一種營養型果園酸化土壤改良劑及其製備方法與應用的製作方法

2023-11-08 00:44:27

專利名稱：：一種營養型果園酸化土壤改良劑及其製備方法與應用的製作方法
技術領域：
：本發明涉及一種具有消毒作用的果園酸化土壤改良劑及其製備方法與應用，尤其涉及採用中量元素為營養主體的鹼性混合礦物土壤改良劑及其製備方法與應用，屬於營養型土壤改良
技術領域：
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背景技術：
：進人二十一世紀，我國農業產業結構發生巨大變化，露地果樹栽培體系發展很快，取得了較好的經濟效益和社會效益，果品產業也已成為我國農業中最具國際競爭力的領域。其發展不僅極大地滿足了人民生活水平提高的需要，而且業已成為改造傳統農業從而走向現代農業的重要手段。然而，近幾年人們從果園生產中獲取利益的同時，一個不爭的現狀是果園土壤呈酸性及強酸性反應的比例急劇上升。土壤酸化是指土壤中氫離子濃度[H+]逐漸變高增加的過程，酸鹼性是土壤的一項重要的化學性質，它與果樹新陳代謝和營養密切相關，它通過影響微生物活性和礦質鹽分的溶解度而影響養分的有效性。土壤酸化對土壤及種植的果樹有較大影響抑制根系發育，容易形成小老樹，老僵苗；導致鈣、鎂、鉬及氮、磷、鉀等養分吸收受阻，使果樹容易產生缺素症；還容易導致土壤錳、鋅、鐵、銅等微量元素溶解度增加，使果樹過量吸收，產生老粗皮、果品表光粗糙、易發黃，產量、質量降低；土壤酸化還容易造成植株抗病力降低，增加施藥量，汙染環境。導致土壤酸化可能的原因有兩種(1)自然酸化。土壤形成的母質本身顯微酸性或酸性；植物根系吸收養分的同時可分泌酸性物質；土壤微生物的代謝活動可產生有機酸等原因致使土壤自然酸化。(2)人為酸化。農民盲目施用生理酸性肥料、化學酸性肥料、過量的施用肥料致使土壤酸化，以及酸雨的沉降，這些人為致使土壤酸化，是現階段土壤加劇酸化的主要原因。土壤酸化的現狀已經對果品安全和生態環境造成威脅，嚴重製約了果品產業的進一步發展。為此我們需要提供對酸化果園土壤進行有效改良的營養型物質及相配套的技術。目前生產上用於酸性土改良的物質大部分採用生石灰，施用石灰能明顯地使酸性土壤的酸度降低，但同時也會使復酸化程度加強，用石灰改良酸性土壤時不能過於頻繁地施用，在施用石灰改良的同時，應與其他鹼性肥料(草木灰、火燒土等)配合使用。但石灰也有不足之處，對底層土壤的酸度的影響要比耕層要小得多。大量或長期施用石灰不但會引起土壤板結而形成"石灰板結田"，而且會引起土壤鈣、鉀、鎂3種元素的平衡失調而導致減產。現有的酸化土壤改良劑專利和其它技術不能針對果園酸化土壤起到有效的改良作用，如中國專利文獻CN1928000A(申請號200610068864.2)公開了一種土壤改良劑，它雖可提高土壤溫度，改善土壤團粒結構，達到改良土壤、增加作物產量，優化產品品質的目的，但它在調節土壤的同時也帶進了酸根離子，對降低土壤pH值特別是酸化較嚴重的果園沒有很好的效果。中國專利文獻CN1948429A(申請號200610146026.2)提供了一種鹽鹼地專用營養性土壤改良劑，雖能同時實現土壤理化性質的改善、抑制鹽份上升、中和土壤鹼性、並為作物提供豐富的營養物質，但其針對性不強，其含有的營養物質更多的是3一些有機物質，對果園酸化土壤的改良及樹體綜合營養的提升尚未見積極的報導。中國專利文獻CN1451715A(申請號02112901.0)提供的是一種以胺基酸微量元素螯合物為主要原料生產的土壤改良劑，該土壤改良劑更多的提供農作物所必需的微量營養元素，調節農作物對肥料的吸收，但本發明更多的是用於大田糧食作物生產的土壤上。如上所述，雖然在土壤改良劑包括酸性或鹽鹼地改良劑的發明不少，但大多數都集中在糧食等大田作物土壤上，或者雖然包涵了大部分的營養物質，但對於酸化的果園土壤改良，更好的降低土壤pH值方面尚未見針對性較強的發明創新。
