本發(fā)明專利技術(shù)公開了一種改性水稻秸稈土壤抗鹽改質(zhì)劑，由下列重量份的原料制成：聚乙烯醇4?5、沼渣35?38、甘蔗渣22?23、醋酸鈣5?7、磷酸三鈉2?3、聚合硫酸鐵1.4?1.6、磷石膏10?12、水稻秸稈48?50、一氯乙酸1.9?2.1、高嶺土11?12、鈣基膨潤土4?5、水適量；本發(fā)明專利技術(shù)土壤改質(zhì)劑通過大量有機(jī)質(zhì)的加入能夠吸附鹽堿地中過剩的游離鹽分，醋酸鈣、磷石膏的添加又能以鈣離子大量代換土壤中的代換性鈉離子，以降低土壤鹽度，同時(shí)改質(zhì)劑本身的高養(yǎng)分含量能減少土壤肥料的使用，進(jìn)而降低了施肥對土壤的二次鹽害，從而達(dá)到改良土壤鹽堿的目的。
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及土壤改良
，尤其涉及一種改性水稻秸稈土壤抗鹽改質(zhì)劑。
技術(shù)介紹
我國的農(nóng)業(yè)較為發(fā)達(dá)，是歷史悠久的農(nóng)業(yè)大國，每年有數(shù)量龐大的農(nóng)業(yè)固廢產(chǎn)生，例如甘庶渣、稻米殼、水稻和小麥秸稈等。這些農(nóng)業(yè)固廢往往得不到及時(shí)的綜合利用，被肆意堆棄焚燒，對環(huán)境造成了巨大的污染。利用低品質(zhì)農(nóng)業(yè)固廢作為土質(zhì)改良的原料成為固廢高質(zhì)化利用及環(huán)境修復(fù)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。通過對這些固廢進(jìn)行簡單的物理或化學(xué)處理，來提高其對土壤重金屬和有機(jī)污染物的吸附性能，并改良土壤理化結(jié)構(gòu)，提高土壤綜合性能，使之成為廉價(jià)、環(huán)境友好的新型土壤改質(zhì)劑，具有很好的發(fā)展前景。水稻秸稈主要是由纖維素、半纖維素及木質(zhì)素等有機(jī)成分組成，其中纖維素是秸稈的主要成分，為了更充分地利用秸稈中的纖維素，可以對其進(jìn)行改性處理。纖維素改性是指通過一定的加工處理改變纖維素固有的物化性質(zhì)，提高纖維素的吸附性能，包括物理方法、化學(xué)方法和生物方法，其中化學(xué)方法最為常見高效?；瘜W(xué)方法是通過纖維素結(jié)構(gòu)上的羥基發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，使其斷裂并生成新鍵，來實(shí)現(xiàn)對纖維素的改性。由于纖維素鏈的葡萄糖結(jié)構(gòu)單元中含有三個(gè)羥基，包含第六碳原子上的伯羥基、第二和第三碳原子上的仲羥基，通過與這三個(gè)羥基發(fā)生取代、氧化、酯化、醚化等化學(xué)反應(yīng)，引入具有特定吸附性質(zhì)的官能團(tuán)，可以實(shí)現(xiàn)對纖維素分子的改性，使得纖維素的吸附特性得以顯著提升，從而提高改性秸稈對重金屬離子及有機(jī)污染物的去除效果和土壤團(tuán)聚體含量的提高及穩(wěn)定作用。而目前常見土壤改質(zhì)改性材料效果單一，對改性材料的性能挖掘較少，穩(wěn)定性、吸附性、環(huán)保性等方面都有較多的提升空間。鹽堿土壤由于鹽分含量較高，阻礙植物的水分和養(yǎng)分吸收，同時(shí)土壤有機(jī)質(zhì)含量低，導(dǎo)致土壤質(zhì)量較差，因此對鹽堿土壤的修復(fù)是土壤改質(zhì)劑配制的重點(diǎn)發(fā)展方向。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)目的就是為了彌補(bǔ)已有技術(shù)的缺陷，提供一種改性水稻秸稈土壤抗鹽改質(zhì)劑。