CN101481281B - 苏打盐碱地综合治理剂及其使用方法 - Google Patents

苏打盐碱地综合治理剂及其使用方法 Download PDF

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Abstract

本发明的苏打盐碱地综合治理剂及其使用方法属改良中、重度苏打盐碱地化控制剂技术领域。综合治理剂由改良剂和有机肥组成，其中改良剂的组分是腐植酸、沸石、酸性调理剂、粉煤灰、糠醛渣；有机肥的组分是发酵鸡粪、粉碎秸秆、木酢液；在耙地插秧前施用，用量是1公顷盐碱地使用13～17吨。本发明的苏打盐碱地治理剂的作用机理是集成化学成盐，络合，中和，离子交换，吸脱附，钝化和固定以及防返碱和破乳等物理化学功能为一体，CEC成倍提高，土壤胶体中的盐基、碱基被脱附淋洗，显著降低pH值，可溶性Na +离子大幅降低，且形成的防返碱犁底层结构，真正起到“隔盐”，“压碱”的作用，当年施工当年种地收获稻子。

Description

苏打盐碱地综合治理剂及其使用方法
技术领域
本发明属改良中、重度苏打盐碱地化控制剂技术领域。
技术背景
盐碱土是盐土和碱土的总称。土壤盐渍化是指在自然或人为因素的影响下，盐碱成分在土体中积累，使得其它类型的土壤逐渐向盐渍土演变的成土过程。其机理是在矿石的风化过程中易淋溶和极易淋溶的盐分成为土体中积累的主要化合物，即NaCl，Na2SO4，NaHCO3，MgCO3，MgSO4，MgCO3，CaSO4，CaCO3等。
盐渍土的危害作用一般指的是，由于土壤中可溶性盐分过多，种子和作物根系吸水困难，严重影响发芽和作物的正常生育。而且，可溶性盐分的绝大多数是钠盐，钠离子多，使土壤胶体分散乳化，腐植质则更加稳定乳化状态，出现超浮现象连插秧也不可能。而且，使土壤粘重，通气性差，遇水膨胀泥泞，失水收缩坚硬。另外，过多钠离子呈现碱性反应，直接破坏植物组织，作物根系也易腐烂，影响养分转化，使磷肥和微量元素等多价阴、阳离子肥元素不能溶解，使肥料变成无效状态。
盐渍化已成为世界性问题，其盐渍化面积约9.5亿公顷，占全球陆地面积的10％，分布在80多个国家和地区，而且全世界土壤次生盐碱化面积不断增加，每年约有1千公顷土地由于次生盐碱化撂荒丢弃。我国的盐渍土总面积达9913万公顷，75％左右的盐渍土还未得到有效治理与合理开发利用。主要分布在淮河-秦岭-昆仑山一线以北的盆地和河西走廊、银川平原、黄淮海平原和松嫩平原等地，其中松嫩平原的盐碱地属世界三大片苏打盐碱地集中分布区域，面积达239万公顷。此外，在海岸线上还有大面积的滨海盐土。
人类与土壤盐渍化抗争已有很长时间。目前在国外，由于次发盐碱化严重，侧重于大行灌溉，预报和预防次生盐碱化措施。在吉林省努力建设生态省，而且利用生物种植法治理盐碱地都取得了可喜的成绩。我国也有很多人为了治理盐渍土进行了大量的研究和实践。也有不少关于治理盐渍土专利，如专利CN101012380A(2007.8.8)，利用过磷酸钙、硫酸钙，透气材料和腐熟粗有机物的组合物作为盐渍土的改良剂；专利CN1923949A(2007.2.7)以聚丙烯酸(PAA)混合溶解木酢液，植物激素组合作为改良剂，既考虑了降低pH值又考虑到促进植物成长；专利CN1676570A(2005.10.5)以硫酸铝为主要成分，撒施0.3-1.0吨/hm2，在春播前一次性施用，降低pH值的同时使土壤物化性能得到恢复。
目前，治理盐碱地是在某一地区的微区及它的表层上进行，根据热力学第二定律可知，这个区域存在的地下水位的平衡和水中盐碱浓度的扩散平衡是ΔG＜0，是自由能减少的过程，是一个自发发生的过程，也就是所说返盐碱是必然发生的过程。所以，治理盐碱地不采取防返盐碱措施可能要使治理工作半途而费、前功尽弃。理所当然，在专利中也应包括此项内容。
