[发明专利]一种改良重金属污染土壤的包膜肥料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于农业生产领域，更具体地，涉及一种改良重金属污染土壤的包膜肥料及其制备方法。

背景技术

化肥在农业生产中起着重要的作用，发展中国家粮食增产50％来自于化肥的作用。但是化肥的当季利用率低(目前我国当季氮肥利用率仅为20％～35％，磷肥的利用率为10％～20％，钾肥的利用率为30％～60％)，远低于世界发达国家利用水平。调查表明我国耕地土壤的点位超标率为19.4％，一些污染严重的土壤已经无法耕种。

2014年，环保部和国土资源部联合公布了《全国土壤污染状况调查公报》，调查公报显示全国土壤总点位超标率为16.1％，其中耕地土壤点位超标率更高达到了19.4％，从污染物超标情况看，镉、汞、砷、铜、铅、铬、锌、镍8种金属污染物点位超标率分别为7％、1.6％、2.7％、2.1％、1.5％、1.1％、0.9％、4.8％。土壤中的重金属不仅在作物系统中迁移影响作物的生理化和生长发育而且你能够随着食物链迁移到人体内危害人体健康。一些重金属污染严重的土壤无法再种植农作物，如何处理这些被重金属污染的土壤，如何降低重金属在植物体内的积累量，将是重金属污染土壤再利用面临的重要问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种既能满足缓控释肥的要求，又能够减少土壤中有效态的重金属的含量进而减少重金属对生态系统造成的污染的包膜肥料。

为实现上述目的，本发明的第一方面提供一种改良重金属污染土壤的包膜肥料的制备方法，该制备方法包括以下步骤：

(1)预热肥料颗粒；

(2)将磷酸镁铵、油脂混合搅拌，得到包膜匀浆；

(3)将包膜匀浆均匀喷涂至步骤(1)中预热后的肥料颗粒的表面；

(4)将生物炭粉末与蚯蚓粪粉末混匀后包裹在步骤(3)所得产物上，冷却、干燥后制得所述包膜肥料。

作为本发明优选的实施方式，肥料颗粒的粒径优选为2-4mm。

本发明中，所述磷酸镁铵、油脂的重量比优选为6-8：13-17。

本发明中，所述磷酸镁铵、生物炭粉末、蚯蚓粪粉末的粒径≤200目。

优选地，所述油脂优选为大豆油、花生油、菜籽油、棉花籽油和棕榈油中的至少一种。

优选地，包膜匀浆与肥料颗粒的重量比为3-5∶20。

优选地，生物炭粉末与蚯蚓粪粉末的重量比为3-4∶5-7；生物炭粉末与蚯蚓粪粉末的总重量与肥料颗粒的重量比为1∶1.5-5。

本发明中，生物炭优选为农作物秸秆、树木枯枝和/或树叶在500-1000℃的无氧条件下热解得到的生物炭。

作为本发明优选的实施方式，步骤(1)中，预热温度优选为70-85℃；步骤(2)中，搅拌温度优选为100-150℃，搅拌时间优选为1-2h；步骤(3)中，喷涂温度优选为70-85℃。

本发明的第二方面提供由所述制备方法制得的包膜肥料。

本发明的优点和积极效果：

(1)本发明通过在肥料表面包裹一层成膜材料，既能够钝化土壤中有效态的重金属，减少重金属对生态系统造成的污染，又能够延缓肥料的养肥释放周期。所制备的包膜肥满足国家对有关包膜肥料的要求，施入土壤后，在化学和生物因素的作用下，肥料逐渐分解，养分缓慢释放，能够满足作物整个生长期对养分的需求。

(2)本发明采用的蚯蚓粪表面积大，且增加了土壤的孔隙度，吸附能力较强，因此可以较大程度地吸附重金属，同时蚯蚓粪中含有酚羟基、羧基、羰基、氨基等多种官能团，这些基团能够与土壤中重金属发生络合反应，从而改变重金属的活性，降低有效态的金属含量。生物炭均结构疏松多孔，表面积大，能够吸附重金属，减少土壤中有效态的重金属的含量。同时在外层包裹生物炭和蚯蚓粪能够有效地减小油脂包膜肥料的黏度，提高膜的抗冲击性。蚯蚓粪因有很大的表面积和胶体网状特性，使得许多有益微生物得以生存，通过有益微生物的生命活动，固定转化空气中不能利用的分子态氮为化合态氮，解析不能利用的化合态磷和钾为可利用的整合态的磷和钾，并可解析10多种微量元素能够为植物生长提供多种营养元素。

本发明的其它特征和优点将在随后具体实施方式部分予以详细说明。

具体实施方式

下面将更详细地描述本发明的优选实施方式。虽然以下描述了本发明的优选实施方式，然而应该理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了使本发明更加透彻和完整，并且能够将本发明的范围完整地传达给本领域的技术人员。

实施例1：