本发明涉及土壤改良剂
技术领域：
，尤其涉及一种酸性土壤修复改良剂及其制备方法。
背景技术：
：农业生产中化肥的施用是必不可少的，但是化肥的施用导致耕地土壤酸化情况加剧，尤其是南方土壤，由于气候等原因，土壤酸化尤为明显，已经严重影响了作物的产量和质量。从上个世纪80年代至今，全国农田土壤的ph值平均下降了0.5个单位；例如：湖南省自1980年至今，全省耕地ph由6.46下降到至6.01，下降了0.45个单位，相当于土壤的酸量(h+)在原有基础上增加了1.94倍。耕地土壤酸化情况极为严重，急需改良。现有土壤调理剂有较多的酸化土壤修复改良剂，但多数由于配方及工艺问题，土壤酸化修复效果不能持久。部分土壤修复改良剂同时具有改良土壤理化性质和培肥地力特性，但是见效慢，尤其针对农田土壤酸化问题，多数土壤修复改良剂修复过程中需要采取休田措施，农田无法种植作物，导致作物减产、农户收入降低。总的来说，目前土壤酸化修复改良剂的配方、工艺以及实效性方面都有不足的地方。综上可知，现有技术的土壤修复改良剂对土壤酸化改良效率不高，并且改良过程中可能会对土壤理化性质产生影响，破坏土体结构，还可能会引入重金属导致土壤重金属污染。技术实现要素：本发明解决的技术问题在于提供一种酸性土壤修复改良剂，本申请提供的酸性土壤修复改良剂可改善酸性土壤ph，降低重金属污染并提高土壤肥力。有鉴于此，本申请提供了一种酸性土壤修复改良剂，由4.5～5.5重量份的脱硫石膏、2.5～3.5重量份的白云石、1.5～2.5重量份的钾长石、氢氧化钾溶液和氮磷钾营养剂制备得到。优选的，所述脱硫石膏的含量为5重量份，所述白云石的含量为3重量份，所述钾长石的含量为2重量份。优选的，所述氮磷钾营养剂为尿素和过磷酸钙。优选的，所述酸性土壤修复改良剂中还包括食用级着色剂。本申请还提供了所述的酸性土壤修复改良剂的制备方法，包括以下步骤：将脱硫石膏、白云石和钾长石按照配比混合粉碎，再将得到的混合物与氢氧化钾溶液混合，烘干后再与氮磷钾营养剂混合，成型后得到酸性土壤改良剂。优选的，所述氢氧化钾溶液的浓度为3wt％～10wt％，所述混合物与所述氢氧化钾溶液的固液比为1:1。优选的，所述粉碎的颗粒大小至少能过40目的筛。优选的，所述混合物与所述氢氧化钾溶液混合过程中于25℃～45℃震荡1～2h。优选的，所述成型的方式为转鼓造粒，所述转鼓造粒的过程中加入粘着剂。本申请提供了一种酸性土壤修复改良剂，其由4.5～5.5重量份的脱硫石膏、2.5～3.5重量份的白云石、1.5～2.5重量份的钾长石、氢氧化钾溶液以及氮磷钾营养剂制备得到；上述酸性土壤修复改良剂中的脱硫石膏含有大量微量和常量元素，其能显著提高土壤水分渗透率，降低土壤中有效态磷、水溶性有机质等养分的流失，还能有效调理土壤ph，不会致土壤过度碱化或酸化；白云石ph呈碱性，对酸性土壤改良剂具有很好的改良效果，其还能与pd、cu、pb等重金属元素通过表面沉淀作用形成稳定的复合物，从而降低重金属元素的生物有效性，对土壤重金属有显著的钝化效果；钾长石富含植物生长所需要的钾、硅等元素，利用koh浸泡则钾长石、白云石、脱硫石膏发生复杂的反应，释放出一定的钾。因此，本申请提供的酸性土壤修复改良剂通过上述原料的配合、协同作用，使其可有效改善酸性土壤ph，降低重金属污染并提高土壤肥力。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。鉴于现有技术中酸性土壤修复改良剂对土壤酸化改良效率不高，且可能对土壤理化性质产生影响，破坏土体结构，还有可能引入重金属的问题，本申请提供了一种酸性土壤修复改良剂，该改良剂利用多种碱性材料，且搭配氮磷钾营养剂，最终得到了一种提高土壤ph、增加土壤肥力的酸性土壤修复改良剂。