一种具有重金属钝化功能的肥料及其应用的制作方法

本发明属于肥料，具体涉及一种具有重金属钝化功能的肥料及其应用。

背景技术：

1、重金属是指密度大于4g/cm3的金属，在自然界中多以化合物形式存在，随着人类对重金属的开采、冶炼、加工及商业制造，使不少重金属如铅、镉、汞等进入大气、水体或土壤中，造成严重的重金属污染。土壤是农作物生长的重要基础，农作物长期生长在高浓度重金属土壤中，其正常生长会受到重金属的影响，而且重金属会在农作物中得到富集，使农作物本身成为重金属污染源。

2、重金属污染与其它污染不同，重金属本身很难被降解，很难从土壤中完全除去，因此土壤重金属污染的治理难度较大。目前解决农作物重金属污染的措施主要是针对受重金属污染的土壤的处理，例如采用农业生态工程措施，在受到重金属污染的土壤上繁殖特殊的植物和微生物，通过这些特殊的植物和微生物吸走或降解土壤中的重金属，从而达到净化土壤的目的，但是这种方法处理时间长、见效慢，会让处理的土壤在较长时间内无法进行农作物的种植，土壤的利用价值受到影响。有人提出采用物理、物理化学原理治理重金属污染土壤，如隔离法、清洗法、热处理、电化法等，能够快速、彻底、稳定的解决土壤重金属污染问题，但是这种方法一次性投入高，而且无投资回报，很难在日常作业中推广应用。

技术实现思路

1、针对上述现有技术，本发明提供一种具有重金属钝化功能的肥料及其应用，以解决土壤中重金属容易向农作物内聚集的技术问题。

2、为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是，提供一种具有重金属钝化功能的肥料，包括以下质量份的组分：

3、硅酸钠10～20份，粉煤灰5～15份，腐熟肥20～30份，磷肥5～10份和壳聚糖3～6份；腐熟肥经过以下步骤制得：

4、s1：将稻谷壳、竹粉和紫花苜蓿混合，然后向混合物中喷洒枯草芽孢杆菌菌液和em菌剂溶液，并调节混合物的含水量为50～60％，然后建堆发酵7～10天；

5、s2：翻堆，并向翻堆后的物料中喷洒糖蜜溶液，拌匀后建堆，继续发酵10～15天，即得。

6、在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

7、进一步，具有重金属钝化功能的肥料包括以下质量份的组分：

8、硅酸钠15份，粉煤灰10份，腐熟肥25份，磷肥8份和壳聚糖5份。

9、本发明采取上述技术方案的有益效果是：

10、本发明的具有重金属钝化功能的肥料中添加有粉煤灰，粉煤灰中含有丰富的微量元素和矿物质，如钾、钙、镁、硅等，这些元素对农作物的生长和发育起着重要作用，可以提供多种营养元素，丰富土壤养分，促进农作物的健康生长；而且，粉煤灰可以减少土壤的密实性和黏性，改善土壤的通透性，增加土壤的孔隙度，有利于水分和氧气的渗透和根系的生长。另外，粉煤灰具有较强的吸附能力，可以对土壤中的重金属离子形成有效吸附，减少其在环境中的活性和生物可利用性，同时，粉煤灰还可以形成一层覆盖在重金属表面的薄膜，阻断重金属与环境介质的接触，减少其溶解和释放，从而达到钝化重金属的效果。

11、本发明的具有重金属钝化功能的肥料中还添加有腐熟肥，腐熟肥由稻谷壳、竹粉和紫花苜蓿制备得到，其中，稻谷壳和竹粉具有较高含量的硅，最终所得腐熟肥中硅含量较高，与硅酸钠共同作用，可以增强植物的耐逆性，如抗病虫害、抗盐碱胁迫、抗干旱和抗逆寒等。并且，硅可以与土壤中的重金属形成稳定的络合物，减少重金属的溶解和复合态，从而降低重金属的生物有效性，使土壤中的重金属更难被农作物吸收。而紫花苜蓿不仅能够调节腐熟肥的c/n比，而且，紫花苜蓿富含蛋白质、氨基酸和多种维生素、矿物质，能够作为优质的有机肥料供应丰富的营养元素，同时，紫花苜蓿腐熟物中的有机质和表面功能基团可以吸附土壤中的重金属离子，通过吸附作用，紫花苜蓿腐熟物可以有效地降低土壤中重金属的浓度和生物有效性。即本发明中的腐熟肥不仅可以提升土壤中有机质的含量，而且能够有效钝化土壤中的重金属，使其难以被农作物吸收。

12、本发明的具有重金属钝化功能的肥料中还添加有磷肥，磷肥不仅可以补充土壤中的p元素，而且磷肥中的磷酸根离子(po43-)可以与重金属离子反应形成难溶性盐，从而减少重金属的可溶性和生物有效性；同时，磷肥中的磷酸根离子可以与土壤中的重金属离子竞争吸附位点，降低重金属的吸附和复合能力，磷酸根离子的存在可以阻止重金属离子与土壤胶体表面的吸附作用，从而减少重金属的生物利用和毒害作用；再者，磷肥在施用后常常导致土壤ph升高，较高的土壤ph有助于重金属形成难溶盐，减少其毒性。

