CN109837094A - 一种酸性土壤调理剂及施用方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种酸性土壤调理剂，包括：20wt％～55wt％的固硫灰，15wt％～45wt％的脱硫灰，1wt％～40wt％的生物质电厂灰，1wt％～30wt％的秸秆。本申请通过固硫灰、脱硫灰、生物质电厂灰和秸秆的结合，不仅可显著降低土壤酸性、促进作物生长和提高作物产量，还实现了固硫灰和脱硫灰的无害化处理和资源化利用，既节约了成本，又保护了环境。

Description

一种酸性土壤调理剂及施用方法

技术领域

本发明涉及土壤调节剂技术领域，尤其涉及一种酸性土壤调理剂及施用方法。

背景技术

流化床固硫灰是由采用炉内固硫技术的流化床燃煤排出的一种飞灰。虽然流化床燃煤固硫技术是近年来国际上发展起的新一代高效低污染燃烧技术，且具有明显的技术优势，但是阻碍我国流化床固硫技术发展的一个难题是流化床固硫灰的资源化利用还处于起步阶段。目前流化床固硫灰主要以堆放为主，堆存量上亿吨，且每年还以数百万吨的排放速度增长。

烟气脱硫在SO₂污染防治中发挥着重要作用，按照脱硫过程的不同，钙法脱硫工艺又分为湿法、干法和半干法，而炉外半干法具有脱硫产物呈干粉状、工艺耗水低、无湿烟雾排放、腐蚀少、与中小燃煤机组适应性强等特点，在脱硫市场中占有一席之地。由于半干法烟气脱硫工艺Ca/S高、脱硫剂利用率低、反应速度慢、工艺控制困难，导致脱硫灰利用方式和应用范围受到了严格限制。

因此，固硫灰和脱硫灰的处理处置及综合利用已经成为各方关注的重点。

酸性土壤是pH值小于7的土壤总称，广泛分布在我国热带、亚热带地区；其盐基高度不饱和，pH一般在4.5～6；同时铁、铝氧化物有明显积聚，土壤酸瘦。酸性土壤调理剂，是一种通过调节土壤pH、改善土壤理化性质、促进根际微生物活动、促使土壤中难溶性矿物质元素变为可溶性的养料、最终达到培肥地力效果的调理剂。

改良酸性土壤的传统方法是施用石灰；研究表明：石灰能显著降低土壤交换性酸和交换性铝含量，并且其降酸作用能保持很长的时间，但是大量施用石灰存在容易造成土壤板结、使得有效养分钙化、降低土壤肥效等缺点，长期施会对土壤不利。

相关工作人员就酸性土壤改良剂进行了诸多研究，例如：申请号为201610090505.0中国专利公开了一种由铁矿尾矿制成的酸性土壤调理剂及其制备方法，该土壤调理剂包括以下重量配备的组分：铁矿尾矿：15-70份，有机肥：1-30份，粗砂：1-40份，石料：1-20份；其中所述有机肥包括秸秆和粪便。上述土壤调理剂中铁矿尾矿的铝含量和铁含量较高，而酸性土壤由于铁、铝氧化物有明显积聚，土壤会更加酸瘦，此外，该调理剂对农作物有益的微量元素含量比较低，因此，在改良酸性土壤时效果不明显，且该发明公开的土壤调理剂中的铁矿尾矿中重金属铜超标，会对土壤造成二次污染。

发明内容

本发明解决的技术问题在于提供一种酸性土壤调理剂，该酸性土壤调理剂可改善酸性土壤，同时促进固硫灰和脱硫灰的资源化利用。

有鉴于此，本申请提供了一种酸性土壤调理剂，包括：

优选的，所述生物质电厂灰来自生物质电厂除尘器灰斗，pH值为7.0～8.5。

优选的，所述固硫灰的细度为45μm方孔筛筛余量不大于15％。

优选的，所述脱硫灰的细度为45μm方孔筛筛余量不大于15％。

优选的，所述生物质电厂灰的细度为45μm方孔筛筛余量不大于15％。

优选的，所述秸秆的细度为0.5～2mm。

优选的，所述固硫灰的含量为30wt％～50wt％，所述脱硫灰的含量为25wt％～40wt％，所述生物质电厂灰的含量为10wt％～30wt％，所述秸秆的含量为10wt％～25wt％。

