本發(fā)明涉及一種南方坡地酸性土壤改良劑的制備方法，屬于土壤改良劑技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

南方坡地的土壤類型主要為紅壤、赤紅壤、磚紅壤等，經(jīng)過長(zhǎng)期的自然因素和人為因素的綜合作用，這些土壤的性狀雖然有了明顯的改善，但仍然存在許多問題。一是土壤酸性較強(qiáng)；二是土壤有機(jī)質(zhì)含量低，土壤肥力差；三是土壤質(zhì)地粘重，結(jié)構(gòu)不良，物理性質(zhì)差。當(dāng)土壤值較低時(shí)活性鐵、鋁不僅對(duì)作物生長(zhǎng)產(chǎn)生直接影響，還容易與磷元素結(jié)合成難溶的磷酸鐵鋁，降低磷素的有效性，Ca²⁺、Mg²⁺、NH⁴⁺等陽(yáng)離子在酸性條件下也會(huì)大量流失，導(dǎo)致作物缺乏所需營(yíng)養(yǎng)元素。這都嚴(yán)重制約了土壤生產(chǎn)潛力的發(fā)揮，為此，許多學(xué)者對(duì)土壤改良劑在南方旱坡耕地上的應(yīng)用開展了研究，應(yīng)用的改良劑有多元酸性調(diào)理劑、營(yíng)養(yǎng)型酸性調(diào)理劑等，種植各種不同的作物，研究結(jié)果表明，施用土壤改良劑后，能顯著改善南方旱坡耕地普遍存在的酸、毒、瘠、漏、板、蝕等多種障礙因素，為提高南方旱坡耕地生產(chǎn)力提供了有力的手段。

而目前常見的土壤改良劑多是化學(xué)合成的高分子聚合物類改良劑，生物降解性差，容易造成二次污染，并且功能單一，僅具有保濕、增肥、調(diào)節(jié)土壤酸堿性中的某一單一功能，無法補(bǔ)充土壤中流失營(yíng)養(yǎng)元素的缺陷。

因此，發(fā)明一種多功能、可補(bǔ)充土壤營(yíng)養(yǎng)元素且容易生物降解的新型土壤改良劑，對(duì)南方坡地土壤的改良具有積極作用。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明主要解決的技術(shù)問題，針對(duì)目前常見的土壤改良劑多是化學(xué)合成類改良劑，生物降解性差，容易造成二次污染，并且功能單一，僅具有保濕、增肥、調(diào)節(jié)土壤酸堿性中的某一單一功能，無法補(bǔ)充土壤中流失營(yíng)養(yǎng)元素的缺陷。提供了一種將脫硫灰和鉀長(zhǎng)石煅燒制得基體，再將甘蔗渣微波裂解，最后和荔枝多糖復(fù)配制得土壤改良劑的方法。本發(fā)明利用脫硫灰、鉀長(zhǎng)石和石灰石煅燒生成酸溶性的微量元素氧化物，并且可產(chǎn)生堿性物質(zhì)中和酸性土壤，再以磷酸和甘蔗渣中纖維素表面的羥基發(fā)生酯化反應(yīng)，形成有機(jī)磷酸酯賦予改良劑緩慢釋放磷肥的潛力，而紅壤本身具有固體酸的特性，可以和裂解產(chǎn)物發(fā)生化學(xué)結(jié)合，吸附和滯留酚類物質(zhì)形成具有高陽(yáng)離子交換量的有機(jī)無機(jī)復(fù)合體，增強(qiáng)改良劑的保肥性能，同時(shí)增強(qiáng)土壤的緩沖性能，最后荔枝多糖分子鏈上的羥基和土壤表面的氧原子間形成氫鍵，將互相分散的土粒膠結(jié)在一起形成親水性土壤團(tuán)聚體，使土壤保水性增強(qiáng)，同時(shí)甘蔗渣裂解物疏松的結(jié)構(gòu)可以起到疏松土壤的作用，具有廣闊的應(yīng)用前景。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：

（1）將鉀長(zhǎng)石、脫硫灰和石灰石按質(zhì)量比為2:1:1依次浸入沼氣液中浸泡10～12h后取出，立即用液氮噴淋冷凍3～5min并轉(zhuǎn)入球磨機(jī)中研磨20～30min后出料，收集得到混合顆粒，再將混合顆粒放入馬弗爐中，加熱升溫至900～1000℃，保溫焙燒1～2h，得到土壤改良劑基體，備用；

