一种功能化土壤调理剂及其制备方法
【专利摘要】本发明涉及一种功能化土壤调理剂及其制备方法，所述土壤调理剂的组成包括5％?30％土壤颗粒界面处理剂、5％?20％功能化添加剂、50％?90％水，其中功能化添加剂包括占土壤调理剂重量含量0?5％的重金属处理剂、占土壤调理剂重量含量0?5％的盐碱化土壤平衡调节剂、占土壤调理剂重量含量0?5％的土壤保水剂、占土壤调理剂重量含量0?5％的肥料增效剂。该功能化土壤调理剂，实现了板结土壤、盐碱化土壤、重金属污染土壤的调理，同时快速恢复土壤耕种，并具有一定的保水功能，实现土壤抗旱，作为一种环境友好的功能化土壤调理剂，具有广阔的应用前景。
【专利说明】
一种功能化土壤调理剂及其制备方法
技术领域
[0001] 本发明涉及现代农业用新材料中的土壤调理剂领域，尤其涉及一种功能化土壤调 理剂及其制备方法用于板结土壤、盐碱化土壤、重金属污染土壤的调理，同时快速恢复土壤 耕种，并具有一定的保水功能，实现土壤抗旱。
【背景技术】
[0002] 目前，已有的研究结果表明，土壤调理剂主要集中在无机矿物盐类、草木灰、秸杆 粉、生物质、黑炭粉、菌剂等，围绕提高土壤有机质，中和土壤等方面进行土壤调理。
[0003] 发明专利"一种矿物源半焦生物炭土壤调理剂"（CN201610045501.0,2016.01.22) 提供了一种矿物源半焦生物炭土壤调理剂，含有油母页岩半焦生物炭和辅料。
[0004] 发明专利"含壳寡糖的酸性土壤调理剂及用途"（CN201510610937.5,2015-09-23) 公开了一种含壳寡糖的土壤调理剂对酸性土壤调理的用途，调理剂组分包含壳寡糖0.05-100份，土壤改良成分0-80份，人工合成高分子化合物0-15份，矿物质0-100份，其中土壤改 良成分是碱性物质中石灰、草木灰、白云石、粉煤灰、消石灰、碳酸钙、磷矿粉、碳铵、石灰氮 等中的一种或几种;人工合成高分子化合物是指聚丙烯酸类、醋酸乙烯马来酸类和聚乙烯 醇类高分子化合物中的一种或几种的混合;矿物质是泥炭、褐煤、风化煤、蛭石、膨润土、沸 石、珍珠岩和海泡石中的一种或几种的混合。
[0005] 发明专利"一种土壤调理剂及其生产方法和应用"（CN201510781867.X，2015-11-14)中，土壤调理剂由餐厨垃圾泥饼、干树叶粉、黑炭粉、木酢液和菌剂制备而成。
[0006] 发明专利"一种土壤调理剂及其制备方法"（CN201510520321.9,2015-08-21)提供 一种土壤调理剂，包含海藻酸30~40%、可溶性海藻纤维30~50%、氢氧化钾18~24%和水 2 ~6%〇
[0007] 发明专利"一种功能性生物土壤调理剂及其制备方法 公开了一种功能性生物土壤调理剂，由如下重量份的原料制成: 海藻渣 2-15 份，钙镁 磷肥30-60份，聚天冬氨酸10-35份，凹凸棒石黏土矿10-35份，生物修复菌剂2-15份;所述海 藻渣是通过酶发酵技术提取海藻活性物质，发酵完成后将海藻提取液与海藻渣分离，将海 藻渣进行烘干、粉碎处理，得到细度为80-100目的黑色粉末，有机质含量63%;所述钙镁磷 肥中五氧化二磷的含量为18%，氧化钙的含量为45%，氧化镁的含量为12%，氧化硅的含量 为20 %，均为质量百分比，规格为0-18-0;所述的生物修复菌剂由50 %的铁还原菌、30 %的 芽孢杆菌、20 %的光合细菌复合而成。
