一种降低土壤酸性的生物型土壤调理剂及其制备工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种降低土壤酸性的生物型土壤调理剂及其制备工艺，涉及农业技术领域。本发明专利技术先将细菌纤维素氧化后，并与胶原蛋白和纳基膨润土混合反应，得复合材料，将复合材料经过反应后，冷冻干燥，再与改性剂反应，制得经改性剂处理的多孔微球，随后，将经改性剂处理的多孔微球与经混合菌类培养后的改性木质素磺酸钠混合，于90%的乙醇溶液中搅拌反应后，过滤，干燥，并加入腐殖酸钾，得生物质调理剂。本发明专利技术制备的生物质调理剂能有效调节酸性土壤的pH，并且对金属离子具有优异的吸附作用。

A Biological Soil Conditioner for Reducing Soil Acidity and Its Preparation Technology

The invention discloses a biological soil conditioner for reducing soil acidity and a preparation process thereof, which relates to the field of agricultural technology. The invention first oxidizes bacterial cellulose and reacts with collagen and nanobentonite to obtain composite materials. After reaction, freeze-drying and reaction with modifier, the composite materials are prepared into porous microspheres treated with modifier. Then, the porous microspheres treated with modifier are mixed with modified sodium lignosulfonate cultured with mixed bacteria, and in 90% ethanol. After stirring reaction in solution, filtration, drying and adding potassium humate, the biomass conditioner was obtained. The biomass conditioner prepared by the invention can effectively regulate the pH of acidic soil and has excellent adsorption effect on metal ions.

【技术实现步骤摘要】
一种降低土壤酸性的生物型土壤调理剂及其制备工艺
本专利技术涉及农业
，具体是一种降低土壤酸性的生物型土壤调理剂及其制备工艺。
技术介绍
土壤酸化是指土壤吸收性复合体接受了一定数量交换性氢离子或铝离子，使土壤中的碱性(盐)离子淋失的过程。土壤中含有大量铝的氢氧化物，土壤酸化后，可加速土壤中含铝的原生和次生矿物风化而释放大量铝离子，形成植物可吸收的铝化合物，植物长期和过量的吸收铝，会中毒，甚至死亡。土壤酸化会改变土壤结构，导致土壤贫脊化，影响植物正常发育，诱发植物病虫害，使作物减产，并且强酸环境还会加速有毒金属向周围水体的滤出。土壤酸性概念可分两种，一种是活性酸，一种是潜酸性。活性酸，指的是土壤溶液中氢离子浓度的直接反映，其强度用pH来表示，土壤pH越小，表示土壤活性酸越强。潜性酸指的是其由交换态的氢离子和铝离子等离子决定，当这些离子处于吸附态时，潜性酸不显示出来，当它们被交换进入土壤溶液后，增加其氢离子浓度，才显示出酸性来，是可逆的过程。土壤调理剂是由农用保水剂及富含有机质、腐殖酸的天然泥炭或其他有机物为主要原料，辅以生物活性成分及营养元素组成，经科学工艺加工而成的产品，有极其显著的“保水、增肥、透气”三大土壤调理性能。