优选的，所述固硫灰的含量为35wt％，所述脱硫灰的含量为30wt％，所述生物质电厂灰的含量为20wt％，所述秸秆的含量为15wt％。

本申请还提供了所述的酸性土壤调理剂的施用方法，其特征在于，将所述酸性土壤调理剂在土壤翻耕时施用。

优选的，所述酸性土壤调理剂的施用量为耕层土壤量的1wt％～5wt％。

本申请提供了一种酸性土壤调理剂，其包括20wt％～55wt％的固硫灰，15wt％～45wt％的脱硫灰，1wt％～40wt％的生物质电厂灰，1wt％～30wt％的秸秆；本申请酸性土壤调理剂中的固硫灰具有自硬性特性，脱硫灰中的氢氧化钙或游离氧化钙，可进一步激发固硫灰的自硬性，从而使得酸性土壤调理剂提升土壤透气性，防止土壤板结，提高有益菌种类和数量，同时利用固硫灰和脱硫灰呈碱性的特点，平衡土壤的酸碱度；生物质电厂灰钾含量高有利于提高土壤肥力。

因此，本申请通过固硫灰、脱硫灰、生物质电厂灰和秸秆的结合，可显著降低土壤酸性，促进作物生长、提高作物产量；同时还实现了固硫灰和脱硫灰的无害化处理和资源化利用，不仅能带来良好的经济效益、环境效益和社会效益，而且符合国家环保和循环经济的相关政策。

具体实施方式

为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为进一步说明本发明的特征和优点，而不是对本发明权利要求的限制。

鉴于现有技术中土壤调理剂改良酸性土壤效果不明显，且对农作物优异的微量元素含量比较低的问题，本申请提供了一种酸性土壤调理剂，该酸性土壤调理剂在改良土壤酸性的同时，还可进一步提高土壤的肥力，可显著促进作物生长。具体的，本发明实施例公开了一种酸性土壤调理剂，包括：

本申请提供的酸性土壤调理剂中，固硫灰呈碱性，可平衡土壤的酸碱度。脱硫灰同样呈碱性，可平衡土壤的酸碱度，同时脱硫灰中的氢氧化钙或游离态氧化钙，可激发固硫灰的自硬性，两者并用可显著提升土壤透气性，防止土壤板结，提高有益菌种类和数量；脱硫灰还可补充土壤中钙、镁等矿物元素。本申请中固硫灰与脱硫灰的来源没有特别的限制。

所述固硫灰的含量为20wt％～55wt％，在具体实施例中，所述固硫灰的含量为30wt％～50wt％，更具体的，所述固硫灰的含量为35wt％～45wt％。所述脱硫灰的含量为15wt％～45wt％，在具体实施例中，所述脱硫灰的含量为25wt％～40wt％，更具体的，所述脱硫灰的含量为30wt％～35wt％。所述固硫灰、脱硫灰的含量过高，则造成酸性土壤调理剂改良土壤的应用效果下降。

本申请中的生物质电厂灰可补充土壤中的钾、镁和锌等元素，提高土壤肥力，利于作物生长。所述生物质电厂灰具体选自生物质电厂除尘器灰斗，pH值为7.0～8.5。所述生物质电厂灰的含量为1wt％～40wt％，在具体实施例中，所述生物质电厂灰的含量为8wt％～37wt％，更具体的，所述生物质电厂灰的含量为10wt％～30wt％，更具体的，所述生物质电厂灰的含量为15wt％～20wt％。所述生物质电厂灰的含量过高，则不利于土壤调理剂的成型，最终影响土壤调理剂性能的发挥。

