CN109305860A - 一种新型土壤改良剂及其制备方法和应用 - Google Patents

一种新型土壤改良剂及其制备方法和应用 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种新型土壤改良剂及其制备方法和应用，其包括主料和辅料，按重量比，所述的主料包括：禽畜粪便300‑400份，膨润土450‑550份；所述的辅料包括：益生菌0.5‑1.5份、抑制剂0‑10份、LSE‑7 EDTA多元素螯合盐5‑10份、脲醛0‑30份、腐殖酸80‑150份、栾树菌3‑8份、生长素0‑8份，生根剂0‑20份，微量元素0‑2份。本发明所述材料遇水可膨胀25‑30倍，吸水率可达300％，防止水分渗漏及蒸发，大幅改善植物生长环境，能够改善土壤理化性能。同时本发明所述材料还含有多种植物生长所需养分，砂质土壤掺入本发明所述材料后，可吸水吸肥形成水肥营养体，利于植物生长。

Description

一种新型土壤改良剂及其制备方法和应用
技术领域
本发明属于土壤改良剂领域，具体涉及一种新型土壤改良剂及其制备方法和应用。
背景技术
土壤改良剂又称土壤调理剂，是指可以改善土壤物理性，促进作物养分吸收，而本身不提供植物养分的的一种物料。传统的土壤改良方法，如黏土中加沙土，沙土中加壤土等，添加的物质可称为天然土壤改良剂。现在多采用有机物提取物、天然矿物或人工高分子聚合物合成土壤改良剂，主要有矿物类、天然和半合成水溶性高分子类、人工合成高分子类、有益微生物制剂类等。
目前市售土壤改良剂和肥料填充料不能够将植物所需的多种元素捏合在一起制备，营养元素会随水的蒸发和下渗，很大部分流失浪费。
发明内容
本发明目的是提供一种新型土壤改良剂及其制备方法和应用，本发明以膨润土为主要原料，辅以抗逆性极佳的复合生物菌剂、优质有机质以及多种中微量元素，合理配伍，制备一种新型土壤改良剂。
本发明采用的技术方案为：
一种新型土壤改良剂，包括主料和辅料，按重量比，所述的主料包括：禽畜粪便300-400份，膨润土450-550份；所述的辅料包括：益生菌0.5-1.5份、LSE-7EDTA多元素螯合盐5-10份、脲醛0-30份、腐殖酸80-150份、栾树菌3-8份、生长素0-8份，生根剂0-20份，微量元素0-2份，抑制剂0-10份。
上述的一种新型土壤改良剂，所述的禽畜粪便含水率为30-40％。
上述的一种新型土壤改良剂，还包括抑制剂0-10份。
上述的一种新型土壤改良剂，所述抑制剂为脲酶抑制剂，硝化抑制剂的一种或两种混合。
上述的一种新型土壤改良剂，所述的微量元素为氮、磷、钾、钙、镁、硫、铁、锰、铜、锌、硼、钼或氯的一种或二种以上的混合。
一种新型土壤改良剂的制备方法，其特征在于，按照上述的主料和辅料，制备方法包括如下步骤：
1)取主料，将膨润土和禽畜粪便搅拌均匀，60℃下发酵9-15天，得膨润土禽畜粪便混合物；
2)将膨润土禽畜粪便混合物在挤压生产线上挤压2-5次；
3)自然晾干，使混合物的水分含水量在12-25％之间；
4)在滚筒烘干机中烘干，切成快状，粉碎，在粉碎过程中加入辅料，搅拌均匀；
5)烘干，筛分，制成土壤改良剂。
上述的一种新型土壤改良剂的制备方法，将土壤改良剂制成片状、粉末、球状或不规则形状。
新型土壤改良剂单用或与肥料配合使用在改良土壤环境中的应用。
上述的新型土壤改良剂单用方法如下：施用量为每亩40-50公斤，采用深施法，施在种子下方5-8厘米，或施在种子平行位置距离种子5-8厘米。
上述的新型土壤改良剂与肥料配合使用，按重量比，土壤改良剂:肥料＝1:1.5-2.5，施用量为每亩10-100公斤，采用深施法，施在种子下方5-8厘米，或施在种子平行位置距离种子5-8厘米。
本发明的有益效果是：
1.本发明具有较强的沙粒粘结性和吸水性，可吸附20-30倍于自身体积的水，吸水率可达300％，如图1所示，使用后，在地下形成水肥层，不仅能供给植物水分还能防止水肥层上的水分流失，阻隔水肥层下的水分蒸发。保证水分不会快速流失蒸发，达到了保水节水的作用。该产品施加于沙漠化土壤中，能显著增加沙漠化土壤的粘性和保水性，从而起到粘结土壤，防止水分渗漏与蒸发等作用，可大幅改善植物的生长环境，起到改良土壤理化性能的显著作用。