能够打破土壤板结、疏松土壤、提高土壤透气性、降低土壤容重，促进土壤微生物活性、增强土壤肥水渗透力；具有改良土壤，治理荒漠.保水抗旱，增强农作物抗病能力，提高农作物产量，改善农产品品质，恢复农作物原生态等功能，大幅度提高植树成活率和农产品产量；改善农林产品品质，恢复农林产品的天然风貌。现有的生物型土壤调理剂普遍采用多种微生物菌种以及有机肥、腐殖酸、矿物质、中微量元素等，有的土壤调理剂还加入了中草药、氨基酸等新组分，但是现有的土壤调理剂无法对酸化的土壤进行有效的治理，并且经处理后的土壤由于土壤调理剂的保水性较好，使得土壤出现一定程度的盐碱化，因此，研究和开发具有控制土壤酸化，并具有较好金属离子固定性能的土壤调理剂具有十分广阔的市场前景。
技术实现思路
针对现有技术中土壤调理剂对金属离子吸附性能不佳，且对土壤酸性控制较差的问题，本专利技术提供了一种降低土壤酸性的生物型土壤调理剂及其制备工艺。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种降低土壤酸性的生物型土壤调理剂，其特征在于，所述生物型土壤调理剂主要包括以下重量份数的原料组分：20~32份多孔微球，5~8份腐殖酸钾，4~8份混合菌类，3~7份改性剂，多孔微球中含有细菌纤维素和胶原蛋白具有优异的保水性能，在加入土壤调理剂中后，可有效提高产品的保水性能，同时，由于改性剂的加入可使多孔微球中加入的膨润土层间吸附金属离子，提高多孔微球在后期的吸附性。一种降低土壤酸性的生物型土壤调理剂，其特征在于，所述生物型土壤调理剂还包括以下重量份数的原料组分：10~12份改性木质素磺酸钠，改性木质素磺酸钠的加入可在产品制备过程中与混合菌类一同培养，从而使改性木质素磺酸钠的结构中吸附大量混合菌类，在加入产品中后可在菌类和静电力的作用下吸附于多孔微球中的纳基膨润土表面，并且使被吸附的纳基膨润土表面具有一定的疏水性。作为优化，多孔微球由细菌纤维素，胶原蛋白和纳基膨润土混合反应制得，所述混合菌类为木醋杆菌与巴氏芽孢杆菌按质量比1：2混合所得。作为优化，改性剂为氯化钾，氯化钙和十六烷基三甲基溴化铵的混合物，所述改性木质素磺酸钠由木质素磺酸钠经1,6-二溴己烷改性所得。作为优化，生物型土壤调理剂包括以下重量份数的原料组分：30份多孔微球，5份腐殖酸钾，6份混合菌类，5份改性剂和8份改性木质素磺酸钠。作为优化，降低土壤酸性的生物型土壤调理剂的制备工艺主要包括以下制备步骤：（1）将细菌纤维素氧化后，并与胶原蛋白和纳基膨润土混合反应，得复合材料，将复合材料经过反应后，冷冻干燥；（2）将步骤（1）所得物质与改性剂混合于水中反应，过滤，干燥；（3）将改性木质素磺酸钠与混合菌类于培养液中混合培养，过滤，干燥；（4）将步骤（2）所得物质与步骤（3）所得物质于乙醇溶液中反应，过滤，干燥，得坯料，将坯料与腐殖酸钾混合；（5）对步骤（4）所得物质进行指标分析。作为优化，降低土壤酸性的生物型土壤调理剂的制备工艺主要包括以下制备步骤：（1）将细菌纤维素与水按质量比1：50~1：60混合，并加入细菌纤维素质量0.1~0.2倍的高碘酸钾，搅拌反应后，抽滤，得预处理细菌纤维素，将预处理细菌与乙二醇溶液按质量比1:30~1:40混合，搅拌反应后，抽滤，洗涤，干燥，得改性细菌纤维素；将胶原蛋白与水按质量比1：100~1：120混合，并加入胶原蛋白质量1~2倍的改性细菌纤维素和胶原蛋白质量0.3~0.7倍的纳基膨润土，搅拌反应后，抽滤，洗涤，冷冻干燥；（2）将步骤（1）所得物质与改性剂按质量比6：1~8：1混合，并加入步骤（1）所得物质质量3~5倍的水，搅拌反应后，过滤，冷冻干燥；（3）将改性木质素磺酸钠与混合菌类按质量比2：1~3：1混合，并加入改性木质素磺酸钠质量8~10倍的培养液，混合培养5~7天后，过滤，干燥；（4）将步骤（2）所得物质与步骤（3）所得物质按质量比2：1~3：1混合，并加入步骤（2）所得物质质量6~10倍的乙醇溶液，搅拌反应后，过滤，干燥，得坯料，将坯料与腐殖酸钾按质量比10：1~12：1混合；（5）对步骤（4）所得物质进行指标分析。