發明內容本發明針對現有技術的不足，提供了一種以碳氮化鈣為主體的富含中微量元素的鹼性土壤改良劑及其製備方法。這是一種成本低、原料容易獲得、製造方法簡便、含有豐富中微量元素且具有土壤消毒功能的酸性土壤改良劑。本發明的技術方案是這樣實現的，一種營養型果園酸化土壤改良劑，原料如下，均為粉煤灰爐渣碳氮化鈣脲酶抑制劑輕燒粉普通鈣鎂磷鉀肥氧化鋅精製膨潤土一種營養型果園酸化土壤改良劑，粉煤灰爐渣碳氮化鈣脲酶抑制劑輕燒粉普通鈣鎂磷鉀肥氧化鋅精製膨潤土5-10份5-10份50-70份0.5-1.0份10-20份5-10份3-5份5-8份。在優選的方案中，原料如下，均為重量份:6-8份7-9份55-60份0,7-1.0份15-20份7-8份4-5份6-8份。所述的營養型果園酸化土壤改良劑的製備方法，是先將碳氮化鈣放入造粒盤，開啟轉盤，然後按重量比加入脲酶抑制劑、輕燒粉、鈣鎂磷鉀肥、氧化鋅和精製膨潤土，同時噴水造粒，冷卻筒進行風冷處理，過2-4mm篩，再與粉煤灰、爐渣進行均勻混合，進行包裝檢測。上述噴水造粒操作按現有技術即可，其中噴水量以能形成2-4mm的均勻球狀體為準，一般噴水量佔總料重量的25-30wt%。所述的營養型果園酸化土壤改良劑的使用方法，為基施，是將其均勻撒施在果樹的樹盤地表，耕翻15-40cm，使用量1500kg~3000kg/ha。所述的營養型果園酸化土壤改良劑的使用方法，為追施，是在果樹樹冠投影邊緣挖一4環形溝，溝寬15-30cm,深25-30cm,將其撒施於溝內後覆土，使用量每次300kg500kg/ha。所述的營養型果園酸化土壤改良劑的使用方法，為追施，是在離樹幹一米處開6-8條放射溝，溝寬15-30cm，深25-30cm,將其撒施於溝內後覆土，使用量每次300kg500kg/ha;前述使用方法，優選的方案中，果樹生育期內使用2-3次，每次開溝追施的放射溝位置錯開，以保證樹盤內所有土壤的均勻改良。本發明中所說的粉煤灰、爐渣為熱電廠廢棄物(主要氧化物組成為Si02、AL203、FeO、Fe203、CaO、Ti02、MgO、K20、Na20、S03、MnO、P205)，水分含量10%以下，粉煤灰中重金屬的含量低於農田汙泥中重金屬控制標準的20%以上；碳氮化鈣(市售商品，如道遠農化科技服務有限公司、三明化工廠等產售)，即石灰氮，含氮19.8%，氧化鈣50%;脲酶抑制劑為市售商品雙氰胺和氫醌(如鹽城鳳陽化工有限公司等產售)按重量比1:1的混合物，兩種物質混合後粉碎過120目篩；輕燒粉(市售商品，如遼寧省海城市富鵬物資有限公司、海城鎂礦耐火材料總廠化工廠等產售)為比較純的菱鎂礦燒制而成的以氧化鎂為主的一種混合物，氧化鎂含量98%，粉碎後過200目篩；普通鈣鎂磷鉀肥(市售商品，如山東聊城泰林化工有限公司、連雲港市恆豐磷肥廠等產售)主要含氧化鈣34%、五氧化二磷16%、氧化鉀14%、氧化鎂5%、二氧化矽2.6%，鐵0.4%,錳0.2%;氧化鋅為含量98%以上的工業用氧化鋅，過200目篩；精製膨潤土(市售商品，如青島玉洲化工有限公司、濰坊陽普膨潤土粉廠等產售)為含85-90%蒙脫石礦物的粘土，過200目篩。