[发明专利]一种广谱型多功能土壤有机改良剂及其应用

说明书

本发明公开了一种广谱型多功能土壤有机改良剂及其应用，该有机改良剂由以下按重量份配比的原料混合制成：蚕沙有机肥20‑80份，蚕沙生物质炭10‑60份，泥炭土5‑10份，胡敏酸5‑10份。所述蚕沙有机肥为养蚕固体废弃物，经腐熟后自然风干，适当粉碎制成；所述蚕沙生物质炭由制好的蚕沙有机肥在500℃下缺氧裂解4h后冷却即制成。应用时将有机改良剂与土壤搅拌混合，有机改良剂的使用量为土壤质量的0.3％‑1％。本发明土壤改良剂能显著增强土壤酸碱缓冲能力；提高土壤的有机质水平，增强土壤肥力；在重金属超标土壤中，能钝化重金属，降低其环境风险，实现土壤的安全利用，而且采用的原料蚕沙有机肥来源广泛，制备成本低，制备方便。

技术领域

本发明属于农用地土壤改良技术领域，具体是一种广谱型多功能土壤有机改良剂及其应用。

背景技术

我国是农业大国，水稻种植面积大，通过大量使用化肥来达实现粮食的增产增收。有研究表明，近年来粮食的增产效果仅为化肥增量的1/3，高额的投入换来低量的产出，大量使用化肥等引起的农用地土壤酸化(特别是磷肥、氮肥)、土地板结等问题越来越严重，再加上矿产资源的开发造成了农用地土壤重金属超标，危害着粮食安全，经制约着现代农业的发展。

为提高土壤抗酸碱的缓冲能力，稳定土壤的pH值，提高土壤肥力，提高土壤质量，实现土壤安全利用是农业研究的热点。近年来也发展了一系列在稳定土壤pH值，增强酸碱缓冲能力，提高土壤有机质方面，钝化重金属等方面的技术和方法。有通过使用石灰(文献：廖萍等，2019；蔡东等，2010；Holland,JEet al.,2018；Ai,C et al.,2015)、硅钙矿物材料(文献：冀建华等，2018；易妍睿等，2017)等来改善提高土壤pH值，增强抗酸碱的缓冲能力，但这额外消耗了矿产资源，而且长期使用会导致土壤营养元素的平衡失调。中国专利申请公开号CN101691489B的技术方案中通过使用不同材料来源的生物炭材料来提高土壤pH值，但是在提高土壤肥力方面未体现出技术优势，也未提及对重金属的稳定化效果。中国专利申请公开号CN 108624331 A的技术方案中通过使用多种材料组合(有机、无机材料)来提高土壤pH值以及一定程度上提高肥力，但其使用的主要材料如氯化钾、氧化镁粉等外来材料会对土壤环境会造成不可预知的影响。因此，需要寻找一种良好的环境友好型材料，在既能调价土壤pH值，增强土壤抗酸碱的缓冲能力，又能达到增加土壤有机质含量，改善土壤环境，并且也能用于重金属超标的土壤。

目前，尚未见有同时使用蚕沙有机肥、蚕沙生物质炭以及搭配使用泥炭土和胡敏酸的技术，用于提高土壤抗酸碱的缓冲能力，增加土壤肥力和钝化重金属，实现土壤安全利用方面的相关报道。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种能提高农用地土壤酸碱缓冲能力，提高土壤有机质，增强土壤肥力，在重金属(主要为镉、铅)超标农田中钝化重金属，实现土壤的安全利用的土壤有机改良剂及其应用。

本发明以如下技术方案解决上述技术问题：

本发明一种广谱型多功能土壤有机改良剂，由以下按重量份配比的原料混合制成：蚕沙有机肥20-80份，蚕沙生物质炭10-60份，泥炭土5-10份，胡敏酸5-10份。

本发明所述的蚕沙有机肥pH≥7.41，蚕沙有机肥有机质含量≥79.7％；蚕沙生物质炭pH≥10.36，蚕沙生物质炭有机炭含量≥22.8％；泥炭土pH为6.5-7.5，泥炭土有机质含量≥48.4％；胡敏酸pH≥8.00，胡敏酸纯度≥50％。

本发明所述蚕沙有机肥的制备方法是：将桑蚕养殖过程中产生的固体废弃物蚕沙经堆沤腐熟、自然风干后，再经粉碎即得到蚕沙有机肥；所述蚕沙生物质炭的制备方法是：将粉碎后的蚕沙有机肥于10℃/min的升温速度升温至500℃，于绝氧条件恒温保持4小时后冷却即得到蚕沙生物质炭。