发明内容
本发明要解决的技术问题是，经过学习和总结前人所做的工作，又通过这些年来的研究和实践中的成败经验，取长补短，总结出新的苏打盐碱地治理理论模式“表层(耕层)淡化(中和)、隔离返盐碱”；且要做到综合治理，必须把用地养地结合，与水利结合，再同有机肥结合，走生态农业种稻之路，而研制一种苏打盐碱地治理剂。
本发明的技术方案是：
一种苏打盐碱地综合治理剂，综合治理剂由改良剂和有机肥组成，其中改良剂的组分按重量比是腐植酸40％，沸石30％，酸性调理剂20％，粉煤灰5％，糠醛渣5％；有机肥的组分按重量比是发酵鸡粪45％，粉碎秸杆50％，木酢液5％；改良剂与有机肥的重量比是1∶1。
所述的酸性调理剂是硫酸、盐酸、硝酸或/和磷酸。
本发明的苏打盐碱地综合治理剂的使用方法，是在耙地插秧前施用，用量是每公顷盐碱地使用13～17吨。
本发明的苏打盐碱地治理剂的作用机理是集成化学成盐，络合，中和，离子交换，吸脱附，钝化和固定以及防返碱和破乳等物理化学功能为一体，以提高土壤CEC(阳离子交换量)为主功能，一旦治理剂被土壤混合吸附后，CEC成倍提高，二价离子Ca2+，Mg2+等的置换和结合力增强，土壤胶体中的CO3 2-，HCO3 -，Cl-，Na+等盐基、碱基被脱附淋洗，显著降低pH值，可溶性Na+离子大幅降低，且形成的防返碱犁底层结构，真正起到“隔盐”，“压碱”的作用，当年施工、当年种地收获稻子。
植物所需要的养分是通过苏打盐碱地治理剂的固定和矿化过程来不断积累和提供，Ca2+，Mg2+，K+等碱性营养物质存在于治理剂有机质表面上，而微量元素Mn2+，Cu2+，Fe2+，Zn2+等则以治理剂的有机质络合形式存在。
在使用本发明的苏打盐碱地综合治理剂中，在苏打盐碱地综合治理剂施用同时排水洗盐。
在工程上，排水洗盐是实现盐碱地治理的又一关键措施之一，田间排水渠道低于田面0.5米，利于排水和降低地下水位。中度以上盐碱地宜采用浅-深-浅全生育期水层灌溉，从而抑制盐分上升。
本发明的治理剂组合是以提高土壤CEC为主功能，选用了腐植酸和沸石作为主要组分。因为腐植酸物质能有效降低土壤pH值，改良土壤结构，培肥地力，实现用地养地相结合，改善苏打盐碱地水稻生长的生态条件。苏打盐碱地水田施用有机肥具有特别重要的意义，因为发酵有机肥在改良盐碱地中起着类似腐植酸的作用。而且成本低廉，简便易行，操作性强。有机肥富含N、P、K多种营养元素，肥效时间长。明显降低土壤溶液中Na+离子浓度和土壤胶体中的交换性Na+的含量，土壤团聚体增加，渗透性大大增强。为了进一步恢复土壤的理化性，辅助选用粉煤灰，酸性调理剂和糠醛渣。考虑到生态农业选用了发酵过的鸡粪，粉碎秸杆和木酢液。另外，这些组分的配合也可起到稻田耕层底下的犁底层形成防返碱结构，既不堵死，又不返碱的适宜水稻生产的犁底层结构。
具体实施方式
下面结合实际例子进一步说明本发明。
实施例1：
从吉林省白城地区大安市安广取来0～30cm深度层的重度苏打盐碱土(pH＝10.58)风干之后称出27.89kg放入器具里，加26.49升水，泡三天之后，加入204.60g改良剂(重量组合比为腐植酸40％，沸石30％，酸性调理剂20％，粉煤灰5％，糠醛渣5％)每隔5天取出土壤样，风干后用18号筛筛后(1mm粒)，检测可溶性盐和CEC，共进行15天，实验条件和结果(见表1和表2)如下。
实验条件
器具：圆锥直径35.00cm，高43.00cm，面积961.63cm2。
土重：27.89kg    水：26.49L  土壤容重1.45g/cm3。
