CN106220305A - 滨海盐碱地快速改良复混肥及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于盐碱地治理技术领域，具体涉及一种滨海盐碱地快速改良复混肥及其制备方法，所述复混肥其由4‑5重量份的脱硫石膏、1.0‑1.2重量份的磁化粉煤灰、1.0‑1.5重量份的腐植酸、0.23‑0.25重量份的多羟基磷酸酯、0.5‑0.8重量份的壳聚糖、0.5‑0.7重量份的过磷酸钙、0.1‑0.3重量份的糠醛渣、0.1‑0.2重量份的含氮及磷化肥及1重量份的微生物菌剂溶于1000重量份工业酸性废水制得，1重量份的微生物菌剂中有效菌含量为5‑6亿个。本发明制备的复混肥适应于滨海盐碱地的改良，对于我国滨海地区盐碱地的治理具有重要作用。

Description

滨海盐碱地快速改良复混肥及其制备方法

技术领域

本发明属于盐碱地治理技术领域，具体涉及一种滨海盐碱地快速改良复混肥及其制备方法。

背景技术

盐碱土是盐土和碱土以及各种盐化、碱化土壤的总称。盐土指土壤中可溶性盐分含量达到一定程度，能够对植物的生长和发育产生明显危害的土类。碱土指土壤中含有大量交换性离子，数量达到能够危害植物生长和发育的程度，并使土壤性质发生改变的土壤。土壤的盐碱化指由于土壤中盐碱离子的大量积累，土壤类型逐渐向盐碱土转变的过程，其影响因素包括自然因素和人为因素。通常情况下盐碱土壤容易出现板结现象，导致土壤的孔隙度变小，土壤透气性和透水性变差，严重影响到土壤中微生物的代谢，降低各种酶的活性和碳、氮元素矿质化程度，土壤中有机质的转化变慢，最终会导致土壤日益贫瘠。土壤含有的大量盐离子也会严重影响到盐碱地植物正常的生理机能，抑制其生长和发育。另外，随着社会经济的发展和人类活动的不断加剧，盐碱地资源越来越受到关注，不合理的灌溉制度也造成土壤次生盐碱化加剧。第二届国际可持续发展大会就指出，未来会严重威胁世界农业可持续发展的是土地的盐碱化、沙漠化和水土流失3大问题。

脱硫石膏(英文名称desulfuration gypsum)又称排烟脱硫石膏、硫石膏或FGD石膏，主要成分和天然石膏一样，为二水硫酸钙CaSO₄·2H₂O，含量≥93％。脱硫石膏是FGD过程的副产品，FGD过程是一项采用石灰-石灰石回收燃煤或油的烟气中的二氧化硫的技术。该技术是把石灰-石灰石磨碎制成浆液，使经过除尘后的含SO₂的烟气通过浆液洗涤器而除去SO₂。石灰浆液与SO₂反应生成硫酸钙及亚硫酸钙，亚硫酸钙经氧化转化成硫酸钙，得到工业副产石膏，称为脱硫石膏。

石膏粉是五大凝胶材料之一，在国民经济中占有重要的地位，广泛用于建筑、建材、工业模具和艺术模型、化学工业及农业、食品加工和医药美容等众多应用领域，是一种重要的工业原材料。脱硫石膏粉与一般石膏粉的区分在于物理成分的不同，脱硫石膏粉中还含有二氧化硅，氧化钠，碳酸钙，亚硫酸钙，石灰石，氯化钙，氯化镁等。与其它石膏粉相比较，脱硫石膏粉具有可再生，粒度小，成分稳定，有害杂质含量少，纯度高等特点。目前主要和天然石膏一起用于生产石膏板，另外在盐碱地改良方面已有广泛的应用。其原理是利用离子置换理论，用脱硫石膏中的钙离子置换土壤胶体中的钠离子。

盐碱地分为内陆盐碱地和滨海盐碱地。全世界盐碱土面积大约为897万平方公里，占世界陆地总面积的6.5％。中国盐碱土面积约有20多万平方公里，大约占我国国土总面积的2.1％。我国到目前为止大约还有80％左右盐碱土没有得到开发利用。在土地资源日益紧张的今天，大面积盐碱荒地的开发利用和土壤盐碱化的防治已经成为影响我国经济和社会可持续发展的重要问题。