本專利技術(shù)是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：一種改性水稻秸稈土壤抗鹽改質(zhì)劑，由下列重量份的原料制成：聚乙烯醇4-5、沼渣35-38、甘蔗渣22-23、醋酸鈣5-7、磷酸三鈉2-3、聚合硫酸鐵1.4-1.6、磷石膏10-12、水稻秸稈48-50、一氯乙酸1.9-2.1、高嶺土11-12、鈣基膨潤土4-5、水適量。所述的改性水稻秸稈土壤抗鹽改質(zhì)劑制備方法的具體步驟如下：（1）將沼渣、甘蔗渣混合后投入發(fā)酵池中，并加水至發(fā)酵堆含水量在30-40%，發(fā)酵2-3周后，補(bǔ)充水分至發(fā)酵堆最大含水量的70-80%，繼續(xù)發(fā)酵12-15天，發(fā)酵完成后用雙層紗布過濾得到酵渣和酵液備用；（2）將水稻秸稈烘干后粉碎，浸沒在1%HCl溶液中煮沸30-35分鐘，抽濾后烘干并與等質(zhì)量的氫氧化鈉混合，再按固液比1：8-10g/mL加入75%乙醇溶液，混勻后在25-30℃下反應(yīng)1-1.5小時(shí)，之后再加入一氯乙酸，將溫度升高至65-70℃，反應(yīng)30-40分鐘降至室溫，并將溶液PH調(diào)節(jié)至中性，洗滌抽濾后烘干得初步改性水稻秸稈備用；（3）將高嶺土和鈣基膨潤土混合后在550-600℃下煅燒2-3小時(shí)，降溫后取出與步驟1所得改性秸稈混合，按固液比1：15-16g/mL加入水，并將溶液加熱至60-62℃，保溫3小時(shí)，期間不斷進(jìn)行攪拌，之后將混合的固液體系用水過濾洗滌，將洗滌后物料置于105-110℃下烘干，并過100-120目篩，得改性秸稈材料備用；（4）將步驟1所得酵液與醋酸鈣混合并加熱至65-70℃，之后依次向其中加入磷酸三鈉、聚合硫酸鐵，期間不斷攪拌，待物料加完后保溫40-60分鐘，之后自然降至室溫，將所得料液抽濾后烘干得粉末備用；（5）將步驟1所得酵渣與磷石膏混合烘干粉碎磨細(xì)后過50-60目篩，再與步驟3所得改性秸稈材料、步驟4所得粉末、聚乙烯醇以及其他剩余原料混合造粒，即得本專利技術(shù)土壤改質(zhì)劑。本專利技術(shù)土壤改質(zhì)劑的使用方法為按照每畝50-60kg的量均勻施加在土壤表層或翻耕后均勻埋在土壤淺層。本專利技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是：本專利技術(shù)通過水稻秸稈的改性一方面增大了稻草秸稈纖維素的無序度，使其能夠提供更多的活性羥基，另一方面在處理材料上引入了功能化官能團(tuán)，多羥基的利用能夠提供孤對電子與金屬離子進(jìn)行螯合反應(yīng)，兩方面共同作用提高了改性秸稈的吸附性能，使之能夠?qū)崿F(xiàn)土壤團(tuán)聚體的增加。同時(shí)充分利用高嶺土的層狀結(jié)構(gòu)，對其進(jìn)行高溫煅燒預(yù)處理，增加其與改性秸稈結(jié)合的活性點(diǎn)位以及復(fù)合材料的孔隙率和比表面積，并通過插層作用提高了高嶺土的層間距，增加了復(fù)合改性材料處理土壤污染物的活性點(diǎn)位，使其表現(xiàn)出良好的改土效果。同時(shí)本專利技術(shù)土壤改質(zhì)劑通過大量有機(jī)質(zhì)的加入能夠吸附鹽堿地中過剩的游離鹽分，醋酸鈣、磷石膏的添加又能以鈣離子大量代換土壤中的代換性鈉離子，以降低土壤鹽度，同時(shí)改質(zhì)劑本身的高養(yǎng)分含量能減少土壤肥料的使用，進(jìn)而降低了施肥對土壤的二次鹽害，從而達(dá)到改良土壤鹽堿的目的。具體實(shí)施方式一種改性水稻秸稈土壤抗鹽改質(zhì)劑，由下列重量份（kg）的原料制成：聚乙烯醇4、沼渣35、甘蔗渣22、醋酸鈣5、磷酸三鈉2、聚合硫酸鐵1.4、磷石膏10、水稻秸稈48、一氯乙酸1.9、高嶺土11、鈣基膨潤土4、水適量。