一种环境响应型土壤调理剂及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种环境响应型土壤调理剂，包括：核心、至少2个片层、壳层，所述片层叠加包覆于核心表面，所述壳层包覆于片层表面；核心的原料按重量份包括：活化矿粉1‑20份，中微量元素0‑5份；所述片层的成分相同，总片层的原料按重量份包括：活化矿粉10‑100份，改良剂0‑50份，保水剂0‑6份；壳层的原料包括：无机物料和有机高分子材料。本发明专利技术还公开了上述环境响应型土壤调理剂的制备方法。本发明专利技术储存稳定性好，不吸潮不板结，有效减少使用过程中的扬尘现象；且本发明专利技术为水、pH双重响应型，长期使用，特别有利于板结、酸化、盐碱化、缺水、轻度重金属污染土壤的修复；本发明专利技术可与各类机施颗粒肥掺混使用。

An environmental responsive soil conditioner and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种环境响应型土壤调理剂及其制备方法
本专利技术涉及土壤调理剂
，尤其涉及一种环境响应型土壤调理剂及其制备方法。
技术介绍
土壤酸化和土壤沙化是我国目前亟待解决的两大耕地问题。其中，酸性土壤在我国约2亿公顷，随着肥料工业的发展，化肥的大量使用使土壤中的Cl-、SO42-等极速上升，加剧了土壤的酸化。酸化土壤会影响作物的正常养分吸收、加剧氮的流失、甚至会因为更多溶解酸性离子对作物产生毒害；酸性土壤的土壤胶体结构被破坏，使土壤板结，造成作物根系发育不良，影响农作物的产量和品质。我国沙化土地面积达174.3万平方公里，占国土面积的18％，此外，我国是个缺水的国家，特别是北方地区和西部地区，干旱为多发情况，这会导致耕地土质粗松，正常土壤胶体被破坏，漏水漏肥，严重制约农业经济的发展。土壤改良剂又称土壤调理剂，是指可以改善土壤物理性，促进作物养分吸收，而本身不提供植物养分的一种物料，可分为(1)矿物类：如泥炭、褐煤、风化煤、石灰、石膏、蛭石、沸石、珍珠岩和海泡石等；(2)天然和半合成水溶性高分子类，主要有秸秆类多糖类物料、纤维素物料、木质素物料和树脂胶物质；(3)人工合成高分子类：主要有聚丙烯酸类、醋酸乙烯马来酸类和聚乙烯醇类；(4)有益生物制剂类等，如海藻提取物，腐殖酸肥等。表1土壤调理剂分类土壤调理剂主要用于土壤理化性质的调节，改变土壤团粒结构，增加土壤通气度，增加饱和导水率，保蓄水分，减少蒸发，有效提高降水利用效率；增加土壤有机质，调节土壤酸碱度，增强土壤缓冲能力等。<br>土壤调理剂按功效大致分为矿物源调理剂、土壤调酸调碱剂、疏松剂三类。矿物源调理剂常具有特殊的物理性质，用于改良土壤；调酸、调碱剂以碱性固废为主原料生产的粉状酸性土壤调理剂，是比较有效的酸性土壤调理剂之一；疏松剂通过水分激活它的有效成分而垂直作用于土壤，将被土壤吸附的氢离子游离出来，增加土壤阳离子交换量，使土壤形成更多的孔隙，改善土壤团粒结构，增强土壤的透气性和肥水渗透能力，从而达到疏松土壤的目的。目前，市面上的矿源土壤调理剂配方多种多样。例如，CN105950187“一种土壤调理剂”提供了一种矿物质材料、活化剂A、微生物菌剂、微生物营养活化剂B、酶制剂等制成的土壤调理剂颗粒，可用于盐渍化土壤的修复。CN101085920“一种旱地酸性土壤调理剂的制备方法”采用煅烧贝壳产物、硅酸钙和磷酸铵镁为原料制备土壤调理剂。CN103436266“利用工业硅钙板废料生产中量元素酸性土壤调理剂的方法”公开的调理剂成分为硅钙板、白泥、白云石等以及助添加剂A和B作为混合物料。以上专利申请虽然均实现了调理和改良土壤的功能，但往往功能性不全面，对土壤调理的效果不够理想：1)土壤调理剂成分复杂，获得困难，不利于大规模的工业化生产，多局限于试验层面的应用；2)纯无机成分的土壤调理剂作用小，只能起到补充土壤缺失的部分金属元素的作用，且补充元素不全面；3)纯物理混合无机和有机调理剂成分，协同作用差，起不到本质上提升的作用。土壤调理剂的形状一般有粉剂型和颗粒型。粉剂型土壤调理剂是目前市面上使用最为广泛的土壤调理剂类型，能够改善土壤的理化性质，增加土壤的肥力。由于粉剂的比表面积相对颗粒大，能够更充分的与土壤接触，但其使用时粉尘污染严重，通常需要单独施用，费工费时。传统颗粒型土壤调理剂多通过矿石直接破碎成小颗粒，或通过简单挤压、转鼓造粒方式造粒，由于大多数土壤调理剂具有吸潮、粉化特性，未经特殊处理的颗粒土壤调理剂效果不佳、不能掺混其他颗粒肥储存和使用，不能适应现代农业的便利性使用要求。
