一種土壤調(diào)理劑及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于土壤改良技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，本發(fā)明涉及一種土壤調(diào)理劑及其制備 方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 土壤是人類賴以身存的主要資源之一，也是人類生態(tài)環(huán)境的重要組成部分。土壤 包含45%的無機(jī)物，5%的有機(jī)物，25%的水分和25 %的空氣。土壤通常是分層的，最上面 的一層為表層，其中含有腐殖質(zhì)、植物的根和活的動(dòng)物（如微生物和蚯蚓），腐殖質(zhì)越多，表 層土越肥沃。在某些例如森林的地面，其具有許多的腐殖質(zhì)而形成了一個(gè)隔離層。在表層土 之下是下層土，可能包含的黏土比率更大，含有的有機(jī)質(zhì)更少。在下層土之下是風(fēng)化巖石， 再往下就是堅(jiān)硬的巖床。
[0003] 土壤結(jié)構(gòu)是土壤固相顆粒（包括團(tuán)聚體）的大小及其空間排列的形式，其不僅影 響植物生長(zhǎng)所需土壤水分和養(yǎng)分的儲(chǔ)量與供應(yīng)能力，而且還影響到土壤中氣體交流、熱量 平衡、微生物活動(dòng)及根系的延伸等。
[0004] 根據(jù)我國(guó)的實(shí)際情況，中國(guó)科學(xué)院南京土壤研究所的研究中，將我國(guó)的土壤問題 分為六類：土壤侵蝕、土壤沙化、土壤鹽化、土壤污染、土壤性質(zhì)惡化和非農(nóng)占用耕地。長(zhǎng)期 大量使用氮肥，會(huì)破壞土壤結(jié)構(gòu)，造成土壤板結(jié)，生物學(xué)性質(zhì)惡化，影響農(nóng)作物的產(chǎn)量和質(zhì) 量。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的是提供一種土壤調(diào)理劑，其含有海藻酸，可溶性海藻纖維，能夠很好 地促進(jìn)土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)形成，增加土壤通透性；同時(shí)該調(diào)節(jié)劑能夠補(bǔ)充土壤有機(jī)質(zhì)，團(tuán)粒結(jié)構(gòu) 良好的土壤內(nèi)部可以保存水溶性養(yǎng)分，且有利于養(yǎng)分的積累，起到保肥的作用。
[0006] 本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：
[0007]-種土壤調(diào)理劑，所述調(diào)理劑包含海藻酸、可溶性海藻纖維、氫氧化鉀和水；優(yōu)選 地，所述土壤調(diào)理劑由海藻酸、可溶性海藻纖維、氫氧化鉀和水組成；優(yōu)選地，所述海藻酸的 分子量為10萬~100萬道爾頓。
[0008]按重量百分比計(jì)，所述調(diào)理劑包含海藻酸30~40%、可溶性海藻纖維30~50%、氫氧化鉀18~24%和水2~6% ;
[0009] 優(yōu)選地，按重量百分比計(jì)，所述調(diào)理劑由海藻酸35%、可溶性海藻纖維40%、氫氧 化鉀21 %和水4%組成。
[0010] 所述海藻酸的制備方法包括下述步驟：
[0011] (1)將海藻粉碎至粒徑為1X1~4X4cm;
[0012] (2)制備濃度為0?05~0?2mol/L的碳酸鉀或氫氧化鉀溶液；
[0013] (3)將步驟（1)得到的海藻與步驟（2)得到的碳酸鉀或氫氧化鉀溶液混合，于 40~55°C下反應(yīng)1~4小時(shí)后冷卻至常溫；
[0014] (4)在步驟（3)得到的混合液中，加入30% (體積百分比）的濃鹽酸，離心分離， 得到沉淀物，烘干。
[0015] 優(yōu)選地，所述海藻酸的制備方法包括下述步驟：
[0016] (1)將海藻粉碎至粒徑為1X1~4X4cm;
[0017] (2)制備濃度為0? 05~0? 2mol/L的碳酸鉀或氫氧化鉀溶液；
