一种多功效土壤改良剂及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种多功效土壤改良剂及其制备方法。本发明专利技术多功效土壤改良剂，包括下述重量份的原料：有机固体废弃物600-740份，粉煤灰150-210份，聚氨基酸超强吸水剂110-190份，充分混合，干燥造粒。该土壤改良剂具有保水、节肥、增加植物土壤养分、改善土壤物化性质等多重功效，可施用于各种性质的土壤中，在修复特殊土壤如高氟区土壤、粘质土壤以及防风固沙中起着关键作用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及具有保水、节肥、增加植物土壤养分、改善土壤物化性质等多重功效的土壤改良剂，具体说是一种多功效复合型土壤改良剂及其制备方法。
技术介绍
我国土壤养分流失严重，因为过量使用量，土壤中的许多有用的肥料元素农作物来不及吸收就流失掉了，如在一些地方氮肥的利用率在20% 50%，磷肥的利用率在10% 30%，氮、磷的利用率很低，造成了极大的资源浪费并污染了环境。同时，我国是一个干旱缺水严重的国家，加上近年来气候和环境的恶劣变化，干旱时有发生，对农业和国民经济已经带来了严重影响。在全国，还有很多耕地、林地常年处于干旱或半干旱境地，这些地方要么缺水，要么就是灌溉设施跟不上，往往由于缺水而减产欠收。在这种背景下，土壤改良剂、农林保水剂等应运而生。目前现有的对沙化土壤进行改良所用的土壤改良剂主要有泥炭土直接施用、复合施用以及一些具有保水功能的复合土壤改良剂。如CN122863公开了一种农用土壤改良剂， 将硼砂、硫酸镁、硫酸锌、硫酸铜、石膏、钥铵酸、硫酸锰、硫磺、硫酸亚铁按一定配比配制而成，可改良土壤结构，提高作物抗病力等。又如CN101723765A叙述了一种复合型保水性土壤改良剂，将有机质、丙烯酰胺、凹凸棒土、多孔无机物、微生物菌类等按一定比例复合引发交联，具有一定保水、改良土壤的作用。但以上所述土壤改良剂，原料复杂、性能单一，即便保水性土壤改良剂，亦存在原料不可降解，对环境造成负担等严重后果。粉煤灰是燃煤火力发电厂排放的废渣，到目前为止，据不完全统计，我国粉煤灰贮量已超过10亿吨，我国粉煤灰利用率仅有30%。近几年的研究发现，将粉煤灰用于农林牧业的土壤修复与改良，具有投资少、容量大、需求平稳、波动少、对粉煤灰的质量要求不高等特点，是适合我国国情的一条综合利用途径，具有很大的发展潜力。在修复和改良土壤过程中，可利用粉煤灰的物理性质如密度小、孔隙大，相当于砂质土，以改善土壤结构。另一方面，粉煤灰是由很多具有不同结构和形态的微粒组成的，它的化学成分主要是Si02、Al203 和Fe2O3等，因此，粉煤灰具有吸附作用、凝聚作用、助凝作用和沉淀作用，粉煤灰的加入有利于重金属离子与铁锰氧化物和层状硅酸盐结合，即铁锰氧化物结合态和残渣态含量增加。粉煤灰的施入可以钝化受污染土壤中的重金属，降低重金属对植物的危害。另外，赵挺洁等人在粉煤灰在改良土壤中的应用研究一文中综述到粉煤灰中的A1203、Fe2O3和CaO与氟的吸附呈正相关，对氟化物有滞留作用，因此粉煤灰可以用于除去氟化物，这为高氟区土地利用粉煤灰开辟了又一新领域。粉煤灰本身含有多种植物可利用的营养成分。增加土壤的营养元素含量粉煤灰可显著提高白浆土微生物活性，增加芽孢菌含量；同时有利于促进草炭有机成分在土壤中的腐殖化过程，增加了草莓菌含量，从而提高了土壤中生物的抗性， 使有益微生物占优势，从而为植物生长创造有利的环境。但也存在一定问题，主要表现在 ①N、P、K等常量营养元素短缺，土壤营养供应比例失调；②粉煤灰许多理化性质与农用土壤相比较差，粉煤灰施入量过多会使土壤某些能力和性质(如保蓄性能)变差；③粉煤灰中含有多种重金属元素，用其修复土壤时会将重金属带入土壤中，造成地下水或土壤表层的重金属污染。聚氨基酸类超强吸水剂聚天冬氨酸(PASP)和Y -聚谷氨酸(Y -PGA)在农业上是一种生物降解性好、环境友好型的化学品，内含肽键和羧基等活性基团，具有极强的螯合、 分散和吸附等作用，节约化肥用量1/3，并能增强药效，修复土壤重金属污染，持续使用可改良土壤，提高农作物免疫力，提高植物抗病抗逆能力，激发生物酶活，强化氮、磷、钾及微量元素的吸收作用，还可以修复土壤重金属污染。