所述的改性水稻秸稈土壤抗鹽改質(zhì)劑制備方法的具體步驟如下：（1）將沼渣、甘蔗渣混合后投入發(fā)酵池中，并加水至發(fā)酵堆含水量在30%，發(fā)酵2周后，補(bǔ)充水分至發(fā)酵堆最大含水量的70%，繼續(xù)發(fā)酵12天，發(fā)酵完成后用雙層紗布過濾得到酵渣和酵液備用；（2）將水稻秸稈烘干后粉碎，浸沒在1%HCl溶液中煮沸30分鐘，抽濾后烘干并與等質(zhì)量的氫氧化鈉混合，再按固液比1：8g/mL加入75%乙醇溶液，混勻后在25℃下反應(yīng)1小時(shí)，之后再加入一氯乙酸，將溫度升高至65℃，反應(yīng)30分鐘降至室溫，并將溶液PH調(diào)節(jié)至中性，洗滌抽濾后烘干得初步改性水稻秸稈備用；（3）將高嶺土和鈣基膨潤土混合后在550℃下煅燒2小時(shí)，降溫后取出與步驟1所得改性秸稈混合，按固液比1：15g/mL加入水，并將溶液加熱至60℃，保溫3小時(shí)，期間不斷進(jìn)行攪拌，之后將混合的固液體系用水過濾洗滌，將洗滌后物料置于105℃下烘干，并過100目篩，得改性秸稈材料備用；（4）將步驟1所得酵液與醋酸鈣混合并加熱至65℃，之后依次向其中加入磷酸三鈉、聚合硫酸鐵，期間不斷攪拌，待物料加完后保溫40分鐘，之后自然降至室溫，將所得料液抽濾后烘干得粉末備用；（5）將步驟1所得酵渣與磷石膏混合烘干粉碎磨細(xì)后過50目篩，再與步驟3所得改性秸稈材料、步驟4所得粉末、聚乙烯醇以及其他剩余原料混合造粒，即得本專利技術(shù)土壤改質(zhì)劑。為了進(jìn)一步說明本專利技術(shù)的應(yīng)用價(jià)值，專利技術(shù)人選取一塊鹽堿地并平均劃分為兩塊，其中一塊作為對照組，另一塊使用本專利技術(shù)土壤改質(zhì)劑作為實(shí)驗(yàn)組，90天后對兩塊土壤質(zhì)地進(jìn)行檢測，實(shí)驗(yàn)組土壤鹽分含量明顯下降，可代換鈉離子大幅減少，土壤PH值下降，同時(shí)重金屬及有機(jī)污染物均大幅降低，土壤有機(jī)質(zhì)含量和陽離子交換量都得到提升，土壤質(zhì)量較對照組得到明顯改良。本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種改性水稻秸稈土壤抗鹽改質(zhì)劑，其特征在于，由下列重量份的原料制成：聚乙烯醇4?5、沼渣35?38、甘蔗渣22?23、醋酸鈣5?7、磷酸三鈉2?3、聚合硫酸鐵1.4?1.6、磷石膏10?12、水稻秸稈48?50、一氯乙酸1.9?2.1、高嶺土11?12、鈣基膨潤土4?5、水適量。
【技術(shù)特征摘要】
1.一種改性水稻秸稈土壤抗鹽改質(zhì)劑，其特征在于，由下列重量份的原料制成：聚乙烯醇4-5、沼渣35-38、甘蔗渣22-23、醋酸鈣5-7、磷酸三鈉2-3、聚合硫酸鐵1.4-1.6、磷石膏10-12、水稻秸稈48-50、一氯乙酸1.9-2.1、高嶺土11-12、鈣基膨潤土4-5、水適量。2. 根據(jù)權(quán)利要求書1所述的改性水稻秸稈土壤抗鹽改質(zhì)劑，其特征在于，制備方法的具體步驟如下： （1）將沼渣、甘蔗渣混合后投入發(fā)酵池中，并加水至發(fā)酵堆含水量在30-40%，發(fā)酵2-3周后，補(bǔ)充水分至發(fā)酵堆最大含水量的70-80%，繼續(xù)發(fā)酵12-15天，發(fā)酵完成后用雙層紗布過濾得到酵渣和酵液備用； （2）將水稻秸稈烘干后粉碎，浸沒在1%HCl溶液中煮沸30-35分鐘，抽濾后烘干并與等質(zhì)量的氫氧化鈉混合，再按固液比1：8-10g/mL加入75%乙醇溶液，混勻后在25-30℃下反應(yīng)1-1.5小時(shí)，之后再加入一氯乙酸，...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：章云，張貝尼，
申請(專利權(quán))人：績溪袁稻農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)科技有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：安徽;34
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