13、本发明的具有重金属钝化功能的肥料中还添加有壳聚糖，壳聚糖可作为一种天然的植物生长调节物质，能够促进植物的生长和发育，提高植物的光合作用效率，从而增加植物的产量和品质；而且，壳聚糖可作为一种碳源和能量源，为腐熟肥和土壤中的有益微生物提供养料，促进有益微生物的繁殖和活动；另外，壳聚糖中的氨基和羟基基团可以与土壤中的重金属离子形成络合物，使重金属离子的活性和生物毒性降低，并且，壳聚糖可以形成一层坚韧的薄膜覆盖在土壤颗粒和根系表面，阻止重金属的渗透和吸附，这样可以减少重金属进入植物根系和土壤中微生物的吸收和生物有效性。

14、本发明通过对硅酸钠、粉煤灰、腐熟肥、磷肥和壳聚糖进行合理配比，不仅可以提升土壤的肥力，而且能够有效钝化土壤中的重金属，使其难以向种植的农作物中富集，从而使农作物中的重金属含量得以降低。

15、进一步，粉煤灰的粒径为50～80μm，其sio2的含量不低于50％。

16、进一步，磷肥为磷酸二铵、过磷酸钙或海鸟粪。

17、进一步，稻谷壳、竹粉和紫花苜蓿的质量之比50～60:5～10:20～40。

18、进一步，枯草芽孢杆菌菌液中活菌数大于1*109个/ml，em菌剂溶液的浓度为2g/ml；枯草芽孢杆菌菌液和em菌剂溶液与稻谷壳的用量之比为3～5ml:5～10ml:10g。

19、进一步，糖蜜溶液的浓度为1g/ml，糖蜜溶液与枯草芽孢杆菌菌液的体积比为1～3:1。

20、进一步，s1中发酵时间为8天，s2中发酵时间为14天。

21、本发明还公开了上述具有重金属钝化功能的肥料在降低农作物中重金属含量中的应用。

22、进一步，具有重金属钝化功能的肥料作为农作物的底肥，其用量为800～1200kg/亩。

23、本发明的有益效果是：本发明中的具有重金属钝化功能的肥料包含多种组分，这些组分共同作用，可以显著提升土壤的肥力，能够对农作物提供充足的营养。并且，具有重金属钝化功能的肥料具有较高的硅含量，在提供营养成分的同时可以增强植物的耐逆性，如抗病虫害、抗盐碱胁迫、抗干旱和抗逆寒等；同时，肥料中的硅可以与土壤中的重金属形成稳定的络合物，减少重金属的溶解和复合态，从而降低重金属的生物有效性，使土壤中的重金属更难被农作物吸收。

技术特征：

1.一种具有重金属钝化功能的肥料，其特征在于，包括以下质量份的组分：

2.根据权利要求1所述的具有重金属钝化功能的肥料，其特征在于，包括以下质量份的组分：

3.根据权利要求1或2所述的具有重金属钝化功能的肥料，其特征在于：所述粉煤灰的粒径为50～80μm，其sio2的含量不低于50％。

4.根据权利要求1所述的具有重金属钝化功能的肥料，其特征在于：所述磷肥为磷酸二铵、过磷酸钙或海鸟粪。

5.根据权利要求1所述的具有重金属钝化功能的肥料，其特征在于：所述稻谷壳、竹粉和紫花苜蓿的质量之比50～60:5～10:20～40。

6.根据权利要求5所述的具有重金属钝化功能的肥料，其特征在于：所述枯草芽孢杆菌菌液中活菌数大于1*109个/ml，所述em菌剂溶液的浓度为2g/ml；所述枯草芽孢杆菌菌液和em菌剂溶液与稻谷壳的用量之比为3～5ml:5～10ml:10g。

7.根据权利要求6所述的具有重金属钝化功能的肥料，其特征在于：所述糖蜜溶液的浓度为1g/ml，所述糖蜜溶液与枯草芽孢杆菌菌液的体积比为1～3:1。

8.根据权利要求1所述的具有重金属钝化功能的肥料，其特征在于：s1中发酵时间为8天，s2中发酵时间为14天。

9.权利要求1～8任一项所述的具有重金属钝化功能的肥料在降低农作物中重金属含量中的应用。

10.根据权利要求9所述的应用，其特征在于：所述具有重金属钝化功能的肥料作为农作物的底肥，其用量为800～1200kg/亩。

技术总结本发明公开了一种具有重金属钝化功能的肥料及其应用，属于肥料技术领域。具有重金属钝化功能的肥料包括硅酸钠、粉煤灰、腐熟肥、磷肥和壳聚糖等组分，其中腐熟肥以谷壳、竹粉和紫花苜蓿为原料制得。本发明中的具有重金属钝化功能的肥料包含多种组分，这些组分共同作用，可以显著提升土壤的肥力，能够对农作物提供充足的营养。并且，具有重金属钝化功能的肥料具有较高的硅含量，在提供营养成分的同时可以增强植物的耐逆性，如抗病虫害、抗盐碱胁迫、抗干旱和抗逆寒等；同时，肥料中的硅可以与土壤中的重金属形成稳定的络合物，减少重金属的溶解和复合态，从而降低重金属的生物有效性，使土壤中的重金属更难被农作物吸收。技术研发人员：陈柯,范青林,刘国军,万述军,刘元秀受保护的技术使用者：成都市四友生物科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/5/29