一種土壤調(diào)理劑及其制備方法以及在改善土壤環(huán)境中的應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及肥料技術(shù)領(lǐng)域，具體地，涉及一種土壤調(diào)理劑及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 近年來，由于農(nóng)藥的大量和不合理使用以及工業(yè)廢棄物向農(nóng)田排放等原因造成的 土壤問題日益嚴重，土壤有機質(zhì)遭到嚴重破壞，土壤養(yǎng)分流失，釋放速度減緩，同時由于土 壤板結(jié)造成土壤通氣性下降，滲透系數(shù)降低，土壤中微生物活動性降低，這些土壤問題都直 接影響了農(nóng)作物種植的質(zhì)量和產(chǎn)量，所以開發(fā)高效環(huán)保的土壤調(diào)理劑迫在眉睫已成為當前 我國農(nóng)業(yè)發(fā)展急需解決的問題。
[0003] 目前用作土壤改良調(diào)節(jié)劑的礦物或巖石主要有石灰石、白云巖、膨潤土、泥炭、泥 炭藍鐵礦、蛭石、硅藻土、皂石、海泡石等。這些土壤調(diào)理劑可以改善土壤pH，結(jié)合有害金屬 元素等。但是現(xiàn)有的土壤調(diào)理劑在改善土壤結(jié)構(gòu)和微生物環(huán)境、提高土壤透氣性方面還有 待提高，同時，現(xiàn)有的土壤調(diào)理劑不能有效地補充土壤中缺失的有機質(zhì)和營養(yǎng)元素，并且在 提高化肥利用率方面作用有限。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的是提供一種土壤調(diào)理劑，該土壤調(diào)理劑可以解決現(xiàn)有的土壤調(diào)理劑 無法有效地改善土壤結(jié)構(gòu)和微生物環(huán)境、提高土壤透氣性和提高肥料利用率的問題。
[0005] 為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種土壤調(diào)理劑，該土壤調(diào)理劑含有復(fù)合肥、腐殖 質(zhì)、生物質(zhì)炭和木醋酸，相對于100重量份復(fù)合肥，腐殖質(zhì)的含量為15-20重量份，生物質(zhì)炭 的含量為15-20重量份，木醋酸的含量為5-10重量份，其中所述腐殖質(zhì)為通過包含如下步驟 的方法制備得到的腐殖質(zhì)：
[0006] (1)使發(fā)酵原料在發(fā)酵菌的作用下發(fā)酵得到發(fā)酵產(chǎn)物，所述發(fā)酵原料為秸桿和/或 木肩；
[0007] (2)在所述發(fā)酵產(chǎn)物中加入硝酸并混合均勻，得到腐殖質(zhì)；相對于100重量份發(fā)酵 產(chǎn)物，硝酸的用量為0.1-1重量份。
[0008] 本發(fā)明還提供上述土壤調(diào)理劑的制備方法，該方法包括:使腐殖質(zhì)與復(fù)合肥、生物 質(zhì)炭和木醋酸混合造粒，得到顆粒狀土壤調(diào)理劑。
[0009] 本發(fā)明還提供上述土壤調(diào)理劑在改善土壤環(huán)境方面的應(yīng)用。
[0010] 本發(fā)明的土壤調(diào)理劑中含有生物質(zhì)炭和腐殖質(zhì)等有益成分，其中生物質(zhì)炭有助于 改善土壤結(jié)構(gòu)，增加土壤的透氣性;腐殖質(zhì)中有機碳含量豐富，可以為土壤補充有機質(zhì)，提 高肥料利用率，并且腐殖質(zhì)中的有機碳與生物質(zhì)炭具有同源性，二者聯(lián)合使用可以使土壤 調(diào)理劑具備協(xié)同吸附作用，可以吸收土壤中的氮磷鉀等肥料并長效緩釋，有助于緩解土壤 板結(jié)情況，改善土壤環(huán)境，促進土壤微生物繁殖，增加土壤有機質(zhì)，從而提高肥料利用率，促 進植物生長，達到增產(chǎn)增收的效果。
