一种高效去盐碱保水土壤改良剂与制备方法及应用与流程

文档序号:14467488阅读:395来源:国知局

本发明涉及土壤改良领域,具体涉及一种高效去盐碱保水土壤改良剂与制备方法及应用。



背景技术:

随随着经济与社会的不断发展,土壤退化问题日益突出,主要表现为土壤紧实与硬化、侵蚀、盐碱化、酸化、元素失衡、化学污染、有机质流失和动植物区系的退化等,严重限制了土地生产力的发展。根据2000年世界粮农组织(fao)世界土壤资源报告全球严重土地退化面积约为3500万km2,占总土地面积的26%,其中由于农业生产活动造成的严重土地退化面积占总土地面积的9%。农业生产活动造成土壤退化是引起土地退化的重要原因。应用土壤改良剂是修复退化土壤的重要措施之一。土壤改良剂能有效地改善土壤理化性状和土壤养分状况,并对土壤微生物产生积极影响,从而提高退化土壤的生产力。因此,其研究与应用对

防治土壤退化具有重要的理论和现实意义。



技术实现要素:

要解决的技术问题:本发明的目的是提供一种高效去盐碱保水土壤改良剂,能够有效改良土壤的盐碱情况,降低ph值,并使得土壤具有良好的保水效果。

技术方案:一种高效去盐碱保水土壤改良剂,成分按以下重量份称取:植金石20-40份、发酵树皮粉10-25份、柠檬酸钙1-5份、腐殖酸3-10份、松脂醇二葡萄糖苷5-12份、复合植物粉末20-35份、醋酸乙烯-丙烯酸甲酯共聚物10-20份、二辛基-磺酸丁二酸酯5-15份、改性海底污泥40-60份,淀粉基吸水树脂20-40份。

进一步的,所述复合植物粉末为菊芋根粉、芦苇根粉和香蒲粉的混合物。

一种高效去盐碱保水土壤改良剂的制备方法,包括以下步骤:

s1.取海底污泥,将污泥过滤去除杂质,然后将污泥烘干,用98wt%的浓硫酸进行炭化,然后200-350℃烘干,研磨过80-150目筛,然后将处理后的污泥浸泡于0.5-5mol/lmgcl2溶液中,搅拌16-24h,用石灰水调节ph值,继续搅拌4-8h,离心干燥即可,得到改性海底污泥;

s2.在丙烯酸单体中加入30-40wt%naoh溶液,搅拌至反应完全,然后在反应后的溶液中加入2-5倍重量份的水,然后加入淀粉,将混合溶液升温至55-80℃,使淀粉糊化,然后降温加入过硫酸钾、n,n'-亚甲基双丙烯酰胺和矿物粘土,在氮气保护下,将混合物水浴加热至40-50℃,边搅拌边反应50-100min,然后继续升温至55-60℃,停止搅拌反应90-150min,得到淀粉基吸水树脂,其中丙烯酸单体,naoh,淀粉,过硫酸钾,n,n'-亚甲基双丙烯酰胺和矿物粘土的质量比为25-35:15-20:3-5:0.1-0.2:1.5-2.5;

s3.将植金石、发酵树皮粉、柠檬酸钙、腐殖酸、松脂醇二葡萄糖苷和复合植物粉末混合得到混合料a;

s4.将醋酸乙烯-丙烯酸甲酯共聚物、二辛基-磺酸丁二酸酯、改性海底污泥和淀粉基吸水树脂混合得到混合料b。

进一步的,所述步骤s2中矿物粘土为十六烷基三甲基溴化铵改性蒙脱土和海泡石的混合粘土,其质量比为1:0.5-2。

进一步的,所述步骤s2中淀粉为糯米支链淀粉。

一种高效去盐盐保水土壤改良剂的应用,包括以下步骤:将混合料a加入水中充分搅拌后,灌溉入土壤中,然后静置充分后,再将混合料b加入土壤中,充分搅拌即可。

有益效果:本发明的土壤改良剂使得土壤中的na+、cl-都可以进入改良剂内部被改良剂中的成分吸附和反应,使土壤中的盐分减少,碱化度降低,并对土壤ph值起到缓冲作用,同时又有着良好的保水作用。

