CN111943762A - 一种复合土壤保水剂及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

一种复合土壤保水剂及其制备方法，本发明涉及一种保水剂及其制备方法，它为了解决现有土壤保水剂的保水效果不佳的问题。本发明复合土壤保水剂包括无机岩土材料、植物原材料、中药材料、豆粕、油脂和枯草芽孢杆菌，所述的无机岩土材料包括高岭土、蛋白页岩、碱土和压缩珍珠岩，植物原材料包括秸秆纤维和亚麻，中药材料包括苦参碱、大黄、辣椒、花椒、冰片和天然樟脑。应用该复合土壤保水剂可使土壤将雨水和灌溉水迅速吸收100－200倍，保证植物根部范围水分的充分供应，旱天时锁住水分，降雨或灌溉水多时又及时贮存，锁住在植物根部的水分都能缓慢释放，确保植物在吸收水分的同时，也吸收了肥料，同时降低了肥料的挥发速度。

Description

一种复合土壤保水剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种保水剂(土壤微型水库)及其制备方法。
背景技术
随着世界人口剧增，经济高速发展，全球用水量急剧增长，水污染日益严重，导致水资源短缺问题在世界范围内日益显现，在农业生产中表现得尤为突出，我国也存在水资源短缺的问题，阻止水土流失和抗旱节水已成为我国农业在未来能否可持续发展迫切需要解决的问题。
保水剂又叫做土壤保水剂或者土壤微型水库，是一种能够吸收自身原来尺寸和重量数倍水分的物质，保水剂吸水后形成的水凝胶可缓慢释放水分供作物利用，同时，又能增强土壤保水性，改良土壤结构，影响土壤理化性质、作物根系生长发育等，进而影响水分和溶质在土壤中的运移规律和作物生理机能，提高化肥的利用率。目前保水剂已用于工业、农业、建筑、园艺、卫生等多个领域，农业上保水剂在我国沙漠及干旱、半干旱地区的应用越来越广泛，在提高造林成活率、防治水土流失等方面已经逐步显示出巨大的优势。研究发现，农业上应用保水剂能降低植物的死亡率、加快作物的生长、增强土壤肥力、降低灌溉水的损耗。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有土壤保水剂的保水效果不佳的问题，而提供一种复合土壤保水剂及其制备方法。
本发明复合土壤保水剂包括无机岩土材料、植物原材料、中药材料、豆粕、油脂和菌剂，所述的无机岩土材料包括高岭土、蛋白页岩、碱土和压缩珍珠岩，所述高岭土、蛋白页岩、碱土和压缩珍珠岩的质量比为(1～2)：(1～2)：(1～2)：(1～2)；
植物原材料包括秸秆纤维和亚麻；
中药材料包括苦参碱、大黄、辣椒、花椒、冰片和天然樟脑，所述苦参碱、大黄、辣椒、花椒、冰片和天然樟脑的质量比为(1～2)：(1～2)：(1～2)：(1～2)：(1～2)：(1～2)；
所述的菌剂为枯草芽孢杆菌。
本发明复合土壤保水剂的制备方法按照以下步骤实现：
一、按照质量比为(1～2)：(1～2)：(1～2)：(1～2)将高岭土、蛋白页岩、碱土和压缩珍珠岩混合均匀，得到无机岩土材料；
二、将秸秆纤维和亚麻混合均匀，得到植物原材料；
三、按照质量比为(1～2)：(1～2)：(1～2)：(1～2)：(1～2)：(1～2)将苦参碱、大黄、辣椒、花椒、冰片和天然樟脑混合均匀，得到中药材料(杀虫药)；
四、将无机岩土材料、植物原材料、中药材料、豆粕、油脂和枯草芽孢杆菌剂混合，得到复合土壤保水剂。
土壤微型水库，又称为植物的微型水库(俗称人造海绵体)，本发明通过以上材料科学的配比，应用在农作物的播种中，可使土壤将雨水和灌溉水迅速吸收100－200倍，并将水分牢牢锁住，进而保证植物根部范围水分的充分供应，旱天时它锁住水分，降雨或灌溉水多时又及时贮存，这样锁住在植物根部的水分都能缓慢释放，确保植物在吸收水分的同时，也吸收了肥料，同时降低了肥料的挥发速度。中药的配比，对植物生长过程中可能产生的虫害得到抑制，确保根苗健康生长。豆粕、动物油脂的使用能产生大量的氨基酸，在枯草芽孢杆菌的作用下，肥料能得到充分吸收。
本发明经过长达七年的反复试验和研究，在海南省的海南岛基地种植中华草(禾本科植物)得到增产增收，每亩产量高达12吨。对农作物玉米、大豆、绿豆、荞麦、果蔬等等有增产增收，在内蒙古的大杨树镇、莫力达瓦旗、黑龙江的大庆市、吉林的白城子市、洮南市、镇莱县都进行了大量的实验，效果显著。本发明连续使用3－5年，将改变沙土的性质，土壤形成团列结构，氧化变成黑色中性土壤，增加土壤的有机质和微量元素，促进植物的吸收，使沙漠变成良田。
本发明可替代农家肥和有机肥，搭配氮、磷、钾使用可产生增倍的效果，即保水抗旱，又解决了普通肥料单一的用肥问题，此复合土壤保水剂应用在沙漠地带，在25℃上抗旱保水效果长达3－7天，而在自然状态下，沙漠地带1天水分就已蒸发。山地偏旱地带保水效果10－15天，经济价值可观，值得大力推广。
