《以沼渣和蚯蚓粪为主料的土壤改良剂及其制备方法.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《以沼渣和蚯蚓粪为主料的土壤改良剂及其制备方法.pdf（8页珍藏版）》请在专利查询网上搜索。
1、(10)授权公告号 CN 102503661 B (45)授权公告日 2013.05.08 CN 102503661 B *CN102503661B* (21)申请号 201110310126.5 (22)申请日 2011.10.13 C09K 17/40(2006.01) C05G 3/00(2006.01) C05G 3/04(2006.01) C05F 3/00(2006.01) C05F 5/00(2006.01) (73)专利权人 山东省农业科学院农业资源与环 境研究所 地址 250100 山东省济南市历城区工业北路 202 号 (72)发明人 张昌爱 李国生 姚利 王艳芹 边文范 。
2、袁长波 (74)专利代理机构 济南金迪知识产权代理有限 公司 37219 代理人 许德山 (54) 发明名称 以沼渣和蚯蚓粪为主料的土壤改良剂及其制 备方法 (57) 摘要 本发明涉及一种以沼渣和蚯蚓粪为主料的土 壤改良剂及其制备方法， 属于有机肥料和农业废 弃物资源循环利用技术领域。 该改良剂， 由如下组 分构成 ： 主料、 氨化褐煤、 骨粉、 麸皮、 豆粕、 其他 添加剂。本发明利用沼渣、 蚯蚓粪生产土壤改良 剂， 是废弃物的合理高效利用， 产品的成本较低， 并能够变废为宝、 保护环境 ； 另外本发明的制备 工艺简单， 能耗低， 易操作， 生产灵活， 使用方便， 易于大面积推广和应用。 (。
3、51)Int.Cl. 审查员 张颖 权利要求书 1 页 说明书 6 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利 权利要求书1页 说明书6页 (10)授权公告号 CN 102503661 B CN 102503661 B *CN102503661B* 1/1 页 2 1. 一种以沼渣和蚯蚓粪为主料的土壤改良剂， 原料质量份组成如下 ： 主料 50 70 份、 氨化褐煤 10 20 份、 骨粉 2 5 份、 麸皮 2 5 份、 豆粕 2 5 份、 改良剂 0 5 份、 粘合剂 0 8 份、 缓和剂 0 5 份 ； 上述改良剂、 粘合剂、 缓和剂不同时为 0 ； 上述主料为沼渣和蚯蚓。
4、粪以任意比例混合的混合物 ； 上述的改良剂为化肥、 鱼粉、 酵素菌、 糠醛渣、 淀粉中的一种或以任意比例混合的组合 物 ； 上述的粘合剂选自钙粉、 膨润土、 石膏粉之一或以任意比例混合的组合物 ； 上述的缓和剂为粉煤灰、 草炭土、 石灰粉之一或以任意比例混合的组合物。 2. 如权利要求 1 所述的土壤改良剂， 其特征在于， 原料质量份组成如下 ： 沼渣 30 40 份、 蚯蚓粪 20 30 份、 氨化褐煤 10 15 份、 骨粉 2 5 份、 麸皮 2 5 份、 豆粕 2 5 份、 改良剂 0 5 份、 粘合剂 0 8 份、 缓和剂 0 5 份。 3. 如权利要求 1 或 2 所述的土壤改良剂。