[0011] 本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點將在隨后的【具體實施方式】部分予以詳細說明。
【具體實施方式】
[0012] 以下對本發(fā)明的【具體實施方式】進行詳細說明。應(yīng)當理解的是，此處所描述的具體 實施方式僅用于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限制本發(fā)明。
[0013] 本發(fā)明提供一種土壤調(diào)理劑，該土壤調(diào)理劑含有復(fù)合肥、腐殖質(zhì)、生物質(zhì)炭和木醋 酸，相對于100重量份復(fù)合肥，腐殖質(zhì)的含量為15-20重量份，生物質(zhì)炭的含量為15-20重量 份，木醋酸的含量為5-10重量份，其中所述腐殖質(zhì)為通過包含如下步驟的方法制備得到的 腐殖質(zhì)：
[0014] (1)使發(fā)酵原料在發(fā)酵菌的作用下發(fā)酵得到發(fā)酵產(chǎn)物，所述發(fā)酵原料為秸桿和/或 木肩；
[0015] (2)在所述發(fā)酵產(chǎn)物中加入硝酸并混合均勻，得到腐殖質(zhì)；相對于100重量份發(fā)酵 產(chǎn)物，硝酸的用量為0.1-1重量份。
[0016] 本發(fā)明的土壤調(diào)理劑中含有生物質(zhì)炭和腐殖質(zhì)等有益成分，其中生物質(zhì)炭有助于 改善土壤結(jié)構(gòu)，增加土壤的透氣性;腐殖質(zhì)中有機碳含量豐富，可以為土壤補充有機質(zhì)，提 高肥料利用率，并且腐殖質(zhì)中的有機碳與生物質(zhì)炭具有同源性，二者聯(lián)合使用可以使土壤 調(diào)理劑具備協(xié)同吸附作用，可以吸收土壤中的氮磷鉀等肥料并長效緩釋，有助于緩解土壤 板結(jié)情況，改善土壤環(huán)境，促進土壤微生物繁殖，增加土壤有機質(zhì)，從而提高肥料利用率，促 進植物生長，達到增產(chǎn)增收的效果。
[0017] 根據(jù)本發(fā)明，為了補充土壤養(yǎng)分、促進植物生長，土壤調(diào)理劑中含有復(fù)合肥，復(fù)合 肥的具體種類沒有特別的要求，可以為肥料技術(shù)領(lǐng)域常規(guī)種類的復(fù)合肥料，例如復(fù)合肥可 以為選自氮肥、磷肥和鉀肥中的一種或幾種。復(fù)合肥料可以滿足作物生長發(fā)育的基本營養(yǎng) 需求。
[0018] 優(yōu)選情況下，復(fù)合肥可以為氮肥、磷肥和鉀肥，其中氮肥、磷肥和鉀肥的質(zhì)量比可 以為1:(0.3-3): (0.3-3)。上述種類和含量范圍的復(fù)合肥有助于促進植物生長發(fā)育，提高作 物產(chǎn)量。
[0019] 根據(jù)本發(fā)明，為了補充土壤中的有機碳、促進土壤微生物繁殖，土壤調(diào)理劑中可以 含有腐殖質(zhì)，腐殖質(zhì)可以由秸桿、木肩等發(fā)酵原料在發(fā)酵菌的作用下發(fā)酵得到，其中發(fā)酵菌 的種類沒有特別的要求，可以為肥料技術(shù)領(lǐng)域用于秸桿等農(nóng)業(yè)廢棄物發(fā)酵的常用菌，例如 發(fā)酵菌可以為選自霉菌、芽孢桿菌、放線菌、乳酸菌和光合菌中的一種或幾種。
[0020] 根據(jù)本發(fā)明，發(fā)酵菌的用量可以在很大范圍內(nèi)變化，只要滿足秸桿等發(fā)酵原料可 以發(fā)酵即可，優(yōu)選情況下，發(fā)酵菌的用量可以為使得每lkg發(fā)酵原料中的總活菌數(shù)為(2-10) X109cfu。上述用量的發(fā)酵菌可以在適宜的條件和速度下完成發(fā)酵過程，得到發(fā)酵產(chǎn)物。
