11份、黃腐酸植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑2份；
采用如下方法制備:
將所述低階煤、尿素和磷礦粉共同粉碎至95目，混勻后，在超聲波作用下，常溫下反應(yīng)8分鐘，然后依次加入碳酸氫銨和黃腐酸植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑，混勻后，再次在超聲波作用下，常溫下反應(yīng)8分鐘，將反應(yīng)后的粉料經(jīng)造粒、烘干，制成腐植酸鹽堿地改良劑。
[0021]實(shí)施例4
一種腐植酸鹽堿地改良劑，包括如下重量分配比的原料:低階煤100份、尿素5份、碳酸氫銨8份，磷礦粉10份、黃腐酸植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑1份；
采用如下方法制備:
將所述低階煤、尿素和磷礦粉共同粉碎至80目，混勻后，在超聲波作用下，常溫下反應(yīng)4分鐘，然后依次加入碳酸氫銨和黃腐酸植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑，混勻后，再次在超聲波作用下，常溫下反應(yīng)6分鐘，將反應(yīng)后的粉料經(jīng)`造粒、烘干，制成腐植酸鹽堿地改良劑。
[0022]實(shí)施例5
一種腐植酸鹽堿地改良劑，包括如下重量分配比的原料:低階煤100份、尿素8份、碳酸氫銨10份，磷礦粉15份、黃腐酸植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑2份；
采用如下方法制備:
將所述原料混合后，共同研磨至90目，使原料混合均勻得到混合粉料，混合粉料在超聲波作用下，常溫下反應(yīng)時(shí)間15分鐘，將反應(yīng)后的粉料經(jīng)造粒、烘干，制成腐植酸鹽堿地改良劑。
[0023]實(shí)施例6
一種腐植酸鹽堿地改良劑，包括如下重量分配比的原料:低階煤100份、尿素10份、碳酸氫銨10份，磷礦粉12份、黃腐酸植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑3份；
采用如下方法制備:
將所述原料混合后，共同研磨至100目，使原料混合均勻得到混合粉料，混合粉料在超聲波作用下，常溫下反應(yīng)時(shí)間8分鐘，將反應(yīng)后的粉料經(jīng)造粒、烘干，制成腐植酸鹽堿地改良劑。
[0024]實(shí)驗(yàn)一
鹽脅迫下腐植酸鹽堿地改良劑對(duì)玉米幼苗的影響
挑選籽粒大小相當(dāng)?shù)挠衩鬃蚜＃謩e用蒸餾水和400 mg/kg腐植酸鹽堿地改良劑浸種24h，以含有不同濃度NaCl的Hoagland’ s營養(yǎng)液為基礎(chǔ)培養(yǎng)液，在人工氣候培養(yǎng)箱(海爾設(shè)備有限公司生產(chǎn)BHRQH-300H)，20°C黑暗中培養(yǎng)24h后置于溫度為25/15°C，光照66%，12h/ d的培養(yǎng)箱內(nèi)培養(yǎng)。每天觀察發(fā)芽數(shù)(以胚芽長(zhǎng)超過3mm為發(fā)芽標(biāo)準(zhǔn))，計(jì)算種子發(fā)芽率、發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽指數(shù)、活力指數(shù)。
[0025]計(jì)算公式如下:
種子萌發(fā)率=(7天內(nèi)已發(fā)芽的種子數(shù)/全部種子數(shù))X 100%
發(fā)芽勢(shì)=(3天內(nèi)已發(fā)芽的種子數(shù)/全部種子數(shù))X 100%
發(fā)芽指數(shù)(Cl) = Σ (Ct / Dt)
式中:Cl:發(fā)芽指數(shù) Σ:總和 Ct:為在t天的發(fā)芽數(shù)Dt:為發(fā)芽日數(shù)
活力指數(shù)(VI)= CIXS
式中:S —定時(shí)期(7天)內(nèi)幼苗長(zhǎng)度(Cm)
恢復(fù)萌發(fā)率=(去脅迫后種子萌發(fā)數(shù)/剩余種子數(shù))X 100%
幼苗的高度用直尺測(cè)定，用直線截獲法測(cè)定根系長(zhǎng)度。
[0026]鹽脅迫下玉米的發(fā)芽率、發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽指數(shù)和活力指數(shù)如表1所示，無論是在正常
環(huán)境中還是鹽脅迫下，腐植酸鹽堿地改良劑浸種的玉米，都是上述各種指標(biāo)高于水浸種的
玉米。腐植酸鹽堿地改良劑浸種，可以提高萌發(fā)期玉米在正常條件和鹽脅迫下玉米的萌發(fā)
和生長(zhǎng)。提高萌發(fā)期玉米在鹽脅迫下的耐鹽性。
【權(quán)利要求】
1.一種腐植酸鹽堿地改良劑，其特征在于包括如下重量分配比的原料:低階煤100份、尿素5-10份、碳酸氫銨5-10份，磷礦粉10-15份、黃腐酸植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑1-3份。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種腐植酸鹽堿地改良劑，其特征在于所述低階煤為風(fēng)化煤、褐煤或泥炭。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種腐植酸鹽堿地改良劑，其特征在于所述低階煤的腐植酸含量為30-60%。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種腐植酸鹽堿地改良劑的制備方法，其特征在于包括如下步驟:將所述原料混合后，共同研磨成粉狀，使原料混合均勻得到混合粉料，混合粉料在超聲波作用下，常溫下反應(yīng)時(shí)間8-15分鐘，將反應(yīng)后的粉料經(jīng)造粒、烘干，制成腐植酸鹽堿地改良劑。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種腐植酸鹽堿地改良劑的制備方法，其特征在于:所述原料混合后，研磨至80-100目。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種腐植酸鹽堿地改良劑的制備方法，其特征在于包括如下步驟:將所述低階煤、尿素和磷礦粉共同粉碎混勻后，在超聲波作用下，常溫下反應(yīng)4-8分鐘，然后依次加入碳酸氫銨和黃腐酸植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑，混合均勻后，再次在超聲波作用下，常溫下反應(yīng)2-8分鐘，將反應(yīng)后的粉料經(jīng)造粒、烘干，制成腐植酸鹽堿地改良劑。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種腐植酸鹽堿地改良劑的制備方法，其特征在于:所述低階煤、尿素和磷礦粉粉碎至 80-100目。
【文檔編號(hào)】C05G3/04GK103553808SQ201310546681
【公開日】2014年2月5日 申請(qǐng)日期:2013年11月7日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月7日
【發(fā)明者】張彩鳳, 高宇 申請(qǐng)人:太原師范學(xué)院