5、， 其特征在于， 所述的沼渣是指沼气厌氧发酵 剩余物中的固体成分， 经压滤或风干处理后含水率为 50 55%。 4. 权利要求 1 或 2 所述以沼渣和蚯蚓粪为主料的土壤改良剂的制备方法， 步骤如下 ： a、 取风化褐煤， 按重量百分比 10 20% 的比例加入碳铵， 使其在反应釜中混匀， 氨化 后， 得粗粒氨化褐煤， 粉碎后， 制得氨化褐煤 ； b、 取运行稳定的沼气工程沼渣储存池中的含水沼渣， 经压滤机滤出沼液后， 干燥至含 水率 55% 以下， 破碎， 制得沼渣 ； c、 取粒径 2 厘米以下的蚯蚓粪， 过孔径为 1 2 厘米的筛子筛分， 分别获得未通过筛 子的蚯蚓粪颗粒和通过筛子的蚯蚓。
6、粪粉末， 将蚯蚓粪粉末与骨粉、 麸皮、 豆粕混匀得混合料 A ； d、 将步骤 c 制得的混合料 A 与步骤 b 制得的沼渣混合均匀， 得混合料 B ； e、 将步骤 a 制得的氨化褐煤与步骤 d 制得的混合料 B、 及其它添加剂混合均匀， 得混合 料 C ； f、 将步骤 e 制得的混合料 C 与步骤 c 制得的蚯蚓粪颗粒混合均匀， 制得以沼渣和蚯蚓 粪为主料的土壤改良剂。 5. 如权利要求 4 所述的制备方法， 其特征在于， 所述步骤 a 中的氨化， 氨化温度为 20 30， 氨化时间为 22 26 小时。 6. 如权利要求 4 所述的制备方法， 其特征在于， 所述步骤 a 中的粉碎是将粗。
7、粒氨化褐 煤粉碎至粒径小于 2 厘米。 7. 如权利要求4所述的制备方法， 其特征在于， 所述步骤b中的干燥为自然晾晒干燥。 8. 如权利要求 4 所述的制备方法， 其特征在于， 所述步骤 b 中的破碎是将沼渣破碎至 粒径小于 4 厘米。 权 利 要 求 书 CN 102503661 B 1/6 页 3 以沼渣和蚯蚓粪为主料的土壤改良剂及其制备方法 技术领域 0001 本发明涉及一种以沼渣和蚯蚓粪为主料的土壤改良剂及其制备方法， 属于有机肥 料和农业废弃物资源循环利用技术领域。 背景技术 0002 随着我国大中型沼气工程的发展。沼渣逐渐成为一种不可忽视的农业废物资源， 沼渣以厌氧消化后的纤维素。
8、、 半纤维素为主， 不仅含有 20 余种植物生长必需的营养元素， 还具有病原微生物的存活量少、 有机质含量高、 腐殖化程度高、 密度较小、 吸附性强、 比表面 积大等特点。适宜作为有机肥、 栽培基质、 吸附剂、 土壤改良剂等的生产原料。 0003 近年来， 蚯蚓养殖规模一直呈直线上升的趋势， 很多污水处理厂及造纸厂的污泥 通过养殖蚯蚓进行无害化处理， 也产生了大量的蚯蚓粪资源。蚯蚓排出的粪粒无毒、 无臭、 干净卫生， 富含腐植酸， 能调节土壤酸碱度 ； 蚯蚓粪有机肥腐质酸含量在 21 40之间， 并且含有多种消化酶和中和土壤酸碱度的菌体物质， 能提高土壤中性磷酸酶、 蛋白酶、 脲酶 和蔗糖酶的。
9、活性， 从而提高土壤的供肥能力， 改善土壤结构和平衡酸碱度 ； 另外， 施用蚯蚓 粪可改变土壤物理性能， 使粘土疏松， 使砂土凝结， 并可加速微生物及土壤动物的繁殖、 增 加土壤孔隙度、 提高土壤的综合性能。 0004 由于盲目使用化肥， 我国的土壤退化问题日益严重， 土壤改良剂的研究与应用对 防治土壤退化具有重要意义。 市场现有的土壤改良剂可分为天然改良剂、 合成改良剂、 天然 与合成共聚物改良剂、 生物改良剂四大类。但实际被农民接受的多是以天然材料 ( 特别是 工农业废弃物 ) 为原料研制的新型多功能土壤改良剂。这些改良剂具有价格便宜、 原料广 泛、 可提供较多有机物等特点， 对于解决土壤。
