[发明专利]一种改进的腐殖酸钙及其制备方法和应用

说明书

一种改进的腐殖酸钙及其制备方法和应用。本发明制备的腐殖酸钙产品，碳含量高，交换性钙的量高于一般市售腐殖酸钙；应用到酸性贫瘠土壤，可以明显消除酸性土壤铝毒障碍，提高土壤pH和盐基离子，提高土壤碱性/酸性磷酸酶活性比值，增加土壤微生物生物量，改善土壤肥力性状和生物功能。

技术领域

本发明属于农业领域，具体的是一种基于络合沉淀反应原理的腐殖酸钙及其制备方法和在改良酸性土壤中的应用。

背景技术

南方红壤地区雨热条件较丰富，不利于有机物质的持留，同时酸性红壤盐基离子少，pH低，交换性酸高，因此如何提高这一地区土壤的pH、减轻铝毒障碍，增加土壤有机质含量是一个急需解决的问题。腐殖质通过影响土壤物理、化学和生物性质而改善土壤肥力状况；腐殖酸作为生理活性物质还能促进植物生长。此前有报道采用石灰或石膏改良酸性土壤，一方面施用石灰可增加土壤pH，减少铝毒、铁毒，另一方面又可弥补酸性土壤中钙不足的缺点，补充供植物生长所需的钙离子。然而，单纯施用石灰容易增加土壤粘粒的分散性，使土壤发生板结，并且土壤中加入石灰会加速有机物的腐解，尤其是结构较简单的富里酸和胡敏酸的矿化，使得有机质的含量下降。此前有研究使用腐殖酸钙作为苏打盐碱土改良剂，并且腐殖酸钙的来源一般采用泥炭、风化煤或褐煤等原料和石灰直接混合。

发明内容

解决的技术问题：本发明提供一种改进的腐殖酸钙及其制备方法和应用，通过络合沉淀反应原理制备同时含有高浓度钙以及腐殖酸的复合物；产品应用后显著提高酸性土壤pH值，改善酸性土壤铝毒、铁毒障碍，缓解酸性土壤盐基饱和度低的现状，提高土壤碱性/酸性磷酸酶活性比值和微生物生物量，改善土壤生物功能。

技术方案：腐殖酸钙在改良亚热带酸化红壤中的应用。

上述腐殖酸钙为黑土腐殖酸钙(HSCaH)、草本泥炭腐殖酸钙(HSCaC)、木本泥炭腐殖酸钙(HSCaM)或风化煤腐殖酸钙(HSCaF)。

优选的，各腐殖酸钙使用量占改良土壤的质量比例分别为：黑土腐殖酸钙(HSCaH)为2.29％、草本泥炭腐殖酸钙(HSCaC)添加量为1.35％、木本泥炭腐殖酸钙(HSCaM)添加量为0.88％、风化煤腐殖酸钙(HSCaF)添加量为0.97％。

上述腐殖酸钙由以下方法制得：将黑土、草本泥炭、木本泥炭或风化煤与0.1molL^-1NaOH按1g:10mL的固液比混合，在氮气氛围下震荡4h，悬浊液在4000rpm转速下离心10min，再向上清液中加浓度为0.1mol L^-1的CaCl₂溶液，不同来源腐殖酸和氯化钙络合反应溶液中钙:碳摩尔比例范围为2.37:1～0.02:1。

优选的，来源于黑土的腐殖酸的最优钙：碳摩尔比例为0.47:1。

优选的，来源于草本泥炭或风化煤的腐殖酸的最优钙:碳摩尔比例为0.05:1。

优选的，来源于木本泥炭的腐殖酸的最优钙:碳摩尔比例为0.03:1。

上述应用中制备方法得到的腐殖酸钙。

腐殖酸钙以往用于苏打盐碱土的改良，酸性红壤和苏打盐碱土的土壤环境是明显不同的，酸性红壤由于富含铝离子，水解产生氢离子，氢离子与土壤固相发生反应，释放出铝离子，周而复始造成土壤氢离子浓度升高，土壤酸化，同时氢离子也替换出土壤胶体中的钾钠钙镁等盐基离子，造成盐基离子淋失。添加腐殖酸钙至酸性红壤后，钙离子替换出土壤中的铝离子，铝离子进入土壤溶液被水淋走，因此能显著降低土壤酸性。改良原理上，苏打土改良是利用去除土壤中的钠离子，同时腐殖酸中和一定的碱性；而酸性红壤改良是去除土壤中的铝离子，减轻铝的水解循环致酸过程，同时腐殖酸的添加增加土壤养分含量。特别是黑土来源腐殖酸结构较复杂，结合位点多，因此可以结合更多的钙，施入土壤后显著缓解土壤酸化，增加土壤速效氮养分。