（2）稱取500～600g甘蔗渣裝入陶瓷罐中，再向陶瓷罐中加入1～2L質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的磷酸溶液，用磁力攪拌器以300～400r/min轉(zhuǎn)速攪拌混合均勻，過濾得到潤(rùn)濕后的甘蔗渣，將潤(rùn)濕后的甘蔗渣平鋪在竹篩中，再向甘蔗渣表面均勻的撒入500～600g過200目篩的紅壤，使甘蔗渣表面均勻的裹上紅壤顆粒；

（3）將上述包裹紅壤得甘蔗渣裝入石英裂解反應(yīng)爐中，以900W的微波功率在400～500℃下保溫裂解40～50min，裂解結(jié)束后過濾去除裂解液，得到裂解渣，放入真空干燥箱在50～60℃下干燥2～3h，得改性甘蔗渣，備用；

（4）稱取1～2kg荔枝肉放入勻漿機(jī)中粉碎15～20min，將得到的荔枝勻漿裝入陶瓷酶解罐中，再向酶解罐中加入荔枝勻漿質(zhì)量2%的纖維素酶、荔枝勻漿質(zhì)量2%的果膠酶和荔枝勻漿質(zhì)量5%的中性蛋白酶，攪拌均勻后在35～45℃下酶解5～7h，得到酶解物；

（5）將上述酶解物移入油浴鍋中，在100～120℃下滅酶20～30min后用離心機(jī)以3000～4000r/min轉(zhuǎn)速離心處理10～15min，分離去除下層沉淀，得到上層液，即為荔枝多糖液；

（6）按重量份數(shù)計(jì)、稱取10～20份步驟（1）備用的土壤改良劑基體、15～25份步驟（3）備用的改性甘蔗渣、40～50份上述荔枝多糖液依次裝入反應(yīng)釜中，常溫?cái)嚢杈鶆虻玫酵寥栏牧紕┗?，再向反?yīng)釜中加入土壤改良劑基料質(zhì)量1%的硅烷偶聯(lián)劑KH-550，加熱升溫至70～80℃，以300～400r/min轉(zhuǎn)速攪拌反應(yīng)6～8h后出料，將得到的物料冷凍干燥后粉碎成粒徑為1～2mm的顆粒，裝袋即得南方坡地土壤改良劑。

本發(fā)明的應(yīng)用方法是：將本發(fā)明的制得的土壤改良劑按施用量為100～200kg/畝均勻播撒在待改良土壤表面，播撒完畢后用翻耕機(jī)對(duì)土壤進(jìn)行翻耕，翻耕深度控制在20～25cm，并每隔5～7個(gè)月使用一次，共施用3～5次，待酸性土壤恢復(fù)中性，即可完成改良。經(jīng)檢測(cè)，施用本發(fā)明制得的土壤改良劑后，土壤容重較原先下降了0.05～0.07g/cm³，同時(shí)提高肥料利用率55～60%，具有較好的保水節(jié)肥作用，且使用本發(fā)明土壤改良劑改良的土壤在恢復(fù)耕種后，使農(nóng)作物中營(yíng)養(yǎng)成分含量提高了8～10%，使種植的農(nóng)作物增產(chǎn)25～30%。

本發(fā)明的有益效果：

（1）本發(fā)明制得的土壤改良劑可以將酸性土壤調(diào)節(jié)至正常水準(zhǔn)，并且能使土壤疏松透氣；

（2）本發(fā)明制得的土壤改良劑能夠補(bǔ)充土壤中流失的鉀、鈣等營(yíng)養(yǎng)元素，并且增加土壤緩沖性能，使其保肥性增強(qiáng)；

（3）本發(fā)明制得的土壤改良劑容易生物降解，不會(huì)產(chǎn)生二次污染，并且功能多樣，即具有保濕保肥的功效，又能調(diào)節(jié)土壤酸堿度，還能補(bǔ)充土壤中流失的營(yíng)養(yǎng)元素，具有廣闊的應(yīng)用前景。

