土壤改良剂及其制备方法

1.一种土壤改良剂，其特征在于，由重量配比如下的各组分组成：
煤矸石 6-12份；
秸秆 8-16份；
磷矿粉 0.2-3份。
2.根据权利要求1所述土壤改良剂，其特征在于，由重量配比如下的各组分组成： 煤矸石 7-11份；
秸秆 10-14份；
磷矿粉 0.5-2份。
3.根据权利要求1所述土壤改良剂，其特征在于，所述磷矿粉中五氧化二磷的重量百分比为20-35%。
4.根据权利要求1所述土壤改良剂，其特征在于，所述煤矸石中包括重量配比如下的各组分：SiO2：50～62%；Al2O3：18～26%；Fe2O3：5-8%；CaO：2～5%；MgO：1～3%；含水率<30%
5.根据权利要求1所述土壤改良剂，其特征在于，所述秸秆的含水量为10-15%。
6.一种权利要求1-5任意一项所述土壤改良剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
1）将各组分按照重量配比混合；
2）将上述混合后的物料在20-30℃下熟化20-40天；
3）将熟化后的物料在60-80℃下干燥，至含水量为10-15%；
4）将干燥后的物料粉碎过筛，取筛下物，得到土壤改良剂。
7.根据权利要求6所述土壤改良剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
1）将各组分按照重量配比混合；
2）将上述混合后的物料在20-30℃下熟化25-35天；
3）将熟化后的物料在60-80℃下干燥，至含水量为10-15%；
4）将干燥后的物料粉碎过筛，取筛下物，得到土壤改良剂。
8.根据权利要求7所述土壤改良剂的制备方法，其特征在于，在步骤1）之前，将秸秆粉碎成粒径为5-20mm的颗粒，将煤矸石和磷矿粉粉碎至粒径 ＜2mm。
9.土壤改良处理的方法，其特征在于，将权利要求1-6任一项所述土壤改良剂与待改善的土壤混合，所述土壤改良剂与待改善土壤的重量比为1：5-20。
10.根据权利要求9所述土壤改良处理的方法，其特征在于，所述土壤改良剂与待改善土壤的重量比为1：8。

土壤改良剂及其制备方法\n技术领域\n[0001] 本发明涉及土壤改良技术，尤其涉及一种土壤改良剂及其制备方法。\n背景技术\n[0002] 近年来，随着农业生产活动的增加和过量使用化学肥料使土壤结构遭到破坏。目前，为维持土壤养分不至枯竭，需要对贫乏土壤施加土壤改良剂，用于改良土壤的物理、化学和生物性质，使其更适宜于植物生长。现有土壤改良剂存在诸多缺陷，一方面，现有土壤改良剂有效成分单一，易造成土壤板结，不利于农作物根系发育、成长；另一方面，现有土壤改良剂生产成过本高，不适合广泛施用。\n[0003] 同时，随着资源的相对短缺，环境日益恶化，废弃物的资源化已成为改善人类生活环境，保障社会、经济和生态环境和谐发展的重要途径。煤矸石是煤炭生产的伴生矿物，随着煤炭的开采，煤矸石在地表的大量堆积已对土壤、水体和生态环境带来了巨大的威胁。秸秆作为产量最大的农业废弃物，目前的主要处理途径为焚烧，其焚烧产生的烟雾不仅降低了大气的能见度，还会对人体造成极大的影响。\n发明内容\n[0004] 本发明的目的在于，针对上述问题，提出一种土壤改良剂，以实现原料简单易得、制造成本低廉和土壤改良效果佳的优点。\n[0005] 为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种土壤改良剂，包括重量配比如下的各组分：\n[0006] 煤矸石 6-12份；\n[0007] 秸秆 8-16份；\n[0008] 磷矿粉 0.2-3份。\n[0009] 进一步地，土壤改良剂，包括重量配比如下的各组分：\n[0010] 煤矸石 7-11份；\n[0011] 秸秆 10-14份；\n[0012] 磷矿粉 0.5-2份。\n[0013] 进一步地，所述磷矿粉中五氧化二磷的重量百分比为20-35%。