本發(fā)明屬于肥料技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種以磷礦尾礦作為主要原料的土壤調(diào)理劑和制備方法以及該土壤調(diào)理劑在作物中的應(yīng)用。
背景技術(shù)：
中國南方土壤普遍程酸性狀態(tài)，尤其是這些年來一直使用大量酸性化肥，已使用土壤的酸性超出了大部分作物喜好偏弱酸的范圍，甚至部分土壤達(dá)到了強(qiáng)酸的情況，對作物產(chǎn)生了很大的不良影響，同時，酸性土壤微生物生態(tài)平衡失調(diào)，其所含的有害微生物相對于偏中性土壤要高很多，農(nóng)戶在這些酸性土壤上搞種植生產(chǎn)，農(nóng)藥往往用得相對也多，包括作物根部病害的治理。
磷元素是植物需要的大量元素之一，磷礦是不可再生的礦產(chǎn)資源，當(dāng)今，磷礦資源日漸枯竭已成為世界性的問題。中國磷礦儲量占世界第二位(僅次于摩洛哥)，但與世界有關(guān)國家相比，在礦石質(zhì)量、可選性和磷礦石開采等方面都有較大的差距，可供加工利用的磷礦石的基礎(chǔ)儲量相對較低，只有40.54億噸，中、低品位礦多，其中P2O5，質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于30％的富礦僅為11.08億噸。中國磷礦石P2O5，平均質(zhì)量分?jǐn)?shù)為17％左右。磷礦開采和生產(chǎn)磷精礦的同時，會產(chǎn)生大量的尾礦砂。
怎樣在礦產(chǎn)資源開采過程中對共生、伴生礦進(jìn)行綜合開發(fā)與合理利用，推進(jìn)資源綜合利用產(chǎn)業(yè)化，提高資源利用效率，一直是當(dāng)前我國亟需解決的突出問題。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，首先提供了一種包含有磷礦尾 礦的酸性土壤用調(diào)理劑，可有效利用礦產(chǎn)資源，改善土壤性狀，減少肥料施用量。
本發(fā)明提供的一種土壤調(diào)理劑，包括下述重量份的原料：活化的磷礦尾礦粉60～90份、鈣鎂磷肥10～20份、微量元素0.1-1.0份、氨基酸1～10份、有機(jī)質(zhì)1-10份。
優(yōu)選地，所述磷礦尾礦包含磷酸鹽50-60％、白云石10-15％和硅酸鹽25-30％。
優(yōu)選地，所述微量元素為鐵、鋅或硼中的至少一種。
優(yōu)選地，所述有機(jī)質(zhì)為腐殖酸類物質(zhì)，其有效成分為30-50％。
本發(fā)明還提供了上述土壤調(diào)理劑的制備方法，包括下述步驟：
磷礦尾礦粉活化：取一定量的磷礦尾礦粉和有機(jī)助劑，按比例混合攪拌均勻，然后將混合物料邊加熱、邊分散一段時間，形成活化的磷礦尾礦粉；
篩分：將活化的磷礦尾礦粉篩分細(xì)化；
混合：按重量份將磷礦尾礦粉、鈣鎂磷肥顆粒、氨基酸液、有機(jī)質(zhì)以及微量元素混合，使水分含量在5％以下，即得所述土壤調(diào)理劑成品。
優(yōu)選地，篩分細(xì)化后的磷礦尾礦粉細(xì)度為80-150目。
優(yōu)選地，所述有機(jī)助劑為草酸或/和酒石酸，為5-10％。
優(yōu)選地，所述磷礦尾礦份和有機(jī)助劑混合物料加熱溫度為600-1000℃，時間1-2小時。
本發(fā)明還提供了上述土壤調(diào)理劑在作物肥料中的應(yīng)用。
本發(fā)明相對于現(xiàn)有技術(shù)具有下述技術(shù)效果：
