CN105647537A - 一种适用于盐碱旱地沙性土壤棉田的土壤改良剂 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种适用于沙性盐碱旱地棉田的土壤改良剂。它由营养元素(硫包衣尿素、磷酸二铵和硫酸钾)、草炭土、硫酸亚铁、磷石膏、聚丙烯酰胺和抗旱耐盐剂(2-(乙酰氧基)苯甲酸和硝普钠)组成。该土壤改良剂针对西北内陆地区淡水资源匮乏和沙性盐碱土保水保肥能力差的问题，综合考虑沙性盐碱土的“缺氮、贫磷、富钾”肥力特点，棉花对肥料的需求以及棉花在沙性盐碱土中肥料吸收特性，通过保水、保肥、降低pH值、抑盐、合理配比养分和增强棉花的抗旱耐盐能力多个角度综合治理。2014年和2015年在内蒙和新疆多个地区使用，增产10-15％，节水20％以上。

Description

一种适用于盐碱旱地沙性土壤棉田的土壤改良剂

技术领域

本发明提供了涉及土壤改良剂或土壤调理剂制造领域，特别是一种适用于我国西北内陆盐碱旱地沙性土壤棉田的土壤改良剂。

背景技术

我国是世界上最大的棉花生产国与消费国，也是最大的纺织品和服装生产国与出口国，棉花在国民经济中具有不可替代的重要地位。我国西北内陆地区有着良好的光热资源和气候条件，是我国棉花生产的主要地区。该地区又是我国最大的盐土区，仅新疆盐渍面积达1100万hm²，约占全国盐渍土面积的1/3和新疆土地面积的6.6％。该地区属于干旱和半干旱地区，年降水量不足100mm，蒸发量却在2000-3300mm，地下水位较低，淡水资源严重缺乏；许多地区土壤遭风沙侵蚀，沙化严重，土壤含盐量较低(0.1％左右)，但土壤pH较高(≥8.0)，属沙性盐碱土。沙性土壤通气性好，土壤保水、保肥能力差，在沙性盐碱土壤中种植棉花主要存在肥水流失严重、成苗率低、产量低等问题。

土壤改良剂是开发利用盐碱地的有效途径，目前盐碱地土壤改良剂主要通过酸碱中和、增强土壤团粒结构、络合/惰化重金属离子和提高肥力四条途径来发挥改良土壤的作用。盐碱地产生过程复杂，同时受限于当地土壤组成，具有很强的地域特性，目前绝大多数盐碱地土壤改良剂作为普适性改良剂，对最适用土壤类别和特定种植作物的针对性研究还相对较少，严重制约了其推广和应用。特别我国西北内陆地区淡水资源严重缺乏，沙性盐碱土透水和透气好，保水保肥能力差，与其他类型盐碱土透水和透气性差的特点形成鲜明对比，因此研发一种适合该地区的沙性盐碱土棉田的土壤改良剂是十分必要的。

发明内容

本发明的目的是提供一种适用于西北内陆地区沙性盐碱旱地棉田的土壤改良剂。该土壤改良剂由营养元素、草炭土、硫酸亚铁、磷石膏、聚丙烯酰胺和抗旱耐盐剂组成，它综合考虑了沙性盐碱土的“缺氮、贫磷、富钾”肥力特点，棉花对肥料的需求以及棉花在沙性盐碱土中肥料吸收特性，通过保水、保肥、降低pH值、抑盐、合理配比养分和增强棉花的抗旱耐盐能力多个角度综合治理。

本发明的技术方案是：一种适用于沙性盐碱旱地棉田的土壤改良剂，其特征是，由下述重量份的组分组成：营养元素30-35、草炭土30-35、硫酸亚铁15-18.5、磷石膏15-18.5、聚丙烯酰胺3-5和抗旱耐盐剂1-1.5。

上述营养元素为：按质量比计，硫包衣尿素：磷酸二铵：硫酸钾＝3：1.8-2.2：1.8-2.2。

上述抗旱耐盐剂为：按质量比计，2-(乙酰氧基)苯甲酸：硝普钠＝1:48-52。

制备方法：可先将其他成分(硝普钠除外)按比例混匀后，然后将硝普钠按质量比1:25溶于水后均匀喷洒在上面，再混合均匀。

施用方法：将土壤改良剂施于播种行上，覆一层土，然后播种。每亩施用量为80-120公斤/亩。

优选的，所述营养元素为：按质量比计，硫包衣尿素：磷酸二铵：硫酸钾＝3：2：2。

优选的，所述抗旱耐盐剂为：按质量比计，2-(乙酰氧基)苯甲酸：硝普钠＝1:50。

其中，上述草炭土的有机质含量≥50％，pH值为5.5～6.5。上述硫包衣尿素(N含量≥37％)、磷酸二铵(N含量18％，P₂O₅含量46％)和硫酸钾(K₂O含量50％)。

