CN108504362A - 一种盐碱地改良剂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提高一种盐碱地改良剂及盐碱地改良方法，其原料包含：硫酸铝发泡剂，螯合剂，菌糠，凝胶剂，腐植酸，活化剂，水；所述的凝胶剂为羧甲基纤维素醚和聚乙烯醇质量比为1:1‑2的混合物，所述发泡剂为动植物性蛋白类发泡剂，所述菌糠为醋槽。本发明提供了一种盐碱地改良剂及改良方法，通过多种组分配合使用并制成特殊的泡沫形态，能够高效且节约水资源的实现去盐碱化，同时对作物也有一定的增产作用。

Description

一种盐碱地改良剂及其制备方法

技术领域

本发明属于土壤治理领域，特别是涉及一种盐碱地改良剂及其制备方法。

背景技术

盐碱地是盐类集积的一个种类，是指土壤里面所含的盐分影响到作物的正常生长，根据***教科文组织和粮农组织不完全统计，全世界盐碱地的面积为9.5438亿公顷，其中我国为9913万公顷。我国碱土和碱化土壤的形成，大部分与土壤中碳酸盐的累计有关，因而碱化度普遍较高，严重的盐碱土壤地区植物几乎不能生存。我国碱土和碱化土壤的形成，大部分与土壤中碳酸盐的累计有关，因而碱化度普遍较高，严重的盐碱土壤地区植物几乎不能生存。

盐碱地在利用过程当中，简单说，可以分为轻盐碱地、中度盐碱地和重盐碱地。轻盐碱地是指它的出苗率在70％-80％，它含盐量在千分之三以下；重盐碱地是指它的含盐量超过千分之六，出苗率低于50％；中间这块就是中度盐碱地(用PH值表示为：中度盐碱地PH值为：7.1-8.5，中度盐碱地PH值为：8.5-9.5，重度盐碱地PH值为：9.5以上)。目前随着科学技术的发展，不应该只看到不利的一面，更应该把它看成是很珍贵的土地资源，改善盐碱地用于农作物的种植是有效利用盐碱地的良好方法，其具有巨大的经济价值和环保价值。

对于盐碱地的改良，常用的方法有：1、洗盐，洗盐就是把水灌到盐碱地里，使土壤盐分溶解，通过下渗把表土层中的可溶性盐碱排到深层土中或淋洗出去，侧渗入排水沟加以排除；2、平整土地，平整土地可使水分均匀下渗，提高降雨淋盐和灌溉洗盐的效果，防止土壤斑状盐渍化；3、适时耙地，耙地可疏松表土，截断土壤毛细管水向地表输送盐分，起到防止返盐的作用；4、增施有机肥，合理施用化肥，有机肥经微生物分解、转化形成腐殖质，能提高土壤的缓冲能力，并可和碳酸钠作用形成腐殖酸钠，降低土壤碱性。5、可以用盐碱地专用土壤调理剂“治碱”对土壤进行有效改良。

目前，最有效的方法仍然是以洗盐为主，但是过多的淋水导致土壤肥力降低，并且会破坏原有的土壤内部结构和生态。淋洗震荡过程也破坏了土壤中原有的团聚体和微团聚体，多次淋洗使土壤的物理性质没有改善，甚至在土壤溶液pH值方面产生负面效果。且多次淋洗会大量浪费水资源，而在盐碱地区，淡水资源本来就弥足珍贵。硫酸铝的加入，有效改善了土壤性质，特别是对降低土壤碱化度，效果明显。土壤pH值、土壤容重、土壤颗粒粒径等方面对土壤都有改善作用，并且效果明显。钙镁等离子也随着硫酸铝的添加而被释放出来，从一定程度上也起到了降低土壤盐化度的作用。但单独使用硫酸铝改良，并不能全面的解决土壤问题。由于土壤还有较高的盐化度，硫酸铝并没有有效改善土壤的盐化度问题，甚至添加硫酸铝时土壤中盐类物质的含量增加。因此，硫酸铝只是将土壤类型从苏打型转化为硫酸型，问题被缓解，但是并未完全解决。