具体的，本发明所述酸性土壤修复改良剂具体由4.5～5.5重量份的脱硫石膏、2.5～3.5重量份的白云石、1.5～2.5重量份的钾长石、氢氧化钾溶液和氮磷钾营养剂制备得到。本申请提供了一种酸性土壤修复改良剂，其中的脱硫石膏、白云石、钾长石、氢氧化钾溶液以及氮磷钾营养剂是协同作用，最终使得酸性土壤修复改良剂在改善酸性土壤的同时，提高酸性土壤的肥力，且不会引入重金属污染。具体的，所述脱硫石膏的主要成分是caso4·2h2o，并含有大量微量和常量元素，偏弱碱性，施入土壤中后能显著提高土壤水分渗透率，降低土壤中有效态磷、水溶性有机质等养分的流失，脱硫石膏能有效调理土壤ph，不会使土壤过度碱化或酸化；但脱硫石膏使用后会引起pb、cr、cd、cu等重金属元素在土壤表面的富集，存在潜在的引起土壤重金属污染的风险。所述脱硫石膏的含量为4.5～5.5重量份，在具体实施例中，所述脱硫石膏的含量为5重量份；所述脱硫石膏的含量过高会造成土壤通透性过强，土壤保水、保肥性能变差，理化性能不佳，重金属富集量超标，含量过低，则酸性土壤ph调节效果不理想。所述白云石的ph呈碱性，对酸性土壤具有很好的改良效果，同时，其与cd、cu、pb等重金属元素通过表面沉淀作用形成稳定的复合物，从而降低重金属元素的生物有效性，对土壤重金属有显著的钝化效果。所述白云石的含量2.5～3.5重量份，在具体实施例中，所述白云石的含量为3重量份；所述白云石的含量过高，则导致土壤阳离子交换量过高，盐基饱和度过高，不利于土壤保水保肥性能的提升，土壤通透性变差，所述白云石的含量过低，则钝化重金属效果不理想，有可能会导致土壤重金属污染。所述钾长石主要成分为k2o·al2o3·6sio2，该材料富含植物生长所需的钾、硅等元素，利用koh溶液浸泡后，钾长石、白云石、脱硫石膏会在碱性溶液中发生复杂的反应，释放出一定量的钾。由于钾肥价格较高，利用此种方法能有效增加肥料中的钾含量，有效降低生产成本。所述钾长石的含量为1.5～2.5重量份，在具体实施例中，所述钾长石的含量为2重量份。所述钾长石含量过高，则可能导致土壤阳离子交换量过高，盐基饱和度过高，不利于土壤保水保肥性能，土壤通透性变差；所述钾长石的含量过低，土壤养分释放不够，土壤养分元素补充不足。按照本发明，在所述酸性土壤修复改良剂中，还包括氢氧化钾，氢氧化钾是以氢氧化钾的形成参与制备的，其可提供更多的k元素，提高ph，提供脱硫石膏、白云石和钾长石活化反应环境。根据作物养分需求，本申请所述酸性土壤修复改良剂中还包括氮磷钾营养剂，其为本领域技术人员熟知的氮磷钾营养剂具体可选自尿素和过磷酸钙。本申请还可根据实际情况需求，加入食用级着色剂。本申请提供的酸性土壤修复剂中的脱硫石膏和白云石主要起到调节土壤ph，改良酸性土壤ph及理化性质，降低土壤中重金属有效性的作用，脱硫石膏施用后，对重金属pb、cd、cu等重金属有富集作用，而通过添加一定量的白云石粉，能有效降低土壤重金属污染的风险，钾长石由于本身富含k元素，再利用koh溶液提供的碱性环境，能促进白云石、脱硫石膏、钾长石发生反应，释放出少部分k元素，同时钾长石含k量较高，能提高土壤中k的总量，有效促进作物的生长。因此，本申请提供的酸性土壤修复改良剂能够改善酸性土壤ph，提高土壤的保水保肥效果，且不引入重金属导致土壤重金属污染。本申请还提供了所述酸性土壤修复改良剂的制备方法，包括以下步骤：将脱硫石膏、白云石和钾长石按照配比混合粉碎，再将得到的混合物与氢氧化钾溶液混合，烘干后再与氮磷钾营养剂混合，成型后得到酸性土壤改良剂。