本发明的优点如下：

1、制备工艺简单，无污染

将各原料按比例混合后即可使用，操作简便，使用方便。无毒无味，安全环保，不污染植物、土壤和地下水。

2、保水、保肥、降低pH值和抑盐综合治理

针对沙性盐碱土通气透水性高，水肥流失严重的问题，加入保水剂聚丙烯酰胺，其吸水倍率在100-120倍之间，可有效抑制水分蒸发，在土壤中形成的“小水库”，并可减少灌溉(或降雨)造成营养元的素淋溶流失。采用了草炭土作为有机基质，可促进土壤微生物活性，提高土壤的有机质含量，改善土壤结构，微酸性可降低土壤pH值。采用硫酸亚铁作为酸碱中和剂，磷石膏作为抑盐剂，二者合用可进一步有效降低土壤的pH值，并抑制土壤盐分。

3、增强棉花的抗旱耐盐性

棉花是较抗旱耐盐作物，通过加入抗旱耐盐剂2-(乙酰氧基)苯甲酸和硝普钠，2-乙酰氧基苯甲酸可降低作物的蒸腾作用，提高棉花的抗旱能力；硝普钠可促进作物侧根发生，并且可增强棉花的耐盐性。二者同时使用进一步可增强棉花的抗旱和耐盐能力，提高成苗率和产量。

4、营养元素针对性强，经济和生态效益明显

根据沙性盐碱土的“缺氮、贫磷、富钾”肥力特点，棉花对肥料的需求以及棉花在沙性盐碱土中肥料吸收特性，对N、P、K养分的比例进行了合理配比，同时对缓释肥(硫包衣尿素)和速效肥(磷酸二铵和硫酸钾)进行了合理配制。针对沙性盐碱土保肥能力差的特点，加入缓释肥有效缓解了棉花中后期早衰。

5、该土壤改良剂针对西北内陆地区淡水资源匮乏和沙性盐碱土保水保肥能力差的问题，综合考虑沙性盐碱土的“缺氮、贫磷、富钾”肥力特点，棉花对肥料的需求以及棉花在沙性盐碱土中肥料吸收特性，通过保水、保肥、降低pH值、抑盐、合理配比养分和增强棉花的抗旱耐盐能力多个角度综合治理。2014年和2015年在内蒙和新疆多个地区使用，增产10-15％，节水20％以上。

具体实施方式

实施例中所用的草炭土由寿光嘉恒农业技术有限公司生产，有机质含量≥50％，pH值为5.5～6.5。聚丙烯酰胺由青岛精威特化工有限公司生产。硫包衣尿素(N含量≥37％)、磷酸二铵(N含量18％，P₂O₅含量46％)和硫酸钾(K₂O含量50％)由青州市天企源化肥有限公司生产。2-(乙酰氧基)苯甲酸是由山东亚康药业股份有限公司生产。硝普钠由济宁宏明化学试剂有限公司生产。硫酸亚铁由博锦星化工有限公司生产。磷石膏由铜陵富德化工有限责任公司生产。

实施例1：

2014年和2015年在内蒙古西部阿拉善盟左旗的小查汉滩棉田进行了大田试验。当地为沙性盐碱土，含盐量0.1％，土壤pH值为8.23，养分含量为：碱解N(32.3μg/g)、有效P(6.76μg/g)、速效K(175.6μg/g)、有机质(0.67％)。土壤改良剂每亩施用量为100公斤/亩，具体配方为：草炭土30公斤、聚丙烯酰胺4公斤、硫包衣尿素15公斤、磷酸二铵10公斤、硫酸钾10公斤、2-乙酰氧基苯甲酸1公斤、硝普钠20克、硫酸亚铁15公斤、磷石膏15公斤。先将其他原料混合均匀，然后将硝普钠溶于500克水中，均匀喷洒在上面，再混匀一次。将土壤改良剂施于播种行上，覆一层土，然后播种。供试品种为当地主栽品种天元1号。以不施用改良剂但增施等量营养元素化肥的处理为对照。4月25日播种，6月上旬统计成苗率后，进行补苗，间苗，定苗，密度为12000株/亩，其他管理措施同当地常规大田，且各处理间力求一致。