[0008] 发明专利"多功能土壤改良调节剂及其制备方法 ) 公开了 一种多 功能土壤改良 调节剂及其制 备方法 ，含有 :有机废弃物 、质量分数0.5 % ~ 5%氮肥，改性壳聚糖，聚丙烯酰胺，其中有机废弃物与0.1%~1 %改性壳聚糖溶液和聚丙 烯酰胺比例质量分数为1:0.5~5:0.01~0.05,所述机废弃物中C/N的质量分数比为20~ 50,有机废弃物为甘蔗渣、废菌包，其中改性壳聚糖为脱乙酰度大于92%。含有下列步骤： (1)有机废弃物甘蔗渣、废菌包预晒处理，加质量分数〇. 5 %~5 %氮肥自然发酵，使有机废 弃物中C/N的质量分数比控制在20~50; (2)将发酵好的有机废弃物与0.1 %~1 %改性壳聚 糖溶液和聚丙烯酰胺按1:0.5~5:0.01~0.05的质量分数进行混合，得多功能土壤改良调 节剂。
[0009] 本发明不同于已有的土壤调理剂组成，以土壤颗粒界面处理剂、功能化添加剂为 主要成分，调理土壤结构，使土壤恢复自身的功能，实现作物的可耕种，尤其针对板结土壤、 盐碱化土壤、重金属污染土壤的调理，并具有一定的保水、抗旱功能，作为一种环境友好的 功能化土壤调理剂，具有广阔的应用前景。
【发明内容】
[0010] 鉴于上述的分析，本发明涉及一种功能化土壤调理剂及其制备方法，属现代农业 用新材料中的土壤调理剂领域，用于板结土壤、盐碱化土壤、重金属污染土壤的调理，同时 快速恢复土壤耕种，并具有一定的保水功能，实现土壤抗旱，作为一种环境友好的功能化土 壤调理剂，具有广阔的应用前景。
[0011] 本发明的技术方案是：
[0012] 一种功能化土壤调理剂，所述土壤调理剂的组成包括5%-30% 土壤颗粒界面处理 剂、5 % -20 %功能化添加剂、50 % -90 %水，其中功能化添加剂包括占土壤调理剂重量含量 0- 5%的重金属处理剂、占土壤调理剂重量含量0-5%的盐碱化土壤平衡调节剂、占土壤调 理剂重量含量0-5 %的土壤保水剂、占土壤调理剂重量含量0-5 %的肥料增效剂。
[0013] 进一步地，所述土壤调理剂的组成包括15 % -28 % 土壤颗粒界面处理剂、8 % -16 % 功能化添加剂、60 % -80 %水，其中功能化添加剂包括占土壤调理剂重量含量1-5 %的重金 属处理剂、占土壤调理剂重量含量1-5%的盐碱化土壤平衡调节剂、占土壤调理剂重量含量 1- 5%的土壤保水剂、占土壤调理剂重量含量1-5 %的肥料增效剂。
[0014] 进一步地，所述土壤颗粒结构界面处理剂包括阴离子表面活性剂、阳离子表面活 性剂、非离子型表面活性剂。
[0015] 进一步地，所述土壤颗粒结构界面处理剂包括十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸 钠、十二烷基苯磺酸、聚氧乙烯失水山梨醇脂肪酸酯、壬基酚聚氧乙烯醚、辛基酚聚氧乙烯 基醚、聚氧乙烯辛基苯基醚、椰油酰胺、乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、乙醇胺盐、二乙醇胺 盐、三乙醇胺盐等的一种或多种。
[0016] 进一步地，：所述的功能化添加剂中的重金属处理剂，包括具有络合重金属离子作 用的表面活性剂、乙二胺四乙酸、乙二胺四乙酸二钠、氨基酸、柠檬酸、氨水等的一种或多 种。
[0017] 进一步地，所述的具有络合重金属离子作用的表面活性剂包括十二烷基苯磺酸 钠、十二烷基苯磺酸、乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、乙醇胺盐、二乙醇胺盐、三乙醇胺盐等的 一种或多种。
[0018] 进一步地，功能化添加剂中的盐碱化土壤平衡调节剂包括腐殖酸、黄腐酸、黄腐酸 钾等的一种或多种;功能化添加剂中的土壤保水剂包括超高分子量聚丙烯酰胺、改性淀粉、 改性纤维素等的一种或多种；功能化添加剂中的肥料增效剂包括聚天冬氨酸、聚天冬氨酸 钠、聚天冬氨酸钾、腐殖酸、黄腐酸、黄腐酸钾等的一种或多种。
