CN104046365B - 一种土壤净化剂及制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种土壤净化剂及制备方法，属于土壤改良剂领域，其包含如下重量份数的原料：活性腐植酸：25‑35份，麦饭石：25‑35份，沸石：15‑25份，柠檬酸：7‑13份，微量元素：1‑3份，甲壳素：1‑3份，氰氨化钙：1‑3份。其制备方法是将上述原料按照重量份数混合均匀。本发明的土壤净化剂与现有技术相比，生产简捷，使用方便，效果显著，绿色环保，可以很好的改良、净化土壤，吸附降解土壤中的重金属、亚硝酸盐类及残留农药，为根系的生长发育创造条件，使农作物抗病助长，增产增收，见效快，投入产出比高，适宜推广使用。

Description

一种土壤净化剂及制备方法

技术领域

本发明涉及一种土壤改良剂及制备方法，具体地说一种土壤净化剂及制备方法。

背景技术

随着社会发展进步，农业追求高产高收，大量使用化肥农药，以及工业污染严重，人们赖以生存的环境不断受到威胁，特别是土壤和水资源，据相关部门统计，我国地下水约60%受到污染，土壤约90%受到污染，而且越来越严重。

目前，我国国内的耕作土壤肥力水平低，土壤理化性状差，农作物产量不高的低产土壤约占总量的30%左右，所以改造低产土壤对农业实现均衡增产，加速农业现代化生产具有重要意义；另一方面，在果品、蔬菜等农产品老产区因亚硝酸盐、重金属、以及大量高毒、高残留农药在土壤中的积累，短时间内难以完全消除，这就为生产无公害绿色食品增加了一定难度。

目前市场上的土壤净化剂多是杀虫、杀菌、防死棵，有毒、易挥发、刺激皮肤；还有部分是微生物制剂或生物尿素，效果慢，投入产出比低。还没有专门针对消除土壤亚硝酸盐、重金属的腐植酸产品。

