一种土壤优化剂及制备方法技术

本发明专利技术涉及一种土壤优化剂及制备方法，该优化剂由草木灰、丙烯酸盐、丙烯醇、聚乙烯、纳米二氧化钛、纳米锌、纳米铁和添加剂等原料通过微波加热法合成。其中草木灰的加入量为8～30wt％，腐殖酸盐的加入量为8～23wt％、丙烯酸盐的加入量为9～30wt％、丙烯醇的加入量为5～21wt％、聚乙烯的加入量为3～12wt％、纳米二氧化钛的加入量为0.2～6.5wt％、纳米锌的加入量为0.5‑11wt％、纳米铁的加入量为0.1‑7wt％、添加剂的加入量为0.06～0.21wt％。各组分含量均为质量百分比。该优化剂无毒无害，能够自然降解，具有改善土壤的板结、提高土壤的保湿能力，降低肥料的流失，促进植物的生长的作用。

A Soil Optimizer and Its Preparation Method

【技术实现步骤摘要】
一种土壤优化剂及制备方法
本专利技术属于农业、林业土壤治理领域，涉及一种高效土壤优化剂及其制备方法。
技术介绍
植物生长需要适宜的水分和营养元素，因此土壤质量的好坏直接影响了植物的生长状况。近10余年来，由于不合理的耕种和施肥等原因，导致我国耕地中的土壤变得板结化和贫瘠化，土壤的持水能力和吸附肥料的能力也越来越差，对植物生长造成了不利影响。保水剂具有快速吸水和保水的能力，对提高土壤的保水性具有很大的作用。国内外对保水剂的研究已经有几十年历史，取得很好的研究成果，保水剂的种类较多，可分为合成树脂系、淀粉系和植物纤维素系三类。其中，合成树脂类保水剂生产效率高，工艺简单，吸水性能好，但是成本高，耐盐性差，不易降解，对环境有污染。淀粉类保水剂虽然原料来源广，容易降解，无毒无害，但是耐盐性较差，重复吸水性能也较差，不稳定性。植物纤维素类保水剂原料来源广、价格低，耐盐性好，但是制备过程复杂。总之，当前各类保水剂虽然具有各自的优点，但是也有各有缺点，普遍存在着保肥性弱，综合性能差、成本高或者难降解等问题，另外保水剂无法解决植物生长所需要的微量元素问题。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术存在的问题，公开了一种成本低且可降解型的一种高效土壤优化剂及其制备方法。具体技术方案为：一种土壤优化剂，该优化剂括原料的重量比如下：草木灰8～30wt％、腐殖酸盐8～23wt％、丙烯酸盐9～30wt％、丙烯醇5～21wt％、聚乙烯3～12wt％、纳米二氧化钛0.2～6.5wt％、纳米锌0.5～11wt％、纳米铁0.1～7wt％、添加剂0.06～0.21wt％。进一步地，上述所用的添加剂为N-N亚甲基双丙烯酰胺、过硫酸铵、硫酸铁和十二烷基磺酸钠，按照质量比3：1：1：0.02配置的混合物。进一步地，上述的草木灰来源于小麦秸秆、稻草秸秆或者玉米秸秆。进一步地，上述的腐殖酸盐为腐殖酸钾或腐殖酸铵。进一步地，上述的聚乙烯的平均分子量为8000-9000。进一步地，上述的纳米二氧化钛的粒度为10-100nm。进一步地，上述的纳米锌的粒度为8-20nm。进一步地，上述的纳米铁的粒度为5-14nm。上述土壤优化剂的制备方法，包括步骤如下：(1)按照土壤优化剂各原料的重量比混合物料，混合时加水，加水量为丙烯酸质量的1-3倍；(2)对步骤(1)的混合物料进行微波加热，温度为70-90℃，反应时间2-15min，反应结束后取出烘干，粉碎成80-100目，得到土壤优化剂。进一步地，上述步骤(1)混合物料时，先将草木灰、腐殖酸钾、丙烯酸盐、丙烯醇、聚乙烯放到微波反应器中，然后加入水充分搅拌，并充入氮气；再将添加剂、纳米二氧化钛、纳米锌和纳米铁依次加入到微波反应器中，继续充入氮气并充分搅拌。本专利技术的有益效果为，该优化剂无毒无害，能够自然降解，具有改善土壤的板结、提高土壤的保湿能力，降低肥料的流失，促进植物的生长的作用。具体实施方式以下实施方式中，所用的添加剂为N-N亚甲基双丙烯酰胺、过硫酸铵、硫酸铁和十二烷基磺酸钠，按照质量比3：1：1：0.02配置的混合物。实施例一：(1)将草木灰21Kg、腐殖酸钾20Kg、丙烯酸盐25Kg、丙烯醇15Kg、聚乙烯10Kg放到微波反应器中，然后加入适量的60Kg水充分搅拌，并充入氮气。