一种煤矸石土壤改良剂及制备方法和应用

本发明涉及土壤改良剂，尤其涉及一种煤矸石土壤改良剂及制备方法和应用。

背景技术：

1、目前，农业生产上普遍存在耕地肥力下降问题，成为农作物生长需求的主要障碍。充分利用各种富含有机质和养分的工农业废弃物改良土壤，不仅对农业生产具有重要意义，也可以减轻废弃物对环境带来的污染负荷。目前，贫瘠土壤的改良技术的开发正逐渐受到广泛的关注。

2、煤矸石是煤炭开采和加工过程中产生的废弃物，是目前排放量最大的工业固体废弃物之一。随着采矿业的不断发展，国内煤矸石每年还在以煤炭产量的10％～15％增加，目前累计堆存量已达50亿吨以上。煤矸石堆积不仅会对环境造成污染，而且会占用大面积的土地，并容易诱发堆体滑坡等地质灾害，造成严重的生态环境破坏，给人民的生命财产安全带来重大损失。因此，对煤矸石进行减量化处置和资源化利用十分有必要。

技术实现思路

1、为解决上述技术问题，本发明提供一种煤矸石土壤改良剂及制备方法和应用，目的在于通过以煤矸石等价廉易得且配方简明的工农业固废为原料，作为升贫瘠土壤养分的土壤改良剂，来对贫瘠土壤养分起到明显改善作用

2、本发明提供的煤矸石土壤改良剂，主要组分包括：煤矸石粉碎物、玉米秸秆粉碎物、畜禽粪便、复合微生物菌剂、高分子吸水保水颗粒，煤矸石粉碎物、玉米秸秆粉碎物、畜禽粪便、高分子吸水保水颗粒和复合微生物菌剂比例为50：20：5：3：1，添加到土壤中的重量比为5g/kg。

3、进一步地，所述煤矸石粉碎物为过20目筛粉状。

4、进一步地，所述玉米秸秆粉碎物为过20目筛粉状。

5、进一步地，所述畜禽粪便发酵物为鸡粪经腐熟发酵，高温灭菌制成的有机鸡粪肥。

6、进一步地，所述高分子吸水保水颗粒为聚丙烯酰胺，粒径为60～80目。

7、进一步地，所用复合微生物菌剂为巨大芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌和枯草芽孢杆菌的混合物，其中，复合菌剂由每种菌的有效活菌浓度为3.6×107cfu/ml的巨大芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌和枯草芽孢杆菌，按照1:1:1的体积比混合组成。

8、本发明还提供一种煤矸石土壤改良剂制备方法，所述方法用于制备上述的煤矸石土壤改良剂，所述方法包括如下步骤：

9、第一步，根据施用地为煤矿塌陷区回填农用土地，选取该地区大量存在的固废煤矸石、玉米秸秆、鸡粪进行处理，作为土壤改良剂主要成分；

10、第二步，将煤矸石和玉米秸秆进行粉碎，粒径为20目；将畜禽粪便进行发酵制成有机肥料；

11、第三步，将煤矸石粉碎物、玉米秸秆粉碎物、鸡粪肥、高分子吸水保水颗粒和复合微生物菌剂按照重量比为50：20：5：3：1的比例掺混均匀；

12、第四步，将第三步配制的改良剂按照5g/kg的比例添加到土壤中。

13、本发明还提供了一种煤矸石土壤改良剂的应用，应用于贫瘠土壤养分的提升，所述应用包括：将第三步所述的土壤改良剂用于煤矿塌陷区回填土地、盐碱地等地的生态修复中，所述土壤改良剂用量为500kg/亩。

14、与相关技术相比较，本发明提供的煤矸石土壤改良剂及制备方法和应用具有如下有益效果：

15、本发明提供一种煤矸石土壤改良剂及制备方法和应用：

16、1、本发明以采煤副产物煤矸石作为改良剂主要材料，可为解决当前煤矸石储存量大，利用效果差等问题提供途径；

17、2、本发明同时将玉米秸秆及畜禽粪便等农业固体废弃物作为改良剂主要材料，材料具有价廉易得，加工制作工艺简单等优势，当前，我国每年会产生大量的农业固体废弃物，有着较大的处理需求，本发明的推广可促进农业固废的处理及再利用；