[0019] 进一步地，提供上述功能化土壤调理剂的制备方法，其制备方法如下：（1)利用原 位酸碱复合技术，制备含土壤颗粒界面处理剂的基础溶液，温度30-60摄氏度，时间1-1.5h; (2)将盐碱化土壤平衡调节剂、重金属处理剂、保水剂溶液以及肥料增效剂等加入上述溶液 中，搅拌均匀；（3)根据需要加入色素调色，同时脱泡，待稳定后包装成品。
[0020] 更进一步地，其制备方法如下：（1)利用原位酸碱复合技术，制备含土壤颗粒界面 处理剂的基础溶液，温度40-50摄氏度，时间1-1.5h; (2)将盐碱化土壤平衡调节剂、重金属 处理剂、保水剂溶液以及肥料增效剂等加入上述溶液中，搅拌均匀；（3)根据需要加入色素 调色，同时脱泡，待稳定后包装成品。
[0021] 本发明不同于已有的土壤调理剂组成，以土壤颗粒界面处理剂、功能化添加剂为 主要成分，调理土壤结构，使土壤恢复自身的功能，实现作物的可耕种，尤其针对板结土壤、 盐碱化土壤、重金属污染土壤的调理，并具有一定的保水、抗旱功能，作为一种环境友好的 功能化土壤调理剂，具有广阔的应用前景
[0022] 本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分的从说明书中变 得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明 书、权利要求书中所特别指出的组成和方法来实现和获得。
【具体实施方式】 [0023] 实施例1
[0024]将十二烷基苯磺酸钠3% (重量百分比，下同）、聚氧乙烯失水山梨醇脂肪酸酯2%、 壬基酚聚氧乙烯醚3 %、聚氧乙烯辛基苯基醚2 %、椰油酰胺1 %、乙醇胺0.5 %、二乙醇胺 0.5 %溶于83 %的干净自来水中，温度30-60摄氏度，1-1.5h，得到基础溶液。将2%的腐殖 酸、0.5 %的乙二胺四乙酸、1.5 %乙醇胺盐、0.5 %的超高分子量聚丙烯酰胺、0.5 %的聚天 冬氨酸钾等加入上述溶液中，搅拌均匀;并根据需要加入色素调色，同时脱泡，待稳定后包 装成品，用于板结土壤的调理。
[0025] 实施例2
[0026]将十二烷基苯磺酸钠5% (重量百分比，下同）、聚氧乙烯失水山梨醇脂肪酸酯 0.5%、壬基酚聚氧乙烯醚3%、聚氧乙烯辛基苯基醚2%、椰油酰胺5%、二乙醇胺0.5%溶于 80%的干净自来水中，温度30-60摄氏度，1-1.5h，得到基础溶液。将2%的黄腐酸钾、0.5% 的乙二胺四乙酸、0.5%乙醇胺盐、0.5%的超高分子量聚丙烯酰胺、0.5%的聚天冬氨酸等 加入上述溶液中，搅拌均匀;并根据需要加入色素调色，同时脱泡，待稳定后包装成品，用于 板结或重金属污染土壤的调理。
[0027] 实施例3
[0028]将十二烷基苯磺酸5% (重量百分比，下同）、聚氧乙烯失水山梨醇脂肪酸酯0.5%、 辛基酚聚氧乙烯醚5%、聚氧乙烯辛基苯基醚1 %、椰油酰胺5%、乙醇胺0.5%溶于76%的干 净自来水中，温度30-60摄氏度，1-1.5h，得到基础溶液。将5%的黄腐酸钾、0.5%的乙二胺 四乙酸二钠、0.5%柠檬酸、0.5%的超高分子量聚丙烯酰胺、0.5%的聚天冬氨酸钠等加入 上述溶液中，搅拌均匀;并根据需要加入色素调色，同时脱泡，待稳定后包装成品，用于盐碱 化土壤的调理。
[0029] 实施例4
[0030] 将十二烷基苯磺酸5% (重量百分比，下同）、聚氧乙烯失水山梨醇脂肪酸酯0.5%、 辛基酚聚氧乙烯醚5%、聚氧乙烯辛基苯基醚1 %、椰油酰胺5%、乙醇胺0.5%溶于77%的干 净自来水中，温度30-60摄氏度，1-1.5h，得到基础溶液。将5%的黄腐酸钾、0.5%的超高分 子量聚丙烯酰胺、〇. 5%的聚天冬氨酸钠等加入上述溶液中，搅拌均匀；并根据需要加入色 素调色，同时脱泡，待稳定后包装成品，用于板结土壤或盐碱化土壤的调理。