\n[0014] 进一步地，所述煤矸石中包括重量配比如下的各组分：SiO2：50～62%；Al2O3：\n18～26%；Fe2O3：5-8%；CaO：2～5%；MgO：1～3%；含水率<30%。\n[0015] 进一步地，所述秸秆的含水量为10-15%。\n[0016] 煤矸石作为煤炭生产的伴生矿物，含有大量的有机质和丰富的微量元素，而既含有作物必需的碳、氮、磷、钾等营养元素，在本发明土壤改良剂中起到改善土壤理化性状和生物学性状、提高土壤肥力、增加作物产量的作用。秸秆不仅能有效缓解因偏施化肥造成的土壤板结，提高土壤的保水保肥能力，而且能起到增肥抗旱效果。磷矿粉中含有丰富的植物生长所必须的磷养分，可以促进植物的生长。因此，利用煤矸石、秸秆和磷矿粉制备土壤改良剂，不仅可以变废为宝，实现废弃物的资源化利用，还可以带来很好的社会和经济效益。\n[0017] 本发明的另一个目的还公开了一种上述土壤改良剂的制备方法，包括如下步骤：\n[0018] 1）将各组分按照重量配比混合；\n[0019] 2）将上述混合后的物料在20-30℃下熟化20-40天；\n[0020] 3）将熟化后的物料在60-80℃下干燥，至含水量为10-15%；\n[0021] 4）将干燥后的物料粉碎过筛，取筛下物，得到土壤改良剂。\n[0022] 进一步地，土壤改良剂的制备方法，包括如下步骤：\n[0023] 1）将各组分按照重量配比混合；\n[0024] 2）将上述混合后的物料在20-30℃下熟化25-35天；\n[0025] 3）将熟化后的物料在60-80℃下干燥，至含水量为10-15%；\n[0026] 4）将干燥后的物料粉碎过筛，取筛下物，得到土壤改良剂。\n[0027] 进一步地，所述过筛采用7-12目筛，优选采用9目筛。\n[0028] 进一步地，在步骤1）之前，先将秸秆粉碎成粒径为5-20mm的颗粒，将煤矸石和磷矿粉粉碎至粒径＜2mm。\n[0029] 进一步地，在步骤4）之后，将土壤改良剂压缩装袋。\n[0030] 本发明的另一个目的，还提供了上述土壤改良处理的方法，将上述土壤改良剂与待续改善的土壤混合，所述土壤改良剂与待改善土壤的重量比为1：5-20。\n[0031] 进一步地，所述土壤改良剂与待改善土壤的重量比为1：8。\n[0032] 本发明土壤改良剂配方科学合理，与现有技术相比较至少具有以下几方面优点：\n[0033] 1）原料简单易得，本发明土壤改良剂的组分均采用了废弃资源：煤矸石、秸秆和磷矿粉，大大节约了原料成本；且同时提高这些废弃资源的利用率和经济价值；\n[0034] 2）土壤改良效果佳，本发明制备的土壤改良剂中含有丰富的有机质、有效氮、有效磷、有效钾和植物生长所需的各种必要微量元素，可有效改善土壤性状，增加土壤的透水性和透气性；\n[0035] 3）制备方法简单易行，土壤改良剂的制备无需较高温度和特定设备，便于普及。\n附图说明\n[0036] 图1为本发明土壤改良剂的制备流程图。\n具体实施方式\n[0037] 实施例1\n[0038] 图1为本发明土壤改良剂的制备流程图。\n[0039] 本实施例公开了一种土壤改良剂，包括重量配比如下的各组分：\n[0040] 煤矸石 9份；\n[0041] 秸秆 12份；\n[0042] 磷矿粉 1份。\n[0043] 其中，磷矿粉中五氧化二磷的重量百分比为25%。所述煤矸石中包括重量配比如下的各组分：SiO2：60%；Al2O3：20%；Fe2O3：6%；CaO：4%；MgO：3%；含水率=7%本实施例中的秸秆采用玉米秸秆，可以理解，其他种类农作物的秸秆均可作为本发明的土壤改良剂的原料。本实施例中采用的玉米秸秆的含水量为10-15%。