18、3、本发明使用的复合微生物菌剂由巨大芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌和枯草芽孢杆菌组成，于矿区土壤、植物中广泛分布，可以有效促进煤矸石粉进行发酵活化，促进植物生长，改善土壤理化性质，复合微生物菌剂之间各菌种可发挥协同作用，延长作用效果持续时间，实现土壤的长效增持修复；

19、4、本发明所配制的土壤改良剂，针对煤矿塌陷区回填土壤养分低，土壤盐分含量偏高，土壤结构性差，保水性差等特点进行改良，在施用所述改良剂后，土壤养分含量提升，土壤团聚体含量增加，作物生长情况明显改善，实现了贫瘠土壤的养分提升；

20、5、本发明所配制土壤改良剂工艺配方简单，所用材料价廉易得，绿色环保，利于大规模推广使用。

技术特征：

1.一种煤矸石土壤改良剂，其特征在于，主要组分包括：煤矸石粉碎物、玉米秸秆粉碎物、畜禽粪便、复合微生物菌剂、高分子吸水保水颗粒，煤矸石粉碎物、玉米秸秆粉碎物、畜禽粪便、高分子吸水保水颗粒和复合微生物菌剂比例为50：20：5：3：1，添加到土壤中的重量比为5g/kg。

2.根据权利要求1所述的煤矸石土壤改良剂，其特征在于，所述煤矸石粉碎物为过20目筛粉状。

3.根据权利要求1所述的煤矸石土壤改良剂，其特征在于，所述玉米秸秆粉碎物为过20目筛粉状。

4.根据权利要求1所述的煤矸石土壤改良剂，其特征在于，所述畜禽粪便发酵物为鸡粪经腐熟发酵，高温灭菌制成的有机鸡粪肥。

5.根据权利要求1所述的煤矸石土壤改良剂，其特征在于，所述高分子吸水保水颗粒为聚丙烯酰胺，粒径为60～80目。

6.根据权利要求1所述的煤矸石土壤改良剂，其特征在于，所用复合微生物菌剂为巨大芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌和枯草芽孢杆菌的混合物，其中，复合菌剂由每种菌的有效活菌浓度为3.6×107cfu/ml的巨大芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌和枯草芽孢杆菌，按照1:1:1的体积比混合组成。

7.一种煤矸石土壤改良剂制备方法，其特征在于，所述方法用于制备上述权利要求1-6所述的煤矸石土壤改良剂，所述方法包括如下步骤：

8.一种煤矸石土壤改良剂的应用，其特征在于，所述应用包括：将第三步所述的土壤改良剂用于煤矿塌陷区回填土地、盐碱地等地的生态修复中，所述土壤改良剂用量为500kg/亩。

技术总结本发明涉及土壤改良剂技术领域，公开了一种煤矸石土壤改良剂及制备方法和应用。所述煤矸石土壤改良剂，主要组分包括：煤矸石粉碎物、玉米秸秆粉碎物、畜禽粪便、复合微生物菌剂、高分子吸水保水颗粒，煤矸石粉碎物、玉米秸秆粉碎物、畜禽粪便、高分子吸水保水颗粒和复合微生物菌剂比例为50：20：5：3：1，添加到土壤中的重量比为5g/kg。本发明提供的煤矸石土壤改良剂，明显提升了土壤各类养分含量，对土壤的改良效果明显，不仅能改善土壤的理化性质，如氮磷钾、有机质含量，而且能显著促进农作物生长的优点。技术研发人员：崔兆杰,于兴旭,段会田,刘文瀚,崔晓炜,王康受保护的技术使用者：山东大学技术研发日：技术公布日：2024/7/4