发明内容

针对上述问题，本发明提供了一种盐碱地改良剂及盐碱地改良方法，通过多种组分配合使用并制成特殊的泡沫形态，能够高效且节约水资源的实现去盐碱化，同时对作物也有一定的增产作用。

本发明目的是通过如下技术方案实现的:

一种盐碱地改良剂，其原料包含：按质量份计，5-10质量份的硫酸铝，0.5-1质量份的发泡剂，1-3质量份的螯合剂，1-2质量份的菌糠，1-3质量份的凝胶剂，1-5质量份的腐植酸，0.5-1质量份的活化剂，50-100质量份的水；所述的凝胶剂为羧甲基纤维素醚和聚乙烯醇质量比为1:1-2的混合物，所述发泡剂为动植物性蛋白类发泡剂，所述菌糠为醋槽；所述改良剂的制备方法为：将除发泡剂以外的组分混合充分搅拌成乳液状悬浮液，然后加入发泡剂，投入发泡机中进行发泡，发泡液在发泡机中的熟化时长为10-20min。

进一步地，其中所述螯合剂为磷酸钙，柠檬酸钙，阳离子型聚丙烯酰胺的至少一种。

进一步地，其中聚乙烯醇的平均分子量为16000。

进一步地，其中活化剂为微细铁粉、硫粉的至少一种。

进一步地，其中发泡机的工作温度为20-30℃，发泡机的注射压力为10-12MPa。

一种盐碱地改良方法，包括以下步骤：(1)清除盐碱地内的杂草杂物，深耕30-50cm并进行翻土；

(2)喷散上述泡沫状改良剂，泡沫的厚度为10-20cm，保持4-8小时后，再次翻耕整平；

(3)播种，施肥。

进一步地，其中步骤2中还可以在喷散改良剂，保持4-8小时，翻耕整平后，经过2-4天后进行一次或两次淋洗。

进一步地，其中可以多次进行步骤2，直至达到所需的土壤盐碱度，每次间隔时间为2-7天。

进一步地，其中所述改良方法的天气为当气温连续稳定在20℃以上的无雨少风天气。

进一步地，其中播种的植物种类为抗盐碱品种。

硫酸铝，有效改善了土壤性质，特别是对降低土壤碱化度，效果明显。土壤pH值、土壤容重、土壤颗粒粒径等方面对土壤都有改善作用，并且效果明显。钙镁等离子也随着硫酸铝的添加而被释放出来，从一定程度上也起到了降低土壤盐化度的作用。

腐植酸大分子的基本结构是芳环和脂环，环上连有羧基、羟基、羰基、醌基、甲氧基等官能团。其能与水中的金属离子离合，有利于营养元素向作物传送，并能改良土壤结构，有利于农作物的生长。

本发明添加活化剂为微细铁粉或微细硫粉的至少一种，优选为微细铁粉。在空气中能够与氧气发生作用，从而发生氧化，产生一定氧化热和氢离子。在施加到土壤中，能够排除氧气，为厌氧细菌的生产提供良好的环境，其产生的热量能进一步促进细菌快速繁殖，产生的氢离子能降低土壤的pH值，同时其能作为团聚中心，团聚泥土，减少在淋洗过程对土壤的流失。微细铁粉为粒度10-44μm的细粉，过小的细粉将导致氧化速度更快，从而使反应过于激烈，过大的铁粉难以缓慢氧化，产生本发明的效果。

菌糠是利用秸秆、木屑等原料进行食用菌代料栽培，收货后的培养基剩余物，俗称食用菌栽培废料、菌渣或余料；是食用菌菌丝残体及经食用菌酶解，结构发生质变的粗纤维等成分的复合物。本发明中的菌糠优选为醋槽，其为利用粮食生产食醋的下脚料，含有丰富的酸类物质和丰富的微生物和发酵酶，能够有效在土壤中降解碱性物质，并能为微生物的生产提供能量和热量。