本發明針對現有技術與產品的不足，提供一種營養型的酸性土壤改良劑及其製備方法。本發明是以粉煤灰、爐渣等工業固體廢棄物或其它多孔質無機物為主原料經造粒，得到一種具有連續多孔狀的結構，提供一種營養成分齊全、成本低的新型改良劑。該改良劑的主要成分——碳氮化鈣是一種有效的消毒劑，加入的碳氮化鈣全部轉化為NH;需較長時間，而其中間產物——氮氰化物又能抑制硝化細菌的繁殖，不僅使碳氮化鈣本身轉化為硝態氮較遲緩，加入脲酶抑制劑後，同時也使土壤中其它銨態氮轉為硝態氮的量減少，具有遲效性和長效性。與現有類似產品或技術相比，本發明還具有以下優點厶本發明製備方法簡單，成品價格低廉，易於實現，適用於蘋果、梨樹等大部分果園的酸化土壤改良；麼將各種無機、有機肥料與之混合後施用，可提高肥料利用效率；還可作載體，生產微生物土壤改良劑或與有機物混合發酵生產含氮量高的有機肥料，增加土壤有益微生物的種群數量；3、本產品除含有常規的NPK養分外，另含有多種中微量元素，養分齊全，配比科學，能全面提高果樹對營養元素的吸收轉化能力，增加果樹吸收根數，可以有效防止果樹缺素症，能夠顯著提高果實產量，改善果品品質，增加抗病性；麼該產品中的氧化物成分較多，與土壤水結合多種鹼性物質，鹼性作用持久且不傷害果樹根系；5、能夠改良土壤理化性狀主要可調節土壤酸鹼度，防止土壤板結，改善土壤團粒結構，疏鬆土壤，增加空氣和水分；6、不會形成施肥過量或施肥不合理造成的肥害。綜上所述，本發明利用一些工業廢料進行改良劑的生產，是廢棄物資源化，能夠變廢5為寶；加上製備工藝簡單，能耗低，生產靈活，施用方便，減少汙染；該改良劑的使用還能有效抑制果樹病蟲害，提高肥料利用率，增加果樹產量，提高果品品質，易於大面積推廣和應用。具體實施例方式下面以實施例來詳細說明本發明的技術方案，但保護範圍不限於此。所用原料均為市售商品。原料說明如下粉煤灰、爐渣為濟南黃臺熱電廠廢棄物,主要氧化物組成為Si02、AL203、Fe0、Fe203、Ca0、Ti02、MgO、K20、Na20、S03、MnO、P205，水分含量10wtX以下；碳氮化鈣(即石灰氮)，江蘇省常州市三明化工廠產，含氮19.8wtV氧化鈣50wtl脲酶抑制劑，鹽城鳳陽化工有限公司產，雙氰胺和氫醌按重量比l:l的混合物，兩種物質混合後粉碎過120目篩；輕燒粉，海城鎂礦耐火材料總廠化工廠產，為菱鎂礦燒制而成的以氧化鎂為主的一種混合物，氧化鎂含量98wtW,粉碎後過200目篩；普通鈣鎂磷鉀肥，山東聊城泰林化工有限公司產,主要含氧化鈣34%、五氧化二磷16%、氧化鉀14%、氧化鎂5%、二氧化矽2.6%，鐵0.4%，錳0.2%;氧化鋅為含量98rt^以上的工業用氧化鋅，過200目篩；精製膨潤土，青島玉洲化工有限公司產,為含85-90"%蒙脫石礦物的粘土,過200冃篩。實施例1:先將50份重量的碳氮化鈣放入造粒盤，開啟轉盤，然後加入脲酶抑制劑0.5份、輕燒粉10份、普通鈣鎂磷鉀肥5份、氧化鋅3份和精製膨潤土5份，同時噴淋純淨自來水，冷卻筒進行風冷處理，即可過3mm篩，再與粉煤灰5份、爐渣5份均勻混合，包裝檢測出廠。實施例2:先將50份重量的碳氮化鈣放入造粒盤，開啟轉盤，然後加入脲酶抑制劑1份、輕燒粉18份、普通鈣鎂磷鉀肥7、氧化鋅5份和精製膨潤土6份，同時噴淋水，冷卻筒進行風冷處理，即可過3mm篩，再與粉煤灰5份、爐渣8份進行均勻混合，包裝檢測出廠。