改良剂：204.60g(土重的0.73％)。
温度：8℃。
天数：前后18天，泡土3天，实验15天。
表1 实验中可溶性盐含量与组成的变化
  样号   S-1   S-2   S-3
  天数   0   10   15
  pH   10.58   6.02   5.93
  K+(mg/kg)   136.12   95.13   /
  Na+(mg/kg)   6511.45   4020.91   3566.15
  Ca++(mg/kg)   2217.10   2950.18   3083.82
  Mg++(mg/kg)   10.90   112.83   131.65
  HCO3 -(mg/kg)   3498.47   2401.94   849.60
  Cl-(mg/kg)   303.46   286.62   92.03
  SO4 --(mg/kg)   43.20   41.21   25.63
  NO3 -(mg/kg)   1.75   1.62   0.87
  含盐(％)   2.13   1.65   1.12
表2 实验中CEC与组成变化
  样号   E-1   E-2   E-3   E-4
  天数   0   5   10   15
  pH   10.58   8.43   6.02   5.93
  CEC(mmol/100g)   92.91   117.32   137.58   165.65
  ESP(％)   57.81   44.10   46.30   28.60
  K+(mg/kg)   1255.86   764.81   598.44   95.60
  Na+(mg/kg)   4646.62   4110.25   4196.43   1546.63
  Ca++(mg/kg)   2050.61   4279.84   4135.61   2274.05
  Mg++(mg/kg)   84.42   145.83   140.12   90.21
本实施例是做为改良剂作用机理研究中的一次实验，分析值由吉林大学科学实验中心检测提供。
实施例2：
在吉林省白城地区大安市安广，重度盐碱地(pH＝10.35)，划定面积11000m2，其中10000m2做改良剂实验，1000m2做为对照区。
春天用拖拉机翻地，灌水泡田三天后，加入改良剂(重量组合比：腐植酸40％，沸石30％，酸性调理剂20％，粉煤灰5％，糠醛渣5％)8.5吨；加入有机肥(重量组合比：全发酵鸡粪45％，秸杆碎50％，木酢液5％)8.5吨，适当搅混，过10天用拖拉机耙田平整，插秧。过了二个月左右实验区的水稻长势绿油油，对照区60～70％稻苗全死了，成了明显对比。实验区的稻子没有异常按时出穗成熟，秋后收获得到7000kg稻子，成功实现盐碱地当年施工改良，当年收获的优良成绩。

Claims (3)

1.一种苏打盐碱地综合治理剂，其特征在于，综合治理剂由改良剂和有机肥组成，其中改良剂的组分按重量比是腐植酸40％，沸石30％，酸性调理剂20％，粉煤灰5％，糠醛渣5％；有机肥的组分按重量比是发酵鸡粪45％，粉碎秸杆50％，木酢液5％；改良剂与有机肥的重量比是1∶1；所述的酸性调理剂是硫酸、盐酸、硝酸或/和磷酸。
2.一种权利要求1的苏打盐碱地综合治理剂的使用方法，其特征在于，在耙地插秧前施用，用量是1公顷盐碱地使用13～17吨。
3.按照权利要求2所述的苏打盐碱地综合治理剂的使用方法，其特征在于，苏打盐碱地综合治理剂施用同时排水洗盐。
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