CN105950183A - 土壤理化性状改良剂及其制备方法 - Google Patents

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胡建
葛云
杨晋炜
孙丰瑞
董军林
楼景花
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Abstract

本发明公开了一种土壤理化性状改良剂及其制备方法，属一种盐碱土壤治理改良剂，所述改良剂中包括按照质量比计的秸秆30至60份、聚丙烯酰胺10至20份、腐殖质30至50份、无机盐5至10份；通过在改良剂中加入包含钙、镁、铁、锌、硼、氮等作物生长所必需的元素的无机盐，可补充因洗盐造成的土壤中大量无机盐的流失，满足作物生长对无机盐的需求。并且该改良剂制备方法及施用方法简单，使用量小、见效快、效果持久，适合大面积推广；1至2次施用能够明显改善土壤结构，增加土壤团粒体数量，更能促进土壤中盐分离子的淋洗；聚丙烯酰胺等多种物质够增强土壤的透气性和渗透性能，减少土壤抗腐蚀性能，具有良好的保水、保土、缓释肥料性能。

Description

土壤理化性状改良剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种土壤(盐碱地)治理改良剂，更具体的说，本发明主要涉及一种土壤理化性状改良剂及其制备方法。
背景技术
当前，土壤盐碱化已成为一个全球性的资源环境问题。我国现有盐碱地面积约为 9900 万公顷，随着沿海大开发战略的实施，面积还在不断增长中。在全国耕地面积持续减少、建设用地日趋紧张的背景下，这是非常可贵的战略资源。同时，由于不合理的灌溉，导致土地发生次生盐碱化现象也屡见不鲜。如何快速改良、利用好这些低产土地，已经成为一个事关社会发展速度的现实问题。而施用改良剂是一种重要的盐碱地改良利用方式。现有针对盐碱地的改良剂或者改良肥主要有两种类型，一种是以酸性物质为主，配合降碱及土壤阳离子置换降盐的原理，达到改良效果，如以含钙物料酸性物料降低盐碱土中的pH、Cl-和Na+；另一种以增加土壤肥力、提高有机质和有益元素N、P、K等含量，如各种有机肥、化学肥料，生物质材料等。缺少专门针对土壤理化性差、板结、保水保肥性能差的土壤结构改良剂，有的改良剂只是兼顾具备一点改良土壤结构效果，如添加秸秆等材料，但秸秆易腐烂，结构改良效果持续性差，需重复施用多次才能达到最终理化结构改良目的。因此有必要针对这类盐碱地的土壤改良剂的配方做进一步的研究和改进。
发明内容
本发明的目的之一在于针对上述不足，提供一种土壤理化性状改良剂及其制备方法，以期望解决现有技术中盐碱地的改良剂缺少专门针对土壤理化性差、板结、保水保肥性能差的土壤结构，且结构改良效果持续性差，需重复施用多次才能达到最终理化结构改良目的等技术问题。
为解决上述的技术问题，本发明采用以下技术方案：
本发明一方面提供了一种土壤理化性状改良剂，所述的改良剂中包括按照质量比计的秸秆30至60份、聚丙烯酰胺10至20份、腐殖质30至50份、无机盐5至10份；所述无机盐至少为以质量百分比计的过磷酸钙35％至50％，硫酸铵25％至35％，硫酸镁3％至8％，氯化铁5％至10％，硫酸亚铁5％至10％，硝酸钙3％至10％，硫酸锌2％至3％，硼砂2％至3％的混合物。
作为优选，进一步的技术方案是：所述的秸秆中包括小麦、水稻、高粱、玉米秸秆的粉末状混合物。
更进一步的技术方案是：所述的聚丙烯酰胺为两性离子聚丙烯酰胺。
更进一步的技术方案是：所述的腐殖质为风化煤。
本发明另一方面提供了一种土壤理化性状改良剂的制备方法，所述的方法包括如下步骤：按质量比称取秸秆、聚丙烯酰胺、腐殖质与无机盐；将秸秆机械粉碎成粉末状，再将聚丙烯酰胺和无机盐溶于定量的水中；将腐殖质与粉末状的秸秆均匀混合，晾干；将腐殖质与粉末状的秸秆的混合物加入聚丙烯酰胺和无机盐的混合溶液中，均匀混合后晾干，再机械粉碎成粉末后即成。
与现有技术相比，本发明的有益效果之一是：通过在改良剂中加入包含钙、镁、铁、锌、硼、氮等作物生长所必需的元素的无机盐，可以补充因洗盐造成的土壤中大量无机盐的流失，满足作物生长对无机盐的需求。并且该改良剂制备方法及施用方法简单，使用量小、见效快、效果持久，适合大面积推广；1至2次施用能够明显改善土壤结构，增加土壤团粒体数量，更能促进土壤中盐分离子的淋洗；同时，聚丙烯酰胺等多种物质还能够增强土壤的透气性和渗透性能，减少土壤抗腐蚀性能，具有良好的保水、保土、缓释肥料性能，为作物生长提供良好环境。
此外，该改良剂为纯天然绿色改良剂，对土壤不会造成二次污染。聚丙烯酰胺为高分子聚合物，在与土壤结合的形态下不易发生分解，这也是改良效果持久显著的重要原因。即便后期发生分解，分解后的产物有无毒无害，为土壤提供氮和碳元素的来源。改良剂原料秸秆、聚丙烯酰胺等来源广、无毒、价格低廉，极大降低了改良成本，适合在盐碱地改良中大范围推广。
具体实施方式
本发明是以秸秆、聚丙烯酰胺、腐殖质、无机盐（富含Ca、Mg、Fe等植物所需营养元素）为原料按照一定比例配制而成的不规则固体颗粒混合物。在种植改良过程中使用此改良地，既能达到改良盐碱地又能满足作物生长所需营养的目的。下面结合具体实施例本发明作进一步阐述。
实施例1
本实施例中，制备本发明的土壤理化性状改良剂的总量为100kg，具体的步骤为：
步骤一、首先称取54kg秸秆、13kg聚丙烯酰胺、27kg腐殖质与6kg无机盐（混合过程中掺入的杂质不计入总质量中，实际质量可能略有上浮）；其中无机盐中为以质量百分比计的过磷酸钙35％，硫酸铵30％，硫酸镁3％，氯化铁8％，硫酸亚铁10％，硝酸钙3％，硫酸锌2.5％，硼砂2％的混合物；
