缓释型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缓释型土壤改良剂，每百份土壤改良剂的制备原料包括聚琥珀酰亚胺50～90份；所述聚琥珀酰亚胺的聚合度为50～150，由催化聚合法所得，催化聚合法中使用的催化剂选用磷酸、亚磷酸、苯磺酸中的至少一种。本发明专利技术的土壤改良剂由各原料组分固体混料、挤压造粒而成，用于盐碱所导致的土壤肥力退化土地的改良，能够显著改善盐碱地的土壤板结结构，提高土壤的有机质含量和保水蓄肥能力，降低盐碱对农作物的危害，提升作物的产量和品质。提升作物的产量和品质。

【技术实现步骤摘要】
缓释型土壤改良剂及其制备方法


[0001]本专利技术涉及土壤改良剂
，尤其涉及一种缓释型土壤改良剂及其制备方法。

技术介绍

[0002]土壤生态是陆地生态系统的最重要构成部分，是陆地生态系统的中心，具有生产者功能、分解者功能、地球水循环的重要路径、维持大气组成的稳定性等极为重要的四大方面用途。随着农业种植的发展，人类逐渐满足了吃饱穿暖的基本要求，生存状况和生活质量也有了飞速发展，但是随之而来的，是因过度掠夺造成的土壤肥力退化，土壤菌群的失衡和土壤的酸化板结。2020年世界粮食奖获得者拉坦
·
拉尔教授说，自工业革命以来，农田已流失大约1350亿吨土壤。国际粮农组织在2018年发布的报告中指出，土壤构成了地球上最大的有机碳库，通过减少温室气体排放缓解了气候变化；然而糟糕的耕作方法消耗土壤养分的速度快于它们形成的速度，比如大量耕作、去除有机物、使用劣质水进行过度灌溉以及过度使用合成肥料和农药都使得土壤的肥力丧失、污染和退化。联合国的一篇报告明确，全球土壤是陆地上所有生命之源，但如果不采取行动遏止土壤退化，人类的未来将极其黯淡；由于土壤形成需要数千年时间，必须对尚存的土壤进行保护和修复。因此，人类要想持续发展，对土壤的改良和合理化利用必须得到重视。
[0003]目前针对土壤退化进行的土壤改良技术主要包括土壤结构的改良、盐碱地的改良和酸化土壤的改良。土壤结构改良是通过施用天然土壤改良剂和人工土壤改良剂来促进土壤团粒的形成，提高肥力和固定表土，保护土壤耕层，防止水土流失。盐碱地改良，主要是通过使用脱盐技术、盐碱土区旱田的井灌技术、生物改良技术等进行土壤改良。酸化土壤改良是通过控制二氧化碳的排放，制止酸雨发展或对已经酸化的土壤添加土壤改良剂来改善土壤肥力、增加土壤的透水性和透气性。但是这些方法都存在各自的不足之处：如土壤结构的改良使用的改良剂多为矿渣、固体废弃物，或者将一些非水溶性、利用率低的无机盐(如磷酸钙、硫酸钙、灰钙等)重新使用，这些物质发挥功效需要一个很长的时间，平均起效期约为5～20年，部分土壤调理剂对土壤的改良远不及土壤被破坏的速度；盐碱地的改良工程较为繁琐，需要脱盐处理后再进行后续改良，同样存在效果慢的问题，而且要使用大量生物菌群，对现有生物群落的破坏是不可避免的；酸化土壤的改良多使用碱性物质如灰钙等，不但会固定大量的土壤营养成分，同时对微生物菌群会造成极大影响。总而言之，正是由于土壤改良相关产品的不足或品质低下，才造成我国土壤改良进程的缓慢。