发明内容

本发明主要提供了一种滨海盐碱地快速改良复混肥及其制备方法，制备的复混肥适应于滨海盐碱地的改良，对于我国滨海盐碱地的治理具有重要作用。其技术方案如下：

一种滨海盐碱地快速改良复混肥，其由4-5重量份的脱硫石膏、1.0-1.2重量份的磁化粉煤灰、1.0-1.5重量份的腐植酸、0.23-0.25重量份的多羟基磷酸酯、0.5-0.8重量份的壳聚糖、0.5-0.7重量份的过磷酸钙、0.1-0.3重量份的糠醛渣、0.1-0.2重量份的含氮及磷化肥及1重量份的微生物菌剂溶于1000重量份工业酸性废水制得，1重量份的微生物菌剂中有效菌含量为5-6亿个。

优选的，所述复混肥由4-5重量份的脱硫石膏、1.0-1.2重量份的磁化硫铁矿灰、1.0-1.5重量份的腐植酸、0.23-0.25重量份的多羟基磷酸酯、0.5-0.8重量份的壳聚糖、0.5-0.7重量份的过磷酸钙、0.1-0.3重量份的糠醛渣、0.1重量份的含氮及磷化肥及1重量份的微生物菌剂溶于1000重量份工业酸性废水制得，1重量份的微生物菌剂中有效菌含量为5-6亿个。

优选的，微生物菌剂为黑曲霉、拟康氏木霉菌和纤维素分解菌的混合菌剂。

优选的，黑曲霉、拟康氏木霉菌和纤维素分解菌的菌液加入量为2:2:1。

优选的，磁化粉煤灰经高温急冷水淬处理，磁化粉煤灰中可溶性硅的含量为20-25％。

优选的，脱硫石膏的有效成分为CaSO₄·2H₂O，CaSO₄·2H₂O的含量≥93％。

一种滨海盐碱地快速改良复混肥的制备方法，包括以下步骤：

(1)取配方量的多羟基磷酸酯和腐植酸，加入助溶剂，配制成改性的腐植酸盐溶液；

(2)将磁化粉煤灰和糠醛渣研制成粉末，粉末的粒径为10-100μm；

(3)将脱硫石膏、磁化粉煤灰、壳聚糖、过磷酸钙、糠醛渣、含氮及磷化肥、微生物菌剂加入上述腐植酸盐溶液中，搅拌混合均匀，得改良复混肥，使用时，喷洒于盐碱地上即可。

采用上述滨海盐碱地快速改良复混肥及其制备方法，本发明具有以下优点：

(1)粉煤灰是火力发电厂的主要废弃物，每年我国粉煤灰年排放量已超亿，并且产量逐年增大。粉煤灰的大量堆积对当地环境保护带来很大压力，同时也给人们的生活和动植物的生存、生长等方面造成严重危害。而粉煤灰中含有丰富的砝、硼、硫、锌、铜、钙、镁、铁等微量元素，而且质地松散有存在较大空隙，在调节土壤温度和pH值，增加和补充土壤营养成分方面作用独特；本发明的磷石膏与脲醛树脂形成的复合肥料，会在植物根系、微生物、土壤和水的共同作用下缓慢分解，并对植物有很好的肥效，可以有效的控制肥效的释放过程，形成一种磷石膏缓控复混肥；硅是植物生长过程中除氮、磷、钾外的第四位需要的营养元素，粉煤灰中硅含量高达50～60％，但可溶性硅仅占5％左右，因此，如何提高可溶性硅含量便成为关键，本发明中通过将磁性粉煤灰高温急冷水淬处理，使可溶性硅含量达到15～20％，利于植物的吸收利用；

(2)本发明中的混合菌剂可以增加植被对Na⁺的吸收量，使其聚集在地下部分，抑制盐分向上部的运输，降低相对含量，改善植株体内的离子平衡，减轻盐离子的毒害，菌群能够抑制土壤有害病菌，如霉菌、根腐菌的生长，还能固气、解磷，为作物提供大量营养物质，提高地温，缓解土壤板结状况，改良土壤理化性状，增加土壤团粒结构，提高土壤保温、保肥、透气性能和吸收能力，分解残留农药，防止土壤盐碱化，解决重茬病问题，提高其他肥料的利用效率和吸收率，减少投资成本；