2.本发明新型土壤改良剂含有丰富的优质有机质成分，提高了土壤的有机质含量，既改善了土壤的保肥力和缓冲性，同时又促进了微生物的生存与活化。微生物菌群的活跃可分解沙漠化土壤中的矿物质，促进微量元素的缓慢释放，可从根本上起到长效改良土壤理化性能的用。
3.本发明新型土壤改良剂添加了比例科学合理的氮、磷、钾、钙、镁、硫、铁、锰、铜、锌、硼、钼、氯等必需元素，它们的添加为植物生长提供了必要的养分支持，本发明中应用了中微量元素螯合技术，有效的减少了元素间的拮抗效应，各种元素之间形成了良好的协同和促进作用，这为大幅提高养分的吸收和利用奠定了重要的技术支撑。
4.本发明新型土壤改良剂添加了具有良好生物防治功能的微生物菌剂，可有效的防治作物常见的20多种病虫害，大大提高了新栽种植物的成活能力和后期生长过程中的抗病害能力。
5.本发明所述的一种新型土壤改良剂能够增强土壤的粘结能力，为植物提供了良好的生长环境，加大了根系与土壤的连带力，植株不易被外力带出，可有效防止沙土被风吹走。
6.本发明所述的一种新型土壤改良剂可与肥料搭配使用，肥料可减施10％-30％。
7.本发明采用纯天然矿物质为主材料，可将多种不同元素结合，并大幅提高元素的利用率，本发明的土壤改良剂可以减慢水分流失速度、减少水分流失量，从而为植物吸收增加时间和吸收量。
8.本发明的土壤改良剂，具有节水性、保水性、粘结性、遇水膨胀性以及多营养性等特点。施入土壤后，能够迅速改变沙漠地区沙粒的松散结构、增强改良后沙漠的节水保湿性、并富含植物生长所需的多种营养，有利于生态恢复。
附图说明
图1为水肥层功能示意图。
图2为保水实验蒸发对比数据图。
图3a为未添加本发明材料的沙质土壤种植植物7天后植物生长情况。
图3b为未添加本发明材料的沙质土壤种植植物11天后植物生长情况。
图4a为添加本发明材料的沙质土壤种植植物7天后植物生长情况。
图4b为添加本发明材料的沙质土壤种植植物11天后植物生长情况。
具体实施方式
实施例1一种新型土壤改良剂
(一)禾本科用新型土壤改良缓释剂
土壤改良剂，包括主料和辅料，按重量比，主料：禽畜粪便350份，膨润土500份；辅料：益生菌1份、抑制剂7份(按重量比，脲酶抑制剂：硝化抑制＝1:1)、LSE-7EDTA多元素螯合盐7份、脲醛25份、腐殖酸100份、栾树菌5份、生长素5份。
此土壤改良剂适用于禾本科植物，制备方法包括如下步骤：
1)取主料，500份膨润土和350份含水率为35％的禽畜粪便搅拌均匀，60℃发酵10天，得膨润土禽畜粪便混合物；
2)将膨润土禽畜粪便混合物在挤压生产线上挤压3次；
3)自然晾干，使混合物的水分含水量在12-25％之间；
4)在滚筒烘干机中烘干，切成快状，粉碎，在粉碎过程中加入辅料，1份益生菌、7份抑制剂、7份LSE-7EDTA多元素螯合盐、25份脲醛、100份腐殖酸、5份栾树菌、5份生长素；
5)过4目筛，包装。
(二)蔷薇科用新型土壤改良缓释剂
新型土壤改良剂，包括主料和辅料，按重量比，主料：禽畜粪便350份，膨润土500份；辅料：益生菌1份、抑制剂7份(按重量比，脲酶抑制剂：硝化抑制＝1:1)、LSE-7EDTA多元素螯合盐7份、脲醛25份、腐殖酸100份、栾树菌5份、生长素5份，微量元素1份(微量元素由25％铁、25％锌、25％镁和25％硼组成)。
此土壤改良剂适用于蔷薇科植物，制备方法包括如下步骤：
1)取主料，500份膨润土和350份含水率为35％禽畜粪便搅拌均匀，60℃发酵10天，得膨润土禽畜粪便混合物；
2)将膨润土禽畜粪便混合物在挤压生产线上挤压3次；
3)自然晾干，使混合物的水分含水量在12-25％之间；
4)用滚筒烘干机进行烘干，切成块状，粉碎，在粉碎过程中加入辅料，益生菌1份、抑制剂7份、LSE-7EDTA多元素螯合盐7份、脲醛25份、腐殖酸100份、栾树菌5份、生长素5份，微量元素1份(微量元素由25％铁、25％锌、25％镁和25％硼组成)搅拌均匀，制成蔷薇科用新型土壤改良剂，保持上述粉末的水分为14％-16％；