[0021] 根據(jù)本發(fā)明，得到發(fā)酵產(chǎn)物后，可以使用硝酸對發(fā)酵產(chǎn)物進行處理。其中硝酸的用 量只要滿足可以調(diào)節(jié)發(fā)酵產(chǎn)物的酸堿性即可。優(yōu)選情況下，相對于100重量份發(fā)酵產(chǎn)物，硝 酸的用量可以為0.1-1重量份，更優(yōu)選地，硝酸的用量可以為0.2-0.5重量份。在上述優(yōu)選的 用量范圍內(nèi)，硝酸可以使腐殖質(zhì)具備適宜的酸堿性，有利于土壤調(diào)理劑改善土壤的有機碳 環(huán)境和微生物生長環(huán)境。
[0022]根據(jù)本發(fā)明，為了提高土壤孔隙率、改善土壤結(jié)構(gòu)，土壤調(diào)理劑中還可以含有生物 質(zhì)炭。生物質(zhì)炭是生物質(zhì)在限氧條件下高溫熱解而成的一種細粒度和多孔的物質(zhì)，外觀類 似木炭。生物質(zhì)炭與腐殖質(zhì)等成分中的有機碳具有同源性，與有機碳混合時具備協(xié)同的吸 附作用，可以更有效的吸附土壤中的肥料和養(yǎng)分，并具備更長效的緩釋能力，同時生物質(zhì)炭 獨特的空隙結(jié)構(gòu)可以幫助提高土壤的透氣性，促進植物根系吸收養(yǎng)分。本發(fā)明中，生物質(zhì)炭 的粒徑可以在很大范圍內(nèi)變化，優(yōu)選情況下，生物質(zhì)炭的粒徑可以為1-1〇_。上述粒徑范圍 的生物質(zhì)炭可以更有效地改善土壤團粒結(jié)構(gòu)，增加土壤透氣性，促進土壤微生物繁殖、肥料 緩釋和促進作物生長，同時也能將土壤中重金屬、農(nóng)藥殘留等有害物質(zhì)吸附固定，提高微生 物降解效率。
[0023]根據(jù)本發(fā)明，土壤調(diào)理劑中還含有木醋酸，木醋酸又名醋酸液或焦木酸液，是松焦 油及木材干餾時得到的不純的乙酸。其他各種成份大多是微量成份。除乙酸外，還含有甲 醇、丙酮、酸類、醇類、酚類、醛類、酮類等200多種有機成份，其中有機物含量7-15%，醋酸 占有機物含量的50 %左右，可再經(jīng)加工分離。木醋酸具備促進植物的生長和抑制雜草的生 長的作用。本發(fā)明使用的木醋酸可以通過商購方式得到，例如，可以為購自武漢合中生化制 造有限公司的木醋酸。
[0024]本發(fā)明還提供上述土壤調(diào)理劑的制備方法，該方法包括:使腐殖質(zhì)與復(fù)合肥、生物 質(zhì)炭和木醋酸混合造粒，得到顆粒狀土壤調(diào)理劑。
[0025]其中，混合造粒得到的土壤調(diào)理劑粒徑可以在很大范圍內(nèi)變化，優(yōu)選情況下，土壤 調(diào)理劑的粒徑可以為1-4.75mm。上述粒徑范圍的土壤調(diào)理劑有利于造粒和使用，并且有助 于改善土壤結(jié)構(gòu)和提高土壤透氣性。
[0026]本發(fā)明還提供上述土壤調(diào)理劑在改善土壤環(huán)境方面的應(yīng)用。
[0027] -下通過實施例進一步描述本發(fā)明，但是本發(fā)明并不因此而受到任何限制。在本 發(fā)明的下述實施例中，生物質(zhì)炭為購自唐山炬能生物質(zhì)能技術(shù)有限公司的生物質(zhì)炭，木醋 酸為購自濟南億淼化工有限公司的木醋酸液，復(fù)合肥購自湖北千穗農(nóng)資有限公司，發(fā)酵菌 為購自廣州市微元生物科技有限公司的秸桿發(fā)酵菌(含有霉菌、芽孢桿菌、放線菌、乳酸菌 和光合菌，總活菌數(shù)200 X 108cfu/g)，其余試劑均為商購產(chǎn)品。土壤調(diào)理劑的混合造粒是在 鄭州天賜重工機械有限公司生產(chǎn)的ZG1.8*7型號的轉(zhuǎn)鼓造粒機上實施的上實施的。
[0028] 實施例1
[0029]本實施例用于說明本發(fā)明的土壤調(diào)理劑及其制備方法。
[0030] (1)取100重量份水稻秸桿加入發(fā)酵菌使得每kg水稻秸桿中活菌總數(shù)為2 X 109cfu，經(jīng)