[0031] 实施例5
[0032]将十二烷基硫酸钠3% (重量百分比，下同）、聚氧乙烯失水山梨醇脂肪酸酯2%、辛 基酚聚氧乙烯醚5%、聚氧乙烯辛基苯基醚2%、椰油酰胺5 %溶于77%的干净自来水中，温 度30-60摄氏度，1-1.5h，得到基础溶液。将5%的腐植酸、0.5%的超高分子量聚丙烯酰胺、 0.5%的聚天冬氨酸钠等加入上述溶液中，搅拌均匀;并根据需要加入色素调色，同时脱泡， 待稳定后包装成品，用于板结土壤或盐碱化土壤的调理。
[0033] 实施例6
[0034]将十二烷基苯磺酸5% (重量百分比，下同）、聚氧乙烯失水山梨醇脂肪酸酯0.5%、 辛基酚聚氧乙烯醚5%、聚氧乙烯辛基苯基醚2%、椰油酰胺5%、乙醇胺0.5%溶于81 %的干 净自来水中，温度30-60摄氏度，1-1.5h，得到基础溶液。将0.5%的超高分子量聚丙烯酰胺、 0.5%的聚天冬氨酸钠等加入上述溶液中，搅拌均匀;并根据需要加入色素调色，同时脱泡， 待稳定后包装成品，用于板结土壤的调理，恢复土壤的自身功能。
[0035] 实施例7
[0036]将聚氧乙烯失水山梨醇脂肪酸酯2.5% (重量百分比，下同）、辛基酚聚氧乙烯醚 2.5 %、聚氧乙烯辛基苯基醚2.5 %、椰油酰胺2.5 %、乙醇胺盐5 %溶于79 %的干净自来水 中，温度30-60摄氏度，1-1.5h，得到基础溶液。将5%的黄腐酸、0.5%的改性淀粉吸水剂、 0.5%的聚天冬氨酸钾等加入上述溶液中，搅拌均匀;并根据需要加入色素调色，同时脱泡， 待稳定后包装成品，用于板结土壤或盐碱化土壤的调理，恢复土壤的自身功能。
[0037] 实施例8
[0038]将聚氧乙烯失水山梨醇脂肪酸酯2.5% (重量百分比，下同）、辛基酚聚氧乙烯醚 2.5 %、聚氧乙烯辛基苯基醚2.5 %、椰油酰胺2.5 %、乙醇胺盐5 %溶于79 %的干净自来水 中，温度30-60摄氏度，1-1.5h，得到基础溶液。将5%的黄腐酸、0.5%的改性纤维素吸水剂、 0.5%的聚天冬氨酸等加入上述溶液中，搅拌均匀;并根据需要加入色素调色，同时脱泡，待 稳定后包装成品，用于板结土壤或盐碱化土壤的调理，恢复土壤的自身功能。
[0039] 实施例9
[0040]将聚氧乙烯失水山梨醇脂肪酸酯2.5% (重量百分比，下同）、辛基酚聚氧乙烯醚 2.5 %、聚氧乙烯辛基苯基醚2.5 %、椰油酰胺2.5 %、乙醇胺盐5 %溶于79 %的干净自来水 中，温度30-60摄氏度，1-1.5h，得到基础溶液。将5%的黄腐酸、0.5%的改性纤维素吸水剂、 0.5%的聚天冬氨酸等加入上述溶液中，搅拌均匀;并根据需要加入色素调色，同时脱泡，待 稳定后包装成品，用于板结土壤或盐碱化土壤的调理，恢复土壤的自身功能。
[0041 ] 实施例10
[0042]将十二烷基苯磺酸8% (重量百分比，下同）、聚氧乙烯失水山梨醇脂肪酸酯1%、辛 基酚聚氧乙烯醚2.5%、聚氧乙烯辛基苯基醚2.5%、椰油酰胺2.5%、乙醇胺0.5%溶于75% 的干净自来水中，温度30-60摄氏度，1-1.5h，得到基础溶液。将5%的黄腐酸钾、2%乙二胺 四乙酸二钠、0.5%的超高分子量聚丙烯酰胺、0.5%的聚天冬氨酸等加入上述溶液中，搅拌 均匀；并根据需要加入色素调色，同时脱泡，待稳定后包装成品，用于板结土壤或重金属污 染土壤的调理，恢复土壤的自身功能。
[0043]实施例1-10的土壤调理剂的实施效果评价见表1。
[0044 ]表1实施例的土壤调理剂的实施效果评价
[0045]