實施例3:先將55份重量的碳氮化鈣放入造粒盤，開啟轉盤，然後加入脲酶抑制劑1份、輕燒粉12份、普通鈣鎂磷鉀肥IO、氧化鋅5份和精製膨潤土6份，同時噴水，冷卻筒進行風冷處理，即可過3mm篩，再與粉煤灰6份、爐渣5份均勻混合，包裝檢測出廠。實施例4:先將58份重量的碳氮化鈣放入造粒盤，開啟轉盤，然後加入脲酶抑制劑1份、輕燒粉10份、普通鈣鎂磷鉀肥12、氧化鋅3份和精製膨潤土6份，同時噴淋純淨水，冷卻筒進行風冷處理，即可過2.5ram篩，再與粉煤灰5份、爐渣5份均勻混合，包裝檢測出廠。實施例5:先將70份重量的碳氮化鈣放入造粒盤，開啟轉盤，然後加入脲酶抑制劑1份、輕燒粉20份、普通鈣鎂磷鉀肥IO、氧化鋅5份和精製膨潤土8份，同時噴淋純淨水，冷卻筒進行風冷處理，即可過3.5mm篩，再與粉煤灰10份、爐渣10份均勻混合，進行包裝檢測出廠。實施例6:先將55份重量的碳氮化鈣放入造粒盤，開啟轉盤，然後加入脲酶抑制劑0.7份、輕燒粉15份、普通鈣鎂磷鉀肥7、氧化鋅4份和精製膨潤土6份，同時噴淋純淨水，冷卻筒進行風冷處理，即可過4mm篩，再與粉煤灰6份、爐渣7份均勻混合，包裝檢測出廠。實施例7:先將60份重量的碳氮化鈣放入造粒盤，開啟轉盤，然後加入脲酶抑制劑1份、輕燒粉20份、普通鈣鎂磷鉀肥8、氧化鋅5份和精製膨潤土8份，同時噴淋純淨水，冷卻筒進行風冷處理，即可過2mm篩，再與粉煤灰8份、爐渣9份均勻混合，包裝檢測出廠。實驗例l:大田試驗2007年在招遠辛莊鎮丁家疃村同一塊蘋果果園土壤採用生石灰和本實施例1、4的土壤改良劑進行調控效果對比試驗。試驗設計4個處理，其中生石灰和本實施例l、4的營養型改良劑各設2個不同用量處理，每個處理3株果樹，面積36m2，重複3次。使用方法將生石灰和改良劑撒於地表，釺翻入土20cm,不再進行追施。在使用生石灰和改良劑後的第90天和150天後，分0-30cm和30-60cm層次採集樣品測試pH值。表l生石灰和改良劑不同處理用量水平處理生石灰實施例1或實施例4改良劑用量l用量2用量l用量2kg/36m25.410.85.410.8折合成kg/667m2100200100200表2不同用量生石灰和實施例1、4改良劑處理改良土壤pH狀況土層生石灰實施例l改良劑實施例4改良劑深度施後天數用量l用量2用量l用量2用量l用量2施用前5.65.65.65.65.65.60-30cm90天後6.26.46.36.66.46.6150天後5.86.06.06.46.16.45施用前5.15.15.15.15.15.130-60cm90天後5.65.85.76.05.756.1150天後5.35.45.55.85.65.85由表2可以看出，生石灰和本發明的酸化土壤改良劑在兩個同等用量水平下對同一塊果園土壤不同土層的改良pH值效果是不同的。在同種用量水平下，無論是在90天取土壤樣品測定還是在150天後，同一土層下施用改良劑改變pH值效果好於生石灰處理，且用量越大，改良效果越好，並使效果保持的更加持久，90天與150天pH值變化量相差不大。而生石灰處理在150天後的pH值水平又接近施用前的原始土壤水平。在0-30cm和30-60cm土層的改良情況基本一致，均為本改良劑的施用效果優於生石灰。實驗例2:大田試驗2008年在文登澤庫鎮同一塊蘋果果園土壤採用生石灰和本實施例1-7的土壤改良劑進行調控效果對比試驗。7試驗設計兩個處理，其中生石灰和本實施例l-7營養型改良劑各設一個相同的用量水平，用量均為150kg/畝，每個處理5株果樹，面積45m2，重複3次。