技术实现思路
基于
技术介绍
存在的技术问题，本专利技术提出了一种环境响应型土壤调理剂及其制备方法，本专利技术颗粒球形度好，高温高湿环境下储存稳定好，不吸潮不板结，颗粒强度高、不粉化，有效减少使用过程中的扬尘现象；且本专利技术为水、pH双重响应型，长期使用，特别有利于板结、酸化、盐碱化、缺水、轻度重金属污染土壤的修复；本专利技术可与各类机施颗粒肥掺混使用，施用方便快捷，不与肥料发生不良反应，在不增加施肥量基础上，可有效提高农作物的产量。本专利技术提出了一种环境响应型土壤调理剂，包括：核心、至少2个片层、壳层，所述片层叠加包覆于核心表面，所述壳层包覆于片层表面；核心的原料按重量份包括：活化矿粉1-20份，中微量元素0-5份；所述片层的成分相同，总片层的原料按重量份包括：活化矿粉10-100份，改良剂0-50份，保水剂0-6份；壳层的原料包括：无机物料和有机高分子材料。优选地，活化矿粉包括但不限于：高温活化矿粉、酸活化矿粉、发酵废液活化矿粉中的至少一种。所述矿粉未经活化处理时，其离子交换能力或/和吸附能力不佳，因此，矿粉的使用一般要经过活化处理；矿粉活化的常用方法有物理活化或化学活化，最常用的是高温活化和酸活化；高温活化和酸活化均为本领域常规矿粉活化方法。优选地，矿粉为具有离子交换能力或/和吸附力的粘土矿粉，例如：凹凸棒土、天然沸石、高岭土、膨润土(蒙脱土)等。优选地，在发酵废液活化矿粉的制备过程中：矿粉在酸性发酵废液中发酵活化，过滤取滤泥，调节pH＝6.5-8.5，得到活化矿粉。优选地，在发酵废液活化矿粉的制备过程中，发酵活化的温度为15-40℃，时间为1-3天。优选地，在发酵废液活化矿粉的制备过程中，酸性发酵废液的pH为4-4.5。优选地，在发酵废液活化矿粉的制备过程中，酸性发酵废液包含有机酸。所述有机酸为动植物源有机酸或/和微生物源有机酸，例如乳酸、醋酸、水杨酸、柠檬酸等。优选地，在发酵废液活化矿粉的制备过程中，用改良剂调节滤泥的pH。优选地，在发酵废液活化矿粉的制备过程中，改良剂为碱性固体废弃物，例如：粉煤灰、生物质炭、草木灰、高炉渣、碱渣等。上述活化矿粉的制备过程中，改良剂可以分批加入，以便能混合均匀。优选地，在发酵废液活化矿粉的制备过程中，矿粉与酸性发酵废液的重量比为1-3:1-5。优选地，在发酵废液活化矿粉的制备过程中，活化矿粉的水含量为25-30wt％。优选地，在发酵废液活化矿粉的制备过程中，矿粉为80-350目。上述发酵废液活化矿粉的制备过程中，过滤所得的滤液可以返回到酸性发酵液中再次使用。上述发酵废液活化矿粉的制备过程中，用改良剂调节滤泥的pH后，不需要加热烘干来控制活化矿粉的水含量，因为滤泥和改良剂可以吸收部分水分，调节pH时的酸碱反应放热，可以蒸发部分水分，充分搅拌滤泥并放置待酸碱反应完成后，即可控制活化矿粉的水含量为25-30wt％。上述发酵废液活化矿粉的制备过程中，无废液排出，节省了烘干步骤与烘干能耗，还可将酸性发酵液中活性成分全部保留。优选地，总片层中，改良剂为碱性固体废弃物，例如：粉煤灰、生物质炭、草木灰、高炉渣、碱渣等。优选地，保水剂为有机高分子保水剂，例如：聚丙烯酰胺、聚丙烯酰胺接枝改性物、聚丙烯酸盐、聚丙烯酸盐接枝改性物、聚合氨基酸等。优选地，壳层中本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种环境响应型土壤调理剂，其特征在于，包括：核心、至少2个片层、壳层，所述片层叠加包覆于核心表面，所述壳层包覆于片层表面；/n核心的原料按重量份包括：活化矿粉1-20份，中微量元素0-5份；/n所述片层的成分相同，总片层的原料按重量份包括：活化矿粉10-100份，改良剂0-50份，保水剂0-6份；/n壳层的原料包括：无机物料和有机高分子材料。/n

