一种土壤调理剂及其制备方法和应用技术

本发明专利技术涉及土壤调理剂生产技术领域和维生素C工业生产废液资源化利用技术领域，具体的是一种提高农作物维生素C含量的土壤调理剂及其制备方法和应用。调节液与植物纤维按1:0～0.8(质量比)混合；其中，调节液为2-酮基-L-古龙酸或含2-酮基-L-古龙酸的固体或液体与碱性试剂发生酸碱反应后得到pH为2.0～10.0的溶液。该土壤调理剂可单独施用，或与其它土壤调理剂、化学肥料、生物肥料的产品或原料按一定比例混合成为复合调理剂。本发明专利技术既解决了古龙酸母液处理难题，又为土壤调理剂的生产提供了一种富含2-酮基-L-古龙酸和丰富有机酸的原料，在提高障碍土壤养分、改善土壤酸碱度和土壤透气性的基础上，有效提高农作物的维生素C含量，并提升作物品质。并提升作物品质。

【技术实现步骤摘要】
一种土壤调理剂及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及土壤调理剂生产
和维生素C工业生产废液资源化利用
，具体的是一种提高农作物维生素C含量的土壤调理剂及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]近20年来，随着农田的过度开垦和农药、化肥的滥用，障碍土壤存在的问题越趋严重：土壤酸化、盐碱化面积不断扩大；土壤有机质含量急剧下降；土壤板结、通气性差；土壤营养失衡；土传病虫害加剧等。这一系列农业土壤健康方面的问题，是目前制约我国农业绿色可持续发展的核心问题。因此，亟待开发针对障碍土壤治理的高效的土壤调理剂产品。与矿物源和化学源土壤调理剂相比，有机源土壤调理剂在改善土壤团粒结构、提高土壤有机质含量、促进土壤微生物生长、提高农作物品质和产量上具有更明显的优势，因而是土壤调理剂发展的主要方向。但是，目前有机源土壤调理剂的大部分有机成分难以被微生物快速降解和吸收，使得土壤调理存在作用时间长、效果缓慢等问题。
[0003]古龙酸母液是维生素C在生产过程中排放的一种大宗废弃物，中国维生素C工业的古龙酸母液年排放量达7～8万吨。该古龙酸母液是维生素C发酵液经超滤分离、离子交换、浓缩和古龙酸结晶等工序后的剩余残液，主要成分包括2-酮基-L-古龙酸(约15～35％)、甲酸(约1～2％)、草酸(约2～3％)、山梨糖(1～2％)、蛋白质和核酸(3～5％)及水等。古龙酸母液的有机质含量高达50～60％。该古龙酸母液比重大(1.25～1.40)，COD值极高(0.5～1
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106mg/L)，pH很低(≤0.5)，难以进入污水处理系统进行厌氧和好氧处理，处理难度极大，是当前制约维生素C生产企业可持续、绿色化发展的卡脖子问题，亟待开发有效的资源化利用新途径。
[0004]古龙酸母液中主要成分为2-酮基-L-古龙酸,其含量高达15～35％，是维生素C工业生产中维生素C合成的前体物质,但其在室温和无催化试剂存在下并不能自发形成维生素C。而且植物体内的维生素C对植物生长代谢，特别是在植物抵抗环境胁迫方面具有十分重要的作用，而且农作物体内维生素C含量的增加，可以提高作物品质及其经济价值，是农产品品质的一个重要评价指标。人类自身无法合成维生素C，只能依靠外源摄入。富含维生素C作物会为人类提供更多维生素C来源，而如何有效提高植物维生素C含量，则是人们十分关注的一个科学和技术问题。此前，国外科学家主要采用转基因植物手段来提高植物维生素C含量，但有影响植物细胞壁合成等弊端，无法实际应用。因此，目前尚无大幅度提高农作物(产品)维生素C含量的有效、实用的技术和方法，在土壤调理剂中也缺乏具有提高农作物维生素C含量功能的相关产品。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种以古龙酸母液为主要原料的提高农作物维生素C含量的土壤调理剂及其制备方法和应用。
[0006]为实现上述目的，本专利技术采用技术方案为：
[0007]一种土壤调理剂，调节液与植物纤维按1:0～0.8(质量比)混合；其中，调节液为2-酮基-L-古龙酸或含2-酮基-L-古龙酸的固体或液体与碱性试剂发生酸碱反应后得到pH为2.0～10.0的溶液。
[0008]所述2-酮基-L-古龙酸为化学合成或生物合成(生物合成可为维生素C发酵液生产的2-酮基-L-古龙酸结晶)所得。
[0009]所述含2-酮基-L-古龙酸的溶液可为维生素C发酵液生产古龙酸结晶(经超滤分离、离子交换、浓缩和古龙酸结晶等工序)过程中的剩余残液。
[0010]所述碱性试剂为氢氧化钾、氨水、氢氧化钙中的一种或混合物。