试验结果见表1，成苗率来看，2014年和2015年分别比对照提高18.1％和15.7％。苗期倒二叶叶绿素含量，光合速率和丙二醛含量结果说明：使用土壤改良剂后，土壤改良剂从保水、保肥、降低pH值以及提高棉苗的抗旱耐盐性多个角度同时起作用，棉苗生长情况明显的优于对照。2014年和2015年的籽棉产量分别比对照提高14.2％和11.4％。由此可见，本发明可显著提高棉花成苗率，改善棉花苗期的生长状况，提高籽棉产量。

表1土壤改良剂对棉花成苗率、苗期生长情况和产量的影响

*叶绿素含量、光合速率和丙二醛含量为6月中旬对棉苗的倒二叶进行测定。

实施例2：

2014年和2015年在新疆喀什小海子垦区进行了大田试验，当地多年平均降水量38.3mm，土壤为沙性盐碱土，含盐量0.27％，pH＝8.34，有机质含量0.91％，碱解氮46.5mg/kg，有效磷14.7mg/kg，有效钾186.3mg/kg。土壤改良剂每亩使用量为106公斤/亩，具体配方为：草炭土35公斤、聚丙烯酰胺3.5公斤、硫包衣尿素12.8公斤、磷酸二铵8.6公斤、硫酸钾8.6公斤、2-乙酰氧基苯甲酸1公斤、硝普钠20克、硫酸亚铁18.25公斤、磷石膏18.25公斤。先将其他原料混合均匀，然后将硝普钠溶于500克水中，均匀喷洒在混匀的土壤改良剂上，再混匀一次。将土壤改良剂施于播种行上，覆一层土，然后播种。供试品种为当地主栽品种前海916。采用两因子随机区组设计，因子一为土壤改良剂处理，以不施用改良剂但增施等量营养元素化肥的处理为对照，因子二为灌水量，设置正常滴灌(100％灌水量)、适度干旱(80％灌水量)两个处理。4月15日播种，5月中旬统计成苗率后，进行补苗，间苗，定苗，密度为18000株/亩，其他管理措施同当地常规大田，且各处理间力求一致。

试验结果见表2，正常滴灌下，使用改良剂后成苗率2014年和2015年分别比对照提高14.0％和15.8％；适度干旱时，成苗率分别比对照提高16.4％和19.2％。说明使用土壤改良剂后可显著提高棉花成苗率，适度干旱条件下，使用土壤改良剂的效果更显著。使用土壤改良剂对棉花籽棉产量的影响与对成苗率的影响趋势一致，正常滴灌下，使用土壤改良剂后籽棉产量2014年和2015年分别比对照提高10.5％和12.1％，适度干旱时，籽棉产量2014年和2015年分别比对照提高15.3％和16.2％。使用土壤改良剂后，适度干旱处理2014年和2015依然比正常滴灌增产7.0％和8.3％。说明使用土壤改良剂不仅可以增加产量还可以节约用水，这对于淡水资源相对紧缺的西北干旱地区有着非常重要的意义。

表2土壤改良剂和不同灌水量和对棉花成苗率和籽棉产量的影响

以上各成分含量比例，可根据当地土壤pH值和土壤养分情况做适当调整，或者营养元素中进行等同替换，但所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种适用于沙性盐碱旱地棉田的土壤改良剂，其特征是，由下述重量份的组分组成：营养元素30-35、草炭土30-35、硫酸亚铁15-18.5、磷石膏15-18.5、聚丙烯酰胺3-5和抗旱耐盐剂1-1.5；所述营养元素为：按质量比计，硫包衣尿素：磷酸二铵：硫酸钾＝3：1.8-2.2：1.8-2.2；所述抗旱耐盐剂为：按质量比计，2-(乙酰氧基)苯甲酸：硝普钠＝1:48-52。

2.如权利要求1所述的一种适用于沙性盐碱旱地棉田的土壤改良剂，其特征是，所述营养元素为：按质量比计，硫包衣尿素：磷酸二铵：硫酸钾＝3：2：2。

3.如权利要求1所述的一种适用于沙性盐碱旱地棉田的土壤改良剂，其特征是，所述抗旱耐盐剂为：按质量比计，2-(乙酰氧基)苯甲酸：硝普钠＝1:50。

4.权利要求1-3中任意一项所述的土壤改良剂的制备方法，其特征是，先将硝普钠除外的其他组分混匀后，然后将硝普钠溶于水后均匀喷洒在上面，再混合均匀。

5.如权利要求4所述的土壤改良剂的制备方法，其特征是，将硝普钠按质量比1:25溶于水中。