具体实施方式

实施例1

一种高效去盐碱保水土壤改良剂的制备方法,包括以下步骤:

s1.取海底污泥,将污泥过滤去除杂质,然后将污泥烘干,用98wt%的浓硫酸进行炭化,然后200℃烘干,研磨过80目筛,然后将处理后的污泥浸泡于0.5mol/lmgcl2溶液中,搅拌16h,用石灰水调节ph值,继续搅拌4h,离心干燥即可,得到改性海底污泥;

s2.在丙烯酸单体中加入30wt%naoh溶液,搅拌至反应完全,然后在反应后的溶液中加入2倍重量份的水,然后加入糯米支链淀粉,将混合溶液升温至55℃,使淀粉糊化,然后降温加入过硫酸钾、n,n'-亚甲基双丙烯酰胺和矿物粘土,在氮气保护下,将混合物水浴加热至40-50℃,边搅拌边反应50-100min,然后继续升温至55℃,停止搅拌反应90min,得到淀粉基吸水树脂,其中丙烯酸单体,naoh,淀粉,过硫酸钾,n,n'-亚甲基双丙烯酰胺和矿物粘土的质量比为25:15:3:0.1:1.5,矿物粘土为十六烷基三甲基溴化铵改性蒙脱土和海泡石的混合粘土,其质量比为1:0.5;

s3.将植金石20份、发酵树皮粉10份、柠檬酸钙1份、腐殖酸10份、松脂醇二葡萄糖苷5份和复合植物粉末20份混合得到混合料a,其中复合植物粉末中菊芋根粉、芦苇根粉和香蒲粉的质量比为1:1.5:1;

s4.将醋酸乙烯-丙烯酸甲酯共聚物10份、二辛基-磺酸丁二酸酯5份、改性海底污泥60份和淀粉基吸水树脂20份混合得到混合料b。

实施例2

一种高效去盐碱保水土壤改良剂的制备方法,包括以下步骤:

s1.取海底污泥,将污泥过滤去除杂质,然后将污泥烘干,用98wt%的浓硫酸进行炭化,然后350℃烘干,研磨过150目筛,然后将处理后的污泥浸泡于5mol/lmgcl2溶液中,搅拌24h,用石灰水调节ph值,继续搅拌8h,离心干燥即可,得到改性海底污泥;

s2.在丙烯酸单体中加入40wt%naoh溶液,搅拌至反应完全,然后在反应后的溶液中加入5倍重量份的水,然后加入糯米支链淀粉,将混合溶液升温至80℃,使淀粉糊化,然后降温加入过硫酸钾、n,n'-亚甲基双丙烯酰胺和矿物粘土,在氮气保护下,将混合物水浴加热至40-50℃,边搅拌边反应50-100min,然后继续升温至60℃,停止搅拌反应150min,得到淀粉基吸水树脂,其中丙烯酸单体,naoh,淀粉,过硫酸钾,n,n'-亚甲基双丙烯酰胺和矿物粘土的质量比为35:20:5:0.2:2.5,矿物粘土为十六烷基三甲基溴化铵改性蒙脱土和海泡石的混合粘土,其质量比为1:2;

s3.将植金石40份、发酵树皮粉25份、柠檬酸钙5份、腐殖酸3份、松脂醇二葡萄糖苷12份和复合植物粉末35份混合得到混合料a,其中复合植物粉末中菊芋根粉、芦苇根粉和香蒲粉的质量比为1:1:1;

s4.将醋酸乙烯-丙烯酸甲酯共聚物20份、二辛基-磺酸丁二酸酯15份、改性海底污泥40份和淀粉基吸水树脂40份混合得到混合料b。

实施例3

一种高效去盐碱保水土壤改良剂的制备方法,包括以下步骤:

s1.取海底污泥,将污泥过滤去除杂质,然后将污泥烘干,用98wt%的浓硫酸进行炭化,然后250℃烘干,研磨过100目筛,然后将处理后的污泥浸泡于1.5mol/lmgcl2溶液中,搅拌18h,用石灰水调节ph值,继续搅拌6h,离心干燥即可,得到改性海底污泥;

s2.在丙烯酸单体中加入33wt%naoh溶液,搅拌至反应完全,然后在反应后的溶液中加入3倍重量份的水,然后加入糯米支链淀粉,将混合溶液升温至65℃,使淀粉糊化,然后降温加入过硫酸钾、n,n'-亚甲基双丙烯酰胺和矿物粘土,在氮气保护下,将混合物水浴加热至40℃,边搅拌边反应60min,然后继续升温至55℃,停止搅拌反应100min,得到淀粉基吸水树脂,其中丙烯酸单体,naoh,淀粉,过硫酸钾,n,n'-亚甲基双丙烯酰胺和矿物粘土的质量比为26:16:4:0.1:1.8,矿物粘土为十六烷基三甲基溴化铵改性蒙脱土和海泡石的混合粘土,其质量比为1:1;

s3.将植金石25份、发酵树皮粉15份、柠檬酸钙2份、腐殖酸5份、松脂醇二葡萄糖苷7份和复合植物粉末30份混合得到混合料a,其中复合植物粉末中菊芋根粉、芦苇根粉和香蒲粉的质量比为1:1.6:2;