秸秆中富含的微量元素可进一步提高土壤的肥力。所述秸秆为植物秸秆，包括但不限于玉米秸秆、谷子秸秆、小麦秸秆、高粱秸秆、棉花秸秆和水稻秸秆。所述秸秆的含量为1wt％～30wt％，在具体实施例中，所述秸秆的含量为10wt％～25wt％，更具体的，所述秸秆的含量为15wt％～20wt％。所述秸秆的含量过高则不利于土壤调理剂的制备。若上述固硫灰、脱硫灰、生物质电厂灰和秸秆的含量过低则会降低酸性土壤改良剂的应用效果。

在本申请中，所述固硫灰的细度为45μm方孔筛筛余量不大于15％；所述脱硫灰的细度为45μm方孔筛筛余量不大于15％；所述生物质电厂灰的细度为45μm方孔筛筛余量不大于15％；所述秸秆的细度为0.5～2mm。所述固硫灰、脱硫灰、生物质电厂灰的细度若大于上述限定值，则不利于酸性土壤改良剂中营养物质的扩散与吸收；秸秆的细度大于上述限定值，则不利于酸性土壤调理剂的制备与混合，若小于上述限定之，则不利于秸秆发挥支撑作用。

本申请所述酸性土壤调理剂的制备方法按照本领域技术人员熟知的方法制备即可，对此本申请没有特别的限制。

本发明提供的酸性土壤调理剂相对于传统的酸性土壤调理剂碱性成分与钙含量明显增加；使用该酸性土壤调理剂后，土壤性质改善效果明显。此外，本发明所述土壤调理剂可充分利用脱硫灰碱性较高、氧化钙含量较高的特点，提高脱硫灰的综合利用率。

本申请还提供了上述酸性土壤调理剂的施用方法，即所述酸性土壤调理剂具体在土壤翻耕时施用。更具体的，所述酸性土壤调理剂的施用量可根据土壤酸度而定，一般为耕层土壤量的1wt％～5wt％。

为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明提供的酸性土壤调理剂进行详细说明，本发明的保护范围不受以下实施例的限制。

实施例1

选取50kg的酸性土壤抽样测试，选取平均值，pH＝4.5，分别施用表1中的5种配比的酸性土壤调理剂，5种酸性土壤调理剂编号分别为1#、2#、3#、4#和5#，酸性土壤调理剂的施用量为2.5kg，其余为水。

酸性土壤调理剂中，固硫灰细度为45μm方孔筛筛余量不大于15％；脱硫灰细度为45μm方孔筛筛余量不大于15％；生物质电厂灰细度为45μm方孔筛筛余量不大于15％；秸秆粉碎至0.5～2mm。

28天后，待土壤吸收完全，测试土壤数据如表2所示。

实施例2

选取50kg的酸性土壤抽样测试，选取平均值，pH＝5.2，分别施用表1中5种配比的酸性土壤调理剂，酸性土壤调理剂的施用量为1kg，其余为水。

酸性土壤调理剂中，固硫灰细度为45μm方孔筛筛余量不大于15％；脱硫灰细度为45μm方孔筛筛余量不大于15％；生物质电厂灰细度为45μm方孔筛筛余量不大于15％；秸秆粉碎至0.5～2mm。

28天后，待土壤吸收完全，测试土壤数据如表3所示。

实施例3

选取50kg的酸性土壤抽样测试，选取平均值，pH＝5.7，分别施用表1中5种配比的酸性土壤调理剂，酸性土壤调理剂的施用量为0.5kg，其余为水。

酸性土壤调理剂中，固硫灰细度为45μm方孔筛筛余量不大于15％；脱硫灰细度为45μm方孔筛筛余量不大于15％；生物质电厂灰细度为45μm方孔筛筛余量不大于15％；秸秆粉碎至0.5～2mm。

