中度鹽鹼地改良肥及其改良方法與流程
2023-10-05 01:04:04 2
本發明屬於鹽鹼地治理技術領域，具體涉及一種中度鹽鹼地改良肥及其改良方法。
背景技術：
鹽鹼土是鹽土和鹼土以及各種鹽化、鹼化土壤的總稱。鹽土指土壤中可溶性鹽分含量達到一定程度，能夠對植物的生長和發育產生明顯危害的土類。鹼土指土壤中含有大量交換性離子，數量達到能夠危害植物生長和發育的程度，並使土壤性質發生改變的土壤。土壤的鹽鹼化指由於土壤中鹽鹼離子的大量積累，土壤類型逐漸向鹽鹼土轉變的過程，其影響因素包括自然因素和人為因素。通常情況下鹽鹼土壤容易出現板結現象，導致土壤的孔隙度變小，土壤透氣性和透水性變差，嚴重影響到土壤中微生物的代謝，降低各種酶的活性和碳、氮元素礦質化程度，土壤中有機質的轉化變慢，最終會導致土壤日益貧瘠。土壤含有的大量鹽離子也會嚴重影響到鹽鹼地植物正常的生理機能，抑制其生長和發育。另外，隨著社會經濟的發展和人類活動的不斷加劇，鹽鹼地資源越來越受到關注，不合理的灌溉制度也造成土壤次生鹽鹼化加劇。第二屆國際可持續發展大會就指出，未來會嚴重威脅世界農業可持續發展的是土地的鹽鹼化、沙漠化和水土流失3大問題。
脫硫石膏(英文名稱desulfuration gypsum)又稱排煙脫硫石膏、硫石膏或FGD石膏，主要成分和天然石膏一樣，為二水硫酸鈣CaSO4·2H2O，含量≥93％。脫硫石膏是FGD過程的副產品，FGD過程是一項採用石灰-石灰石回收燃煤或油的煙氣中的二氧化硫的技術。該技術是把石灰-石灰石磨碎製成漿液，使經過除塵後的含SO2的煙氣通過漿液洗滌器而除去SO2。石灰漿液與SO2反應生成硫酸鈣及亞硫酸鈣，亞硫酸鈣經氧化轉化成硫酸鈣，得到工業副產石膏，稱為脫硫石膏。
石膏粉是五大凝膠材料之一，在國民經濟中佔有重要的地位，廣泛用於建築、建材、工業模具和藝術模型、化學工業及農業、食品加工和醫藥美容等眾多應用領域，是一種重要的工業原材料。脫硫石膏粉與一般石膏粉的區分在於物理成分的不同，脫硫石膏粉中還含有二氧化矽，氧化鈉，碳酸鈣，亞硫酸鈣，石灰石，氯化鈣，氯化鎂等。與其它石膏粉相比較，脫硫石膏粉具有可再生，粒度小，成分穩定，有害雜質含量少，純度高等特點。目前主要和天然石膏一起用於生產石膏板，另外在鹽鹼地改良方面已有廣泛的應用。其原理是利用離子置換理論，用脫硫石膏中的鈣離子置換土壤膠體中的鈉離子。
鹽鹼地根據鹽鹼程度分為輕度鹽鹼地、中度鹽鹼地和重度鹽鹼地。
技術實現要素：
本發明主要提供了一種中度鹽鹼地改良肥及其改良方法，製備的改良肥適應於中鹽鹼地的改良，脫鹽快速，治理成本低，對於環境的治理具有重要作用。其技術方案如下：
一種中度鹽鹼地改良肥，其包括以下重量份組分：煙氣脫硫石膏35-40份、纖維素-丙烯醯胺20-25份、腐植酸5-10份、檸檬酸渣15-20份、多羥基磷酸酯1-5份、N-29亞甲基二脲0.5-1份、浮石粉1-5份、蛭石粉1-3份、過磷酸鈣0.5-1份、膨潤土5-10份、禽畜糞5-10份、生物菌肥0.5-1份。
優選的，所述改良肥其包括以下重量份組分：煙氣脫硫石膏38份、纖維素-丙烯醯胺23份、腐植酸7份、檸檬酸渣17份、多羥基磷酸酯3份、N-29亞甲基二脲0.8份、浮石粉2份、蛭石粉2份、過磷酸鈣0.8份、膨潤土7份、禽畜糞8份、生物菌肥0.7份。
優選的，脫硫石膏的有效成分為CaSO4·2H2O，CaSO4·2H2O的含量≥93％。
優選的，生物菌肥的製備方法如下：
(1)將食用菌渣進行室外發酵，發酵堆高70-90cm，用塑料薄膜覆蓋菌渣；
(2)發酵5小時後，翻推再次用薄膜覆蓋發酵；