凝胶剂为羧甲基纤维素醚和聚乙烯醇质量比为1:1-2的混合物。为天然纤维素是自然界中分布最广、含量最多的多糖，来源十分丰富。羧甲基纤维素醚为羧甲基醚化技术的一种，其水溶液具有增稠、成膜、黏接、水分保持、胶体保护、乳化及悬浮等作用。聚乙烯醇为聚合缓释剂的一种，具有丰富的羟基。两者一定比例配合后，能够有效改善改良剂的粘度形成含水凝胶形成保护，并且为其它不溶物质提高悬浮和乳化效果，使菌糠、活化剂分散的更加均匀。一定粘度和稠度下的改良剂，能够在土壤中较长时间停留，并且能够起到团聚土壤砂砾的效果，防止在淋洗过程或加入大量水的过程，破坏土壤的微观结构。出于改良剂的粘度和凝胶形成稳定性考虑，聚乙烯醇分子量优选为16000。羧甲基纤维素醚和聚乙烯醇质量比为1:1-2，优选为1:1。

螯合剂为磷酸钙，柠檬酸钙，阳离子型聚丙烯酰胺的至少一种，螯合剂可以螯合土壤中金属盐离子，从而实现降低盐碱地。其实，例如腐殖酸等其它组分或多或少均具有一定的螯合作用，本发明中特别添加螯合剂起到增强螯合的效果。

动植物性蛋白类发泡剂为天然的通过动植物性的发泡剂，根据原料不同，分为动物性和植物性蛋白发泡剂，其中考虑到成本，更优选为植物性蛋白发泡剂。植物性蛋白类发泡剂(市场有售)又可风味茶皂素型和皂角苷型，其选用进口优质天然植物高分子材料为原料，经一系列复杂的化学反应生成，产品呈浅黄色的纯净透明油状液体。对硬水不敏感，无毒、无味、无沉淀物。PH值接近中性，对环境不产生污染。该发泡剂耐储存、不易变质，具有优异的起泡能性，泡沫丰富，泡沫的稳定性适中。

单独使用硫酸铝改良，并不能全面土壤问题。由于土壤还有较高的盐化度，硫酸铝并没有有效改善土壤的盐化度问题，甚至添加硫酸铝时土壤中盐类物质的含量增加。因此，硫酸铝只是将土壤类型从苏打型转化为硫酸型，问题被缓解，但是并未完全解决。淋洗能有效改善了土壤的盐化度。在硫酸铝添加量一定的情况下，随着淋洗次数的增加，硫酸根离子和氯离子等阴离子的浓度明显下降。碳酸根和碳酸氢根也有明显下降，但受空气中二氧化碳的影响，下降速度并没有硫酸根和氯离子快，但也明显改善了土壤的离子结果，使土壤更适合作物生长。淋洗有明显的改善土壤化学成分的作用，但是添加入的硫酸铝随着淋洗也有大量的流逝，第一次投入硫酸铝形成的部分硫酸铝水解胶体也被破坏，影响了硫酸铝对土壤的改良效果。同时，淋洗过程也破坏了土壤中原有的团聚体和微团聚体，多次淋洗使土壤的物理性质没有改善，甚至在土壤溶液pH值方面产生负面效果。

因此本发明通过发泡剂在使用前将本发明的组分物制成发泡形态，并在土壤表面进行覆盖，能够使有效成分，缓慢的浸入到土壤中，充分带走盐碱度，大大减少水的使用量，提高降碱效率，并且不会破坏土壤自身的形态。并且形成泡沫后，能有效隔离空气，有利于土壤在被覆盖的情况下，利用改良剂中的组分大量的繁殖厌氧酸，从而生物降碱。本发明的改良剂也可以根据土壤的具体情况与淋洗配合使用，可以在喷散改良剂，保持4-8小时进行一次或两次淋洗，其中优选进行一次淋洗即可。也可以多次喷散改良剂，直至达到所需的土壤盐碱度，每次间隔时间为2-7天。

本发明的有益技术效果：

本发明提供了一种盐碱地改良剂及盐碱地改良方法，通过多种组分配合使用，通过多种组分配合使用并制成特殊的泡沫形态，能够高效且节约水资源的实现去盐碱化，同时对作物也有一定的增产作用。

