[发明专利]一种提高土壤含水量的改良剂及其制备方法

说明书

本发明公开了一种提高土壤含水量的改良剂及其制备方法，涉及土壤改良剂领域，按照质量份包括以下原料：腐殖酸盐0.5～2份、秸秆3～5份、聚丙烯酸钾10‑20份、淀粉接枝丙烯酸盐共聚交联物3～18份、山梨醇7～15份、硝酸钙5份、水36～100份。本发明通过引入强极化能力的金属阳离子的超强静电屏蔽能力来降低土壤颗粒周围的电场，从而降低土粒之间的静电排斥和水合排斥力，并在此基础上利用高聚物巨大的分子引力来促进高土壤多级团聚体的形成、增加土壤孔隙的数量和土壤孔隙的稳定性，改变土壤的有效电荷量在土壤孔隙和稳定性，最终提高土壤水储量和土壤水的有效性。

技术领域

本发明涉及土壤改良剂领域，尤其是一种提高土壤含水量的改良剂及其制备方法。

背景技术

中国作为农业大国，却一直被干旱和土壤养分少这两个重大难题所制约。要使中国农业走上一条可持续发展的道路，水肥一体化是我国农业发展的方向，而且会带来巨大的社会效益和经济利益。

保水材料在农业上应用十分广泛，其中高吸水性树脂材料是一种含有大量羟基和羧基等强亲水性基团，并具有共聚交联结构、遇水吸水膨胀的高分子聚合复合物，能吸收自身重量上千倍的水分，且吸水后即使在加压情况下也难脱水。纯有机材料作为吸水保水剂，材料成本高、与土壤结合度差、容易板结、使用后生物降解性能差等，无法真正与土壤实现水肥的交换，效率较低。因此，目前这类材料主要用于生活用品等领域，其在农牧业、建筑业、环保产业、卫生、园艺等方面的应用受到极大限制。

发明内容

本发明的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供一种提高土壤含水量的改良剂及其制备方法，所获得的新型改良剂不仅其本身具有很强的吸水能力，而且该改良剂能够有效降低土壤颗粒周围的电场，从而降低土粒之间的静电排斥和水合排斥力，并在此基础上利用高聚物巨大的分子引力来促进土壤多级团聚体的形成、增加土壤孔隙的数量和土壤孔隙的稳定性，最终提高土壤水储量和土壤水的有效性。

本发明采用的技术方案如下：

一种提高土壤含水量的改良剂，其特征在于，按照质量份包括以下原料：腐殖酸盐0.5～2份、秸秆3～5份、聚丙烯酸钾10-20份、淀粉接枝丙烯酸盐共聚交联物3～18份、山梨醇7～15份、硝酸钙5份、水36～100份。

本发明创造性的发现，强极化能力的金属阳离子(具有3s3p外层轨道的离子)通过其强的静电屏蔽能力来降低土壤颗粒周围的电场，从而降低土粒之间的静电排斥和水合排斥力，并在此基础上利用高聚物巨大的分子引力来促进高土壤多级团聚体的形成、增加土壤孔隙的数量和土壤孔隙的稳定性，改变土壤的有效电荷量在土壤孔隙和稳定性，最终提高土壤水储量和土壤水的有效性。本技术采用的阳离子为K⁺和Ca²⁺离子。

进一步的，所述聚丙烯酰钾的分子质量为10×10⁶～10×10⁷。

进一步的，所述秸秆的制备方法，包括以下步骤：

①秸秆预处理：按照重量比，将粉碎后粒径≤1.2cm的农作物秸秆，在0.1～0.3MPa的高压灭菌锅中120～125℃恒温加热1.5～2.5h，水洗灭菌后的秸秆，直至秸秆成中性，干燥，待用；

②单菌株种子液的制备：分别配制枯草芽孢杆菌、假丝酵母菌、白腐真菌、黑曲霉菌的液体培养基，不同时间从各菌种固体斜面取一环菌苔，再分别接入液体培养基，在25～28℃下，以120r/min速率震荡培养，确保四种菌的对数生长后期处于同一时间，即得各单菌种子液；

③复合微生物菌剂的制备：将所述步骤②制备的单菌种子液按照体积比，枯草芽孢杆菌种子液:假丝酵母菌种子液:白腐真菌种子液:黑曲霉菌种子液＝2～4:0.5～1.5:0.5～1.5:0.5～1.5，混合，即得复合微生物菌剂；