[0018] (3)將步驟（1)得到的海藻與步驟（2)得到的碳酸鉀或氫氧化鉀溶液混合，于 40~55°C下攪拌，反應(yīng)1~4小時(shí)后冷卻至常溫；其中，所述海藻與碳酸鉀或氫氧化鉀溶液 的重量比為1:3~1:11;
[0019] (4)向步驟（3)得到的混合液中，加入30% (體積百分比）的濃鹽酸，沉淀，離心 分離后，使用同體積的水洗滌、離心2~5次，得到沉淀物，烘干；
[0020] 其中，所述混合液與濃鹽酸的重量比為20:1。
[0021] 所述可溶性海藻纖維的制備方法包括下述步驟：
[0022] (A)重復(fù)海藻酸制備方法中的步驟（1)至（4)，將堿性纖維素酶加入所述步驟（4) 得到的沉淀物中，于40~55°C下攪拌，反應(yīng)1~4小時(shí)后冷卻至常溫，離心；
[0023] (B)將步驟（A)獲得的上清液濃縮，烘干；
[0024] 優(yōu)選地，所述步驟（A)中，所述堿性纖維素酶的酶活力單位為10萬U/g;
[0025] 優(yōu)選地，所述步驟（A)中，所述堿性纖維素酶與沉淀物的重量比為1:200~ 1:1000〇
[0026] 所述海藻為天然野生或人工養(yǎng)殖的海藻；
[0027] 優(yōu)選地，所述海藻選自淡干海帶、干馬尾藻或干裙帶菜中的一種或多種。
[0028] 本發(fā)明所述土壤調(diào)理劑的制備方法，所述制備方法包括以下步驟：
[0029] 按照比例取所述海藻酸、可溶性海藻纖維、氫氧化鉀，與水混合，于40~55°C下攪 拌2~4小時(shí)后，干燥。優(yōu)選地，海藻酸、可溶性海藻纖維和氫氧化鉀的總量與水的混合重 量比為1:5-1:10,干燥至所需含水量。
[0030] 本發(fā)明所述制備方法制備的土壤調(diào)理劑。
[0031] 本發(fā)明所述土壤調(diào)理劑在制備增加土壤通透性和/或土壤營(yíng)養(yǎng)補(bǔ)充劑中的用途。
[0032] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有至少以下有益效果：
[0033]1.本發(fā)明土壤調(diào)理劑含有海藻酸和可溶性海藻纖維，能夠很好地促進(jìn)土壤團(tuán)粒結(jié) 構(gòu)形成，增加土壤通透性；同時(shí)補(bǔ)充土壤有機(jī)質(zhì)。團(tuán)粒結(jié)構(gòu)良好的土壤內(nèi)部可以保存水溶性 養(yǎng)分，且有利于養(yǎng)分的積累，起到保肥的作用。
[0034] 2.本發(fā)明土壤調(diào)理劑能夠?yàn)樽魑锾峁┥L(zhǎng)所需元素活性鉀。
【具體實(shí)施方式】
[0035] 以下參照具體的實(shí)施例來說明本發(fā)明。本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠理解，這些實(shí)施例僅 用于說明本發(fā)明，其不以任何方式限制本發(fā)明的范圍。
[0036] 下述實(shí)施例的實(shí)驗(yàn)方法，如無特殊說明，均為常規(guī)方法。下述實(shí)施例中所用的原 料、試劑材料等，如無特殊說明，均為市售購(gòu)買產(chǎn)品。
[0037] 實(shí)施例1 :本發(fā)明所沭土壤調(diào)理劑的制備
[0038]土壤調(diào)理劑的組成：按重量百分比計(jì)，海藻酸35%，可溶性海藻纖維40%，氫氧化 鉀 21%，水 4%。
[0039] 其中，海藻酸通過以下步驟制備：
[0040] (1)將海藻原料粉碎至1X1~4X4cm;
[0041] (2)制備濃度為0? 16mol/L的碳酸鉀溶液；
[0042] (3)將步驟（1)得到的海藻100公斤與步驟2)到的碳酸鉀溶液900公斤形成混合 物，在40°C下攪拌，反應(yīng)4小時(shí)后冷卻至常溫；
[0043] (4)向混合物中加入50公斤的30% (體積百分比）的濃鹽酸，沉淀，離心分離后， 采用1050公斤水反復(fù)洗滌、離心3次，得沉淀物，烘干即得。
[0044] 其中，可溶性海藻纖維通過以下步驟制備：