10、板结、 缓解土壤盐碱危害、 调节土壤酸碱平衡 增强土壤保肥保水问题具有一定意义。而针对土壤生物退化方面的改良研究还未曾报道。 发明内容 0005 针对现有技术的不足， 本发明提供一种以沼渣和蚯蚓粪为主料的土壤改良剂及其 制备方法。 该土壤改良剂以蚯蚓粪和沼渣为主料、 辅以粘合剂、 腐殖酸等成分， 具有腐殖酸、 有机质含量高， 生物活性强、 养分齐全、 成本低廉等特点。 0006 一种以沼渣和蚯蚓粪为主料的土壤改良剂， 原料质量份组成如下 ： 0007 主料 50 70 份、 氨化褐煤 10 20 份、 骨粉 2 5 份、 麸皮 2 5 份、 豆粕 2 5 份、 改良剂 0 5 份、 粘合剂 0。
11、 8 份、 缓和剂 0 5 份 ； 0008 上述配合剂、 粘合剂、 缓和剂不同时为 0 ； 0009 上述主料为沼渣和蚯蚓粪以任意比例混合的混合物 ； 0010 上述的配合剂为化肥、 鱼粉、 酵素菌、 糠醛渣、 淀粉中的一种或以任意比例混合的 组合物 ； 0011 上述的粘合剂选自钙粉、 膨润土、 石膏粉之一或以任意比例混合的组合物 ； 0012 上述的缓和剂为粉煤灰、 草炭土、 石灰粉之一或以任意比例混合的组合物 ； 说 明 书 CN 102503661 B 2/6 页 4 0013 上述配合剂中的化肥是指目前已经商品化的各种肥料， 既包括氮磷钾肥料、 也包 括微量元素肥料、 具有肥效的其。
12、他肥料资源， 主要功能为调节改良剂的肥效 ； 优选的， 所述 化肥为硅钙镁硫肥、 硫酸铜和 / 或硫酸锰。 0014 将主料、 氨化褐煤、 骨粉、 麸皮、 豆粕、 其他添加剂混匀后， 即得以沼渣和蚯蚓粪为 主料的土壤改良剂。 0015 所述土壤改良剂， 原料质量份组成如下 ： 0016 沼渣 30 40 份、 蚯蚓粪 20 30 份、 氨化褐煤 10 15 份、 骨粉 2 5 份、 麸皮 2 5 份、 豆粕 2 5 份、 改良剂 0 5 份、 粘合剂 0 8 份、 缓和剂 0 5 份。 0017 所述的沼渣是指沼气厌氧发酵剩余物中的固体成分， 经压滤或风干处理后含水率 为 50 55。 001。
13、8 所述蚯蚓粪中重金属含量符合 GB8172 标准。上述的蚯蚓粪是利用城市污泥、 垃 圾、 养殖粪便及其它有机物养殖蚯蚓时所产的粪便， 蚯蚓粪中粒状成分占 60以上。 0019 上述的氨化褐煤是用风化褐煤氨化而得， 主要成分为腐殖酸铵， 按重量百分比 10 20的比例向风化褐煤中加入碳铵， 使其在反应釜中混匀氨化， 具体加铵量可按现有 技术通过实验室测定后确定。 0020 上述骨粉、 麸皮、 豆粕等均为市售产品。 0021 以上述沼渣和蚯蚓粪为主料的土壤改良剂的制备方法， 步骤如下 ： 0022 a、 取风化褐煤， 按重量百分比 10 20的比例加入碳铵， 使其在反应釜中混匀， 氨化后， 得粗。