1)本發(fā)明土壤調(diào)理劑充分利用了我國大量存在的磷礦尾礦，可有效節(jié)約磷礦資源，制備時采用有機(jī)助劑催化加熱處理，可使磷礦尾礦中的有益元素充分活化，提高土壤調(diào)理劑中鈣、鎂、磷、硅、鐵等有效成分的含量，從而可提高土壤調(diào)理劑利用率；
2)本發(fā)明土壤調(diào)理劑生產(chǎn)原材料是由天然礦物質(zhì)組成，含有鈣、鎂等天然 礦質(zhì)元素，同時佐以鈣鎂磷肥、氨基酸、有機(jī)質(zhì)及微量元素，具有調(diào)理和改善作物生長的機(jī)制，能增加作物的抗逆性，從而使作物具有較強(qiáng)的抗病蟲害能力，可減少施藥次數(shù)，還具有抗倒伏、抗干旱、抗寒冷的能力；
3)本發(fā)明土壤調(diào)理劑用于作物生長過程中，能調(diào)節(jié)土壤酸堿度，改良土壤結(jié)構(gòu)，改善土壤理化學(xué)性質(zhì)和生物化學(xué)性質(zhì)，提高肥料有效利用率，減少肥料使用量，減輕肥料施用對環(huán)境的污染，符合環(huán)保需要。
具體實施方式
為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合實施例，對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
本發(fā)明提供了一種土壤調(diào)理劑，包括下述重量份的原料：活化的磷礦尾礦粉60～90份、鈣鎂磷肥10～20份、微量元素0.1-1.0份、氨基酸1～10份、有機(jī)質(zhì)1-10份。
上述組分中，磷礦尾礦主要成分包括：磷酸鹽55％、白云石12％和硅酸鹽28％，鐵和鋁等化合物含量比較少，重金屬含量低?；罨幚砗罂梢曰厥樟椎V尾礦中富含的多種營養(yǎng)的礦物質(zhì)元素，特別是鈣和鎂，可提高磷礦尾礦中鈣、鎂有效成分的轉(zhuǎn)化率，使尾礦中的礦物質(zhì)元素鈣、鎂等元素整體活化為能被植物吸收的有效營養(yǎng)。
上述組分中，鈣鎂磷肥主要成分包括Ca3(PO4)2、CaSiO3、MgSiO3，是一種多元素復(fù)合肥料，水溶液呈堿性，可改良酸性土壤，調(diào)整土壤PH；可在一定程度補(bǔ)充土壤中的硅元素、補(bǔ)充鈣鎂中量元素，促進(jìn)作物纖維組織的生長，使植物能夠緩慢吸收所需養(yǎng)分，同時使植物有較好的防止倒伏和病蟲害的能力，廣泛地適用于各種作物和缺磷的酸性土壤。
上述組分中，氨基酸主要來源于微生物、動植物及其代謝產(chǎn)物，有機(jī)質(zhì)含量約15％-20％，它們既是作物的有機(jī)碳源和氮源，同時又能起到細(xì)胞間礦質(zhì)元 素的協(xié)同運(yùn)輸功能，可以直接提升土壤微生物活性、促進(jìn)作物根系生長；而且還能改善氮素在植物體內(nèi)的儲存形態(tài)。所述氨基酸能促進(jìn)根系生長，壯苗、健株、增強(qiáng)葉片的光合功能及作物的抗逆能力和抗病蟲害能力，氨基酸還可以作為螯合劑，整合微量元素，對多種作物均有較顯著的增產(chǎn)、增質(zhì)效果，同時還可以減少化肥和化學(xué)農(nóng)藥的用量，保護(hù)生態(tài)環(huán)境。