发明内容

本发明的技术任务是针对现有技术的不足，提供一种能消除土壤亚硝酸盐、重金属、同时降解土壤中的残留农药，抗病助长、增产增收的土壤净化剂及制备方法。

本发明以活性腐植酸为主要成分，复合麦饭石、沸石、柠檬酸、微量元素、甲壳素和氰氨化钙而成。

腐植酸对土壤的改良作用：

土壤是地球陆地上能够生长植物的疏松的表层。肥力是土壤的基本特性。影响肥力的土壤基本性状很多，其中主要有：土壤耕作层的厚度；耕层土壤的质地和结构：土壤有机质含量；土壤氮、磷、钾等养分含量；土壤酸碱度等。目前国内耕作土壤中，肥力水平低，土壤理化性状差，农作物产量不高的低产土壤约占30%左右。这些土壤的基本性状可以概括为：“旱、涝、盐、碱、酸、板、瘦”几个字。改造低产土壤对农业实现均衡增产，加速农业现代化的重要意义。改良低产土壤的措施中，大量施用有机肥料，增加土壤有机质是重要措施之一。煤炭腐植酸与土壤有机质中的腐植酸具有相似的结构和性质，因此大量施用泥炭、褐煤、风化煤及其制造的腐植酸类肥料，实践表明，也可以起到显著的土壤改良作用。一）盐碱土的改良：盐碱土的主要危害是：土壤含盐量过高；有害离子（如Na+、CI-、HCO3-、CO22-、Mg2+等）浓度过大；土壤碱性过强；土粒高度分散，土壤结构性差；作物生长发育受到抑制。长期大量施用腐植酸类物质，可以逐渐改变盐碱土的理化性状。1、促进土壤团聚体的形成；2、降低表土含盐量；3、提高土壤交换容量；4、降低盐碱土的酸碱度；二）白浆土的改良：白浆土主要分布在中国东北地区。这类土壤耕层底部有一层约5-10cm的灰化层，此层土壤透水性差，凝聚性强，酸度大，土壤结构不良，生物活性弱，作物根系很难穿透，这是导致白浆土低产的主要原因。施用泥炭对土壤有机质的增加，土壤腐植酸组成的变化有重要影响，其中主要表现在胡敏酸和富里酸的绝对含量，均有明显地上升，施入高量泥炭的处理更为明显。泥炭对白浆土的改良，改善了土壤的物理性状和养分状况，提高了土壤腐植质含量，增加了土壤的盐基交换能力，为作物生长创造了适宜的环境条件。经过改良的土壤，有效氮、磷的含量稳定在5-15mg/100g土的水平上；土壤持水量保持在40-50%之间；毛管孔隙度达50%以上，土壤容重在1.0g/cm3左右，基本上达到高产稳产土壤应有的理化指标。经过改良的白浆土，种植玉米和大豆的产量，比未改良以前的产量提高近两部左右，经济效益也十分显著。三）红壤土的改良：中国南方各省地处热带和亚热带地区，有着大面积的红壤分布。这类土壤中由于高温多雨，土壤有机质分解快，肥分容易随雨水流失，因而土壤有机质和养分贫乏。由于雨水多，土壤中碱性成分大部分被淋失，而不容易流动的铁、铝等酸性物质相对聚积、尤其铝的增多造成红壤呈酸性或强酸性。同时铁、铝等成分很容易将磷素固定，使磷的有效性降低。此外，土壤结构不良，水分过多，土粒吸水分散成糊状；干旱时土块变得坚实坚硬。红壤的特点可以归结为“酸、瘠、板、干”四个字。施用腐植酸类物质对红壤化学性状的影响主要表现在：土壤有机质含量提高，速效养分含量增加，盐基交换量增加，酸度有减少的趋势。

土壤环境保护功能：

改良土壤环境条件。使用腐植酸，可改变土壤中含盐过高、碱性过强、土粒高度分散、土壤结构性差的理化性状，促进土壤团聚体的形成，使其成良好状态，从而为植物根系生长发育创造良好的条件。

腐植酸能促进土壤团粒的形成。腐植酸中的羟基、羧基功能团易与土壤中的钙离子发生凝固反应，再通过植物根系的生理作用就形成了土壤的团粒结构，从而使土壤的空隙度相对增大，通透性更好，有利于农作物吸收养分和正常生长。

利用腐植酸的酸性与盐碱土中的碱性发生中和反应的原理可调节土壤的pH值，从而达到治理盐碱的效果。腐植酸颜色深，有利于对太阳能的吸收，当腐植酸受到微生物的作用分解时再放出热量，土壤中足够的腐植酸能使地温提高而充分起到抗春寒的作用。

防治土壤重金属污染。腐植酸参与土壤中离子交换反应，把土壤中的重金属离子吸附固定，防止它们进入生物循环；能稳定土壤结构，为土壤微生物活动提供基质和能源，从而间接地影响土壤中重金属离子的活动能力。

腐植酸与土壤中的重金属离子络合反应，起到钝化重金属离子，防止重金属离子大量进入植物体系的作用。

柠檬酸的作用：

柠檬酸对复合污染土壤中的Cd和Cu具有较好的洗脱效果，而Pb的淋洗去除率相对较低.80mmol.L-1的柠檬酸对Cd、Cu、Pb的去除率分别能够达到90.4%、82.5%和38.6%.柠檬酸淋洗去除的重金属在土壤中主要以可交换态、碳酸盐结合态和铁锰氧化物结合态的形式存在.