(3)將發酵菌渣移至室內，選用纖維素分解菌、地衣芽孢桿菌接種於發酵後的食用菌渣中，纖維素分解菌、地衣芽孢桿菌、發酵的食用菌渣質量比為1:1:200；
(4)接種後堆積8天，堆積過程中菌渣的溫度不得高於30℃；
(5)將發酵後的菌渣在陰涼處風乾，得生物菌肥。
優選的，所述食用菌渣為香菇渣、草菇渣、平菇渣和木耳渣中的一種或多種的混合。
一種中度鹽鹼地改良肥用於改良中度鹽鹼地的方法，包括以下步驟：
(1)於中度鹽鹼地上開挖排水溝，每隔100-120m設置一條深的一級主排水溝，溝深2.0-2.5m，溝寬3-4m，形成的壟上設置二級子排水溝，子排水溝的溝寬1.0-1.2m，深0.5-0.8m，子排水溝的間距為10-15m，子排水溝與相鄰的主排水溝相通，在鹽鹼地周邊砌築環形壁池；
(2)每年2、3月份將擬改良的鹽鹼地翻耕，翻耕深度不小於1m；
(3)將改良肥料均勻混入翻耕的鹽鹼地上，施肥量為每20-25公斤；
(4)利用自然降水或人工灌水對鹽鹼土噴淋；
(5)在處理過的鹽鹼地上種植植被，種植完畢後，再在鹽鹼土表面覆蓋疏水性材料。
優選的，所述疏水性材料為石屑、沙子或麥杆。
優選的，所述改良肥料的製備方法如下：
(1)取配方量的多羥基磷酸酯和腐植酸，加入助溶劑，配製成改性的腐植酸鹽溶液；
(2)將脫硫石膏、纖維素-丙烯醯胺、檸檬酸渣、N-29亞甲基二脲、浮石粉、蛭石粉、過磷酸鈣、膨潤土、禽畜糞、生物菌肥粉碎，並過2-4mm篩，得顆粒製劑；
(3)將腐植酸鹽溶液和供液酸性廢水均勻的噴灑在過篩後的顆粒製劑上，烘乾即可。
採用上述中度鹽鹼地改良肥及其改良方法，本發明具有以下優點：
(1)本發明中的生物菌肥可以增加植被對Na+的吸收量，使其聚集在地下部分，抑制鹽分向上部的運輸，降低相對含量，改善植株體內的離子平衡，減輕鹽離子的毒害，菌群能夠抑制土壤有害病菌，如黴菌、根腐菌的生長，還能固氣、解磷，為作物提供大量營養物質，提高地溫，緩解土壤板結狀況，改良土壤理化性狀，增加土壤團粒結構，提高土壤保溫、保肥、透氣性能和吸收能力，分解殘留農藥，防止土壤鹽鹼化，解決重茬病問題，提高其他肥料的利用效率和吸收率，減少投資成本；
(2)本發明中的肥料通過多羥基磷酸酯對腐植酸改性，生成具有保水作用的改良劑，同時施用殼聚糖，由於殼聚糖分子結構上存在氨基和羥基的特殊結構，使得殼聚糖對具有一定離子半徑的金屬離子在一定pH條件下有螯合作用，使得土壤鹼化引起的物理性質惡化現象得到進一步改善，而且殼聚糖螯合鹽的吸水、保水性能也非常高，因此殼聚糖的加入有利於改善土壤有機質，吸水、保水，改良土壤結構，並且可以活化植物細胞，促進生長，增強抗病蟲害能力，提高作物產量，改善農產品品質；
(3)N-29亞甲基二脲作為一種具有緩釋作用的氮肥，可以緩慢的釋放營養物質，與本發明中其他有效成分配合使用後，製備的改良劑適應於重度鹽鹼地使用，對中度鹽鹼地具有明顯的改良效果。
具體實施方式
實施例1
1.中度鹽鹼地改良肥
一種改良肥，其包括以下重量份組分：煙氣脫硫石膏38份、纖維素-丙烯醯胺23份、腐植酸7份、檸檬酸渣17份、多羥基磷酸酯3份、N-29亞甲基二脲0.8份、浮石粉2份、蛭石粉2份、過磷酸鈣0.8份、膨潤土7份、禽畜糞8份、生物菌肥0.7份。
2.生物菌肥的製備
(1)將香菇渣、草菇渣、平菇渣和/或木耳渣進行室外發酵，發酵堆高80cm，用塑料薄膜覆蓋菌渣；
(2)發酵5小時後，翻推再次用薄膜覆蓋發酵；
(3)將發酵菌渣移至室內，選用纖維素分解菌、地衣芽孢桿菌接種於發酵後的食用菌渣中，纖維素分解菌、地衣芽孢桿菌、發酵的食用菌渣質量比為1:1:200；
(4)接種後堆積7天，堆積過程中菌渣的溫度不得高於30℃；
(5)將發酵後的菌渣在陰涼處風乾，得生物菌肥。
3.改良肥的製備方法