步骤二、将秸秆通过粉碎机机械粉碎成粉末状，再将聚丙烯酰胺和无机盐溶于定量的水中；
步骤三、将腐殖质与粉末状的秸秆均匀混合，晾干；
步骤四、将腐殖质与粉末状的秸秆的混合物加入聚丙烯酰胺和无机盐的混合溶液中，均匀混合后晾干，再机械粉碎成粉末后即成。
在制备过程中掺入原料中的水分最终会被完全晾干蒸发，因此在步骤二中用于溶解聚丙烯酰胺和无机盐的水的用量没有限制，将聚丙烯酰胺和无机盐充分溶解的量即可；另一方面，原材料秸秆及腐殖质在混合前均应为目测干燥的状态，两者的含水量不计入上述的质量中。
实施例2
本实施例中，制备本发明的土壤理化性状改良剂的总量为300kg，具体的步骤为：
步骤一、首先称取90kg秸秆、30kg聚丙烯酰胺、150kg腐殖质与30kg无机盐（混合过程中掺入的杂质不计入总质量中，实际质量可能略有上浮）；其中无机盐中为以质量百分比计的过磷酸钙50％，硫酸铵35％，硫酸镁5％，氯化铁5％，硫酸亚铁7％，硝酸钙10％，硫酸锌3％，硼砂2.5％的混合物；另一方面，秸秆中包括小麦、水稻、高粱、玉米等作物秸秆的粉末状混合物；
步骤二、将秸秆通过粉碎机机械粉碎成粉末状，再将聚丙烯酰胺和无机盐溶于定量的水中；
步骤三、将腐殖质与粉末状的秸秆均匀混合，晾干；
步骤四、将腐殖质与粉末状的秸秆的混合物加入聚丙烯酰胺和无机盐的混合溶液中，均匀混合后晾干，再机械粉碎成粉末后即成。
在制备过程中掺入原料中的水分最终会被完全晾干蒸发，因此在步骤二中用于溶解聚丙烯酰胺和无机盐的水的用量没有限制，将聚丙烯酰胺和无机盐充分溶解的量即可；另一方面，原材料秸秆及腐殖质在混合前均应为目测干燥的状态，两者的含水量不计入上述的质量中。
实施例3
本实施例中，制备本发明的土壤理化性状改良剂的总量为500kg，具体的步骤为：
步骤一、首先称取205kg秸秆、91kg聚丙烯酰胺、181kg腐殖质与23kg无机盐（混合过程中掺入的杂质不计入总质量中，实际质量可能略有上浮）；其中无机盐中为以质量百分比计的过磷酸钙42％，硫酸铵25％，硫酸镁8％，氯化铁10％，硫酸亚铁5％，硝酸钙6％，硫酸锌2％，硼砂3％的混合物；另一方面，秸秆中包括小麦、水稻、高粱、玉米等作物秸秆的粉末状混合物；聚丙烯酰胺最好采用两性离子聚丙烯酰胺，具有良好的絮凝性、保水和保肥效果；腐殖质最好采用风化煤，可与钙形成不可逆凝聚状态，其团聚体具有疏松多孔、保水性强等特点；
步骤二、将秸秆通过粉碎机机械粉碎成粉末状，再将聚丙烯酰胺和无机盐溶于定量的水中；
步骤三、将腐殖质与粉末状的秸秆均匀混合，晾干；
步骤四、将腐殖质与粉末状的秸秆的混合物加入聚丙烯酰胺和无机盐的混合溶液中，均匀混合后晾干，再机械粉碎成粉末后即成。
在制备过程中掺入原料中的水分最终会被完全晾干蒸发，因此在步骤二中用于溶解聚丙烯酰胺和无机盐的水的用量没有限制，将聚丙烯酰胺和无机盐充分溶解的量即可；另一方面，原材料秸秆及腐殖质在混合前均应为目测干燥的状态，两者的含水量不计入上述的质量中。
实施例4
本实施例为将上述三个实施例中制得的土壤理化性状改良剂分别进行施加实验，具体方法为：
步骤一：将欲改良的盐碱田块提前浇灌，土壤进行深耕；
步骤二：在土壤湿润状态下，将改良剂均匀的撒施在田地里，具体施用量为每亩地150kg；
步骤三：对土地进行浅耕，将改良剂翻耕入土，对土地进行多次翻耕，3天后即可进行种植作物；
上述实验中发现，经过一次性施撒上述改良剂后的沿海滩涂新围垦盐碱地，均达到了最终理化结构改良目的，有利于作物生长；具体为通过在改良剂中加入包含钙、镁、铁、锌、硼、氮等作物生长所必需的元素的无机盐，可以补充因洗盐造成的土壤中大量无机盐的流失，满足作物生长对无机盐的需求。并且该改良剂制备方法及施用方法简单，使用量小、见效快、效果持久，适合大面积推广；1至2次施用能够明显改善土壤结构，增加土壤团粒体数量，更能促进土壤中盐分离子的淋洗；同时，聚丙烯酰胺等多种物质还能够增强了土壤的透气性和渗透性能，减少土壤抗腐蚀性能，具有良好的保水、保土、缓释肥料性能，为作物生长提供良好环境。
此外，该改良剂为纯天然绿色改良剂，对土壤不会造成二次污染。聚丙烯酰胺为高分子聚合物，在与土壤结合的形态下不易发生分解，这也是改良效果持久显著的重要原因。即便后期发生分解，分解后的产物有无毒无害，为土壤提供氮和碳元素的来源。改良剂原料秸秆、聚丙烯酰胺等来源广、无毒、价格低廉，极大降低了改良成本，适合在盐碱地改良中大范围推广。尤其适宜于用于沿海滩涂新围垦盐碱地的土壤理化性状改良。
除上述以外，还需要说明的是在本说明书中所谈到的“一个实施例”、“另一个实施例”、“实施例”等，指的是结合该实施例描述的具体特征、结构或者特点包括在本申请概括性描述的至少一个实施例中。在说明书中多个地方出现同种表述不是一定指的是同一个实施例。进一步来说，结合任一实施例描述一个具体特征、结构或者特点时，所要主张的是结合其他实施例来实现这种特征、结构或者特点也落在本发明的范围内。
尽管这里参照本发明的多个解释性实施例对本发明进行了描述，但是，应该理解，本领域技术人员可以设计出很多其他的修改和实施方式，这些修改和实施方式将落在本申请公开的原则范围和精神之内。更具体地说，在本说明书和权利要求的范围内，可以对主题组合布局的组成部件和/或布局进行多种变型和改进。除了对组成部件和/或布局进行的变型和改进外，对于本领域技术人员来说，其他的用途也将是明显的。