目前，根据重金属的形态毒性特征，修复重金属污染土壤的途径主要有两大类:(1)改变重金属在土壤中的存在形态，使其固定，从而降低其在环境中的迁移性和生物可利用性;(2)活化土壤中重金属，使其被植物体吸收从而转移出土壤。鉴于重金属形态在土壤重金属污染治理中的重要性，本文对铜陵市新桥矿区菜园表层土中重金属铜、镉形态进行了测定，同时研究了不同pH条件、不同柠檬酸浓度、不同针铁矿浓度及柠檬酸与针铁矿交互作用下土壤中铜、镉元素各形态变化规律，以期为土壤重金属污染治理提供一定的科学依据。得出的主要结论如下: (1)原土中铜、镉含量均远远超过当地土壤背景值，铜主要以残渣态为主，性质较稳定;镉以可交换态为主，易对生物体和环境产生毒害作用。 (2)无机酸主要通过酸溶解作用改变重金属形态，在无机酸作用下铜和镉的碳酸盐结合态和有机结合态均与pH呈正相关。 (3)添加不同浓度柠檬酸后土壤中Cu各态含量变化并不大，在3mmol/kg柠檬酸时土壤残渣态Cu含量最高，显示对土壤铜的钝化作用。而Cd各态含量变化均比较明显，总体上是使得有机结合态和残渣态向其它三态转化。 (4)添加无机酸和柠檬酸作用时土壤中重金属铜、镉各态变化主要受pH影响，而柠檬酸通过络合作用减弱了这种变化。(5)针铁矿的添加使得土壤中生物可利用态铜含量减少，残渣态铜含量增加，对土壤铜体现了钝化作用。同时降低了镉的可交换态和有机结合态，而碳酸盐结合态镉和铁锰氧化物结合态镉百分比均高于原土，残渣态镉含量比原土中都有所降低。 (6)柠檬酸与针铁矿交互作用时会形成针铁矿-柠檬酸的复合胶体，增强对重金属活性离子的吸附，降低重金属毒性

沸石的作用：

保氨改土，天然沸石具有良好的离子交换性和独特的多孔结构，能促进土壤的离子交换，提高土壤保持氮、钾和钙等养分的能力，对改良酸性土壤、盐碱土壤都有明显效果。通过在沸石与有机营养质混合物中培养有用微生物的方法，可制备土壤改良剂。因为沸石质轻、硬度不大、空间宽、对改良土壤效果较好。施用沸石能够保持肥料不会损失或损失甚少。因此能改善土壤和保持肥力，获得增产。与普通沸石相比，铵饱和沸石提高了对种重金属离子的吸附量，主要是由于铵饱和沸石的阳离子交换量和比表面积均有所增加。这也从另一个方面证明了铵饱和沸石与天然沸石相比，孔道更为均一，畅通。铵饱和沸石降低了！种重金属离子的解吸量，与重金属离子在沸石内部空间的扩散和迁移密切相关。

麦饭石的作用：

麦饭石在改良土壤领域的应用麦饭石能够稳定和提高、平衡土壤的物理机能，所以它比其它土壤改良剂更有优势。正因为这样，麦饭石对室外种植白菜的作用受到了广泛的关注。使用麦饭石可以减少化肥、土壤改良剂的使用，并可经济、有效地改善土质，保护环境。a）促进草地的生长。b）加快农作物的生长，提高作物的质量，增加产量c）降低和吸收残佘农药，确保农作物可发安全食用d）是一种有效的土壤改良剂，活化矿物质由于麦饭石的强吸附性和释放矿物质的特性，它可以用来活化、净化水并清除水中的有害物质。通过电子显微镜可以看到麦饭石上有很多孔，这是麦饭石显著的外观性之一。一克麦饭石的表面积达到几百平方米，是同量活性碳的20000倍。麦饭石能够吸收、分解、清除各种物质，如：胺、氯、汞、镉、氰、白葡萄球菌、结肠杆菌（包括0-157）、细菌及各种病菌。麦饭石对清除各种化学毒素特别有效。麦饭石还可以利用自身成分通过吸收、分解的方法电离有毒物质。释放矿物质并平衡矿物质数量，麦饭石能够在水中散发出人体必不可少的各种矿物质。通过吸收多余的矿物质或释放矿物质补充其不足，麦饭石可以平衡矿物质的数量。

