[發(fā)明專利]一種牡蠣殼土壤調(diào)理劑及其制備方法和在水稻種植的用途

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810492992.2
• 申請日: 2018-05-22
• 公開（公告）號: CN108822863B
• 公開（公告）日: 2023-05-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 曹敏杰;章騫;莊益中;翁凌;李姝;劉光明
• 申請（專利權(quán)）人: 集美大學(xué)
• 主分類號: C09K17/40
• 分類號: C09K17/40;A01G22/22;C05G3/80;C09K101/00;C09K109/00
• 代理公司: 廈門市精誠新創(chuàng)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 35218
• 代理人: 劉小勤

本發(fā)明涉及一種牡蠣殼土壤調(diào)理劑及其制備方法和在水稻種植中的用途，牡蠣殼采用階梯式高溫煅燒，所述階梯式高溫煅燒包括兩個煅燒溫度：第一煅燒溫度和第二煅燒溫度，所述第一煅燒溫度為300?550℃，所述第二煅燒溫度為900?1200℃。本發(fā)明的牡蠣殼土壤調(diào)理劑采用階梯式高溫煅燒能顯著提升牡蠣殼改良土壤功效，可降低稻米土壤中有效態(tài)鎘含量，提高土壤pH，顯著降低稻米鎘含量。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及土壤改良修復(fù)技術(shù)，尤其是一種牡蠣殼土壤調(diào)理劑及其制備方法和在水稻種植的用途。

背景技術(shù)

牡蠣殼是由有機質(zhì)通過生物礦化調(diào)節(jié)形成，即以少量有機質(zhì)大分子(蛋白質(zhì)、糖蛋白或多糖)為框架，以碳酸鈣為單位進行分子操作，組成的高度有序的多重微層結(jié)構(gòu)。牡蠣殼中的主要成分為碳酸鈣，碳酸鈣占牡蠣殼質(zhì)量的90％以上。牡蠣殼含有氮、磷等有機質(zhì)和豐富的鈣、鉀、鐵、鎂、鈉等生物生長所必需的礦物元素，因此可將牡蠣殼作為肥料直接施用于土壤。牡蠣殼呈堿性，對改良缺乏石灰質(zhì)和呈酸性的土壤，效果尤為明顯。牡蠣殼的天然多孔結(jié)構(gòu)具有一定的吸附作用，將肥料與之結(jié)合后，有利于減緩肥料的釋放速度，能夠起到保肥及提高肥料利用率的作用。

現(xiàn)有技術(shù)中采用牡蠣殼來改良土壤存在煅燒溫度高，耗能高的問題，而且在高溫下煅燒的牡蠣殼，其微孔結(jié)構(gòu)分布并不均勻，影響改良效果。若降低溫度，碳酸鈣分解不充分，牡蠣殼的微孔結(jié)構(gòu)難以形成，且產(chǎn)物中氧化鈣含量偏低，對土壤增肥不利。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的問題是克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供一種牡蠣殼土壤調(diào)理劑及其制備方法和在水稻種植的用途。

牡蠣殼能夠用以改良土壤，很重要的原因是微孔結(jié)構(gòu)對土壤中重金屬元素的吸附作用和對營養(yǎng)元素的固定效果。在發(fā)揮吸附作用方面，恰到好處的微孔結(jié)構(gòu)對吸附效果有較大影響。本發(fā)明中，步驟1)階梯式高溫煅燒，與常規(guī)煅燒工藝相比，作用在于使牡蠣殼形成大小分布均勻、孔徑大小在5μm左右的大量微孔結(jié)構(gòu)，顯著增加牡蠣殼土壤調(diào)理劑氧化鈣含量，煅燒時間短且溫度低，更加節(jié)能。優(yōu)選地，第一煅燒溫度為450-530℃，所述第二煅燒溫度為980-1030℃，此時煅燒獲得的微孔結(jié)構(gòu)更加密集，微孔多；更優(yōu)選地，第一煅燒溫度為500℃，所述第二煅燒溫度為1000℃，此時獲得的孔徑與有機質(zhì)結(jié)合的效果較好。

步驟3)將牡蠣殼和有機質(zhì)成分混合，與現(xiàn)有技術(shù)相比，作用在于將有機質(zhì)成分包含在牡蠣殼微孔結(jié)構(gòu)中，不易流失，更好發(fā)揮提高土壤肥力的作用。牡蠣殼70-80份，有機質(zhì)成分20-30份，總計100份，可在提高土壤肥力的同時最大程度保證有機質(zhì)成分包含在牡蠣殼微孔結(jié)構(gòu)中。有機質(zhì)成分超過30份會因有機質(zhì)成分過多，造成有些有機質(zhì)成分不能包含在牡蠣殼微孔結(jié)構(gòu)中。

在經(jīng)過階梯式高溫煅燒獲得大小分布均勻、孔徑大小在5μm左右的大量微孔結(jié)構(gòu)的牡蠣殼后，如何實現(xiàn)牡蠣殼對營養(yǎng)元素的持久、有效地固定是本發(fā)明的另一個關(guān)鍵問題。步驟3)中粉碎操作優(yōu)選采用超微粉碎機粉碎牡蠣殼與有機質(zhì)成分，能形成粒徑更小的超微粉，使有機質(zhì)成分包含在牡蠣殼微孔結(jié)構(gòu)中，不易流失，持久提供土壤肥力，克服現(xiàn)有牡蠣殼土壤調(diào)理劑肥力效果及持久性欠佳的技術(shù)缺陷。步驟4)中造粒優(yōu)選將所述混合物輸入至轉(zhuǎn)鼓造粒機中進行蒸汽造粒，顆粒粒徑在1-2mm后用熱風(fēng)吹入干燥機使顆粒干燥，干燥后的顆粒再繼續(xù)進行蒸汽造粒，顆粒粒徑在4-5mm后用熱風(fēng)吹入干燥機使顆粒干燥，與現(xiàn)有技術(shù)相比，這種間隔式分次造粒能夠使牡蠣殼土壤調(diào)理劑緊實性更好，能在土壤中緩慢釋放，持久性更強。

具體方案如下：

一種牡蠣殼土壤調(diào)理劑的制備方法，包括以下步驟：

步驟1)將牡蠣殼進行階梯式高溫煅燒，所述階梯式高溫煅燒包括兩個煅燒溫度：第一煅燒溫度和第二煅燒溫度，所述第一煅燒溫度為300-550℃，所述第二煅燒溫度為900-1200℃，冷卻獲得階梯式高溫煅燒的牡蠣殼；

步驟2)取魚、蝦、貝、藻或畜禽動物的養(yǎng)殖或加工過程產(chǎn)生的廢棄物中的一種或一種以上，干燥獲得有機質(zhì)；