上述組分中，所述有機(jī)質(zhì)為腐殖酸，其有效成分為30-50％。腐殖酸具有巨大的吸收代換能力和緩沖能力，對土壤的物理化學(xué)性質(zhì)有明顯的影響，可顯著提高土壤的保肥保水能力，從而改善作物的生態(tài)環(huán)境。同時，由于腐殖酸能吸附交換活化土壤中很多礦質(zhì)元素，如磷、鉀、鈣、鎂等，使這些元素的有效性大大增加，從而改善了作物的營養(yǎng)條件。腐殖酸中含有多種官能團(tuán),作為生理活性物質(zhì),對作物的生長發(fā)育及體內(nèi)生理代謝有刺激作用,可增加作物吸收水份和養(yǎng)份的能力。腐殖酸還具有增效劑的作用，可減輕化肥對土壤理化性狀產(chǎn)生的不良影響，對改善作物品質(zhì)有著良好效果。腐殖酸可以發(fā)揮緩沖作用，降低作物生長的不良影響，具有抗逆性能，腐殖酸對增強(qiáng)土壤抗病能力、防治病蟲害有著獨(dú)特的效果,因而大大減少病害，與農(nóng)藥配合施用具有抑菌抗病作用。
上述組分中，所述微量元素為鋅、硼或鐵中的至少一種。其中所述鋅元素可選用七水硫酸鋅、氯化鋅或氧化鋅，優(yōu)選七水硫酸鋅。鋅作為補(bǔ)充作物鋅的微量元素，可增強(qiáng)作物的光合作用和呼吸作用，激發(fā)細(xì)胞活力，促進(jìn)作物體內(nèi)碳水化合物的合成和運(yùn)轉(zhuǎn)，增加葉綠素和生長素的合成，促進(jìn)作物對氮磷鉀等營養(yǎng)元素的吸收，提高作物耐寒、耐旱、抗鹽堿、抗病、抗逆能力，還可以用于防止作物的病害。所述硼元素可選用硼砂或硼酸，硼作用于作物的花、葉、莖、根、果實中，可改變植物激素活性，促進(jìn)營養(yǎng)生長和生殖生長。硼能增強(qiáng)細(xì)胞壁對水分的控制，從而增強(qiáng)植物的抗寒和抗病能力。硼和鋅組合可調(diào)節(jié)作物的營養(yǎng)平衡，改善作物環(huán)境生態(tài)關(guān)系，提高作物產(chǎn)量和品質(zhì)。所述鐵元素可選用硫酸亞鐵、硫酸亞鐵銨、硝酸鐵、硫酸鐵。鐵元素是葉綠素形成不可缺少的，直接或間接參與葉綠體蛋白質(zhì)的形成，可促進(jìn)氮素代謝，增強(qiáng)作物抗病力。
本發(fā)明通過磷礦尾礦的活化處理和與其它原材料混配得到的土壤調(diào)理劑，各組分相互輔佐、協(xié)同作用，可有效緩解以下問題：大量施用單質(zhì)化學(xué)肥料、連作等不合理耕作因素的影響，加劇的土壤鈣、鎂等鹽基離子的流失，土壤鹽基飽和度降低，從而引起土壤的過度酸化，造成土壤板結(jié)、有益微生物損失和有機(jī)質(zhì)減少等問題。還可提高土壤pH值；增加土壤中鈣、鎂、磷、鋅、硼等營養(yǎng)元素；增加土壤有機(jī)質(zhì)含量，改善土壤理化性質(zhì)；提高作物抗逆(病、蟲、旱等)能力，降低重金屬毒害。本發(fā)明充分利用了我國大量存在的磷礦尾礦，可提高磷礦石的磷轉(zhuǎn)化率，使中低品位磷礦中的有益元素得到有效利用，體現(xiàn)了資源的高效利用，有效降低了產(chǎn)品材料成本，是一種值得推廣的生態(tài)功能性土壤調(diào)理劑。
本發(fā)明還提供了上述土壤調(diào)理劑制備方法，包括下述步驟：
1)磷礦尾礦粉活化：取磷礦尾礦粉85％-95％，加入有機(jī)助劑5-10％，有機(jī)助劑可為草酸或/和酒石酸，兩者混合攪拌均勻后，將混合物料投入熱風(fēng)干燥設(shè)備加熱，加熱溫度為600-1000℃，使混合物料與并流(逆流)的熱空氣充分接觸，同時均勻分散1-2小時，形成活化的磷礦尾礦粉。
該步驟中，有機(jī)助劑草酸或/和酒石酸可與鐵、鋁、鈣等形成螯合物，同時輔佐以加熱催化，從而通過離子交換和還原作用，抑制沉淀或者以有機(jī)磷的形式存在，增加磷、鈣、鎂的有效性。如此，不僅將資源變廢為寶，而且提高了肥料的利用率。