本发明复合土壤保水剂(土壤微型水库)在矿山绿化应用中效果显著，在废弃的矿渣上，应用该复合土壤保水剂，种子绿色植物便能扎根生长，因此复合土壤保水剂对秃山、裸滩及矿山采后的绿化作用巨大。
具体实施方式
具体实施方式一：本实施方式复合土壤保水剂包括无机岩土材料、植物原材料、中药材料、豆粕、油脂和菌剂，所述的无机岩土材料包括高岭土、蛋白页岩、碱土和压缩珍珠岩，所述高岭土、蛋白页岩、碱土和压缩珍珠岩的质量比为(1～2)：(1～2)：(1～2)：(1～2)；
植物原材料包括秸秆纤维和亚麻；
中药材料包括苦参碱、大黄、辣椒、花椒、冰片和天然樟脑，所述苦参碱、大黄、辣椒、花椒、冰片和天然樟脑的质量比为(1～2)：(1～2)：(1～2)：(1～2)：(1～2)：(1～2)；
所述的菌剂为枯草芽孢杆菌。
本实施方式复合土壤保水剂中各原料的作用如下：
无机岩土材料中：
1、高岭土：高岭土起粘合保水作用；
2、蛋白页岩：具有优良的吸附性能，主要成份为非结晶型含水二氧化硅，主要产于黑龙江省嫩江市，有定型的存在形式，又有净化含氧保水作用，蛋白页岩起净化水又有含氧保水作用；
3、碱土：土壤胶体中含交换性钠较多，胶体分散，干时收缩坚硬板结。湿时膨胀泥泞，碱土起着粘合、保水、调酸作用；
4、压缩珍珠岩：吸水能力很强，可超出自身的2-3倍，掺和在土壤里可预防土壤板结、植物倒伏、控制肥效的效力。
植物原材料中：
1、秸秆：秸秆揉搓后的植物纤维起到吸水作用；
2、亚麻：亚麻增加粘合作用。
中药材料中：
1、苦参碱：苦参碱有防治病虫害的功效；
2、大黄：大黄起杀地下虫作用；
3、辣椒：钙、铁等矿物质丰富，又有杀虫作用；
4、花椒：杀地下虫作用；
5、冰片：散热功效；
6、天然樟脑：除湿杀虫作用。
豆粕：豆粕发酵后产生氨基酸，促进植物吸收；动物油脂：产生氨基酸，促进土壤中植物有机肥料的吸收；枯草芽孢杆菌：对土壤有机肥料植物吸收起着关键作用，既是药，又能作为肥料。
具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一不同的是所述的油脂为动物油脂。
具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式一或二不同的是所述的无机岩土材料包括高岭土、蛋白页岩、碱土和压缩珍珠岩，所述高岭土、蛋白页岩、碱土和压缩珍珠岩的质量比为(1～1.5)：(1～1.5)：(1～1.5)：(1～1.5)。
具体实施方式四：本实施方式与具体实施方式一至四之一不同的是所述苦参碱、大黄、辣椒、花椒、冰片和天然樟脑的质量比为(1～1.5)：(1～1.5)：(1～1.5)：(1～1.5)：(1～1.5)：(1～1.5)。
具体实施方式五：本实施方式与具体实施方式一至四之一不同的是所述秸秆纤维的长度为1～3mm，亚麻纤维的长度为2～5mm。
具体实施方式六：本实施方式与具体实施方式一至五之一不同的是无机岩土材料占复合土壤保水剂的50％～70％。
具体实施方式七：本实施方式与具体实施方式一至六之一不同的是植物原材料占复合土壤保水剂的5％～15％。
具体实施方式八：本实施方式与具体实施方式一至七之一不同的是豆粕、动物油脂和菌剂的质量总和占复合土壤保水剂的15～30％。
具体实施方式九：本实施方式与具体实施方式一至八之一不同的是复合土壤保水剂按质量份数由150～170份高岭土、150～170份蛋白页岩、150～170份碱土、150～170份压缩珍珠岩、40～60份秸秆纤维、40～60份亚麻、0.2～0.6份中药材料、80～120份豆粕、80～120份动物油脂和40～60份菌剂。
具体实施方式十：本实施方式复合土壤保水剂的制备方法按照以下步骤实施：
一、按照质量比为(1～2)：(1～2)：(1～2)：(1～2)将高岭土、蛋白页岩、碱土和压缩珍珠岩混合均匀，得到无机岩土材料；
二、将秸秆纤维和亚麻混合均匀，得到植物原材料；
三、按照质量比为(1～2)：(1～2)：(1～2)：(1～2)：(1～2)：(1～2)将苦参碱、大黄、辣椒、花椒、冰片和天然樟脑混合均匀，得到中药材料(杀虫药)；
四、将无机岩土材料、植物原材料、中药材料、豆粕、油脂和枯草芽孢杆菌剂混合，得到复合土壤保水剂。
本实施方式复合土壤保水剂的应用是按照每亩土地播撒0.5-2.5吨复合土壤保水剂施用。
实施例：本实施例复合土壤保水剂的原料配比如下：
一、无机岩土材料：高岭土162.425公斤，蛋白页岩162.425公斤，碱土162.425公斤，压缩珍珠岩162.425公斤；
二、植物原材料：秸秆纤维50公斤和亚麻50公斤；
三、中药材料：苦参碱50克、大黄50克、红辣椒50克、花椒50克、冰片50克和天然樟脑50克；
四、豆粕100公斤；
五、动物油脂100公斤；
六、枯草芽孢杆菌剂50公斤。
本实施例复合土壤保水剂是将以上原料混合而成。
将本实施例复合土壤保水剂应用在海南省的海南岛基地2016年至2020年种植中华草获得增产增收效果，每亩产量高达12吨。而未使用复合土壤保水剂的中华草每亩产量为6吨。