作为优化，步骤（3）所述改性木质素磺酸钠为将木质素磺酸钠与水按质量比1：10~1：12混合，并加入木质素磺酸钠质量0.8~1.2倍的1,6-二溴己烷和木质素磺酸钠质量0.08~0.10倍的碘化钾，搅拌反应后，用石油醚萃取，过滤，除去油相，冷冻干燥，得改性木质素磺酸钠。作为优化，步骤（3）所述培养液为将蔗糖与牛肉膏按质量比4：1混合并加入蔗糖质量0.01~0.02呗的柠檬酸，蔗糖质量0.02~0.04倍的磷酸氢钠，蔗糖质量0.2~0.3倍的琼脂，蔗糖质量0.1~0.2倍的乙醇和蔗糖质量10~20倍的水，搅拌混合，得培养液。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：（1）本专利技术在制备土壤调理剂时加入纳基膨润土，并用改性剂对含有纳基膨润土的多孔微球进行改性，首先，加入的纳基膨润土具有良好的保水性能，在加入产品中后，可有效提高土壤调理剂的保水性，其次，用改性剂对含有纳基膨润土的多孔微球进行改性后，可使纳基膨润土中的钠离子被改性剂中的金属离子所替代，当土壤呈现酸性后，膨润土中吸附的金属离子可与氢离子交换，从而降低土壤中氢离子的含量，进而降低土壤的酸性；（2）本专利技术在制备土壤调理剂时使用改性木质素磺酸钠，并将改性木质素磺酸钠与混合菌类一同培养后加入多孔微球中，一方面，改性木质素磺酸钠在与混合菌类一同培养后，可使混合菌类吸附固定于改性木质素磺酸钠的网络结构中，在加入产品中后，可在静电力的作用下吸附于多孔微球中经改性剂改性的纳基膨润土表面，并且使经改性的纳基膨润土表面呈现一定的疏水性，从而可将菌落固定于经改性的纳基膨润土周围，防止产品中菌种的大量繁殖，另一方面，在产品使用过程中，当产品吸水时，经改性的纳基膨润土吸水膨胀，将改性木质素磺酸钠形成的包覆膜涨破，并使改性木质素磺酸钠分散于多孔微球中，由于改性木质素磺酸钠中活性基团的暴露，可使产品的金属离子吸附性能提高，防止土壤的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种降低土壤酸性的生物型土壤调理剂，其特征在于，所述生物型土壤调理剂主要包括以下重量份数的原料组分：20~32份多孔微球，5~8份腐殖酸钾，4~8份混合菌类，3~7份改性剂。

【技术特征摘要】
1.一种降低土壤酸性的生物型土壤调理剂，其特征在于，所述生物型土壤调理剂主要包括以下重量份数的原料组分：20~32份多孔微球，5~8份腐殖酸钾，4~8份混合菌类，3~7份改性剂。2.根据权利要求1所述的一种降低土壤酸性的生物型土壤调理剂，其特征在于，所述生物型土壤调理剂还包括以下重量份数的原料组分：10~12份改性木质素磺酸钠。3.根据权利要求2所述的一种降低土壤酸性的生物型土壤调理剂，其特征在于，所述多孔微球由细菌纤维素，胶原蛋白和纳基膨润土混合反应制得，所述混合菌类为木醋杆菌与巴氏芽孢杆菌按质量比1：2混合所得。4.根据权利要求3所述的一种降低土壤酸性的生物型土壤调理剂，其特征在于，所述改性剂为氯化钾，氯化钙和十六烷基三甲基溴化铵的混合物，所述改性木质素磺酸钠由木质素磺酸钠经1,6-二溴己烷改性所得。5.根据权利要求4所述的一种降低土壤酸性的生物型土壤调理剂，其特征在于，所述生物型土壤调理剂包括以下重量份数的原料组分：30份多孔微球，5份腐殖酸钾，6份混合菌类，5份改性剂和8份改性木质素磺酸钠。6.一种降低土壤酸性的生物型土壤调理剂的制备工艺，其特征在于，具体制备步骤为：（1）将细菌纤维素氧化后，并与胶原蛋白和纳基膨润土混合反应，得复合材料，将复合材料经过反应后，冷冻干燥；（2）将步骤（1）所得物质与改性剂混合于水中反应，过滤，干燥；（3）将改性木质素磺酸钠与混合菌类于培养液中混合培养，过滤，干燥；（4）将步骤（2）所得物质与步骤（3）所得物质于乙醇溶液中反应，过滤，干燥，得坯料，将坯料与腐殖酸钾混合；（5）对步骤（4）所得物质进行指标分析；根据权利要求6所述的一种降低土壤酸性的生物型土壤调理剂的制备工艺，其特征在于，具体制备步骤为：（1）将细菌纤维素与水按质量比1：50~1：60混合，并加入细菌纤维...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨霞，
申请(专利权)人：杨霞，
类型：发明
国别省市：江苏,32