2)篩分：將步驟1)活化的磷礦尾礦粉篩分細(xì)化，使其細(xì)度到達(dá)80-150目，便于產(chǎn)品成型；
3)混合：將活化的磷礦尾礦粉60～90份、鈣鎂磷肥10～20份、微量元素0.1-1.0份、氨基酸1～10份、有機(jī)質(zhì)1-10份混合，使水分含量在5％以下，即得所述土壤調(diào)理劑成品。
將上述制備的土壤調(diào)理劑施用于農(nóng)作物土壤中，其有效鎂大于90％，有效鈣大于90％，有效磷大于80％。
實施例一：
1)制備活化磷礦粉：取磷礦尾礦份75份、酒石酸5份一起混合攪拌均勻，然后將混合物料加入熱風(fēng)干燥設(shè)備內(nèi)，加熱至800度的溫度，在熱風(fēng)干燥設(shè)備筒內(nèi)均勻分布的抄板器翻動下，使上述混合料在熱風(fēng)干燥設(shè)備內(nèi)均勻分布與分散，并與并流(逆流)的熱空氣充分接觸，1.5個小時后，形成活化磷礦粉；
2)篩分：將上述步驟1)活化磷礦物料進(jìn)行篩分，使細(xì)度到達(dá)120目；
3)混合：取步驟2)活化磷礦尾礦粉70份，然后加入鈣鎂磷肥14.5份，氨基酸5份，腐殖酸10份，七水硫酸鋅0.3份、硼砂0.2份，混合均勻，使水分含量在5％以下，即得肥料成品。
將本實施例制得的土壤調(diào)理劑應(yīng)用于葉菜種植中，可增加產(chǎn)量約12-15％。
實施例2：
1)制備活化磷礦粉：取磷礦尾礦粉80份和草酸8份，一起混合攪拌均勻，然后將混合物料加入熱風(fēng)干燥設(shè)備內(nèi)，加熱至1000度的溫度，在熱風(fēng)干燥設(shè)備筒內(nèi)均勻分布的抄板器翻動下，使上述混合料在熱風(fēng)干燥設(shè)備內(nèi)均勻分布與分散，并與并流(逆流)的熱空氣充分接觸，1個小時后，形成活化磷礦粉；
2)篩分：將上述步驟1)活化磷礦物料進(jìn)行篩分，使細(xì)度到達(dá)150目；
3)混合：將活化磷礦尾礦80份，鈣鎂磷肥10.2份，氨基酸5份，腐殖酸4份，氯化鋅0.3份，硼酸0.3份，硫酸亞鐵0.2份混合均勻；使水分含量在5％以下，即得肥料成品。
將本實施例制得的土壤調(diào)理劑應(yīng)用于果菜種植中，可增加產(chǎn)量約12-15％。
實施例3：
1)制備活化磷礦粉：取磷礦尾礦粉85份和酒石酸6份，一起混合攪拌均勻，然后將混合物料加入熱風(fēng)干燥設(shè)備內(nèi)，加熱至600度的溫度，在熱風(fēng)干燥設(shè)備筒內(nèi)均勻分布的抄板器翻動下，使上述混合料在熱風(fēng)干燥設(shè)備內(nèi)均勻分布與分散，并與并流(逆流)的熱空氣充分接觸，2個小時后，形成活化磷礦粉；
2)篩分：將上述步驟1)活化磷礦物料進(jìn)行篩分，使細(xì)度到達(dá)100目；
3)混合：取步驟2)活化磷礦尾礦85份，然后加入鈣鎂磷肥15份，氨基酸5份，有機(jī)質(zhì)5份，七水硫酸鋅0.3份，硼砂0.1份，硫酸亞鐵銨0.1份混合均勻；使水分含量在5％以下，即得肥料成品。
將本實施例制得的土壤調(diào)理劑應(yīng)用于水稻種植中，可增加產(chǎn)量約10-15％。
綜上所述，本發(fā)明上述實施例僅為本發(fā)明較佳的實施例，并不能以此局限本發(fā)明，在不脫離本發(fā)明精髓的條件下，本領(lǐng)域技術(shù)人員所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，都屬本發(fā)明的保護(hù)范圍。