Claims (10)

1.一种复合土壤保水剂，其特征在于该复合土壤保水剂包括无机岩土材料、植物原材料、中药材料、豆粕、油脂和菌剂，所述的无机岩土材料包括高岭土、蛋白页岩、碱土和压缩珍珠岩，所述高岭土、蛋白页岩、碱土和压缩珍珠岩的质量比为(1～2)：(1～2)：(1～2)：(1～2)；
植物原材料包括秸秆纤维和亚麻；
中药材料包括苦参碱、大黄、辣椒、花椒、冰片和天然樟脑，所述苦参碱、大黄、辣椒、花椒、冰片和天然樟脑的质量比为(1～2)：(1～2)：(1～2)：(1～2)：(1～2)：(1～2)；
所述的菌剂为枯草芽孢杆菌。
2.根据权利要求1所述的一种复合土壤保水剂，其特征在于所述的油脂为动物油脂。
3.根据权利要求1所述的一种复合土壤保水剂，其特征在于所述的无机岩土材料包括高岭土、蛋白页岩、碱土和压缩珍珠岩，所述高岭土、蛋白页岩、碱土和压缩珍珠岩的质量比为(1～1.5)：(1～1.5)：(1～1.5)：(1～1.5)。
4.根据权利要求1所述的一种复合土壤保水剂，其特征在于所述苦参碱、大黄、辣椒、花椒、冰片和天然樟脑的质量比为(1～1.5)：(1～1.5)：(1～1.5)：(1～1.5)：(1～1.5)：(1～1.5)。
5.根据权利要求1所述的一种复合土壤保水剂，其特征在于所述秸秆纤维的长度为1～3mm，亚麻纤维的长度为2～5mm。
6.根据权利要求1所述的一种复合土壤保水剂，其特征在于无机岩土材料占复合土壤保水剂的50％～70％。
7.根据权利要求1所述的一种复合土壤保水剂，其特征在于植物原材料占复合土壤保水剂的5％～15％。
8.根据权利要求1或2所述的一种复合土壤保水剂，其特征在于豆粕、动物油脂和菌剂的质量总和占复合土壤保水剂的15％～30％。
9.根据权利要求1或2所述的一种复合土壤保水剂，其特征在于复合土壤保水剂按质量份数由150～170份高岭土、150～170份蛋白页岩、150～170份碱土、150～170份压缩珍珠岩、40～60份秸秆纤维、40～60份亚麻、0.2～0.6份中药材料、80～120份豆粕、80～120份动物油脂和40～60份菌剂。
10.复合土壤保水剂的制备方法，其特征在于该制备方法按照以下步骤实现：
一、按照质量比为(1～2)：(1～2)：(1～2)：(1～2)将高岭土、蛋白页岩、碱土和压缩珍珠岩混合均匀，得到无机岩土材料；
二、将秸秆纤维和亚麻混合均匀，得到植物原材料；
三、按照质量比为(1～2)：(1～2)：(1～2)：(1～2)：(1～2)：(1～2)将苦参碱、大黄、辣椒、花椒、冰片和天然樟脑混合均匀，得到中药材料；
四、将无机岩土材料、植物原材料、中药材料、豆粕、油脂和枯草芽孢杆菌剂混合，得到复合土壤保水剂。
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