(3)本发明将磁性载体(粉煤灰)加入有机肥料，并注入扩大后的微生物菌剂，形成磁化复合肥，磁化后的复合肥使土壤形成较多的团粒结构，土壤磁性的增加还能对土壤理化性质产生影响，增加土壤胶体表面负电荷数量和阳离子交换量，促进矿物质营养转化、溶解，易被作物根系吸收；

(4)本发明中的复混肥通过多羟基磷酸酯对腐植酸改性，生成具有保水作用的改良剂，同时施用壳聚糖，由于壳聚糖分子结构上存在氨基和羟基的特殊结构，使得壳聚糖对具有一定离子半径的金属离子在一定pH条件下有螯合作用，使得土壤碱化引起的物理性质恶化现象得到进一步改善，而且壳聚糖螯合盐的吸水、保水性能也非常高，因此壳聚糖的加入有利于改善土壤有机质，吸水、保水，改良土壤结构，并且可以活化植物细胞，促进生长，增强抗病虫害能力，提高作物产量，改善农产品品质。

具体实施方式

实施例1

1.用于滨海盐碱地快速改良复合肥

一种复合肥，其由4.5重量份的脱硫石膏、1.1重量份的磁化硫铁矿灰、1.2重量份的腐植酸、0.24重量份的多羟基磷酸酯、0.7重量份的壳聚糖、0.6重量份的过磷酸钙、0.2重量份的糠醛渣、0.1重量份的含氮及磷化肥及1重量份的微生物菌剂溶于1000重量份工业酸性废水制得，1重量份的微生物菌剂中有效菌含量为5-6亿个。

其中，所述微生物菌剂为黑曲霉、拟康氏木霉菌和纤维素分解菌按照2:2:1的质量比制得。

磁化粉煤灰中可溶性硅的含量为22％。

2.复混肥的制备方法

(1)取配方量的多羟基磷酸酯和腐植酸，加入助溶剂，配制成改性的腐植酸盐溶液；

(2)将磁化粉煤灰和糠醛渣研制成粉末，粉末的粒径为100μm；

(3)将脱硫石膏、磁化粉煤灰、壳聚糖、过磷酸钙、糠醛渣、含氮及磷化肥、微生物菌剂加入上述腐植酸盐溶液中，搅拌混合均匀，得改良复混肥，使用时，喷洒于盐碱地上即可。

实施例2

1.用于滨海盐碱地快速改良复合肥

一种复合肥，其由4重量份的脱硫石膏、1.0重量份的磁化粉煤灰、1.5重量份的腐植酸、0.23重量份的多羟基磷酸酯、0.8重量份的壳聚糖、0.7重量份的过磷酸钙、0.3重量份的糠醛渣、0.1重量份的含氮及磷化肥及1重量份的微生物菌剂溶于1000重量份工业酸性废水制得，1重量份的微生物菌剂中有效菌含量为5-6亿个。

其中，所述微生物菌剂为黑曲霉、拟康氏木霉菌和纤维素分解菌按照2:2:1的质量比制得。

磁化粉煤灰中可溶性硅的含量为22％。

2.复混肥的制备方法

(1)取配方量的多羟基磷酸酯和腐植酸，加入助溶剂，配制成改性的腐植酸盐溶液；

(2)将磁化粉煤灰和糠醛渣研制成粉末，粉末的粒径为10μm；

(3)将脱硫石膏、磁化粉煤灰、壳聚糖、过磷酸钙、糠醛渣、含氮及磷化肥、微生物菌剂加入上述腐植酸盐溶液中，搅拌混合均匀，得改良复混肥，使用时，喷洒于盐碱地上即可。

实施例3

1.用于滨海盐碱地快速改良复合肥

一种复合肥，其由5重量份的脱硫石膏、1.2重量份的磁化粉煤灰、1.0重量份的腐植酸、0.25重量份的多羟基磷酸酯、0.5重量份的壳聚糖、0.5重量份的过磷酸钙、0.1重量份的糠醛渣、0.2重量份的含氮及磷化肥及1重量份的微生物菌剂溶于1000重量份工业酸性废水制得，1重量份的微生物菌剂中有效菌含量为5-6亿个。