具體實(shí)施方式

將鉀長(zhǎng)石、脫硫灰和石灰石按質(zhì)量比為2:1:1依次浸入沼氣液中浸泡10～12h后取出，立即用液氮噴淋冷凍3～5min并轉(zhuǎn)入球磨機(jī)中研磨20～30min后出料，收集得到混合顆粒，再將混合顆粒放入馬弗爐中，加熱升溫至900～1000℃，保溫焙燒1～2h，得到土壤改良劑基體，備用；稱取500～600g甘蔗渣裝入陶瓷罐中，再向陶瓷罐中加入1～2L質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的磷酸溶液，用磁力攪拌器以300～400r/min轉(zhuǎn)速攪拌混合均勻，過濾得到潤(rùn)濕后的甘蔗渣，將潤(rùn)濕后的甘蔗渣平鋪在竹篩中，再向甘蔗渣表面均勻的撒入500～600g過200目篩的紅壤，使甘蔗渣表面均勻的裹上紅壤顆粒；將上述包裹紅壤得甘蔗渣裝入石英裂解反應(yīng)爐中，以900W的微波功率在400～500℃下保溫裂解40～50min，裂解結(jié)束后過濾去除裂解液，得到裂解渣，放入真空干燥箱在50～60℃下干燥2～3h，得改性甘蔗渣，備用；稱取1～2kg荔枝肉放入勻漿機(jī)中粉碎15～20min，將得到的荔枝勻漿裝入陶瓷酶解罐中，再向酶解罐中加入荔枝勻漿質(zhì)量2%的纖維素酶、荔枝勻漿質(zhì)量2%的果膠酶和荔枝勻漿質(zhì)量5%的中性蛋白酶，攪拌均勻后在35～45℃下酶解5～7h，得到酶解物；將上述酶解物移入油浴鍋中，在100～120℃下滅酶20～30min后用離心機(jī)以3000～4000r/min轉(zhuǎn)速離心處理10～15min，分離去除下層沉淀，得到上層液，即為荔枝多糖液；按重量份數(shù)計(jì)、稱取10～20份備用的土壤改良劑基體、15～25份備用的改性甘蔗渣、40～50份上述荔枝多糖液依次裝入反應(yīng)釜中，常溫?cái)嚢杈鶆虻玫酵寥栏牧紕┗?，再向反?yīng)釜中加入土壤改良劑基料質(zhì)量1%的硅烷偶聯(lián)劑KH-550，加熱升溫至70～80℃，以300～400r/min轉(zhuǎn)速攪拌反應(yīng)6～8h后出料，將得到的物料冷凍干燥后粉碎成粒徑為1～2mm的顆粒，裝袋即得南方坡地土壤改良劑。

實(shí)例1

將鉀長(zhǎng)石、脫硫灰和石灰石按質(zhì)量比為2:1:1依次浸入沼氣液中浸泡10h后取出，立即用液氮噴淋冷凍3min并轉(zhuǎn)入球磨機(jī)中研磨20min后出料，收集得到混合顆粒，再將混合顆粒放入馬弗爐中，加熱升溫至900℃，保溫焙燒1h，得到土壤改良劑基體，備用；稱取500g甘蔗渣裝入陶瓷罐中，再向陶瓷罐中加入1L質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的磷酸溶液，用磁力攪拌器以300r/min轉(zhuǎn)速攪拌混合均勻，過濾得到潤(rùn)濕后的甘蔗渣，將潤(rùn)濕后的甘蔗渣平鋪在竹篩中，再向甘蔗渣表面均勻的撒入500g過200目篩的紅壤，使甘蔗渣表面均勻的裹上紅壤顆粒；將上述包裹紅壤得甘蔗渣裝入石英裂解反應(yīng)爐中，以900W的微波功率在400℃下保溫裂解40min，裂解結(jié)束后過濾去除裂解液，得到裂解渣，放入真空干燥箱在50℃下干燥2h，得改性甘蔗渣，備用；稱取1kg荔枝肉放入勻漿機(jī)中粉碎15min，將得到的荔枝勻漿裝入陶瓷酶解罐中，再向酶解罐中加入荔枝勻漿質(zhì)量2%的纖維素酶、荔枝勻漿質(zhì)量2%的果膠酶和荔枝勻漿質(zhì)量5%的中性蛋白酶，攪拌均勻后在35℃下酶解5h，得到酶解物；將上述酶解物移入油浴鍋中，在100℃下滅酶20min后用離心機(jī)以3000r/min轉(zhuǎn)速離心處理10min，分離去除下層沉淀，得到上層液，即為荔枝多糖液；按重量份數(shù)計(jì)、稱取10份備用的土壤改良劑基體、15份備用的改性甘蔗渣、40份上述荔枝多糖液依次裝入反應(yīng)釜中，常溫?cái)嚢杈鶆虻玫酵寥栏牧紕┗?，再向反?yīng)釜中加入土壤改良劑基料質(zhì)量1%的硅烷偶聯(lián)劑KH-550，加熱升溫至70℃，以300r/min轉(zhuǎn)速攪拌反應(yīng)6h后出料，將得到的物料冷凍干燥后粉碎成粒徑為1mm的顆粒，裝袋即得南方坡地土壤改良劑。