14、粒氨化褐煤， 粉碎后， 制得氨化褐煤 ； 0023 b、 取运行稳定的沼气工程沼渣储存池中的含水沼渣， 经压滤机滤出沼液后， 干燥 至含水率 55以下， 破碎， 制得沼渣 ； 0024 c、 取粒径 2 厘米以下的蚯蚓粪， 过孔径为 1 2 厘米的筛子筛分， 分别获得未通过 筛子的蚯蚓粪颗粒和通过筛子的蚯蚓粪粉末， 将蚯蚓粪粉末与骨粉、 麸皮、 豆粕混匀得混合 料 A ； 0025 d、 将步骤 c 制得的混合料 A 与步骤 b 制得的沼渣混合均匀， 得混合料 B ； 0026 e、 将步骤 a 制得的氨化褐煤与步骤 d 制得的混合料 B、 及其它添加剂混合均匀， 得 混合料 C ； 0027。
15、 f、 将步骤 e 制得的混合料 C 与步骤 c 制得的蚯蚓粪颗粒混合均匀， 制得以沼渣和 蚯蚓粪为主料的土壤改良剂。 0028 所述步骤 a 中的氨化， 氨化温度为 20 30， 氨化时间为 22 26 小时。 0029 所述步骤 a 中的粉碎是将粗粒氨化褐煤粉碎至粒径小于 2 厘米。 0030 所述步骤 b 中的干燥为自然晾晒干燥。 0031 所述步骤 b 中的破碎是将沼渣破碎至粒径小于 4 厘米。 0032 与现有技术相比本发明具有如下优良效果 ： 0033 1. 本发明所述土壤改良剂中富含多种氨基酸和有机酶类， 能显著改善土壤的生物 区系 ； 蚯蚓粪中保有蚯蚓卵， 可在土壤中发育， 从。
16、而增加土壤中蚯蚓的数量 ； 多种有机物的 添加也为土壤动物的生长提供了所需的食料 ； 因此本发明的土壤改良剂有利于土壤动物区 系的恢复和繁衍。 0034 2. 本发明所述土壤改良剂是利用沼渣和蚯蚓粪作为主要成分混合其他物料复混 说 明 书 CN 102503661 B 3/6 页 5 而成的一种新型土壤改良剂， 类似粉末状与细颗粒相混合的有机肥， 对于土壤肥力的保持、 土壤理化性状的改善具有显著的作用。 0035 3. 本发明所述土壤改良剂中缓和剂可以缓和各组分间的影响， 并利于组分的融 合， 防止改良剂中未混匀的单一组分对植株根系的刺激。 0036 4. 本发明所述土壤改良剂对于增加作物抗性。
17、具有较好的效果， 改良剂中富含多种 有机物、 且疏松温和， 有利于植物根系的生长和发育， 可提高植物本身的抗性 ； 成分中含有 沼渣、 蚯蚓粪等成分， 并且含有大量的有益菌群， 不仅能提高植株的养分供应， 还能促进作 物对养分的吸收， 促进土壤中微生物的生长， 增加作物的抗逆性， 对抑制根结线虫等病害有 明显的效果。 0037 5. 本发明利用沼渣、 蚯蚓粪生产土壤改良剂， 是废弃物的合理高效利用， 产品的成 本较低， 并能够变废为宝、 保护环境 ； 另外本发明的制备工艺简单， 能耗低， 易操作， 生产灵 活， 使用方便， 易于大面积推广和应用。 具体实施方式 0038 下面结合实施例对本发明。
18、做进一步说明， 但本发明所保护范围不限于此。 0039 实施例中的原料 ： 0040 蚯蚓粪购自山东省枣庄市华峰纸业有限公司的蚯蚓养殖场， 风化褐煤购自山西省 灵石县两渡灵峰腐植酸加工厂， 碳铵山东省肥城市化肥厂， 骨粉潍坊市日月同辉牧业有限 公司， 豆粕和麸皮均购自山东邹平怡康集团有限公司， 钙粉购自河北省曲阳县三兴重钙厂。 0041 实施例中所述以沼渣和蚯蚓粪为主料的土壤改良剂的施用方法如下 ： 0042 穴施 ： 在下种时穴施， 每穴用量 20 50g ； 蔬菜种植中移苗定苗时穴施， 每穴用量 50 100g ； 果树苗木移栽时每穴用量 0.5 0.8kg， 将改良剂与部分回填土混匀后填。