[0011]所述植物纤维为农作物秸秆、稻壳、麸皮、锯末、甘蔗渣中的一种或多种粉碎至20～100目；待用。
[0012]所述古龙酸母液或2-酮基-L-古龙酸与碱性试剂混合发生酸碱反应，反应液置于0～60℃水浴条件下反应时间为10～120分钟；待用。
[0013]所述调理剂为液体或固体制剂。
[0014]土壤调理剂的制备方法，古龙酸母液或2-酮基-L-古龙酸与碱性试剂发生酸碱反应后得到pH为2.0～10.0的调节液，该调节液与植物纤维按1:0～0.8(质量比)的比例混合，得到土壤调理剂。
[0015]所述古龙酸母液/2-酮基-L-古龙酸与碱性试剂发生酸碱反应，至体系pH为2.0～10.0；而后将反应体系置于带搅拌、带夹套水浴的反应器中，在0～60℃下反应时间为10～120分钟，得调节液；所述调节液与植物纤维搅拌混匀，混匀后物料于30～60℃低温烘干；即得土壤调理剂。
[0016]土壤调理剂的应用，所述土壤调理剂在调节土壤环境并提高农作物维生素C含量和产量中的应用。
[0017]所述土壤调理剂可单独施用，或与其它土壤调理剂、化学肥料、有机肥料产品、土壤调理剂原料中的一种或几种混合作为复合调理剂施用。
[0018]所述农作物指农业上栽培的各种植物。包括粮食作物(水稻、玉米、豆类、薯类、青稞、蚕豆、小麦等)﹑油料作物(油籽、蔓青、大芥、花生、胡麻、大麻、向日葵等)、蔬菜作物(萝卜、白菜、芹菜、韭菜、蒜、葱、胡萝卜、菜瓜、莲花菜、菊芋、刀豆、芫荽、莴笋、黄花、辣椒、黄瓜、西红柿、香菜等)、果类(梨、青梅、苹果、桃、杏、核桃、李子、樱桃、草莓、沙果、红枣)、饲料作物(玉米、绿肥、紫云英等)、药材作物(人参、当归、金银花、薄荷、艾蒿)等。
[0019]所述土壤调理剂可以应用于各种障碍土壤，包括沙化土壤、盐碱土壤、酸性土壤、结构障碍土壤等。
[0020]所述的废弃古龙酸母液来自维生素C生产工艺，是维生素C生物发酵液经超滤分离、离子交换、三效蒸发、浓缩和古龙酸结晶等各步工序后的剩余残液。古龙酸母液中主要成分为2-酮基-L-古龙酸(15～35％)、蛋白质和核酸(3～5％)、山梨糖(1～2％)等。古龙酸母液的有机质含量为40～60％，其中含有小分子有机酸、蛋白质、核酸等。古龙酸母液呈棕黑色、粘稠状，比重1.20～1.40，COD值达1
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106mg/L，pH≤0.5。
[0021]所述的成品化学肥料、有机肥和生物肥料，包含市售的有机肥和无机肥。有机肥有农家肥、商品有机肥、生物有机肥、有机无机复混肥、各种氨基酸、蛋白质、腐殖酸肥料等。无机肥有氮肥(尿素、碳铵、氯化铵、硫酸铵、硝酸铵等)、磷肥(过磷酸钙、钙镁磷肥、重钙等)、
钾肥(氯化钾、硫酸钾等)、复合肥(磷酸一铵、磷酸二铵、磷酸二氢钾、硝酸钾、各类氮磷钾三元或二元复合肥、水溶性肥料等)、中量元素肥料(硫酸钾镁、氯化钾镁)和微量元素肥料等。
[0022]所述成品土壤调理剂，包括市售的矿物源土壤调理剂、有机源土壤调理剂、化学源土壤调理剂、农林保水剂和复合土壤调理剂产品。
[0023]所述的无机化肥原料，包含大、中、微量元素化肥原料。所述的大、中、微量元素化肥原料主要为尿素、氯化铵、硝酸铵、碳铵、钙镁磷肥、过磷酸钙、磷酸一铵、磷酸二铵、磷酸、氯化钾、硝酸钾、磷石膏、硫铵、普钙、重钙、硫酸镁、硼酸、硼砂、十硼酸钠、一水本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种土壤调理剂，其特征在于：调节液与植物纤维按1:0～0.8(质量比)混合；其中，调节液为2-酮基-L-古龙酸或含2-酮基-L-古龙酸的固体或液体与碱性试剂发生酸碱反应后得到pH为2.0～10.0的溶液。2.按权利要求1所述的土壤调理剂，其特征在于：所述2-酮基-L-古龙酸为化学合成或生物合成所得。3.按权利要求1所述的土壤调理剂，其特征在于：所述碱性试剂为氢氧化钾、氨水、氢氧化钙中的一种或混合物。4.按权利要求1所述的土壤调理剂，其特征在于：所述植物纤维为农作物秸秆、稻壳、麸皮、锯末、甘蔗渣中的一种或多种粉碎至20～100目；待用。5.按权利要求1所述的土壤调理剂，其特征在于：所述古龙酸母液或2-酮基-L-古龙酸与碱性试剂混合发生酸碱反应，反应液置于0～60℃水浴条件下反应时间为10～120分钟；待用。6.按权利要求1-5任意一项所述的土壤调理剂，其特征在于：所述调理剂为液体或固体制剂。7.一种权利要求1所述的土...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐慧，杨伟超，孙浩，高明夫，孔双，阮锡城，刘阳，
申请(专利权)人：沈阳颐康环境生物科技开发有限公司，
类型：发明
国别省市：