甲壳素在农作物上的应用:1）促进根系。能促进种子提前发芽，强力促进生根，增强植物吸肥、吸水、抗旱、抗倒伏的能力，增强免疫力，植株健壮高产。2）活化根际。甲壳素能充分活化作物根际状态，酶解养分分子，迅速形成土壤溶液，使氮、磷、钾等养分能得到作物充分有效的吸收。3）缩节粗壮。甲壳素调节植物发育，促使茎竿缩短、粗壮旺盛，有利于养分供应；螯合土壤中微量元素，更易为果实吸收，增加蛋白质、氨基酸含量，从根本上改善果实品质。4）强力杀菌。甲壳素对土壤、种子上的病菌有极强的杀灭作用，并抑制如霜霉菌、胞囊菌等有害真菌菌丝的发育。5）改良土壤。甲壳素可使土壤有益菌如放线菌增加1000倍，有害菌如镰刀菌及线虫类等显著减少，增强土壤供肥能力，从根本上改良土壤，根治板结，提高土壤有机质含量，克服重、迎茬，便于连作。6）增强免疫。甲壳素被誉为“植物疫苗”，能使作物的抗菌抗病毒能力显著增强，改变植物生长机理，增强系统免疫，保证植物的健康生长。7）提高肥效。甲壳素具极强的成膜功能，能延缓土壤中肥料元素的释放，减少养分损失，进而提高肥效。8）净化土壤。甲壳素及其分解产物具良好的吸附性能，能使重金属及其难分解的物质富集，同时能有效的降解杀虫剂及各种有害物质，是一种优良的很有前途的土壤净化剂。9）改善品质，增加产量。甲壳素能促进作物产量提高，改善作物品质，使其恢复自然风味，果实成熟饱满，耐贮运，同时也减少农药残留量。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

土壤净化剂，它包含如下重量份数的原料：

活性腐植酸：25-35份，麦饭石：25-35份，沸石：15-25份，

柠檬酸：7-13份，微量元素：1-3份，甲壳素：1-3份，氰氨化钙：1-3份。

上述的土壤净化剂，它包含如下优选重量份数的原料：

活性腐植酸：28-32份，麦饭石：28-32份，沸石：18-22份，

柠檬酸：9-11份，微量元素：1.5-2.5份，甲壳素：1.5-2.5份，氰氨化钙：1.5-2.5份。

上述的土壤净化剂，它包含如下最佳重量份数的原料：

活性腐植酸：30份，麦饭石：30份，沸石：20份，柠檬酸：10份，微量元素：2份，甲壳素：2份，氰氨化钙：2份。

上述的土壤净化剂的制备方法，该方法是将上述原料按照重量份数混合均匀。

本发明的一种土壤净化剂及制备方法与现有技术相比，所产生的有益效果是：

1）本发明具有高效降解土壤多种有害活性物质残留的功能。

2）本发明使用后可吸附降解土壤中的重金属、亚硝酸盐类，同时降解土壤中的残留农药，抗病助长、增产增收。该产品可用于连作重茬植物的病害防治、生产绿色无公害农产品的土壤中残留农药的降解、除草剂、植物生长抑制剂药害的解除等方面。本产品无残留、无污染，是果蔬出口企业打破西方国家绿色贸易壁垒的首选产品。

3）本发明由活性腐植酸、柠檬酸等采用独创的技术精制而成，无毒副作用、无污染、不挥发，相近成分的产品市场上仅此一家。使用方便、效果显著、投入产出比高。本品具有改良土壤，利用率高，成本低及增产增收等特点，绿色环保，不污染环境、对人身体健康无害，其生产方法简捷，易于操作。

4）本发明生产简捷，使用方便，效果显著，绿色环保，可以很好的改良、净化土壤，吸附降解土壤中的重金属、亚硝酸盐类及残留农药，为根系的生长发育创造条件，使农作物抗病助长，增产增收，见效快，投入产出比高，适宜推广使用。