將本發(fā)明的制得的土壤改良劑按施用量為100kg/畝均勻播撒在待改良土壤表面，播撒完畢后用翻耕機(jī)對(duì)土壤進(jìn)行翻耕，翻耕深度控制在20cm，并每隔5個(gè)月使用一次，共施用3次，待酸性土壤恢復(fù)中性，即可完成改良。經(jīng)檢測(cè)，施用本發(fā)明制得的土壤改良劑后，土壤容重較原先下降了0.05g/cm³，同時(shí)提高肥料利用率55%，具有較好的保水節(jié)肥作用，且使用本發(fā)明土壤改良劑改良的土壤在恢復(fù)耕種后，使農(nóng)作物中營(yíng)養(yǎng)成分含量提高了8%，使種植的農(nóng)作物增產(chǎn)25%。

實(shí)例2

將鉀長(zhǎng)石、脫硫灰和石灰石按質(zhì)量比為2:1:1依次浸入沼氣液中浸泡11h后取出，立即用液氮噴淋冷凍4min并轉(zhuǎn)入球磨機(jī)中研磨25min后出料，收集得到混合顆粒，再將混合顆粒放入馬弗爐中，加熱升溫至950℃，保溫焙燒1h，得到土壤改良劑基體，備用；稱取550g甘蔗渣裝入陶瓷罐中，再向陶瓷罐中加入1L質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的磷酸溶液，用磁力攪拌器以350r/min轉(zhuǎn)速攪拌混合均勻，過濾得到潤(rùn)濕后的甘蔗渣，將潤(rùn)濕后的甘蔗渣平鋪在竹篩中，再向甘蔗渣表面均勻的撒入550g過200目篩的紅壤，使甘蔗渣表面均勻的裹上紅壤顆粒；將上述包裹紅壤得甘蔗渣裝入石英裂解反應(yīng)爐中，以900W的微波功率在450℃下保溫裂解45min，裂解結(jié)束后過濾去除裂解液，得到裂解渣，放入真空干燥箱在55℃下干燥2h，得改性甘蔗渣，備用；稱取1kg荔枝肉放入勻漿機(jī)中粉碎18min，將得到的荔枝勻漿裝入陶瓷酶解罐中，再向酶解罐中加入荔枝勻漿質(zhì)量2%的纖維素酶、荔枝勻漿質(zhì)量2%的果膠酶和荔枝勻漿質(zhì)量5%的中性蛋白酶，攪拌均勻后在40℃下酶解6h，得到酶解物；將上述酶解物移入油浴鍋中，在110℃下滅酶25min后用離心機(jī)以3500r/min轉(zhuǎn)速離心處理13min，分離去除下層沉淀，得到上層液，即為荔枝多糖液；按重量份數(shù)計(jì)、稱取15份備用的土壤改良劑基體、20份備用的改性甘蔗渣、45份上述荔枝多糖液依次裝入反應(yīng)釜中，常溫?cái)嚢杈鶆虻玫酵寥栏牧紕┗?，再向反?yīng)釜中加入土壤改良劑基料質(zhì)量1%的硅烷偶聯(lián)劑KH-550，加熱升溫至75℃，以350r/min轉(zhuǎn)速攪拌反應(yīng)7h后出料，將得到的物料冷凍干燥后粉碎成粒徑為1mm的顆粒，裝袋即得南方坡地土壤改良劑。