在上述制备酸性土壤修复改良剂的过程中，本申请首先将脱硫石膏、白云石和钾长石混合，粉碎，以使粉碎后的颗粒至少能过40目的筛。在得到粉碎后的混合物之后则将其与氢氧化钾溶液混合，提供脱硫石膏、白云石和钾长石活化反应环境，以使上述三者的作用得以充分发挥。所述氢氧化钾溶液的浓度为3wt％～10wt％，所述混合物与所述氢氧化钾溶液的固液比为1:1；所述氢氧化钾溶液浓度过高，则导致酸性土壤修复改良剂的ph过高，不利于后续肥料元素的添加以及成型工序，所述氢氧化钾的浓度过低，则材料的活化效果差，脱硫石膏、白云石和钾长石性能得不到充分发挥。在上述混合过程中，维持25～45℃震荡1～2h。本申请最后将混合后的样品烘干后再与氮磷钾营养剂混合，成型后即得到酸性土壤改良剂。所述成型为本领域技术人员熟知的，可以以转鼓造粒的方式成型。在成型的过程中，可加入粘着剂，所述粘着剂为本领域技术人员熟知的，对此本申请没有特别的限制。本发明提供的酸性土壤修复改良剂能够在半年内明显改善土壤ph，提高土壤有效养分含量，增加作物的生物量，具体效果有：1)该酸性土壤修复改良剂能显著提高土壤ph，对酸化土壤的修复改良效果极为明显；2)兼具土壤调理和肥效功能，能有效提高土壤肥力，能有效提高土壤中氮、磷、钾等元素含量，还能补充钙、镁、硅等植物所需养分，其所使用的原材料包含多种微溶性物质，效果持久；3)生产材料配比得当，养分释放速率符合作物生长规律，能显著提高作物的生物量；4)本发明所选用的生产材料获取方便，价格低廉，工艺简单。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修复改良剂及其制备方法进行详细说明，本发明的保护范围不受以下实施例的限制。实施例11)取5份脱硫石膏，3份白云石，2份钾长石混合粉碎，过40目筛，将混合样品放入3.5％的koh溶液中，固液比为1:1，维持温度30℃震荡1.5小时；2)去除步骤1)中样品水分，然后将样品烘干；3)将尿素、过磷酸钙与步骤2)烘干样品混合，进行转鼓造粒，得到酸性土壤修复改良剂。实施例21)取5份脱硫石膏，3份白云石，2份钾长石混合粉碎，过40目筛，将混合样品放入10％的koh溶液中，固液比为1:1，维持温度25℃震荡1小时；2)去除步骤1)中样品水分，然后将样品烘干；3)将尿素、过磷酸钙与步骤2)烘干样品混合，进行转鼓造粒，得到酸性土壤修复改良剂。对比例11)取1份脱硫石膏，1份白云石，1份钾长石混合粉碎，过40目筛，将混合样品放入5％的koh溶液中，固液比为1:1，维持温度40℃震荡2小时；2)去除步骤1)中样品水分，然后将样品烘干；3)将尿素、过磷酸钙与步骤2)烘干样品混合，进行转鼓造粒，得到酸性土壤修复改良剂。对比例21)取5份脱硫石膏，3份白云石，2份钾长石混合粉碎，过40目筛，将混合样品放入纯净水中，固液比为1:1，维持温度40℃震荡2小时，得到酸性土壤修复改良剂；2)去除步骤1)中样品水分，然后将样品烘干；3)将尿素、过磷酸钙与步骤2)烘干样品混合，进行转鼓造粒，得到酸性土壤修复改良剂。将实施例1～2和对比例1～2制备的酸性土壤修复调剂施入酸化农田土壤中，并正常种植大蒜作物，该酸化农田土壤的指标如表1所示；6个月后测定土壤相关养分含量、ph、作物生物量等指标，结果如表2所示；用ph测定仪测定土壤ph；用碱解扩散法土壤碱解氮含量；用碳酸氢钠震荡，钼蓝法测定土壤速效磷含量；用火焰光度计法测定有效钾含量；用烘干法测定大蒜生物量，大蒜生物量包括地上部分和地下部分。