附图说明

附图1是草莓使用和未使用本发明的土壤净化剂的效果对照图；

附图2是大葱使用和未使用本发明的土壤净化剂的效果对照图。

具体实施方式

实施例1：

本发明的土壤净化剂，它是由如下重量份数的原料均匀混合而成：

活性腐植酸：25份，麦饭石：35份，沸石：25份，柠檬酸：13份，微量元素：1份，甲壳素：3份，氰氨化钙：1份。

其制备方法是将上述原料按照重量份数混合均匀即得土壤净化剂。

实施例2：

本发明的土壤净化剂，它是由如下重量份数的原料均匀混合而成：

活性腐植酸：27份，麦饭石：25份，沸石：23份，柠檬酸：12份，微量元素：3份，甲壳素：2份，氰氨化钙：1份。

其制备方法是将上述原料按照重量份数混合均匀即得土壤净化剂。

实施例3：

本发明的土壤净化剂，它是由如下重量份数的原料均匀混合而成：

活性腐植酸：29份，麦饭石：27份，沸石：20份，柠檬酸：7份，微量元素：2份，甲壳素：1份，氰氨化钙：3份。

其制备方法是将上述原料按照重量份数混合均匀即得土壤净化剂。

实施例4：

本发明的土壤净化剂，它是由如下重量份数的原料均匀混合而成：

活性腐植酸：31份，麦饭石：29份，沸石：21份，柠檬酸：8份，微量元素：1份，甲壳素：3份，氰氨化钙：2份。

其制备方法是将上述原料按照重量份数混合均匀即得土壤净化剂。

实施例5：

本发明的土壤净化剂，它是由如下重量份数的原料均匀混合而成：

活性腐植酸：33份，麦饭石：31份，沸石：15份，柠檬酸：9份，微量元素：2份，甲壳素：1份，氰氨化钙：3份。

其制备方法是将上述原料按照重量份数混合均匀即得土壤净化剂。

实施例6：

本发明的土壤净化剂，它是由如下重量份数的原料均匀混合而成：

活性腐植酸：35份，麦饭石：30份，沸石：17份，柠檬酸：10份，微量元素：3份，甲壳素：2份，氰氨化钙：1份。

其制备方法是将上述原料按照重量份数混合均匀即得土壤净化剂。

实施例7：

本发明的土壤净化剂，它是由如下重量份数的原料均匀混合而成：

活性腐植酸：30份，麦饭石：33份，沸石：19份，柠檬酸：11份，微量元素：2份，甲壳素：1份，氰氨化钙：3份。

其制备方法是将上述原料按照重量份数混合均匀即得土壤净化剂。

下面以草莓和大葱为例来进一步说明本发明的有益效果。

通过图1我们可以看出，使用了本发明的土壤净化剂的草莓叶片呈绿色，长势旺盛，结出的草莓大且颜色红；而未使用本发明的土壤净化剂的草莓叶片呈黄色，生命力不足，结出的草莓小且颜色不正。

通过图2我们可以看出，使用了本发明的土壤净化剂的大葱长势旺盛，基本不缺苗；而没有使用本发明的土壤净化剂的大葱，其长势不旺盛，缺苗现象严重。

Claims (4)

1.土壤净化剂，其特征在于，它包含如下重量份数的原料：

活性腐植酸：25-35份，麦饭石：25-35份，沸石：15-25份，柠檬酸：7-13份，微量元素：1-3份，甲壳素：1-3份，氰氨化钙：1-3份。

2.根据权利要求1所述的土壤净化剂，其特征在于，它包含如下重量份数的原料：

活性腐植酸：28-32份，麦饭石：28-32份，沸石：18-22份，柠檬酸：9-11份，微量元素：1.5-2.5份，甲壳素：1.5-2.5份，氰氨化钙：1.5-2.5份。

3.根据权利要求1所述的土壤净化剂，其特征在于，它包含如下重量份数的原料：

活性腐植酸：30份，麦饭石：30份，沸石：20份，柠檬酸：10份，微量元素：2份，甲壳素：2份，氰氨化钙：2份。

4.根据权利要求1、2或3所述的土壤净化剂的制备方法，其特征在于：

将上述原料按照重量份数混合均匀即得土壤净化剂。