【技术特征摘要】
1.一种环境响应型土壤调理剂，其特征在于，包括：核心、至少2个片层、壳层，所述片层叠加包覆于核心表面，所述壳层包覆于片层表面；
核心的原料按重量份包括：活化矿粉1-20份，中微量元素0-5份；
所述片层的成分相同，总片层的原料按重量份包括：活化矿粉10-100份，改良剂0-50份，保水剂0-6份；
壳层的原料包括：无机物料和有机高分子材料。


2.根据权利要求1所述环境响应型土壤调理剂，其特征在于，活化矿粉包括高温活化矿粉、酸活化矿粉、发酵废液活化矿粉中的至少一种；优选地，矿粉为具有离子交换能力或/和吸附力的粘土矿粉。


3.根据权利要求2所述环境响应型土壤调理剂，其特征在于，在发酵废液活化矿粉的制备过程中：矿粉在酸性发酵废液中发酵活化，过滤取滤泥，调节pH＝6.5-8.5，得到活化矿粉。


4.根据权利要求3所述环境响应型土壤调理剂，其特征在于，在发酵废液活化矿粉的制备过程中，发酵活化的温度为15-40℃，时间为1-3天；优选地，在发酵废液活化矿粉的制备过程中，酸性发酵废液的pH为4-4.5；优选地，在发酵废液活化矿粉的制备过程中，酸性发酵废液包含有机酸；优选地，在发酵废液活化矿粉的制备过程中，用改良剂调节滤泥的pH；优选地，在发酵废液活化矿粉的制备过程中，改良剂为碱性固体废弃物；优选地，在发酵废液活化矿粉的制备过程中，矿粉与酸性发酵废液的重量比为1-3:1-5；优选地，在发酵废液活化矿粉的制备过程中，活化矿粉的水含量为25-30wt％；优选地，在发酵废液活化矿粉的制备过程中，矿粉为80-350目。


5.根据权利要求1-4任一项所述环境响应型土壤调理剂，其特征在于，总片层中，改良剂为碱性固体废弃物；优选地，保水剂为有机高分子保水剂；优选地，壳层中，无机物料为活化矿粉、无机盐中的至少一种；优选地，无机盐为活性硅酸钙、活性硅酸钠、活性硅酸镁中的至少一种；优选地，无机物料中，活化矿粉、无机盐的重量比为0-10:0-5。


6.根据权利要求1-5任一项所述环境响应...

【专利技术属性】
技术研发人员：邰俊强，
申请(专利权)人：安徽卓砺环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34