6)过4目筛，取筛下物包装。
(三)茄科蔬菜用一种新型土壤改良缓释剂
新型土壤改良剂，包括主料和辅料，按重量比，主料：禽畜粪便370份，膨润土460份；辅料：益生菌1份、抑制剂7份(按重量比，脲酶抑制剂：硝化抑制＝1:1)、LSE-7EDTA多元素螯合盐6.75份、脲醛25份、腐殖酸120份、栾树菌5份、生长素5份、微量元素1.25份(微量元素20％铁、20％锌、20％铜、20％锰、20％钼)。
此土壤改良剂适用于茄科蔬菜，制备方法包括如下步骤：
1)取主料，460份膨润土和370份含水率为35％禽畜粪便搅拌均匀，60℃发酵10天，得膨润土禽畜粪便混合物；
2)将膨润土禽畜粪便混合物在挤压生产线上挤压3次；
3)自然晾晒，使其水分为14-16％；
4)在滚筒烘干机中烘干，切成快状，粉碎，在粉碎过程中加入辅料：益生菌1份、抑制剂7份、LSE-7EDTA多元素螯合盐6.75份、脲醛25份、腐殖酸120份、栾树菌5份、生长素5份、微量元素1.25份(微量元素20％铁、20％锌、20％铜、20％锰、20％钼)，搅拌均匀；
5)过4目筛，包装。
(四)苗木移栽用一种新型土壤改良剂
新型土壤改良剂，包括主料和辅料，按重量比，主料：禽畜粪便300份，膨润土547份；辅料：益生菌1份、LSE-7EDTA多元素螯合盐7份、腐殖酸120份、栾树菌5份、生根剂20份。
此土壤改良剂适用于苗木移栽，制备方法包括如下步骤：
1)取主料，547份膨润土和300份禽畜粪便搅拌均匀，发酵，得膨润土禽畜粪便混合物；
2)将膨润土禽畜粪便混合物在挤压生产线上挤压3次；
3)自然晾晒，使其水分为14-16％；
4)在滚筒烘干机中烘干，切成快状，粉碎，在粉碎过程中加入辅料，搅拌均匀；
5)过4目筛，包装。
实施例2一种新型土壤改良剂节水实验
步骤如下：
1)取两个形状相同、重量同为32.8g的容器，分别标记为1号、2号，1号加入100g沙质土壤，2号加入60g沙质土壤和40g实施例1(一)中所制备的新型土壤改良剂。
2)在1号、2号容器内分别加入25.1g的水，称量1号、2号容器重量，同为157.9g，将上述两个容器放在温度为27℃、湿度为35％的环境下；
3)定时监测两个实验容器的总重量，并计算节水率，如图2和表1所示。
表1
称重时间 1号容器重量(g) 2号容器重量(g) 节水率(％)
9：25 157.9 157.9 —
10：25 155.0 155.6 3.00
11：25 153.0 153.8 3.20
14：25 145.2 148.5 13.20
15：25 142.9 146.3 13.60
18：25 135.1 142.1 27.90
19：25 133.1 141.5 33.50
20：25 132.8 140.2 29.50
21：25 132.8 139.0 24.70
次日0：25 132.8 136.0 12.70
次日1：25 132.8 134.7 7.60
次日2：25 132.8 133.8 4.00
次日3：25 132.8 133.4 2.30
次日4：25 132.8 132.8 —
从表1可以看出，1号容器为100g沙质土壤，添加25.1g水之后，在第12个小时水分完全蒸发，2号容器60g沙质土壤，40g新型土壤改良剂，在第20个小时水分完全蒸发，这说明添加本发明所述的新型改良剂能够使砂子的节水率有所提高，最高为33.5％。本发明所述的新型改良剂施入土壤后，遇水后吸水膨胀形成片状(水肥层)，水肥层充分发挥膨润土特性，吸收水分并组织大部分水分向下的流失，一并阻挡了水流失而带走的肥料养分，水和肥保留量大，给植物吸水提供了时间，植物能够更好的吸收水分和养分。
实施例3一种新型土壤改良剂种植对比实验
步骤如下：
1)取2个相同的容器，分别标记为3号、4号，在3号容器中加入100％沙质土壤，在4号容器中加入90％沙质土壤和10％实施例1(一)中制备的新型土壤改良剂，
2)分别在2个容器中播种等量苗白菜种子，按照节水率33.5％进行计算，3号容器中每天浇水360mL，4号容器每天浇水240mL，