Claims (5)

1.一种土壤理化性状改良剂，其特征在于：所述的改良剂中包括按照质量比计的秸秆30至60份、聚丙烯酰胺10至20份、腐殖质30至50份、无机盐5至10份；所述无机盐至少为以质量百分比计的过磷酸钙35％至50％，硫酸铵25％至35％，硫酸镁3％至8％，氯化铁5％至10％，硫酸亚铁5％至10％，硝酸钙3％至10％，硫酸锌2％至3％，硼砂2％至3％的混合物。
2.根据权利要求1所述的土壤理化性状改良剂，其特征在于：所述的秸秆中包括小麦、水稻、高粱、玉米秸秆的粉末状混合物。
3.根据权利要求1所述的土壤理化性状改良剂，其特征在于：所述的聚丙烯酰胺为两性离子聚丙烯酰胺。
4.根据权利要求1所述的土壤理化性状改良剂，其特征在于：所述的腐殖质为风化煤。
5.一种权利要求1至4任意一项所述土壤理化性状改良剂的制备方法，其特征在于所述的方法包括如下步骤：
按质量比称取秸秆、聚丙烯酰胺、腐殖质与无机盐；
将秸秆机械粉碎成粉末状，再将聚丙烯酰胺和无机盐溶于定量的水中；
将腐殖质与粉末状的秸秆均匀混合，晾干；
将腐殖质与粉末状的秸秆的混合物加入聚丙烯酰胺和无机盐的混合溶液中，均匀混合后晾干，再机械粉碎成粉末后即成。
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