s4.将醋酸乙烯-丙烯酸甲酯共聚物12份、二辛基-磺酸丁二酸酯7份、改性海底污泥45份和淀粉基吸水树脂55份混合得到混合料b。

实施例4

一种高效去盐碱保水土壤改良剂的制备方法,包括以下步骤:

s1.取海底污泥,将污泥过滤去除杂质,然后将污泥烘干,用98wt%的浓硫酸进行炭化,然后300℃烘干,研磨过130目筛,然后将处理后的污泥浸泡于4mol/lmgcl2溶液中,搅拌24h,用石灰水调节ph值,继续搅拌7h,离心干燥即可,得到改性海底污泥;

s2.在丙烯酸单体中加入36wt%naoh溶液,搅拌至反应完全,然后在反应后的溶液中加入4倍重量份的水,然后加入糯米支链淀粉,将混合溶液升温至75℃,使淀粉糊化,然后降温加入过硫酸钾、n,n'-亚甲基双丙烯酰胺和矿物粘土,在氮气保护下,将混合物水浴加热至45℃,边搅拌边反应90min,然后继续升温至60℃,停止搅拌反应120min,得到淀粉基吸水树脂,其中丙烯酸单体,naoh,淀粉,过硫酸钾,n,n'-亚甲基双丙烯酰胺和矿物粘土的质量比为30:18:3-5:0.2:2.2,矿物粘土为十六烷基三甲基溴化铵改性蒙脱土和海泡石的混合粘土,其质量比为1:1.5;

s3.将植金石35份、发酵树皮粉20份、柠檬酸钙4份、腐殖酸9份、松脂醇二葡萄糖苷5份和复合植物粉末22份混合得到混合料a,其中复合植物粉末中菊芋根粉、芦苇根粉和香蒲粉的质量比为2:1.5:1.5;

s4.将醋酸乙烯-丙烯酸甲酯共聚物18份、二辛基-磺酸丁二酸酯12份、改性海底污泥55份和淀粉基吸水树脂25份混合得到混合料b。

实施例5

一种高效去盐碱保水土壤改良剂的制备方法,包括以下步骤:

s1.取海底污泥,将污泥过滤去除杂质,然后将污泥烘干,用98wt%的浓硫酸进行炭化,然后250℃烘干,研磨过120目筛,然后将处理后的污泥浸泡于2mol/lmgcl2溶液中,搅拌20h,用石灰水调节ph值,继续搅拌6h,离心干燥即可,得到改性海底污泥;

s2.在丙烯酸单体中加入35wt%naoh溶液,搅拌至反应完全,然后在反应后的溶液中加入4倍重量份的水,然后加入糯米支链淀粉,将混合溶液升温至65℃,使淀粉糊化,然后降温加入过硫酸钾、n,n'-亚甲基双丙烯酰胺和矿物粘土,在氮气保护下,将混合物水浴加热至45℃,边搅拌边反应80min,然后继续升温至55℃,停止搅拌反应120min,得到淀粉基吸水树脂,其中丙烯酸单体,naoh,淀粉,过硫酸钾,n,n'-亚甲基双丙烯酰胺和矿物粘土的质量比为30:18:4:0.1:2,矿物粘土为十六烷基三甲基溴化铵改性蒙脱土和海泡石的混合粘土,其质量比为1:1.3;

s3.将植金石30份、发酵树皮粉15份、柠檬酸钙3份、腐殖酸6份、松脂醇二葡萄糖苷8份和复合植物粉末27份混合得到混合料a,其中复合植物粉末中菊芋根粉、芦苇根粉和香蒲粉的质量比为1:2:1;

s4.将醋酸乙烯-丙烯酸甲酯共聚物15份、二辛基-磺酸丁二酸酯9份、改性海底污泥50份和淀粉基吸水树脂33份混合得到混合料b。

对比例1

一种高效去盐碱保水土壤改良剂的制备方法,包括以下步骤:

s1.在丙烯酸单体中加入30wt%naoh溶液,搅拌至反应完全,然后在反应后的溶液中加入2倍重量份的水,然后加入糯米支链淀粉,将混合溶液升温至55℃,使淀粉糊化,然后降温加入过硫酸钾、n,n'-亚甲基双丙烯酰胺和矿物粘土,在氮气保护下,将混合物水浴加热至40-50℃,边搅拌边反应50-100min,然后继续升温至55℃,停止搅拌反应90min,得到淀粉基吸水树脂,其中丙烯酸单体,naoh,淀粉,过硫酸钾,n,n'-亚甲基双丙烯酰胺和矿物粘土的质量比为25:15:3:0.1:1.5,矿物粘土为十六烷基三甲基溴化铵改性蒙脱土和海泡石的混合粘土,其质量比为1:0.5;