3)每日观察记录苗的生长情况和土壤情况。
由图3a和图3b可以看出，未添加本材料的沙质土壤，在日浇水量为360mL的情况下，种植7天后，土壤表面开裂干枯，缺苗严重，种植11天后，土壤表面开裂干枯，苗株矮小蔫萎。
由图4a和图4b可以看出，添加10％本发明材料的沙质土壤，在日浇水量为240mL的情况下，种植7天后，土壤表层湿润，出苗正常，种植11天后，土壤表面湿润，苗株生长健壮。
实施例4一种新型土壤缓释改良剂在红谷中的应用
步骤如下：
1)在沙海选取两块相邻、土质相同的土地各1亩，分别标记为5号、6号，同时种植红谷。
2)施肥：
于5号地中施加添加有本发明土壤改良剂的肥料。取尿素3.94kg、磷酸二氢氨6.52kg、颗粒氯化钾3.34kg、实施例1(一)制备的土壤改良剂6.2kg。
于6号地中施加肥料：取尿素3.94kg、磷酸二氢氨6.52kg、颗粒氯化钾3.34kg。
3)插秧：采用机械插秧，插秧密度为1.8-2.0万蔸/亩；
4)定期灌溉；
5)收割：收割之前分别在在5号地、6号地随机抽取10穗称重，5号地抽取的10穗重量为0.225kg，6号地抽取的10穗重量为0.190kg。
5号地亩产量为580kg，6号亩产量490kg。
实施例5～实施例32
实施例1中制备的一种新型土壤改良剂还可应用于大豆、玉米、水稻、花生、葵花、马铃薯、甜菜、西红柿、茄子、辣椒、白菜、橄榄、芹菜、油菜、萝卜、胡萝卜、大葱、大蒜、洋葱、西瓜、甜瓜等农作物，实施方式同实施例4，新型土壤改良剂与其他肥料的配比及产量情况见件表2。
表2
续表2

Claims (10)

1.一种新型土壤改良剂，其特征在于，包括主料和辅料，按重量比，所述的主料包括：禽畜粪便300-400份，膨润土450-550份；所述的辅料包括：益生菌0.5-1.5份、LSE-7 EDTA多元素螯合盐5-10份、脲醛0-30份、腐殖酸80-150份、栾树菌3-8份、生长素0-8份，生根剂0-20份，微量元素0-2份，抑制剂0-10份。
2.根据权利要求1所述的一种新型土壤改良剂，其特征在于，所述的禽畜粪便含水率为30-40％。
3.根据权利要求1所述的一种新型土壤改良剂，其特征在于，所述抑制剂为脲酶抑制剂和硝化抑制剂。
4.根据权利要求3所述的一种新型土壤改良剂，其特征在于，所述抑制剂为按重量比脲酶抑制剂：硝化抑制剂＝1:1的组合。
5.根据权利要求1所述的一种新型土壤改良剂，其特征在于，所述的微量元素为氮、磷、钾、钙、镁、硫、铁、锰、铜、锌、硼、钼或氯的一种或二种以上的混合。
6.权利要求1、2、3、4或5所述的一种新型土壤改良剂的制备方法，其特征在于，按权利要求1、2、3、4或5所述的重量比备主料和辅料，制备方法包括如下步骤：
1)取主料，将膨润土和禽畜粪便搅拌均匀，60℃下发酵9-15天，得膨润土禽畜粪便混合物；
2)将膨润土禽畜粪便混合物在挤压生产线上挤压2-5次；
3)自然晾干，使混合物的水分含水量在12-25％之间；
4)在滚筒烘干机中烘干，切成快状，粉碎，在粉碎过程中加入辅料，搅拌均匀；
5)烘干，筛分，制成土壤改良剂。
7.根据权利要求6所述的一种新型土壤改良剂的制备方法，其特征在于，将土壤改良剂制成片状、粉末、球状或不规则形状。
8.权利要求1、2、3、4或5所述的新型土壤改良剂单用或与肥料配合使用在改良土壤环境中的应用。
9.根据权利要求8所述的应用，其特征在于，权利要求1、2、3、4或5所述的新型土壤改良剂单用，方法如下：施用量为每亩40-50公斤，采用深施法，施在种子下方5-8厘米，或施在种子平行位置距离种子5-8厘米。
10.根据权利要求8所述的应用，其特征在于，权利要求1、2或3所述的新型土壤改良剂与肥料配合使用，按重量比，土壤改良剂:肥料＝1:1.5-2.5，施用量为每亩10-100公斤，采用深施法，施在种子下方5-8厘米，或施在种子平行位置距离种子5-8厘米。
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