[发明专利]一种牡蛎壳土壤调理剂及其制备方法和在水稻种植的用途

说明书

本发明涉及一种牡蛎壳土壤调理剂及其制备方法和在水稻种植中的用途，牡蛎壳采用阶梯式高温煅烧，所述阶梯式高温煅烧包括两个煅烧温度：第一煅烧温度和第二煅烧温度，所述第一煅烧温度为300‑550℃，所述第二煅烧温度为900‑1200℃。本发明的牡蛎壳土壤调理剂采用阶梯式高温煅烧能显著提升牡蛎壳改良土壤功效，可降低稻米土壤中有效态镉含量，提高土壤pH，显著降低稻米镉含量。

技术领域

本发明涉及土壤改良修复技术，尤其是一种牡蛎壳土壤调理剂及其制备方法和在水稻种植的用途。

背景技术

牡蛎壳是由有机质通过生物矿化调节形成，即以少量有机质大分子(蛋白质、糖蛋白或多糖)为框架，以碳酸钙为单位进行分子操作，组成的高度有序的多重微层结构。牡蛎壳中的主要成分为碳酸钙，碳酸钙占牡蛎壳质量的90％以上。牡蛎壳含有氮、磷等有机质和丰富的钙、钾、铁、镁、钠等生物生长所必需的矿物元素，因此可将牡蛎壳作为肥料直接施用于土壤。牡蛎壳呈碱性，对改良缺乏石灰质和呈酸性的土壤，效果尤为明显。牡蛎壳的天然多孔结构具有一定的吸附作用，将肥料与之结合后，有利于减缓肥料的释放速度，能够起到保肥及提高肥料利用率的作用。

现有技术中采用牡蛎壳来改良土壤存在煅烧温度高，耗能高的问题，而且在高温下煅烧的牡蛎壳，其微孔结构分布并不均匀，影响改良效果。若降低温度，碳酸钙分解不充分，牡蛎壳的微孔结构难以形成，且产物中氧化钙含量偏低，对土壤增肥不利。

发明内容

本发明所要解决的问题是克服现有技术存在的不足，提供一种牡蛎壳土壤调理剂及其制备方法和在水稻种植的用途。

牡蛎壳能够用以改良土壤，很重要的原因是微孔结构对土壤中重金属元素的吸附作用和对营养元素的固定效果。在发挥吸附作用方面，恰到好处的微孔结构对吸附效果有较大影响。本发明中，步骤1)阶梯式高温煅烧，与常规煅烧工艺相比，作用在于使牡蛎壳形成大小分布均匀、孔径大小在5μm左右的大量微孔结构，显著增加牡蛎壳土壤调理剂氧化钙含量，煅烧时间短且温度低，更加节能。优选地，第一煅烧温度为450-530℃，所述第二煅烧温度为980-1030℃，此时煅烧获得的微孔结构更加密集，微孔多；更优选地，第一煅烧温度为500℃，所述第二煅烧温度为1000℃，此时获得的孔径与有机质结合的效果较好。

步骤3)将牡蛎壳和有机质成分混合，与现有技术相比，作用在于将有机质成分包含在牡蛎壳微孔结构中，不易流失，更好发挥提高土壤肥力的作用。牡蛎壳70-80份，有机质成分20-30份，总计100份，可在提高土壤肥力的同时最大程度保证有机质成分包含在牡蛎壳微孔结构中。有机质成分超过30份会因有机质成分过多，造成有些有机质成分不能包含在牡蛎壳微孔结构中。

在经过阶梯式高温煅烧获得大小分布均匀、孔径大小在5μm左右的大量微孔结构的牡蛎壳后，如何实现牡蛎壳对营养元素的持久、有效地固定是本发明的另一个关键问题。步骤3)中粉碎操作优选采用超微粉碎机粉碎牡蛎壳与有机质成分，能形成粒径更小的超微粉，使有机质成分包含在牡蛎壳微孔结构中，不易流失，持久提供土壤肥力，克服现有牡蛎壳土壤调理剂肥力效果及持久性欠佳的技术缺陷。步骤4)中造粒优选将所述混合物输入至转鼓造粒机中进行蒸汽造粒，颗粒粒径在1-2mm后用热风吹入干燥机使颗粒干燥，干燥后的颗粒再继续进行蒸汽造粒，颗粒粒径在4-5mm后用热风吹入干燥机使颗粒干燥，与现有技术相比，这种间隔式分次造粒能够使牡蛎壳土壤调理剂紧实性更好，能在土壤中缓慢释放，持久性更强。

具体方案如下：

一种牡蛎壳土壤调理剂的制备方法，包括以下步骤：

步骤1)将牡蛎壳进行阶梯式高温煅烧，所述阶梯式高温煅烧包括两个煅烧温度：第一煅烧温度和第二煅烧温度，所述第一煅烧温度为300-550℃，所述第二煅烧温度为900-1200℃，冷却获得阶梯式高温煅烧的牡蛎壳；

步骤2)取鱼、虾、贝、藻或畜禽动物的养殖或加工过程产生的废弃物中的一种或一种以上，干燥获得有机质；