19、入 ； 0043 基施 ： 做基肥施用每亩用量200600公斤， 均匀撒施于土表， 而后翻耕入土， 耕层 深度以 15 30cm 为宜。 0044 育苗基质施用 ： 育苗床施用可与育苗土按1(35)的比例混合， 作为育苗基质 施用。 0045 改良极端土壤 ： 如重度盐碱土、 连作障碍严重的大棚土壤时， 以每 667m2施用 1000 1500kg 为宜， 并采用沟施、 条施等措施， 以突出改良剂在种植作物根系活动土体范 围内的作用。 0046 实施例 1 0047 一种以沼渣和蚯蚓粪为主料的土壤改良剂， 由如下组分构成 ： 0048 沼渣 35kg 蚯蚓粪 30kg 氨化褐煤 10kg 麸皮。
20、 5kg 骨粉 5kg 0049 豆粕 5kg 钙粉 7kg 硅钙镁硫肥 1kg 石灰粉 2kg 0050 上述以沼渣和蚯蚓粪为主料的土壤改良剂的制备方法， 步骤如下 ： 0051 a、 取风化褐煤， 按重量百分比 14.7的比例加入碳铵， 使其在反应釜中于 20 30温度条件下氨化24小时， 得粗粒氨化褐煤， 粉碎后过筛孔2厘米的筛子， 制得粒径小于 2 厘米的氨化褐煤 ； 0052 b 取以牛场粪便为原料厌氧发酵 50 60 天的沼液， 经压滤机滤出沼液后， 自然晾 晒至含水率 55以下， 破碎过孔径为 4 厘米的筛子， 制得粒径小于 4 厘米的沼渣 ； 说 明 书 CN 10250366。
21、1 B 4/6 页 6 0053 c、 取粒径 2 厘米以下的由造纸厂污泥养殖的蚯蚓产生的蚯蚓粪， 经检测蚯蚓粪中 总砷含量为 1.56ppm、 总铬 56.97ppm、 总镉 0.098ppm、 总铅 28.33ppm、 总汞 0.99ppm， 符合 GB8172 的相关要求， 过孔径为 1 厘米的筛子筛分， 分别获得未通过筛子的蚯蚓粪颗粒和通 过筛子的蚯蚓粪粉末， 将蚯蚓粪粉末与麸皮、 骨粉、 豆粕混匀得混合料 A ； 0054 d、 将步骤 c 制得的混合料 A 与步骤 b 制得的沼渣混合均匀， 得混合料 B ； 0055 e、 将步骤 a 制得的氨化褐煤与步骤 d 制得的混合料 B、 。
22、石灰粉、 硅钙镁硫肥及钙粉 混合均匀， 得混合料 C ； 0056 f、 将步骤 e 制得的混合料 C 与步骤 c 制得的蚯蚓粪颗粒混合均匀， 制得以沼渣和 蚯蚓粪为主料的土壤改良剂。 0057 施用方法 ： 0058 以沼渣和蚯蚓粪为主料的土壤改良剂在黄瓜定苗时穴施， 每穴施用50g。 该大棚已 连续种植黄瓜 5 年， 连作障碍较轻。试验分为 4 个施用组， 分别是 ： 1、 对照组， 种植穴不施改 良剂和有机肥 ； 2、 本改良剂组， 每穴施用本发明所述以沼渣和蚯蚓粪为主料的土壤改良剂 50g ； 3、 有机肥组， 每穴施用50g有机肥 ； 4、 市售改良剂组， 每穴施用市售改良剂50g，。