[0046] 以上所述，仅为本发明较佳的【具体实施方式】，但本发明的保护范围并不局限于此， 任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换， 都应涵盖在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1. 一种功能化土壤调理剂，其特征在于，所述土壤调理剂的组成包括5%-30% 土壤颗 粒界面处理剂、5 % -20 %功能化添加剂、50 % -90 %水，其中功能化添加剂包括占土壤调理 剂重量含量0-5 %的重金属处理剂、占土壤调理剂重量含量0-5 %的盐碱化土壤平衡调节 剂、占土壤调理剂重量含量0-5 %的土壤保水剂、占土壤调理剂重量含量0-5 %的肥料增效 剂。2. 权利要求1所述的功能化土壤调理剂，其特征在于，所述土壤调理剂的组成包括 15 % -28 % 土壤颗粒界面处理剂、8 % -16 %功能化添加剂、60 % -80 %水，其中功能化添加剂 包括占土壤调理剂重量含量1-5 %的重金属处理剂、占土壤调理剂重量含量1-5 %的盐碱化 土壤平衡调节剂、占土壤调理剂重量含量1-5%的土壤保水剂、占土壤调理剂重量含量1-5%的肥料增效剂。3. 权利要求1或2所述的功能化土壤调理剂，其特征在于:所述土壤颗粒结构界面处理 剂包括阴离子表面活性剂、阳离子表面活性剂、非离子型表面活性剂。4. 权利要求1或2所述的功能化土壤调理剂，其特征在于:所述土壤颗粒结构界面处理 剂包括十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸、聚氧乙烯失水山梨醇脂肪酸 酯、壬基酚聚氧乙烯醚、辛基酚聚氧乙烯基醚、聚氧乙烯辛基苯基醚、椰油酰胺、乙醇胺、二 乙醇胺、三乙醇胺、乙醇胺盐、二乙醇胺盐、三乙醇胺盐等的一种或多种。5. 权利要求1-3之一所述的功能化土壤调理剂，其特征在于:所述的功能化添加剂中的 重金属处理剂，包括具有络合重金属离子作用的表面活性剂、乙二胺四乙酸、乙二胺四乙酸 二钠、氨基酸、柠檬酸、氨水等的一种或多种。6. 权利要求5所述的功能化土壤调理剂，其特征在于:所述的具有络合重金属离子作用 的表面活性剂包括十二烷基苯磺酸钠、十二烷基苯磺酸、乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、乙醇 胺盐、二乙醇胺盐、三乙醇胺盐等的一种或多种。7. 权利要求1-3之一所述的功能化土壤调理剂，其特征在于:功能化添加剂中的盐碱化 土壤平衡调节剂包括腐殖酸、黄腐酸、黄腐酸钾等的一种或多种;功能化添加剂中的土壤保 水剂包括超高分子量聚丙烯酰胺、改性淀粉、改性纤维素等的一种或多种;功能化添加剂中 的肥料增效剂包括聚天冬氨酸、聚天冬氨酸钠、聚天冬氨酸钾、腐殖酸、黄腐酸、黄腐酸钾等 的一种或多种。8. 权利要求1-7所述的功能化土壤调理剂的制备方法，其制备方法如下：（1)利用原位 酸碱复合技术，制备含土壤颗粒界面处理剂的基础溶液，温度30-60摄氏度，时间1-1.5h; (2)将盐碱化土壤平衡调节剂、重金属处理剂、保水剂溶液以及肥料增效剂等加入上述溶液 中，搅拌均匀；（3)根据需要加入色素调色，同时脱泡，待稳定后包装成品。9. 权利要求8所述的功能化土壤调理剂的制备方法，其制备方法如下：（1)利用原位酸 碱复合技术，制备含土壤颗粒界面处理剂的基础溶液，温度40-50摄氏度，时间1-1.5h; (2) 将盐碱化土壤平衡调节剂、重金属处理剂、保水剂溶液以及肥料增效剂等加入上述溶液中， 搅拌均匀；（3)根据需要加入色素调色，同时脱泡，待稳定后包装成品。
【文档编号】C09K109/00GK105950159SQ201610548880
【公开日】2016年9月21日
【申请日】2016年7月13日
【发明人】王才, 龙春君
【申请人】中国科学院化学研究所, 北京新化正隆科技有限公司