土壤改良剂及其制造方法和使用方法[发明专利]

[19]
中华人民共和国国家知识产权局
[12]发明专利申请公开说明书
[11]公开号CN 1640987A
[43]公开日2005年7月20日
[21]申请号200410002132.4[22]申请日2004.01.09
[21]申请号200410002132.4
[71]申请人王培武
地址830000新疆维吾尔自治区乌鲁木齐市建设
西路14号院12号楼1单元101室
[72]发明人王培武 [51]Int.CI 7C09K 17/02
权利要求书 2 页 说明书 3 页
[54]发明名称
土壤改良剂及其制造方法和使用方法
[57]摘要
本发明的土壤改良剂，是以粉煤灰、炉渣、燃
烧灰、钢渣等工业固体废弃物或其它多孔质无机物
为主原料经造粒，得到一种具有连续多孔状结构的
遇水不崩解的粒状、球状或柱状的土壤改良剂。

单
独施用它，可以改良土壤理化性状；将各种无机、
有机肥料与之混合、复合、被覆后施用，还可提高
肥料利用效率；还可作载体，生产微生物土壤改良
剂或与有机物混合发酵生产含氮量高的有机肥料，
增加土壤有益微生物的种群数量，抑制作物连作病
害的发生，提高农作物的品质和产量。

200410002132.4权 利 要 求 书第1/2页 1.本发明的土壤改良剂，其特征是一种用粉煤灰、炉渣、燃烧灰、钢渣以及其它多孔质无机物中的一种或几种材料的混合物为主原料，按重量百分比加入赋型剂：3％至50％，活化剂：0.1％至15％。

用团粒法或挤压法制得的粒状、球状或柱状的一种具有连续多孔状结构的遇水不崩解的坚硬的粒状、球状或柱状的土壤改良剂。

2.权利要求1所述的土壤改良剂，其特征在于使用的多孔质无机物除粉煤灰、炉渣、燃烧灰、钢渣以外的其它多孔质无机物材料包括沸石、麦饭石、祖阳石、白川石、珍珠岩、蛭石、电气石、海泡石、流纹岩、花岗斑岩等多孔质矿物。

3.权利要求1和2所述的土壤改良剂，其特征是其组成的主成分按氧化物计算的重量百分比是：SiO2：25-60％；Al2O3：10-30％；CaO：5-25％；MgO：0.2-8％；Fe2O3：1.0-20％；Na2O (含K2O)：1-10％。

4.如权利要求1和2所述的土壤改良剂，其特征在于使用的赋型剂含有以下成份：2％-70％重量百分比的粘土，0-50％重量百分比的矾土，1-50％重量百分比的碱土金属氧化物。

5.如权利要求1，2和4所述的土壤改良剂所使用的粘土，其特征在于使用的赋型剂中使用的粘土可为单一的：A.、膨润土，B、蛋白土，C、高岭土，D、硅藻土，E、白土，F、蒙脱土，G.、硅铝镁土，H、埃洛土；也可以为上述材料中的数种材料的混合物。

6.如权利要求1，2和4所述的土壤改良剂所使用的赋型剂，其特征在于赋型剂使用的碱土金属氧化物可为单一的：A、BeO，B、MgO，C、CaO，D、SrO，E、BaO；也可以为上述材料中的数种材料的混合物。

7.如权利要求1，2和4所述的土壤改良剂所使用的赋型剂，其特征在于赋型剂使用的矾土可为单一的：A、明矾石矿粉，B光卤石矿粉，C.钾镁矾矿粉；也可以为上述材料中的数种材料的混合物。

8.如权利要求1所述的土壤改良剂所使用的活化剂，其特征在于使用的活化剂为酸性液体。

其PH值在1至5之间，活化剂主成分按氧化物计算，其含量为：Fe2O3：0～120g/L，MgO：0～40g/L，CuO：0～40g/L，ZnO：0～40g/L，Al2O3：0～210g/L，K2O：0～20g/L，Na2O：0～20g/L，MnO：0～0.2g/L，MoO2：0～0.07g/L，B2O3：0～3.2g/L，CoO：0～0.05g/L，游离酸：0～400g/L。

9.如权利要求1和8所述的土壤改良剂所使用的活化剂，其特征在于使用的活化剂的游离酸为：A.硫酸，B：盐酸，C：硝酸，D：磷酸，E：柠檬酸，F：草酸，G：醋酸或上述几种酸中的数种酸的混合物。