\n[0044] 上述土壤改良剂的制备方法，如图1所示，包括如下步骤：\n[0045] 1）将玉米秸秆粉碎成粒径为5-10mm的颗粒，将煤矸石和磷矿粉粉碎至粒径＜2mm，将玉米秸秆、煤矸石和磷矿粉按照上述重量配比混合；\n[0046] 2）将上述混合后的物料在20-30℃下熟化30天；在空气的作用下，熟化过程可缩短秸秆形成有机质的周期；\n[0047] 3）将熟化后的物料在60-80℃下干燥，至含水量为15%；干燥是使土壤改良剂便于保存和运输，同时也保证土壤改良剂肥效的释放时间（水分过高会促进微生物的繁殖，从而导致有机质在较短时间分解）；\n[0048] 4）将干燥后的物料粉碎过9目筛（即筛下物小于2mm），取筛下物，得到土壤改良剂。为了便于存储，最后将上述土壤改良剂压缩装袋。\n[0049] 本发明中土壤改良剂的有效成分主要有：有效氮，有效磷，有效钾，有机质，B，Zn，Cu，Fe，Mn等。有效氮含量用碱解扩散法测定；有效磷含量用盐酸—硫酸浸提法测定；有效钾含量用1mol/L乙酸铵浸提—火焰光度法测定；有机质含量用重铬酸钾氧化—外加热法测定；B，Zn，Cu，Fe，Mn等微量元素含量用微波消解进行消解后用ICP-AES测定。\n[0050] 通过以上检测方法测定土壤改良剂中的有效成分的含量如表1所示：\n[0051] 表1土壤改良剂中的有效成分的含量\n[0052] \n[0053] 为研究上述土壤改良剂的普遍适用性，采用本实施例公开的土壤改良剂分别对5种土壤进行改良，待改善土壤与该土壤改良剂按重量比8:1混合，各有效成分的检测方法同上，检测数据如表2所示，其中除有机质含量单位为g/kg外，其他成分的单位均为mg/kg：\n其中混合样为将待改善土壤与土壤改良剂混合后的土样。\n[0054] 表2土壤改良前后检测数据\n[0055] \n[0056] \n[0057] 通过检测可知，5种待改善土壤与本实施例中土壤改良剂混合后，其各种有效成分的含量均超过了国家二级土壤标准。本实施例提供的土壤改良剂可有效改善土壤理化性状和生物学性状，提高土壤肥力，有利于增加农作物产量。\n[0058] 实施例2\n[0059] 本实施例公开了一种土壤改良剂，包括重量配比如下的各组分：\n[0060] 煤矸石 7份；\n[0061] 秸秆 15份；\n[0062] 磷矿粉 0.5份。\n[0063] 其中，磷矿粉中五氧化二磷的重量百分比为20%。煤矸石中包括重量配比如下的各组分：SiO2：50%；Al2O3：26%；Fe2O3：5%；CaO：4%；MgO：3%；含水率=12%。本实施例中的秸秆采用玉米秸秆。本实施例中采用的玉米秸秆的含水量为15%。\n[0064] 上述土壤改良剂的制备方法，包括如下步骤：\n[0065] 1）将玉米秸秆粉碎成粒径为10-20mm的颗粒，将煤矸石和磷矿粉粉碎至粒径＜2mm，将各组分按照上述重量配比混合；\n[0066] 2）将上述混合后的物料在20-30℃下熟化20天；在空气的作用下，熟化过程可缩短秸秆形成有机质的周期；\n[0067] 3）将熟化后的物料在60-80℃下干燥，至含水量为13%；干燥是为了便于土壤改良剂的保存和运输，同时也保证土壤改良剂肥效的释放时间；\n[0068] 4）将干燥后的物料粉碎过7目筛，取筛下物，得到土壤改良剂。\n[0069] 上述土壤改良剂的施用方法：将上述土壤改良剂与待续改善的土壤混合，所述土壤改良剂与待改善土壤的重量比为1：15。\n[0070] 实验证明，待改善土壤与土壤改良剂混合后，其各种有效成分的含量均超过了国家二级土壤标准。\n[0071] 实施例3\n[0072] 本实施例公开了一种土壤改良剂，包括重量配比如下的各组分：\n[0073] 煤矸石 11份；\n[0074] 秸秆 8份；\n[0075] 磷矿粉 2份。\n[0076] 其中，磷矿粉中五氧化二磷的重量百分比为35%。煤矸石中包括重量配比如下的各组分：SiO2：55%；Al2O3：18%；Fe2O3：8%；CaO：5%；MgO：1%；含水率=13%。本实施例中的秸秆采用棉花秸秆。本实施例中采用的棉花秸秆的含水量为10%。