將本發(fā)明的制得的土壤改良劑按施用量為150kg/畝均勻播撒在待改良土壤表面，播撒完畢后用翻耕機(jī)對(duì)土壤進(jìn)行翻耕，翻耕深度控制在23cm，并每隔6個(gè)月使用一次，共施用4次，待酸性土壤恢復(fù)中性，即可完成改良。經(jīng)檢測(cè)，施用本發(fā)明制得的土壤改良劑后，土壤容重較原先下降了0.06g/cm³，同時(shí)提高肥料利用率58%，具有較好的保水節(jié)肥作用，且使用本發(fā)明土壤改良劑改良的土壤在恢復(fù)耕種后，使農(nóng)作物中營(yíng)養(yǎng)成分含量提高了9%，使種植的農(nóng)作物增產(chǎn)28%。

實(shí)例3

將鉀長(zhǎng)石、脫硫灰和石灰石按質(zhì)量比為2:1:1依次浸入沼氣液中浸泡12h后取出，立即用液氮噴淋冷凍5min并轉(zhuǎn)入球磨機(jī)中研磨30min后出料，收集得到混合顆粒，再將混合顆粒放入馬弗爐中，加熱升溫至1000℃，保溫焙燒2h，得到土壤改良劑基體，備用；稱取600g甘蔗渣裝入陶瓷罐中，再向陶瓷罐中加入2L質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的磷酸溶液，用磁力攪拌器以400r/min轉(zhuǎn)速攪拌混合均勻，過濾得到潤(rùn)濕后的甘蔗渣，將潤(rùn)濕后的甘蔗渣平鋪在竹篩中，再向甘蔗渣表面均勻的撒入600g過200目篩的紅壤，使甘蔗渣表面均勻的裹上紅壤顆粒；將上述包裹紅壤得甘蔗渣裝入石英裂解反應(yīng)爐中，以900W的微波功率在500℃下保溫裂解50min，裂解結(jié)束后過濾去除裂解液，得到裂解渣，放入真空干燥箱在60℃下干燥3h，得改性甘蔗渣，備用；稱取2kg荔枝肉放入勻漿機(jī)中粉碎20min，將得到的荔枝勻漿裝入陶瓷酶解罐中，再向酶解罐中加入荔枝勻漿質(zhì)量2%的纖維素酶、荔枝勻漿質(zhì)量2%的果膠酶和荔枝勻漿質(zhì)量5%的中性蛋白酶，攪拌均勻后在45℃下酶解7h，得到酶解物；將上述酶解物移入油浴鍋中，在120℃下滅酶30min后用離心機(jī)以4000r/min轉(zhuǎn)速離心處理15min，分離去除下層沉淀，得到上層液，即為荔枝多糖液；按重量份數(shù)計(jì)、稱取20份備用的土壤改良劑基體、25份備用的改性甘蔗渣、50份上述荔枝多糖液依次裝入反應(yīng)釜中，常溫?cái)嚢杈鶆虻玫酵寥栏牧紕┗?，再向反?yīng)釜中加入土壤改良劑基料質(zhì)量1%的硅烷偶聯(lián)劑KH-550，加熱升溫至80℃，以400r/min轉(zhuǎn)速攪拌反應(yīng)8h后出料，將得到的物料冷凍干燥后粉碎成粒徑為2mm的顆粒，裝袋即得南方坡地土壤改良劑。

將本發(fā)明的制得的土壤改良劑按施用量為200kg/畝均勻播撒在待改良土壤表面，播撒完畢后用翻耕機(jī)對(duì)土壤進(jìn)行翻耕，翻耕深度控制在25cm，并每隔7個(gè)月使用一次，共施用5次，待酸性土壤恢復(fù)中性，即可完成改良。經(jīng)檢測(cè)，施用本發(fā)明制得的土壤改良劑后，土壤容重較原先下降了0.07g/cm³，同時(shí)提高肥料利用率60%，具有較好的保水節(jié)肥作用，且使用本發(fā)明土壤改良劑改良的土壤在恢復(fù)耕種后，使農(nóng)作物中營(yíng)養(yǎng)成分含量提高了10%，使種植的農(nóng)作物增產(chǎn)30%。