一种土壤改良剂及其制备方法

技术领域

本发明属于重金属污染土壤改良技术领域，具体涉及一种土壤改良剂及其制备方法。

背景技术

我国土壤重金属污染形势严峻。近年来，我国土壤重金属污染事件频发，不仅对耕地与农产品质量构成严重威胁，还直接损害了民众身体健康，影响社会稳定。攻克污染土壤修复技术和加强试点示范的要求。建设土壤重金属污染治理试点示范工程，加强修复技术体系研究和推广应用，防控和修复土壤重金属污染，提高土壤环境质量，保障生态环境与食物安全，已成为国家重大现实需求。

重金属污染是我国主要的土壤环境污染问题。我国受镉、砷、汞、铜、锌等重金属污染的耕地约有1.5亿亩，每年因重金属污染(如“镉米”、“砷米”等)的粮食达1000多万吨，造成的直接经济损失200余亿。我国是人均耕地资源短缺的国家，为保证粮食安全问题，国家正下大力气坚守18亿亩耕地红线。及早实施重金属污染土壤的修复治理，可解决因受重金属等污染而产生的污染耕地抛荒问题，维护我国的粮食安全。

发明内容

为了解决重金属污染土壤不能有效利用的技术问题，本发明提供以下技术方案：

一种土壤改良剂，所述土壤改良剂的组分包括：氮肥、钾肥、磷肥、重金属螯合剂、作物秸秆和微生物菌剂；所述微生物菌剂包括节杆菌、铜绿假单胞菌、恶臭假单胞菌和大肠埃希氏菌。

优选地，所述土壤改良剂按质量份计包括以下组分：30-35份氮肥、15-36份钾肥、12-30份磷肥、8-16份重金属螯合剂、40-60份作物秸秆和13-19份微生物菌剂。

优选地，所述金属螯合剂包括10-15份水溶性硅肥和1-3份氨基酸螯合钙。

优选地，所述节杆菌为节杆菌(Arthrobacter sp.)：保藏号为CCTCC HB20082564；所述铜绿假单胞菌为铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa)：保藏号为CCTCCHB 20082566；所述恶臭假单胞菌为恶臭假单胞菌(Pseudomonas putida)：保藏号为CCTCCHB 20082570；所述大肠埃希氏菌为大肠埃希氏菌(Escherichia coli)：保藏号为CCTCC HB20082598。

优选地，所述微生物菌剂中微生物总有效活菌数为1.3×10

一种制备土壤改良剂的方法，所述方法包括以下步骤：

(1)氮肥、钾肥、磷肥、重金属螯合剂和作物秸秆进行预处理，冷却得混合物A；

(2)将微生物菌剂活化后与混合物A混匀。

优选地，氮肥、钾肥、磷肥、重金属螯合剂和作物秸秆进行预处理的具体操作为：将作物秸秆粉碎，粉碎后的作物秸秆的粒径小于1.2-2mm；再将氮肥、钾肥、磷肥、重金属螯合剂加热到50-60℃，保持10-15分钟，再与粉碎后的作物秸秆搅拌混匀得到混合物A。

本发明有益效果：

本发明将氮肥、钾肥、磷肥、重金属螯合剂、作物秸秆和微生物菌剂的组合，提供一种改良重金属污染的新产品，能显著降低污染土壤中As、Cd、Cu的含量。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明中的所用微生物购于中国典型宝藏中心，均属于现有技术；其他原料均能市场购得。

本发明的钾肥包括氯化钾、磷酸二氢钾中的一种；氮肥包括尿素；磷肥包括磷酸钙、钙镁磷肥中的一种。其中钾肥以K

实施例1

一种土壤改良剂，土壤改良剂按质量份计包括以下组分：30份氮肥、15份钾肥、12份磷肥、8份重金属螯合剂、40份作物秸秆和13份微生物菌剂。

金属螯合剂包括10份水溶性硅肥和1份氨基酸螯合钙。

其中，节杆菌为节杆菌(Arthrobacter sp.)：保藏号为CCTCC HB 20082564；所述铜绿假单胞菌为铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa)：保藏号为CCTCC HB 20082566；所述恶臭假单胞菌为恶臭假单胞菌(Pseudomonas putida)：保藏号为CCTCC HB 20082570；所述大肠埃希氏菌为大肠埃希氏菌(Escherichia coli)：保藏号为CCTCC HB 20082598。

其中，所述微生物菌剂中微生物总有效活菌数为1.3×10

一种制备土壤改良剂的方法，所述方法包括以下步骤：

(1)氮肥、钾肥、磷肥、重金属螯合剂和作物秸秆进行预处理，冷却得混合物A；

(2)将微生物菌剂活化后与混合物A混匀。

其中，氮肥、钾肥、磷肥、重金属螯合剂和作物秸秆进行预处理的具体操作为：将作物秸秆粉碎，粉碎后的作物秸秆的粒径小于1.2mm；再将氮肥、钾肥、磷肥、重金属螯合剂加热到50℃，保持10分钟，再与粉碎后的作物秸秆搅拌混匀得到混合物A。