使用方法將生石灰和改良劑於秋季果實採摘後撒於地表，翻入土20-25cm，春季萌芽前每個樹盤下挖8條放射溝進行追施一次，前後兩次施用比例為2:1。在第二年果實收穫時觀測各指標。表3不同物料改良酸化果園果樹樹體及果實性狀比較tableseeoriginaldocumentpage8由表3可以看出，本發明的土壤改良劑與同等用量的生石灰進行酸化果園土壤改良後，對樹體及果品性狀影響有較大差異對果樹根的影響看，改良劑對2mra以下粗度根的促生能力遠遠高於施用生石灰的果樹，對2-5mm粗度的根也有一定的促進作用；粗皮病、苦痘病和黑點病的發生率均是施用改良劑的處理低於生石灰處理；在果實中可溶性固形物含量和硬度方面也是施用該營養型改良劑的效果較好；施用本改良劑的畝均蘋果產量亦高於施用生石灰處理的產量。權利要求1、一種營養型果園酸化土壤改良劑，其特徵在於，原料如下，均為重量份粉煤灰5-10爐渣5-10碳氮化鈣50-70脲酶抑制劑0.5-1.0輕燒粉10-20普通鈣鎂磷鉀肥5-10氧化鋅3-5精製膨潤土5-8。2、一種營養型果園酸化土壤改良劑，其特徵在於，原料如下，均為重量份:粉煤灰6-8爐渣7-9碳氮化鈣55-60脲酶抑制劑0.7-1,輕燒粉15-20普通鈣鎂磷鉀肥7-8氧化鋅4-5精製膨潤土6-8。3、權利要求1-2任一所述的營養型果園酸化土壤改良劑，其特徵在於，所述脲酶抑制劑為雙氰胺和氫醌按重量比1:1的混合物。4、權利要求1-2任一所述的營養型果園酸化土壤改良劑的製備方法，其特徵在於，先將碳氮化鈣放入造粒盤，開啟轉盤，然後按重量比加入脲酶抑制劑、輕燒粉、轉鎂磷鉀肥、氧化鋅和精製膨潤土，同時噴水造粒，冷卻筒進行風冷處理，過2-4ram篩，再與粉煤灰、爐渣進行均勻混合，進行包裝檢測。5、權利要求1-2任一所述的營養型果園酸化土壤改良劑的使用方法，其特徵在於，將其均勻撒施在果樹的樹盤地表，耕翻15-40cm,使用量1500kg3000kg/ha。6、權利要求1-2任一所述的營養型果園酸化土壤改良劑的使用方法，其特徵在於，在果樹樹冠投影邊緣挖一環形溝，溝寬15-30cm，深25-30cm,將其撒施於溝內後覆土，使用量每次300kg~500kg/ha。7、權利要求1-2任一所述的營養型果園酸化土壤改良劑的使用方法，其特徵在於，在離樹幹一米處開6-8條放射溝，溝寬15-30cm,深25-30cm，將其撒施於溝內後覆土，使用量每次300kg500kg/hao8、權利要求6所述的使用方法，其特徵在於，果樹生育期內使用2-3次，每次開溝追施的放射溝位置錯開，以保證樹盤內所有土壤的均勻改良。全文摘要本發明公開了一種營養型果園酸化土壤改良劑及其製備方法與應用。該改良劑的重量組分為粉煤灰5-10，爐渣5-10，碳氮化鈣50-70，脲酶抑制劑0.5-1.0，輕燒粉10-20，普通鈣鎂磷鉀肥5-10，氧化鋅3-5，精製膨潤土5-8。本發明製備方法簡單，適用於蘋果、梨樹等大部分果園的酸化土壤改良，可提高肥料利用效率；還可作載體，生產微生物土壤改良劑或與有機物混合發酵生產含氮量高的有機肥料，增加土壤有益微生物的種群數量；能夠顯著提高果實產量，改善果品品質，增加抗病性。文檔編號C09K17/48GK101665699SQ20091001858公開日2010年3月10日申請日期2009年9月24日優先權日2009年9月24日發明者劉兆輝,宋效宗,鈺徐,林海濤,江麗華,梅王,譚德水,鄭福麗,高俊揚,高新昊申請人:山東省農業科學院土壤肥料研究所