s2.将植金石20份、发酵树皮粉10份、柠檬酸钙1份、腐殖酸10份、松脂醇二葡萄糖苷5份和复合植物粉末20份混合得到混合料a,其中复合植物粉末中菊芋根粉、芦苇根粉和香蒲粉的质量比为1:1.5:1;

s3.将醋酸乙烯-丙烯酸甲酯共聚物10份、二辛基-磺酸丁二酸酯5份、海底污泥60份和淀粉基吸水树脂20份混合得到混合料b。

对比例2

一种高效去盐碱保水土壤改良剂的制备方法,包括以下步骤:

s1.取海底污泥,将污泥过滤去除杂质,然后将污泥烘干,用98wt%的浓硫酸进行炭化,然后350℃烘干,研磨过150目筛,然后将处理后的污泥浸泡于5mol/lmgcl2溶液中,搅拌24h,用石灰水调节ph值,继续搅拌8h,离心干燥即可,得到改性海底污泥;

s2.在丙烯酸单体中加入40wt%naoh溶液,搅拌至反应完全,然后在反应后的溶液中加入5倍重量份的水,然后加入糯米支链淀粉,将混合溶液升温至80℃,使淀粉糊化,然后降温加入过硫酸钾和n,n'-亚甲基双丙烯酰胺,在氮气保护下,将混合物水浴加热至40-50℃,边搅拌边反应50-100min,然后继续升温至60℃,停止搅拌反应150min,得到淀粉基吸水树脂,其中丙烯酸单体,naoh,淀粉,过硫酸钾和n,n'-亚甲基双丙烯酰胺的质量比为35:20:5:0.2,得到改性淀粉树脂;

s3.将植金石40份、发酵树皮粉25份、柠檬酸钙5份、腐殖酸3份、松脂醇二葡萄糖苷12份和复合植物粉末35份混合得到混合料a,其中复合植物粉末中菊芋根粉、芦苇根粉和香蒲粉的质量比为1:1:1;

s4.将醋酸乙烯-丙烯酸甲酯共聚物20份、二辛基-磺酸丁二酸酯15份、改性海底污泥40份和改性淀粉树脂40份混合得到混合料b。

对比例3

一种高效去盐碱保水土壤改良剂的制备方法,包括以下步骤:

s1.取海底污泥,将污泥过滤去除杂质,然后将污泥烘干,用98wt%的浓硫酸进行炭化,然后200℃烘干,研磨过80目筛,然后将处理后的污泥浸泡于0.5mol/lmgcl2溶液中,搅拌16h,用石灰水调节ph值,继续搅拌4h,离心干燥即可,得到改性海底污泥;

s2.在丙烯酸单体中加入30wt%naoh溶液,搅拌至反应完全,然后在反应后的溶液中加入2倍重量份的水,然后加入糯米支链淀粉,将混合溶液升温至55℃,使淀粉糊化,然后降温加入过硫酸钾、n,n'-亚甲基双丙烯酰胺和矿物粘土,在氮气保护下,将混合物水浴加热至40-50℃,边搅拌边反应50-100min,然后继续升温至55℃,停止搅拌反应90min,得到淀粉基吸水树脂,其中丙烯酸单体,naoh,淀粉,过硫酸钾,n,n'-亚甲基双丙烯酰胺和矿物粘土的质量比为25:15:3:0.1:1.5,矿物粘土为十六烷基三甲基溴化铵改性蒙脱土和海泡石的混合粘土,其质量比为1:0.5;

s3.将植金石20份、发酵树皮粉10份、柠檬酸钙1份、腐殖酸10份和松脂醇二葡萄糖苷5份混合得到混合料a;

s4.将醋酸乙烯-丙烯酸甲酯共聚物10份、二辛基-磺酸丁二酸酯5份、改性海底污泥60份和淀粉基吸水树脂20份混合得到混合料b。

将混合料a加入水中充分搅拌后,灌溉入土壤中,3天后,再将混合料b加入土壤中,充分搅拌后,来测定本发明土壤改良剂对盐碱土壤改良效果,其中一亩土地施加12kg的混合料a,施加15kg的混合料b;通过吸水倍率和保水率来表征本发明土壤改良的保水性能,其中吸水倍率为1g吸水性材料吸收水的质量,其计算公式为:吸水饱和后的质量减去材料的质量再除以材料的质量,用材料蒸发一定时间后的水分含量除以材料的吸水量,得到材料蒸发一定时间后的保水率(样品土壤的本身的吸水倍率为0.51,5d保水率为0.44)。

表1本发明土壤改良剂的实施效果

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