28天后，待土壤吸收完全，测试土壤数据如表4所示。

利用实施例1提供的酸性土壤调理剂对不同的土壤进行改良，改良前后土壤pH值、吸附量氮(mg/kg)和交换性钙(g/kg)的检测结果如表2～4所示；

表1酸性土壤调理剂的重量百分比数据表

组分	1#	2#	3#	4#	5#
						固硫灰	20％	30％	35％	40％	50％
脱硫灰	40％	35％	30％	25％	20％
						生物质电厂灰	15％	15％	20％	15％	20％
秸秆	25％	20％	15％	20％	10％

表2实施例1的土壤利用实施例1的酸性土壤改良剂改良前后数据表

项目	pH值	吸附量氮	交换性钙
				原始土壤	4.5	94.2	421.2
1#改良剂改良后土壤	6.8	354.1	1909.3
				2#改良剂改良后土壤	6.9	445.9	2057.2
3#改良剂改良后土壤	6.9	500.1	2268.9
				4#改良剂改良后土壤	7.4	414.4	2284.7
5#改良剂改良后土壤	7.2	445.3	1879.4

表3实施例2的土壤利用实施例1的酸性土壤改良剂改良前后数据

项目	pH值	吸附量氮	交换性钙
				原始土壤	5.2	115.8	724.8
1#改良剂改良后土壤	6.9	479.1	2035.8
				2#改良剂改良后土壤	6.7	523.8	2275.3
3#改良剂改良后土壤	7.0	552.8	2894.2
				4#改良剂改良后土壤	7.1	553.3	2971.2
5#改良剂改良后土壤	7.1	567.8	2651.1

表4实施例3的土壤利用实施例1的酸性土壤改良剂改良前后数据表

项目	pH值	吸附量氮	交换性钙
				原始土壤	5.7	113.2	1024.4
1#改良剂改良后土壤	7.0	582.1	2284.9
				2#改良剂改良后土壤	7.4	626.3	2974.1
3#改良剂改良后土壤	7.1	692.3	3641.6
				4#改良剂改良后土壤	7.2	667.8	3371.5
5#改良剂改良后土壤	6.6	671.3	2975.6

由表2～表4可知，不同的酸性土壤施用本发明的酸性土壤调理剂后都能得到很好的改良，酸性土壤pH值达到6～7的要求，说明本发明能显著降低土壤的交换性酸；氮的吸附量增加了3～6倍，交换性钙含量提高了2倍以上，说明本发明有效促进了土壤肥效保持。

以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种酸性土壤调理剂，包括：

2.根据权利要求1所述的酸性土壤调理剂，其特征在于，所述生物质电厂灰来自生物质电厂除尘器灰斗，pH值为7.0～8.5。

3.根据权利要求1所述的酸性土壤调理剂，其特征在于，所述固硫灰的细度为45μm方孔筛筛余量不大于15％。

4.根据权利要求1所述的酸性土壤调理剂，其特征在于，所述脱硫灰的细度为45μm方孔筛筛余量不大于15％。

5.根据权利要求1所述的酸性土壤调理剂，其特征在于，所述生物质电厂灰的细度为45μm方孔筛筛余量不大于15％。

6.根据权利要求1所述的酸性土壤调理剂，其特征在于，所述秸秆的细度为0.5～2mm。

7.根据权利要求1所述的酸性土壤调理剂，其特征在于，所述固硫灰的含量为30wt％～50wt％，所述脱硫灰的含量为25wt％～40wt％，所述生物质电厂灰的含量为10wt％～30wt％，所述秸秆的含量为10wt％～25wt％。

8.根据权利要求1所述的酸性土壤调理剂，其特征在于，所述固硫灰的含量为35wt％，所述脱硫灰的含量为30wt％，所述生物质电厂灰的含量为20wt％，所述秸秆的含量为15wt％。

9.权利要求1～8任一项所述的酸性土壤调理剂的施用方法，其特征在于，将所述酸性土壤调理剂在土壤翻耕时施用。

10.根据权利要求9所述的施用方法，其特征在于，所述酸性土壤调理剂的施用量为耕层土壤量的1wt％～5wt％。