10.如权利要求1所述的土壤改良剂的生产方法，其特征在于生产方法简单，将粉煤灰、炉渣
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粉、燃烧灰、钢渣粉以及其它多孔质无机物材料中的一种或数种材料按重量百分比配合再加入所需的赋型剂并混合均匀，然后添加适量的活化剂，用团粒法或挤压法就可制得粒状、球状或柱状的土壤改良剂。

11.如权利要求1所述的土壤改良剂的使用方法，其特征在于本发明的土壤改良剂可以单独施用，也可以与各种单一养分的氮、磷、钾或多元素复合型化学肥料按化学肥料10％至80％与土壤改良剂20％至90％重量百分比混合后施用。

12.如权利要求1所述的土壤改良剂的使用方法，其特征在于可将土壤改良剂当作核粒，将单一养分的氮、磷、钾化肥或多元素复合型化学肥料被覆于核粒之上，便可得到含有肥效的土壤改良剂或具有土壤改良功能的肥料。

13.如权利要求1和11所述的土壤改良剂的使用方法，其特征在于可把本发明的土壤改良剂当作载体，将各种化学肥料的水溶液或液体肥料以浸渍或喷雾的方式使之吸附或付着于载体之上，成为含肥效的土壤改良剂或具有土壤改良功能的肥料。

14.如权利要求1和11所述的土壤改良剂的使用方法，其特征在于可以用本发明的土壤改良剂作载体，用下述方法制得微生物土壤改良剂：A、将有益微生物菌液用喷雾接种于本发明的土壤改良剂；B、将本发明的土壤改良剂浸泡于有益微生物菌液中；C、用本发明的土壤改良剂与有机物混合发酵；制得微生物土壤改良剂。

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土壤改良剂及其制造方法和使用方法
技术领域
本发明涉及土壤改良剂的制造技术和使用技术，具有土壤改良功能的肥料制造技术以及具有土壤改良功能的微生物肥料制造技术领域。

技术背景
近年来，随着农业生产活动和过量的使用化学肥料等人为因素造成了土壤结构破坏。

改良耕地的土壤结构，防止耕地沙漠化，减少化肥的用量，提高化肥的利用率，保护我们人类赖以生存的地球环境，是摆在我们当代人面前的重要课题。

粉煤灰、炉渣、燃烧灰、钢渣等工业废弃物每年都有大量产生，对环境是很大的污染。

能否把工业废弃物经过改性无害化处理，制成农业生产所需的材料。

在解决环境污染的同时给农业生产提供增产增效的生产资料是我们常年的追求。

本发明着眼于对工业废弃物再资源化利用，经过多年的研究，利用固形废弃物研制开发出了具有连续多孔构造，比表面积大而且成本低廉便于生产的土壤改良剂。

本发明的土壤改良剂集土壤改良作用和增加肥效作用为一身，也是一种具有团粒结构的人工土壤。

迄今为止市场上提供的土壤改良剂多是各种化学品，主要用以改良改善土壤的酸碱度。

好的土壤还需要具有良好的土壤团粒构造，而土壤一旦沙化仅靠各种化学品是不可能恢复团粒构造的。

发明内容
本发明为一种土壤改良剂及其生产方法和使用方法。

该土壤改良剂具有改良土壤结构和理化性质，提高化肥利用率的作用。

本发明选用的主原料粉煤灰、炉渣、燃烧灰、钢渣及多孔质矿物原料都是比表面积很大的无机物质，将它们与赋型剂混后添加活化剂使之产生三硫型水化硫铝酸盐反应、水铝英石反应、硅酸盐反应，再经团粒法或挤压法就可制得具有连续多孔状结构的遇水不崩解的坚硬的粒状、球状或柱状的土壤改良剂。