实施例2

一种土壤改良剂，土壤改良剂按质量份计包括以下组分：35份氮肥、36份钾肥、30份磷肥、16份重金属螯合剂、60份作物秸秆和19份微生物菌剂。

其中，金属螯合剂包括15份水溶性硅肥和3份氨基酸螯合钙。

其中，节杆菌为节杆菌(Arthrobacter sp.)：保藏号为CCTCC HB 20082564；所述铜绿假单胞菌为铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa)：保藏号为CCTCC HB 20082566；所述恶臭假单胞菌为恶臭假单胞菌(Pseudomonas putida)：保藏号为CCTCC HB 20082570；所述大肠埃希氏菌为大肠埃希氏菌(Escherichia coli)：保藏号为CCTCC HB 20082598。

其中，微生物菌剂中微生物总有效活菌数为2.6×10

一种制备土壤改良剂的方法，所述方法包括以下步骤：

(1)氮肥、钾肥、磷肥、重金属螯合剂和作物秸秆进行预处理，冷却得混合物A；

(2)将微生物菌剂活化后与混合物A混匀。

其中，氮肥、钾肥、磷肥、重金属螯合剂和作物秸秆进行预处理的具体操作为：将作物秸秆粉碎，粉碎后的作物秸秆的粒径小于2mm；再将氮肥、钾肥、磷肥、重金属螯合剂加热到60℃，保持15分钟，再与粉碎后的作物秸秆搅拌混匀得到混合物A。

实施例3

一种土壤改良剂，土壤改良剂按质量份计包括以下组分：32份氮肥、19份钾肥、19份磷肥、10份重金属螯合剂、45份作物秸秆和16份微生物菌剂。

金属螯合剂包括12份水溶性硅肥和2份氨基酸螯合钙。

其中，节杆菌为节杆菌(Arthrobacter sp.)：保藏号为CCTCC HB 20082564；所述铜绿假单胞菌为铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa)：保藏号为CCTCC HB 20082566；所述恶臭假单胞菌为恶臭假单胞菌(Pseudomonas putida)：保藏号为CCTCC HB 20082570；所述大肠埃希氏菌为大肠埃希氏菌(Escherichia coli)：保藏号为CCTCC HB 20082598。

其中，微生物菌剂中微生物总有效活菌数为1.9×10

一种制备土壤改良剂的方法，所述方法包括以下步骤：

(1)氮肥、钾肥、磷肥、重金属螯合剂和作物秸秆进行预处理，冷却得混合物A；

(2)将微生物菌剂活化后与混合物A混匀。

其中，氮肥、钾肥、磷肥、重金属螯合剂和作物秸秆进行预处理的具体操作为：将作物秸秆粉碎，粉碎后的作物秸秆的粒径小于1.8mm；再将氮肥、钾肥、磷肥、重金属螯合剂加热到55℃，保持12分钟，再与粉碎后的作物秸秆搅拌混匀得到混合物A。

实施例4

一种土壤改良剂，

一种土壤改良剂，土壤改良剂按质量份计包括以下组分：30份氮肥、30份钾肥、25份磷肥、15份重金属螯合剂、49份作物秸秆和15份微生物菌剂。

其中，金属螯合剂包括14份水溶性硅肥和1份氨基酸螯合钙。

其中，节杆菌为节杆菌(Arthrobacter sp.)：保藏号为CCTCC HB 20082564；所述铜绿假单胞菌为铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa)：保藏号为CCTCC HB 20082566；所述恶臭假单胞菌为恶臭假单胞菌(Pseudomonas putida)：保藏号为CCTCC HB 20082570；所述大肠埃希氏菌为大肠埃希氏菌(Escherichia coli)：保藏号为CCTCC HB 20082598。

其中，微生物菌剂中微生物总有效活菌数为2.1×10

一种制备土壤改良剂的方法，所述方法包括以下步骤：

(1)氮肥、钾肥、磷肥、重金属螯合剂和作物秸秆进行预处理，冷却得混合物A；

(2)将微生物菌剂活化后与混合物A混匀。

其中，氮肥、钾肥、磷肥、重金属螯合剂和作物秸秆进行预处理的具体操作为：将作物秸秆粉碎，粉碎后的作物秸秆的粒径小于1.8mm；再将氮肥、钾肥、磷肥、重金属螯合剂加热到53℃，保持14分钟，再与粉碎后的作物秸秆搅拌混匀得到混合物A。

对比例1与实施例1的不同在于：不含重金属螯合剂。

对比例2与实施例1的不同在于：不含作物秸秆。

对比例3与实施例1的不同在于：不含微生物菌剂。

对比例4：空白对照。

选取来自重金属污染区域的土壤，划分成8个等面积和等体积的区域按照实施例1-4和对比例1-4的处理方式处理后30天后，采用5点法取样测量土壤中重金属的含量。结果如表1所示：

表1土壤中重金属的含量结果表

从表1可以看出，相比对比例4，本发明的土壤改良剂能显著降低土壤中重金属的污染，提供了一种改良重金属污染的土壤的新途径。