(2)将添加剂0.14Kg和纳米二氧化钛3Kg、纳米锌2Kg、纳米铁4Kg依次加入到微波反应器中，继续充入氮气并充分搅拌。(3)将微波反应器放到微波炉中，微波加热到70℃，加热时间为15min。(4)反应结束后取出反应物，将其烘干并粉碎到80-100目，可得到本产品。该产品对去离子水的吸水率可达947g/g,对生理盐水的吸水率可达61g/g，保水能力，80℃烘干，为25h，完全自然解降时间约为32个月。实施例二：(1)将草木灰18Kg、腐殖酸铵21Kg、丙烯酸盐26Kg、丙烯醇14Kg、聚乙烯6Kg放到微波反应器中，然后加入适量的52Kg水充分搅拌，并充入氮气。(2)将添加剂0.18Kg和纳米二氧化钛6Kg、纳米锌4Kg、纳米铁5Kg依次加入到微波反应器中，继续充入氮气并充分搅拌。(3)将微波反应器放到微波炉中，微波加热到80℃，加热时间为11min。(4)反应结束后取出反应物，将其烘干并粉碎到80-100目，可得到本产品。该产品对去离子水的吸水率可达951g/g,对生理盐水的吸水率可达59g/g，保水能力，80℃烘干，为26h，完全自然解降时间约为33个月。实施例三：(1)将草木灰25Kg、腐殖酸钾16Kg、丙烯酸盐30Kg、丙烯醇15Kg、聚乙烯5Kg放到微波反应器中，然后加入适量的62Kg水充分搅拌，并充入氮气。(2)将添加剂0.21Kg和纳米二氧化钛4Kg、纳米锌2Kg、纳米铁3Kg依次加入到微波反应器中，继续充入氮气并充分搅拌。(3)将微波反应器放到微波炉中，微波加热到85℃，加热时间为7min。(4)反应结束后取出反应物，将其烘干并粉碎到80-100目，可得到本产品。该产品对去离子水的吸水率可达973g/g,对生理盐水的吸水率可达60g/g，保水能力，80℃烘干，为27h，完全自然解降时间约为34个月。实施例四：(1)将草木灰15Kg、腐殖酸铵19Kg、丙烯酸盐29Kg、丙烯醇20Kg、聚乙烯8Kg放到微波反应器中，然后加入适量的60Kg水充分搅拌，并充入氮气。(2)将添加剂0.20Kg和纳米二氧化钛1Kg、纳米锌5Kg、纳米铁3Kg依次加入到微波反应器中，继续充入氮气并充分搅拌。(3)将微波反应器放到微波炉中，微波加热到90℃，加热时间为3min。(4)反应结束后取出反应物，将其烘干并粉碎到80-100目，可得到本产品。该产品对去离子水的吸水率可达984g/g,对生理盐水的吸水率可达64g/g，保水能力，80℃烘干，为29h，完全自然解降时间约为37个月。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种土壤优化剂，其特征在于，该优化剂括原料的重量比如下：草木灰8～30wt％、腐殖酸盐8～23wt％、丙烯酸盐9～30wt％、丙烯醇5～21wt％、聚乙烯3～12wt％、纳米二氧化钛0.2～6.5wt％、纳米锌0.5～11wt％、纳米铁0.1～7wt％、添加剂0.06～0.21wt％。

【技术特征摘要】
1.一种土壤优化剂，其特征在于，该优化剂括原料的重量比如下：草木灰8～30wt％、腐殖酸盐8～23wt％、丙烯酸盐9～30wt％、丙烯醇5～21wt％、聚乙烯3～12wt％、纳米二氧化钛0.2～6.5wt％、纳米锌0.5～11wt％、纳米铁0.1～7wt％、添加剂0.06～0.21wt％。2.根据权利要求1所述的土壤优化剂，其特征在于，所用的添加剂为N-N亚甲基双丙烯酰胺、过硫酸铵、硫酸铁和十二烷基磺酸钠，按照质量比3：1：1：0.02配置的混合物。3.根据权利1或2所述的土壤优化剂，其特征在于，所述的草木灰来源于小麦秸秆、稻草秸秆或者玉米秸秆。4.根据权利1或2所述的土壤优化剂，其特征在于，所述的腐殖酸盐为腐殖酸钾或腐殖酸铵。5.根据权利1或2所述的土壤优化剂，其特征在于，所述的聚乙烯的平均分子量为8000-9000。6.根据权利1或2所述的土壤优化剂，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：王瑞杰，杨连威，
申请(专利权)人：东北大学，
类型：发明
国别省市：辽宁,21