[发明专利]一种土壤调理剂的制备方法

说明书

本发明涉及一种土壤调理剂的制备方法，将海藻酸盐在蒸馏水中润胀得到海藻酸盐凝胶，加入壳聚糖制备得到海藻酸盐/壳聚糖复合材料，再与N‑异丙基丙烯酰胺反应，并溶于水得到水相，土壤调理材料溶于溶剂中，获得油相，将油相与水相混合再进过搅拌反应及离心分离，制备得到产品。与现有技术相比，本发明通过分子层面的结构设计和组成调控，实现土壤调理智能控释。

技术领域

本发明涉及土壤调节领域，尤其是涉及一种土壤调理剂的制备方法。

背景技术

设施土壤是指玻璃温室、日光温室、塑料大棚等园艺设施栽培土壤的总称。上世纪末，我国大棚面积已跃居世界第一，“加快发展设施农业”是发展现代农业的重要战略。上海作为全国经济中心，其农业发展具有都市化特点，土地耕作资源得到高度开发利用，设施农业已成为上海都市农业的重要组成部分。然而，因为缺乏科学合理的管理和技术措施，设施土壤的可持续利用周期不长，经过多年的频繁耕种，也会产生土壤碱化、养分和微生物失衡等诸多生产问题，致使作物病害虫害频发、产量降低。

基于此，人们提出了与许多土壤问题解决策略，如使用土壤调理剂。土壤调理剂是指加入土壤中，用于改善土壤的物理和化学性质及其生物活性的材料，有极其显著的“保水、松土、增肥、透气”等功能。土壤调理剂，虽无法代替肥料的使用，但却可以改良土壤结构，促进作物对营养元素的吸收，减少化肥使用量，最后达到作物增产的效果。天然土壤调理剂，如石膏等在我国盐渍土的应用上历史悠久，并取得过很显著的效果，可以降低盐渍土壤的pH和电导率。然而，该方法对于土壤的有机质含量调节作用很小。许多人工合成土壤调理剂已用于土壤改良实践中，如土壤中施用聚丙烯酰胺(PAM)可以提高降雨入渗率，减少土壤侵蚀量。然而，人工合成高分子在环境中难以降解，易产生二次污染。

长期的土壤调理实践表明，现有土壤调理剂很难满足环境友好、智能响应、可控释放与高效率的要求，也不符合土壤调理剂的未来发展趋势。天然高分子材料海藻酸盐是褐藻类中的天然多糖类，在设施土壤中使用后，无二次污染产生，且其经自然降解后的单糖可作为碳源直接被农作物吸收，显示良好的无毒可降解性、生物相容性，是环境友好型材料外，海藻酸盐还具有良好的增稠性、成膜性和凝胶性，这对于土壤理化性质的改良具有独特的优势。

目前，海藻酸盐作为土壤调理剂的研究很少，大部分研究集中在生物医药等方面。杨军星等(杨军星，王琦，王媛媛，韩舒，姚佳伟，邵思奇，王敬龙，刘志辉，郭玉鹏.双重载药多层海藻酸盐-壳聚糖缓释微球的制备及体外释放. 高等学校化学学报,2015,36:1025-1032)采用滴注法将海藻酸钠与钙离子交联，制成负载血管内皮生长因子(VEGF)的海藻酸钙核壳球，利用层层自组装技术形成了多组分药物的载药缓释体系。赵萌等(赵萌，蔡沙，屈方宁，方亚鹏.内源乳化法制备海藻酸盐微胶囊的研究进展.食品工业科技,2013,22:392-396) 采用内源乳化法选择与改变内部包埋成分，在不同实验条件下，成功将乳酸菌、 DNA、蛋白质等包埋进海藻酸盐微胶囊。然而,作为真正实用并符合农作物生长规律的土壤调理剂还必须解决如何通过核壳微球的结构设计，实现其对土壤理化性质调节成分的智能控释。

中国专利CN106588445A公开了盐碱地专用的海藻微生物土壤调理剂。该盐碱地专用海藻微生物土壤调理剂由以下原料混合配制而成：酸性原料，植物源有机质，动物源有机质，复合益生菌剂，酶解海藻提取物，中微量元素，但是该专利仅侧重于利用各种具有营养成分混合起来构成土壤调理剂，调节机制单一。而本发明采用核壳结构达到负载调理成分且缓慢释放，并具有温敏、湿敏和pH敏感等智能性，有利于进一步提升调理剂的调理效果和调理效率。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种通过分子层面的结构设计和组成调控，实现土壤调理智能控释的土壤调理剂的制备方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种土壤调理剂的制备方法，采用以下步骤：