技术实现思路

[0004]为解决现有技术存在的不足，本专利技术提供了一种缓释型土壤改良剂，主要用于盐碱所导致的土壤肥力退化土地的改良，能够显著改善土壤的结构、增强土壤孔隙度，活化土壤养分、提高土壤保水蓄肥能力，降低盐碱对作物的危害。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供了每百份缓释型土壤改良剂的制备原料包括聚琥珀
酰亚胺50～90份；所述聚琥珀酰亚胺的聚合度为50～150，由催化聚合法所得，催化聚合法中使用的催化剂选用磷酸、亚磷酸、苯磺酸中的至少一种。
[0006]本专利技术的土壤改良剂，以特定催化聚合法得到的且具有特定聚合度的聚琥珀酰亚胺为主要组分，利用聚琥珀酰亚胺在土壤中缓慢进行水解的特性，向土壤持续性提供针对盐碱地的修复物质，使得修复物质与土壤的养分和肥料结合，活化土壤中的营养元素，同时使因常年使用化学肥料或天然存在盐碱类物质而造成的土壤颗粒得到活化，从而改善土壤的孔隙率和结构，提高土壤保水蓄肥能力，进而降低盐碱对农作物的危害，提升作物的产量和品质。
[0007]作为对上述技术方案的限定，每百份土壤改良剂的制备原料还包括保水剂10～20份；
[0008]所述保水剂选用聚丙烯酰胺、淀粉接枝聚丙烯酰胺、烷基化聚丙烯酰胺、聚丙烯酸钠、淀粉接枝聚丙烯酸钠和烷基化聚丙烯酸钠中的至少一种，保水剂的分子量≥30000KD(KD即千道尔顿)。其中烷基化聚丙烯酰胺包括聚甲基丙烯酰胺、聚N,N
‑
二乙基丙烯酰胺、聚N
‑
异丙基丙烯酰胺等；烷基化聚丙烯酸钠包括聚甲基丙烯酸钠、十二胺改性聚丙烯酸钠等。
[0009]聚丙烯类化合物在农业中多作为保水剂使用，与土壤中水分反应形成凝胶状物质，能够有效储存土壤的水分。而聚琥珀酰亚胺与水的反应比较缓慢，保水效果一般，因此在本专利技术中以聚丙烯类保水剂配合聚琥珀酰亚胺，增强改良剂的蓄肥保水能力和对土壤的改良效果。
[0010]作为对上述技术方案的限定，每百份土壤改良剂的制备原料还包括粘结剂1～10份、辅助材料0.5～20份。
[0011]作为对上述技术方案的限定，所述粘结剂选用可溶性淀粉、羟基化淀粉、羟烷基化淀粉、酯化淀粉、糊精和甲基糊精中的至少一种。其中羟基化淀粉包括羟丙基淀粉醚、羟乙基淀粉醚等；羟烷基化淀粉即新型改性淀粉的统称，如甘油淀粉、γ
‑
羟丙基淀粉、δ
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羟丁基淀粉等；酯化淀粉包括淀粉磷酸酯、淀粉乙酸酯等。
[0012]作为对上述技术方案的限定，所述辅助材料选用脱硫石膏、磷石膏、硅酸铝镁、膨润土中的至少一种。
[0013]作为对上述技术方案的限定，所述土壤改良剂为颗粒剂。
[0014]进一步在改良剂中增加粘结组分和辅助组分，利于改良剂的造粒成型，以及在土壤中的施用效果。
[0015]同时，本专利技术还提供了如上所述缓释型土壤改良剂的制备方法，是在固体混料设备中，一次性加入各原料组分和少量水，开启搅拌将物料混合均匀，然后挤压造粒，通过流化床整粒并加热除去物料中的部分水分，控制物料整体水分≤5.0％，得到缓释型土壤改良剂。
[0016]本专利技术的缓释型土壤改良剂，在制备过程以固体混料，可加入少量水促进各组分粘结成型，增强辅助粘结性，同时保证改良剂的缓释性，造粒后再将多余的水去除，避免因过量水分对改良剂性能的影响。
[0017]此外，本专利技术进一步限定缓释型土壤改良剂的应用，用于盐碱所导致的土壤肥力退化土地的改良，使用量为30～450kg/hm2/年。
[0018]在盐碱地施用本专利技术的改良剂，视盐碱程度调整使用量，一般使用量在30～
450kg/hm2/年的范围，经过2～3年时间，土壤的改善情况能得到明显体现，土壤的板结结构得到改善，有机质增加，微生物活性提高，酶活性向利于作物生长的方向转变，含盐量降低，进而作物产量和质量都得到提高。
[0019]本专利技术的缓释型土壤改良剂，以特定聚琥珀酰亚胺为主要组分，向土壤持续性提供针对盐碱地的修复物质，对土壤结构、微生态环境、养分等都进行修复和改良，进一步复配聚丙烯酰胺类保水剂和环境友好型粘结剂及辅助材料，得到性能优异且便于施用的颗粒型改良剂，能够显著提高土壤的保水蓄肥能力，降低盐碱对农作物的危害，提升作物的产量和品质。
附图说明
[0020]图1、本专利技术实施例1处理组土壤样品SEM图片，其中图1a、1b、1c、1d分别为200倍、500倍、1000倍、3000倍下的SEM图片；
[0021本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种缓释型土壤改良剂，其特征在于，每百份土壤改良剂的制备原料包括聚琥珀酰亚胺50～90份；所述聚琥珀酰亚胺的聚合度为50～150，由催化聚合法所得，催化聚合法中使用的催化剂选用磷酸、亚磷酸、苯磺酸中的至少一种。2.根据权利要求1所述的缓释型土壤改良剂，其特征在于：每百份土壤改良剂的制备原料还包括保水剂10～20份；所述保水剂选用聚丙烯酰胺、淀粉接枝聚丙烯酰胺、烷基化聚丙烯酰胺、聚丙烯酸钠、淀粉接枝聚丙烯酸钠和烷基化聚丙烯酸钠中的至少一种，保水剂的分子量≥30000KD。3.根据权利要求2所述的缓释型土壤改良剂，其特征在于：每百份土壤改良剂的制备原料还包括粘结剂1～10份、辅助材料0.5～20份。4.根据权利要求3所述的缓释型土壤改良剂，其特征在于：所述粘结剂选用可溶性...

【专利技术属性】
技术研发人员：焦永康，赵龙梅，范占权，李华帅，张阔，邢振平，李文曦，高硕，裴红硕，
申请(专利权)人：河北协同化学有限公司，
类型：发明
国别省市：