具体实施方式

下面结合实施例进一步描述本发明，本发明的范围不受这些实施例的限制。本发明的范围在权利要求书中提出。

发泡剂购自鑫泉水泥发泡剂的非离子植物性发泡剂。

醋槽由当地的一家食醋酿造厂提供，进行干燥粉碎即可。

微细铁粉购自百灵威科技有限公司纯度为99％的铁细粉。

聚乙烯醇购自百灵威科技有限公司的聚乙烯醇,水解度98％,平均分子量16000。

实施例1

一种盐碱地改良剂，其原料包含：按质量份计，8质量份的硫酸铝，0.8质量份的发泡剂，2质量份的螯合剂，1.5质量份的菌糠，1.5质量份的凝胶剂，3质量份的腐植酸，0.8质量份的活化剂，80质量份的水；所述的凝胶剂为羧甲基纤维素醚和聚乙烯醇质量比为1:1的混合物，所述发泡剂为动植物性蛋白类发泡剂，所述菌糠为醋槽；所述改良剂的制备方法为：将除发泡剂以外的组分混合充分搅拌成乳液状悬浮液，然后加入发泡剂，投入发泡机中进行发泡，发泡液在发泡机中的熟化时长为15min。

螯合剂为阳离子型聚丙烯酰胺。聚乙烯醇的平均分子量为16000。活化剂为微细铁粉。

发泡机的工作温度为25℃，发泡机的注射压力为10MPa。

一种盐碱地改良方法，包括以下步骤：(1)清除盐碱地内的杂草杂物，深耕50cm并进行翻土；

(2)喷散上述泡沫状改良剂，泡沫的厚度为15cm，保持6小时，翻耕整平后，经过3天后进行一次淋洗；经过5天后，重复上述步骤一次；

(3)播种，施肥。

实施例2

一种盐碱地改良剂，其原料包含：按质量份计，5质量份的硫酸铝，1质量份的发泡剂，1质量份的螯合剂，2质量份的菌糠，1质量份的凝胶剂，5质量份的腐植酸，0.5质量份的活化剂，100质量份的水；所述的凝胶剂为羧甲基纤维素醚和聚乙烯醇质量比为1:2的混合物，所述发泡剂为动植物性蛋白类发泡剂，所述菌糠为醋槽；所述改良剂的制备方法为：将除发泡剂以外的组分混合充分搅拌成乳液状悬浮液，然后加入发泡剂，投入发泡机中进行发泡，发泡液在发泡机中的熟化时长为10min。所述螯合剂为阳离子型聚丙烯酰胺。聚乙烯醇的平均分子量为16000。活化剂为微细硫粉。发泡机的工作温度为20℃，发泡机的注射压力为12MPa。

一种盐碱地改良方法，包括以下步骤：(1)清除盐碱地内的杂草杂物，深耕30cm并进行翻土；

(2)喷散泡沫状改良剂，泡沫的厚度为10cm，保持8小时后，再次翻耕整平，进行两次淋洗；每隔7天重复一次上述步骤。

(3)播种，施肥。

实施例3

一种盐碱地改良剂，其原料包含：按质量份计，10质量份的硫酸铝，0.5质量份的发泡剂，3质量份的螯合剂，1质量份的菌糠，3质量份的凝胶剂，1质量份的腐植酸，1质量份的活化剂，50质量份的水；所述的凝胶剂为羧甲基纤维素醚和聚乙烯醇质量比为1:1的混合物，所述发泡剂为动植物性蛋白类发泡剂，所述菌糠为醋槽；所述改良剂的制备方法为：将除发泡剂以外的组分混合充分搅拌成乳液状悬浮液，然后加入发泡剂，投入发泡机中进行发泡，发泡液在发泡机中的熟化时长为20min。螯合剂为磷酸钙。聚乙烯醇的平均分子量为16000。活化剂为微细铁粉。发泡机的工作温度为30℃，发泡机的注射压力为12MPa。