\n[0077] 上述土壤改良剂的制备方法，包括如下步骤：\n[0078] 1）将棉花秸秆粉碎成粒径为5-15mm的颗粒，将煤矸石和磷矿粉粉碎至粒径＜2mm，将各组分按照上述重量配比混合；\n[0079] 2）将上述混合后的物料在20-30℃下熟化40天；在空气的作用下，熟化过程可缩短秸秆形成有机质的周期；\n[0080] 3）将熟化后的物料在60-80℃下干燥，至含水量为10%；干燥是为了便于土壤改良剂的保存和运输，同时也保证土壤改良剂肥效的释放时间。\n[0081] 4）将干燥后的物料粉碎过12目筛，取筛下物，得到土壤改良剂。\n[0082] 上述土壤改良剂的施用方法：将上述土壤改良剂与待续改善的土壤混合，所述土壤改良剂与待改善土壤的重量比为1：10。\n[0083] 实验证明，待改善土壤与土壤改良剂混合后，其各种有效成分的含量均超过了国家二级土壤标准。\n[0084] 实施例4\n[0085] 本实施例公开了一种土壤改良剂，包括重量配比如下的各组分：\n[0086] 煤矸石 10份；\n[0087] 秸秆 10份；\n[0088] 磷矿粉 2份。\n[0089] 其中，磷矿粉中五氧化二磷的重量百分比为30%。所述煤矸石中包括重量配比如下的各组分：SiO2：62%；Al2O3：26%；Fe2O3：5%；CaO：2%；MgO：1%；含水率=4%。本实施例中的秸秆采用小麦秸秆。本实施例中采用的小麦秸秆的含水量为10-15%。\n[0090] 上述土壤改良剂的制备方法，包括如下步骤：\n[0091] 1）将小麦秸秆粉碎成粒径为5-20mm的颗粒，将煤矸石和磷矿粉粉碎至粒径＜2mm，将各组分按照上述重量配比混合；\n[0092] 2）将上述混合后的物料在20-30℃下熟化35天；在空气的作用下，熟化过程可缩短秸秆形成有机质的周期；\n[0093] 3）将熟化后的物料在60-80℃下干燥，至含水量为12%；干燥是为了便于土壤改良剂的保存和运输，同时也保证土壤改良剂肥效的释放时间；\n[0094] 4）将干燥后的物料粉碎过10目筛，取筛下物，得到土壤改良剂。\n[0095] 上述土壤改良剂的施用方法：将上述土壤改良剂与待续改善的土壤混合，所述土壤改良剂与待改善土壤的重量比为1：10。\n[0096] 实验证明，待改善土壤与土壤改良剂混合后，其各种有效成分的含量均超过了国家二级土壤标准。\n[0097] 实施例5\n[0098] 本实施例公开了一种土壤改良剂，包括重量配比如下的各组分：\n[0099] 煤矸石 6份；\n[0100] 秸秆 16份；\n[0101] 磷矿粉 3份。\n[0102] 其中，磷矿粉中五氧化二磷的重量百分比为25%。煤矸石中包括重量配比如下的各组分：SiO2：50%；Al2O3：18%；Fe2O3：8%；CaO：2%；MgO：1%；含水率=21%。本实施例中的秸秆采用玉米秸秆。本实施例中采用的玉米秸秆的含水量为13%。\n[0103] 上述土壤改良剂的制备方法，包括如下步骤：\n[0104] 1）将玉米秸秆粉碎成粒径为5-20mm的颗粒，将煤矸石和磷矿粉粉碎至粒径＜2mm，将各组分按照上述重量配比混合；\n[0105] 2）将上述混合后的物料在20-30℃下熟化34天；在空气的作用下，熟化过程可缩短秸秆形成有机质的周期；\n[0106] 3）将熟化后的物料在60-80℃下干燥，至含水量为11%；干燥是为了便于土壤改良剂的保存和运输，同时也保证土壤改良剂肥效的释放时间；\n[0107] 4）将干燥后的物料粉碎过8目筛，取筛下物，得到土壤改良剂。\n[0108] 上述土壤改良剂的施用方法：将上述土壤改良剂与待续改善的土壤混合，所述土壤改良剂与待改善土壤的重量比为1：5。\n[0109] 实验证明，待改善土壤与土壤改良剂混合后，其各种有效成分的含量均超过了国家二级土壤标准。\n[0110] 本发明公开的土壤改良剂在使用时，可采用现有土壤改良剂的施用方法，如底施、沟施、穴施等。\n[0111] 最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；\n尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。