[0045] (1)重復(fù)上述海藻酸制備步驟（1)至（4)，取得到的沉淀物中998公斤，加入酶活 力單位為10萬U/g的堿性纖維素酶2公斤，在45°C下，攪拌，反應(yīng)2小時(shí)后冷卻至常溫，離 心；
[0046] (2)將步驟⑴獲得的上清液濃縮，烘干，即得。
[0047] 本發(fā)明所述土壤調(diào)理劑的制備：
[0048] 取海藻酸350公斤、可溶性海藻纖維400公斤、氫氧化鉀210公斤，溶于9800公斤 水中，在40°C下攪拌4小時(shí)，然后用噴霧干燥機(jī)噴霧烘干制得。
[0049] 實(shí)施例2 :本發(fā)明所沭土壤調(diào)理劑的制備
[0050]土壤調(diào)理劑的組成：按重量百分比計(jì)，海藻酸40%，可溶性海藻纖維40%，氫氧化 鉀 18%，水 2%。
[0051] 其中，海藻酸通過以下步驟制備：
[0052](1)將海藻原料粉碎至1X1~4X4cm;
[0053] (2)制備濃度為0? 18mol/L的碳酸鉀溶液；
[0054] (3)將步驟⑴得到的海藻150公斤與步驟2)到的碳酸鉀溶液850公斤形成混合 物，在55°C下攪拌，反應(yīng)4小時(shí)后冷卻至常溫；
[0055] (4)向混合物中加入50公斤的30% (體積百分比）的濃鹽酸，沉淀，離心分離，采 用1050公斤水反復(fù)洗滌、離心3次，得沉淀物，烘干即得。
[0056] 其中，可溶性海藻纖維通過以下步驟制備：
[0057] (1)重復(fù)上述海藻酸制備步驟（1)至（4)，取得到的沉淀物997公斤加入酶活力單 位為10萬U/g的堿性纖維素酶3公斤，在50°C下，攪拌，反應(yīng)3小時(shí)后冷卻至常溫，離心；
[0058] (2)將步驟⑴獲得的上清液濃縮，烘干，即得。
[0059] 本發(fā)明所述土壤調(diào)理劑的制備：
[0060] 取海藻酸400公斤、可溶性海藻纖維400公斤、氫氧化鉀180公斤，溶于9600公斤 水中，在55°C下攪拌3小時(shí)，然后用噴霧干燥機(jī)噴霧烘干制得。
[0061] 實(shí)施例3 :本發(fā)明所沭土壤調(diào)理劑的制備
[0062] 土壤調(diào)理劑的組成：按重量百分比計(jì)，海藻酸30%，可溶性海藻纖維40%，氫氧化 鉀 24%，水 6%。
[0063] 其中，海藻酸通過以下步驟制備：
[0064](1)將海藻原料粉碎至1X1~4X4cm;
[0065] (2)制備濃度為0? 2mol/L的碳酸鉀溶液；
[0066] (3)將步驟1)得到的海藻200公斤與步驟2)到的碳酸鉀溶液800公斤形成混合 物，在50°C下攪拌，反應(yīng)3小時(shí)后冷卻至常溫；
[0067] (4)向混合物中加入50公斤的30% (體積百分比）的濃鹽酸，沉淀，離心分離，采 用1050公斤水反復(fù)洗滌、離心3次，得沉淀物，烘干即得。
[0068] 其中，可溶性海藻纖維通過以下步驟制備：
[0069](1)重復(fù)上述海藻酸制備步驟（1)至（4)，取得到的沉淀物995公斤，加入酶活力 單位為10萬u/g的堿性纖維素酶5公斤，在55°C下，攪拌，反應(yīng)3小時(shí)后冷卻至常溫，離心；
[0070] (2)將步驟（1)獲得的上清液濃縮，烘干，即得。
[0071] 本發(fā)明所述土壤調(diào)理劑的制備：
[0072] 取海藻酸300公斤、可溶性海藻纖維400公斤、氫氧化鉀240公斤，溶于9400公斤 水中，在50°C下攪拌4小時(shí)，然后用噴霧干燥機(jī)噴霧烘干制得。
[0073] 對(duì)比例1 :所沭土壤調(diào)理劑的制備
[0074]土壤調(diào)理劑的組成：按重量百分比計(jì)，海藻酸52%，可溶性海藻纖維26%，氫氧化 鉀 14%，水 8%。
[0075] 其中，海藻酸通過以下步驟制備：
[0076] (1)將海藻原料粉碎至1X1~4X4cm;
[0077] (2)制備濃度為0? 2mol/L的碳酸鉀溶液；
[0078] (3)將步驟1)得到的海藻80公斤與步驟2)到的碳酸鉀溶液920公斤形成混合 物，在50°C下攪拌，反應(yīng)3小時(shí)后冷卻至常溫；
[0079](4)