本发明的土壤改良剂不仅可改良土壤的物理化学性状，提高土壤的通透性，还具有保水作用，对水、气、土壤溶液有很强的吸附作用和离子交换作用。

被本发明的土壤改良剂吸附的水、气、土壤溶液不容易移动，故能保持住肥料养分减少了流失，提高肥料的利用率。

在此同时，在上壤改良剂的周围由于它的吸附作用也存在着由吸附水而形成的水膜，这种水膜是由氧原子把水分子和水分子结合在一起的，是能运动的。

而当植物的根分泌出有机酸时，
由于自由水的电荷作用植物能吸收到自由水，各种养分也随之被植物吸收，因此可促进植物根系的生长发育。

植物根系的发达不仅能提高抗逆性还能使植物从更大范围内吸收更多的水分和养分，使植物的营养生长、生殖生长旺盛，达到提高肥料利用率，提高产量的作用。

本发明的土壤改良剂的多孔构造可成为土壤有益微生物的巢穴，吸附的水、气又可促进有益微生物的繁殖，随着有益微生物的大量增加，土壤中有益微生物产生的各种生长激素、抗生素和酶又加速植物健康生长，达到改良土壤提高作物产量的作用
本发明的土壤改良剂不仅适用于逐渐酸化的土壤，也适用于碱性土壤使用，还适用于连作病害严重和微量元素不足的土壤施用，也适合于各种作物。

由于本上壤改良剂不仅可以提高化肥的利用效率、减少化肥的施用量，而且能提高农产品的产量和质量，减轻连作病害，是现代农业发展中难得的新型土壤改良材料。

实施例1 本发明的土壤改良剂按粉煤灰66.7％重量百分比，赋形剂28.5％混合，然后添加活化剂4.8％，经团粒法造粒，成为具有连续多孔构造的土壤改良剂。

其主成份以氧化物的重量百分比计算为：SiO2：35.0-40.0％，Al2O3：15.0-19.0％，Fe2O3：5.0-12.0％，CaO：10.0-15.0％，MgO：1.0-3.0％，Na2O(含K2O)：2.0-6.0％，微量的Mn、B、Zn、Mo、Cu。

实施例2 本发明的土壤改良剂按粉煤灰47.62％重量百分比，炉渣粉9.5％，沸石14.29％，赋形剂23.8％混合，然后添加活化剂4.76％，经团粒法造粒，成为具有连续多孔构造的土壤改良剂。

其主成份以氧化物的重量百分比计算为：SiO2：35.0-40.0％，Al2O3：14.0-18.0％，Fe2O3：3.0-10.0％，CaO：10.0-15.0％，MgO：1.0-3.0％，Na2O(含K2O)：2.0-6. 0％，
微量的Mn、B、Zn、Mo、Cu。

实施例3 本发明的土壤改良剂按粉煤灰50％重量百分比，钢渣20％，赋形剂25％，活化剂5％配合，经挤压法造粒而成。

其主成份以氧化物的重量百分比计算为：SiO2：25.0-30.0％，Al2O3：10.0-15.0％，Fe2O3：5.0-10.0％，CaO：15.0-20.0％，MgO：1.0-3.0％，Na2O(含K2O)：1.0-5.0％，
微量的Mn、B、Zn、Mo、Cu。

用实施例1、2以及3所制造的土壤改良剂与复合肥料(N、P、K≥64％)分别进行加工番茄栽培试验，亩施用量是按同样成本进行施用的，其结果如下表：
栽培作物施用复合肥
处理A处理
复合肥+土壤改良剂
B处理
复合肥+土壤改良剂
C处理
复合肥+土壤改良剂
加工用番茄施肥量(Kg/亩)4230+3030+3030+30根鲜重/株(g)26.4432.5135.5932.19
注：A为实施例1土壤改良剂+复合肥处理，B为实施例2土壤改良剂+复合肥处理，C为实施例3土壤改良剂+复合肥处理。

用实施例1、2所制造的土壤改良剂与复合肥料(N 、P 、K ≥64％)分别进行棉花栽培试验，亩施用量是按同样成本进行施用的，其结果如下表：
注：A 为实施例1土壤改良剂+复合肥处理，B 为实施例2土壤改良剂+复合肥处理。

用实施例1、2以及3所制造的土壤改良剂进行微生物繁殖试验结果如下表： 用实施例1、2以及3所制造的土壤改良剂对棉花根系发育影响结果如下表：
栽培作物(测产项目)
施用复合肥
处理
A处理复合肥+土壤改良剂B处理复合肥+土壤改良剂棉
花施肥量(Kg/亩)4130+3030+30收获株数(万株/亩)
1.25 1.25 1.25铃数/株 5.07 5.24 5.30
单铃重(G) 4.66 4.76 5.05
产量(Kg/亩)295334312
灭菌后接种微生物
繁殖率(％)
实施例1
246实施例2
224实施例3
230土壤(对照)100
全株干重
(g)
根重(g)根重/全株干重(％)实施例1
13.4910.4377实施例2
16.5914.0384复合肥(对照)9.28 6.6371。