其中，所述微生物菌剂为黑曲霉、拟康氏木霉菌和纤维素分解菌按照2:2:1的质量比制得。

磁化粉煤灰中可溶性硅的含量为22％。

2.复混肥的制备方法

(1)取配方量的多羟基磷酸酯和腐植酸，加入助溶剂，配制成改性的腐植酸盐溶液；

(2)将磁化粉煤灰和糠醛渣研制成粉末，粉末的粒径为50μm；

(3)将脱硫石膏、磁化粉煤灰、壳聚糖、过磷酸钙、糠醛渣、含氮及磷化肥、微生物菌剂加入上述腐植酸盐溶液中，搅拌混合均匀，得改良复混肥，使用时，喷洒于盐碱地上即可。

性能检测

1.采用实施例1的复混肥对滨海盐碱土进行改良，改良期间种植刺槐，同理，采用实施例2的复混肥改良另一块滨海盐碱地，改良期间种植国槐，采用实施例3的复混肥改良另一块滨海盐碱地，改良期间种植杨树，同时在不添加复混肥的盐碱土上种植同样的刺槐，1年后观察结果，试验结果如表1所示：

表1刺槐生长试验结果

由表1可知，本发明制备的复混肥对低洼盐碱地有明显的改良作用，利于多种植物的种植。

2.采用实施例1-3的复混肥对滨海盐碱土进行室内模拟淋浴试验，12个月后统计盐分变化，结果见表1。

表1改良前后土壤指标

由表1可知，施用实施例1-3的复混肥来处理滨海盐碱地后，土壤中含总盐量、土壤孔隙率、土壤容重等均有明显改良。

对本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其它各种相应的改变以及形变，而所有的这些改变以及形变都应该属于本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种滨海盐碱地快速改良复混肥，其特征在于：其由4-5重量份的脱硫石膏、1.0-1.2重量份的磁化粉煤灰、1.0-1.5重量份的腐植酸、0.23-0.25重量份的多羟基磷酸酯、0.5-0.8重量份的壳聚糖、0.5-0.7重量份的过磷酸钙、0.1-0.3重量份的糠醛渣、0.1-0.2重量份的含氮及磷化肥及1重量份的微生物菌剂溶于1000重量份的工业酸性废水制得，1重量份的微生物菌剂中有效菌含量为5-6亿个。

2.根据权利要求1所述的滨海盐碱地快速改良复混肥，其特征在于：其由4.5重量份的脱硫石膏、1.1重量份的磁化硫铁矿灰、1.2重量份的腐植酸、0.24重量份的多羟基磷酸酯、0.7重量份的壳聚糖、0.6重量份的过磷酸钙、0.2重量份的糠醛渣、0.1重量份的含氮及磷化肥及1重量份的微生物菌剂溶于1000重量份工业酸性废水制得，1重量份的微生物菌剂中有效菌含量为5-6亿个。

3.根据权利要求1所述的滨海盐碱地快速改良复混肥，其特征在于：微生物菌剂为黑曲霉、拟康氏木霉菌和纤维素分解菌的混合菌剂。

4.根据权利要求3所述的滨海盐碱地快速改良复混肥，其特征在于：黑曲霉、拟康氏木霉菌和纤维素分解菌的菌液加入量为2:2:1。

5.根据权利要求1所述的滨海盐碱地快速改良复混肥，其特征在于：磁化粉煤灰经高温急冷水淬处理，磁化粉煤灰中可溶性硅的含量为20-25％，磁化粉煤灰和糠醛渣呈粉末状。

6.根据权利要求1所述的滨海盐碱地快速改良复混肥，其特征在于：脱硫石膏的有效成分为CaSO₄·2H₂O，CaSO₄·2H₂O的含量≥93％。

7.一种如权利要求1所述的滨海盐碱地快速改良复混肥的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

(1)取配方量的多羟基磷酸酯和腐植酸，加入助溶剂，配制成改性的腐植酸盐溶液；

(2)将磁化粉煤灰和糠醛渣研制成粉末，粉末的粒径为10-100μm；

(3)将脱硫石膏、磁化粉煤灰、壳聚糖、过磷酸钙、糠醛渣、含氮及磷化肥、微生物菌剂加入上述腐植酸盐溶液中，搅拌混合均匀，得改良复混肥，使用时，喷洒于盐碱地上即可。