一种盐碱地改良方法，包括以下步骤：(1)清除盐碱地内的杂草杂物，深耕50cm并进行翻土；

(2)喷散上述泡沫状改良剂，泡沫的厚度为20cm，保持8小时后，再次翻耕整平；重复上述步骤1次；

(3)播种，施肥。

对比例1

与实施例1相同方法制备，除了不添加发泡剂。

对比例2

与实施例1相同方法制备，除了将醋糟替换为常见的食用菌栽培菌渣。

对比例3

与实施例1相同方法制备，除了不添加凝胶剂。

对比例4

与实施例1相同方法制备，除了不添加活化剂。

对比例5

与实施例1相同方法制备，除了凝胶剂中不添加聚乙烯醇。

对比例6

与实施例1相同方法制备，除了凝胶剂中不添加羧甲基纤维素醚。

对比例7

空白组

试验地点为：江苏灌云县东北部的云台农场，测试土壤的pH为10.5-11。将一亩土地分为10块，分别测试上述9种样品以及空白组。作物品种：先玉335。

土壤理化性状调查:经过改良后，稳定1-2天后，取样测试10cm处土壤的pH值。

产量结果：统计产量，结果如下表。

表1实施例与对比例的结果比较

	pH	产品Kg
			实施例1	7.3	386
实施例2	7.1	409
			实施例3	7.8	368
对比例1	8.5	321
			对比例2	9.2	265
对比例3	9.1	288
			对比例4	8.2	334
对比例5	8.7	307
			对比例6	8.4	313
对比例7	10.5	221

实施例1与实施例2对比发现，两次淋洗后能一定程度降低pH值，但效果不是很明显，反而造成一定水资源的浪费。实施例3没有结合淋洗，发现pH有所缺陷，但比较产量发现，产量并无显著下降，推测是由于没有淋洗较好的保存了土壤的微生物群落以及土壤结构。具体是否需要结合淋洗，可以根据成本需求进行。对比对比例1-6，发现各种组分都起到较关键的作用。其中醋糟替换为其它菌渣，效果降低较为显著；凝胶剂中聚乙烯醇和羧甲基纤维素醚按一定比例添加，能够有效调控改良剂的粘度和凝胶化程度。

所属领域的普通技术人员应当理解：以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种盐碱地改良剂，其原料包含：按质量份计，5-10质量份的硫酸铝，0.5-1质量份的发泡剂，1-3质量份的螯合剂，1-2质量份的菌糠，1-3质量份的凝胶剂，1-5质量份的腐植酸，0.5-1质量份的活化剂，50-100质量份的水；所述的凝胶剂为羧甲基纤维素醚和聚乙烯醇质量比为1:1-2的混合物，所述发泡剂为动植物性蛋白类发泡剂，所述菌糠为醋槽；所述改良剂的制备方法为：将除发泡剂以外的组分混合充分搅拌成乳液状悬浮液，然后加入发泡剂，投入发泡机中进行发泡，发泡液在发泡机中的熟化时长为10-20min。

2.根据权利要求1所述的盐碱地改良剂，其中所述螯合剂为磷酸钙，柠檬酸钙，阳离子型聚丙烯酰胺的至少一种。

3.根据权利要求1所述的盐碱地改良剂，其中聚乙烯醇的平均分子量为16000。

4.根据权利要求1所述的盐碱地改良剂，其中活化剂为微细铁粉、硫粉的至少一种。

5.根据权利要求1所述的盐碱地改良剂，其中发泡机的工作温度为20-30℃，发泡机的注射压力为10-12MPa。

6.一种盐碱地改良方法，包括以下步骤：(1)清除盐碱地内的杂草杂物，深耕30-50cm并进行翻土；

(2)喷散权利要求1-5所述的泡沫状改良剂，泡沫的厚度为10-20cm，保持4-8小时后，再次翻耕整平；

(3)播种，施肥。

7.根据权利要求6所述的盐碱地改良方法，其中步骤2中还可以在喷散改良剂，保持4-8小时，翻耕整平后，经过2-4天后进行一次或两次淋洗。

8.根据权利要求6或7所述的盐碱地改良方法，其中可以多次进行步骤2，直至达到所需的土壤盐碱度，每次间隔时间为2-7天。

9.根据权利要求6或7所述的盐碱地改良方法，其中所述改良方法的天气为当气温连续稳定在20℃以上的无雨少风天气。

10.根据权利要求6所述的盐碱地改良方法，其中播种的植物种类为抗盐碱品种。