表1土壤未种植作物前各项指标数据表ph碱解氮(mg/kg)速效磷(mg/kg)有效钾(mg/kg)4.728.212.637.9表2实施例1～2与对比例1～2处理土壤及大蒜指标数据表对比例31)取5份脱硫石膏，3份白云石，2份石英砂(不易分解、无元素)混合粉碎，过40目筛，将混合样品放入纯净水中，固液比为1:1，维持温度40℃震荡2小时；2)去除步骤1)中样品水分，然后将样品烘干；3)将尿素、过磷酸钙与步骤2)烘干样品混合，进行转鼓造粒，得到酸性土壤修复改良剂。利用盆栽方式进行试验，种植大蒜，将实验例1和对比例3的土壤修复改良剂按照300mg/kg施入土壤中，该土壤的指标如表3所示，模拟自然情况；人工培养6个月后土壤相关养分含量、ph、作物生物量等指标；用ph测定仪测定土壤ph，结果如表4所示；用碱解扩散法土壤碱解氮含量；用碳酸氢钠震荡，钼蓝法测定土壤速效磷含量；用火焰光度计法测定有效钾含量；用烘干法测定大蒜生物量，大蒜生物量包括地上部分和地下部分。表3土壤未种植作物前各项指标数据表ph碱解氮(mg/kg)速效磷(mg/kg)有效钾(mg/kg)4.125.418.742.1表4实施例1与对比例3处理土壤及大蒜指标数据表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。当前第1页1 2 3
技术特征：
1.一种酸性土壤修复改良剂，由4.5～5.5重量份的脱硫石膏、2.5～3.5重量份的白云石、1.5～2.5重量份的钾长石、氢氧化钾溶液和氮磷钾营养剂制备得到。
2.根据权利要求1所述的酸性土壤修复改良剂，其特征在于，所述脱硫石膏的含量为5重量份，所述白云石的含量为3重量份，所述钾长石的含量为2重量份。
3.根据权利要求1所述的酸性土壤修复改良剂，其特征在于，所述氮磷钾营养剂为尿素和过磷酸钙。
4.根据权利要求1所述的酸性土壤修复改良剂，其特征在于，所述酸性土壤修复改良剂中还包括食用级着色剂。
5.权利要求1所述的酸性土壤修复改良剂的制备方法，包括以下步骤：
将脱硫石膏、白云石和钾长石按照配比混合粉碎，再将得到的混合物与氢氧化钾溶液混合，烘干后再与氮磷钾营养剂混合，成型后得到酸性土壤改良剂。
6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述氢氧化钾溶液的浓度为3wt％～10wt％，所述混合物与所述氢氧化钾溶液的固液比为1:1。
7.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述粉碎的颗粒大小至少能过40目的筛。
8.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述混合物与所述氢氧化钾溶液混合过程中于25℃～45℃震荡1～2h。
9.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述成型的方式为转鼓造粒，所述转鼓造粒的过程中加入粘着剂。
技术总结
本发明提供了一种酸性土壤修复改良剂，其由4.5～5.5重量份的脱硫石膏、2.5～3.5重量份的白云石、1.5～2.5重量份的钾长石、氢氧化钾溶液以及氮磷钾营养剂制备得到；本申请还提供了所述酸性土壤修复改良剂的制备方法。本申请提供的酸性土壤修复改良剂通过上述组分的协同作用能够改善酸性土壤pH，提高土壤的保水保肥效果，且不引入重金属导致土壤重金属污染。
技术研发人员：曹爱新
受保护的技术使用者：广东福利龙复合肥有限公司
技术研发日：.09.29
技术公布日：.02.21
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