同时，这两类聚氨基酸还是一种强效吸水保水剂，能够反复吸水，吸水倍率可高达上千倍，在土壤中能将雨水或浇灌水迅速吸收储存， 进而减少水分流失。天旱时再缓慢释放供植物利用。它特有的吸水、贮水、放水性能，在改善生态环境、防风固沙工程中起到决定成败的作用。PASP生产常用催化剂磷酸无需去除，转为磷酸盐还可作为磷元素补充；Y -PGA微生物发酵法制备，无需分离纯化等后处理。无论聚天冬氨酸(PASP)还是Y-聚谷氨酸(Y-PGA)制备方法简便，无原料浪费及三废产生。如果很好的将上述两种物质结合在一起，取长补短，变废为宝，可以很好的实现保水、节肥、改善土壤等多种功效。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对现有土壤改良剂上的不足，提供一种多功效土壤改良剂。本专利技术的另一目的是提供该多功效土壤改良剂的制备方法。本专利技术的目的可通过如下技术方案实现一种多功效土壤改良剂，包括以下重量份的原料有机固体废弃物600-740重量份，粉煤灰150-210重量份，聚氨基酸类超强吸水剂110-190重量份。所述的多功效土壤改良剂优选包括以下重量份的原料有机固体废弃物660 690重量份，粉煤灰170 185重量份，聚氨基酸类超强吸水剂135 150重量份。所述的多功效土壤改良剂进一步包括以下重量份的原料有机固体废弃物680重量份，粉煤灰180重量份，聚氨基酸类超强吸水剂140重量份。所述的有机固体废弃物是指常见的污泥、晾干的牲畜粪便、锯末、石灰；所述的粉煤灰符合国家农用标准级别；所述的聚氨基酸类超强吸水剂选自Y-聚谷氨酸或聚天冬氨酸；所述的Y-聚谷氨酸或聚天冬氨酸分子量优选8000-200000。所述的多功效土壤改良剂通过如下方法制备得到将有机固体废弃物与粉煤灰充分混合，再将聚氨基酸溶液以喷洒形式均匀喷洒至有机固体废弃物与粉煤灰的混合物中， 充分搅拌，然后干燥粉碎即可。本专利技术所述的多功效土壤改良剂的制备方法，其特征在于将有机固体废弃物与粉煤灰充分混合，再将聚氨基酸溶液以喷洒形式均匀喷洒至有机固体废弃物与粉煤灰的混合物中，充分搅拌，然后干燥机100°c内干燥，粉碎成粒径O. 5-5mm的颗粒即可。其中所述的有机固体废弃物用量为660 690重量份，优选680重量份；所述的粉煤灰用量为170 185重量份，优选180重量份；所述的聚氨基酸类超强吸水剂用量为 135 150重量份，优选140重量份。所述的有机固体废弃物是指常见的污泥、晾干的牲畜粪便、锯末、石灰；所述的粉煤灰符合国家农用标准级别；所述的聚氨基酸类超强吸水剂选自Y-聚谷氨酸或聚天冬氨酸；所述的Y -聚谷氨酸或聚天冬氨酸分子量优选8000-200000。本专利技术所述的多功效土壤改良剂在土壤改良或特殊土壤修复中的应用。本专利技术所述的多功效土壤改良剂使用方法将上述多功效土壤改良剂通过多种方式如土表撒施、拌土、园艺花卉等施用于各类土地后可直接进行农作物种植。建议根据不同性质土壤，选择不同施用量。如粘质土壤可施用范围较广，可降低土壤的物理性粘粒，增加土壤孔隙度；砂质土壤酌情施用，可有效改善砂质土壤的吸水保水性，提高其抗旱能力。采用上述技术方案所产生的有益效果在于I)吸水保水性好本专利技术提供的保水性土壤改良剂不仅富含多孔结构更是含有能够迅速吸住上千倍纯水的聚氨基酸类超强吸水剂，不仅可以把以往蒸发、渗漏和流失掉的雨水或浇灌水吸收贮存起来，形成“微型水库”，天旱时释放供植物利用，还因 其具有较强的锁水力，保住的水不流动不渗失，抗外界物理压力强，随着环境变化，水份可缓慢释放出来。2)提高化肥利用率，促进农本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多功效土壤改良剂，其特征在于所述的多功效土壤改良剂包括以下重量份的原料：有机固体废弃物600？740重量份，粉煤灰150？210重量份，聚氨基酸类超强吸水剂110？190重量份。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：余定华，黄和，杨冬青，贾儒，李正文，
申请(专利权)人：南京工业大学，
类型：发明
国别省市：