23、 此改良 剂以草炭土为主料生产而成。 0059 施用效果 ： 0060 ( 一 ) 本实施例所述的改良剂应用效果分析 0061 实施例 1 制得的以沼渣和蚯蚓粪为主料的土壤改良剂在山东省泰安市岱岳区良 庄镇某大棚进行了效果试验， 4 个施用组均采用常规施肥措施， 全生育期常规施肥量为 ： 尿 素 800kg/hm2， 二铵 400kg/hm2， 硫酸钾 450kg/hm2。本改良剂组， 施用量为 4500kg/hm2； 有机 肥组， 有机肥用量为 4500kg/hm2； 市售改良剂组， 市售改良剂用量为 4500kg/hm2。其试验结 果见表 1-3。 0062 表 1 植物生长状况 0063。
24、 0064 表 2 土壤改良状况 0065 说 明 书 CN 102503661 B 5/6 页 7 0066 表 3 经济效益分析 0067 0068 从表 1-3 可以看出 ： 本改良剂组与对照组相比， 黄瓜产量提高 35.42， 黄瓜植株 的根重增加 55.06， 黄瓜植株地上部的生物量增加 11.77， 根冠比增加 40.0， 能有效 促进植株的生长发育 ； 施用本实施例的土壤改良剂后， 土壤容重降低 4.96， 土壤孔隙度 增加 5.44， 土壤全盐含量降低 14.63， 土壤 pH 值增加 14.07， 土壤的理化性状得到有 效改良 ； 另外从经济效益分析看， 施用本实施例的土壤改。
25、良剂可有效提高销售收入， 效益增 加 12903.5 元 / 公顷。 0069 另外， 与等量的有机肥及其他改良剂相比， 本实施例的土壤改良剂表现出更好的 增产效果、 改良土壤效果及经济效益。 0070 ( 二 ) 本实施例所述的土壤改良剂对土豆产量及生长状况的影响。 0071 实施例 1 制得的以沼渣和蚯蚓粪为主料的土壤改良剂在山东省肥城市桃园镇的 蔬菜示范园内进行了土豆试验， 以农民常规施肥耕作方法组作为对照组， 农民常规施肥为 ： 有机肥 3000kg/hm2， 尿素 800kg/hm2， 二铵 400kg/hm2， 硫酸钾 450kg/hm2； 以施用实施例 1 制 得的以沼渣和蚯蚓粪。
26、为主料的土壤改良剂组作为本改良剂组， 施用量为 3000kg/hm2， 另外 施用其他肥料为 ： 尿素 800kg/hm2， 二铵 400kg/hm2， 硫酸钾 450kg/hm2； ( 两种施肥处理的成 本相当 ) ； 其试验结果见表 4。 0072 表 4 土豆产量及品质 0073 0074 从表 4 中可以看出 ： 本改良剂组与对照组相比， 土豆产量提高 17.42， 地上部生 物量提高了10.57， 淀粉含量下降了7.65， 维生素C含量提高8.02。 土豆增产效果显 著， 品质得到改善。 0075 实施例 2 0076 如实施例 1 所述的土壤改良剂， 不同之处在于， 0077 蚯蚓。
27、粪 30kg 沼渣 38kg 氨化褐煤 10kg 麸皮 5kg 骨粉 5kg 0078 豆粕 5kg 钙粉 4.5kg ； 硼砂 0.3kg 硫酸铜 0.2kg 0079 膨润土 5kg。 0080 制备方法同实施例 1。 说 明 书 CN 102503661 B 6/6 页 8 0081 实施例 3 0082 如实施例 1 所述的土壤改良剂， 不同之处在于， 0083 沼渣 40kg 蚯蚓粪 20kg 氨化褐煤 10kg 骨粉 5kg 麸皮 5kg 0084 豆粕 5kg 钙粉 8kg 硫酸锰 0.2kg 硫酸铜 0.3kg 糠醛渣 1.5kg 0085 制备方法同实施例 1。 说 明 书 CN 102503661 B 。