(1)取配方量的多羥基磷酸酯和腐植酸，加入助溶劑，配製成改性的腐植酸鹽溶液；
(2)將脫硫石膏、纖維素-丙烯醯胺、檸檬酸渣、N-29亞甲基二脲、浮石粉、蛭石粉、過磷酸鈣、膨潤土、禽畜糞、生物菌肥粉碎，並過3mm篩，得顆粒製劑；
(3)將腐植酸鹽溶液均勻的噴灑在過篩後的顆粒製劑上，烘乾即可。
4.改良肥料用於改良鹽鹼地的方法
(1)於中度鹽鹼地上開挖排水溝，每隔80m設置一條深的一級主排水溝，溝深2.3m，溝寬3m，形成的壟上設置二級子排水溝，子排水溝的溝寬1.1m，深0.7m，子排水溝的間距為12m，子排水溝與相鄰的主排水溝相通，在鹽鹼地周邊砌築環形壁池；
(2)每年2、3月份將擬改良的鹽鹼地翻耕，翻耕深度不小於1m；
(3)將改良肥料均勻混入翻耕的鹽鹼地上，施肥量為每畝23公斤；
(4)利用自然降水或人工灌水對鹽鹼土噴淋；
(5)在處理過的鹽鹼地上種植植被，種植完畢後，再在鹽鹼土表面覆蓋疏水性材料。
實施例2
1.中度鹽鹼地改良肥
一種改良肥，其包括以下重量份組分：煙氣脫硫石膏35份、纖維素-丙烯醯胺20份、腐植酸10份、檸檬酸渣15份、多羥基磷酸酯5份、N-29亞甲基二脲0.5份、浮石粉1份、蛭石粉3份、過磷酸鈣1份、膨潤土10份、禽畜糞10份、生物菌肥0.5份。
2.生物菌肥的製備
(1)將香菇渣、草菇渣、平菇渣和/或木耳渣進行室外發酵，發酵堆高80cm，用塑料薄膜覆蓋菌渣；
(2)發酵5小時後，翻推再次用薄膜覆蓋發酵；
(3)將發酵菌渣移至室內，選用纖維素分解菌、地衣芽孢桿菌接種於發酵後的食用菌渣中，纖維素分解菌、地衣芽孢桿菌、發酵的食用菌渣質量比為1:1:200；
(4)接種後堆積7天，堆積過程中菌渣的溫度不得高於30℃；
(5)將發酵後的菌渣在陰涼處風乾，得生物菌肥。
3.改良肥的製備方法
(1)取配方量的多羥基磷酸酯和腐植酸，加入助溶劑，配製成改性的腐植酸鹽溶液；
(2)將脫硫石膏、纖維素-丙烯醯胺、檸檬酸渣、N-29亞甲基二脲、浮石粉、蛭石粉、過磷酸鈣、膨潤土、禽畜糞、生物菌肥粉碎，並過2mm篩，得顆粒製劑；
(3)將腐植酸鹽溶液均勻的噴灑在過篩後的顆粒製劑上，烘乾即可。
4.改良肥料用於改良鹽鹼地的方法
(1)於中度鹽鹼地上開挖排水溝，每隔50m設置一條深的一級主排水溝，溝深2.0m，溝寬3m，形成的壟上設置二級子排水溝，子排水溝的溝寬1.0m，深0.5m，子排水溝的間距為10m，子排水溝與相鄰的主排水溝相通，在鹽鹼地周邊砌築環形壁池；
(2)每年2、3月份將擬改良的鹽鹼地翻耕，翻耕深度不小於1m；
(3)將改良肥料均勻混入翻耕的鹽鹼地上，施肥量為每畝20-25公斤；
(4)利用自然降水或人工灌水對鹽鹼土噴淋；
(5)在處理過的鹽鹼地上種植植被，種植完畢後，再在鹽鹼土表面覆蓋疏水性材料。
實施例3
1.中度鹽鹼地改良肥
一種改良肥，其包括以下重量份組分：煙氣脫硫石膏40份、纖維素-丙烯醯胺25份、腐植酸5份、檸檬酸渣20份、多羥基磷酸酯1份、N-29亞甲基二脲1份、浮石粉5份、蛭石粉1份、過磷酸鈣0.5份、膨潤土5份、禽畜糞5份、生物菌肥1份。
2.生物菌肥的製備
(1)將香菇渣、草菇渣、平菇渣和/或木耳渣進行室外發酵，發酵堆高80cm，用塑料薄膜覆蓋菌渣；
(2)發酵5小時後，翻推再次用薄膜覆蓋發酵；
(3)將發酵菌渣移至室內，選用纖維素分解菌、地衣芽孢桿菌接種於發酵後的食用菌渣中，纖維素分解菌、地衣芽孢桿菌、發酵的食用菌渣質量比為1:1:200；
(4)接種後堆積7天，堆積過程中菌渣的溫度不得高於30℃；
(5)將發酵後的菌渣在陰涼處風乾，得生物菌肥。
3.改良肥的製備方法
(1)取配方量的多羥基磷酸酯和腐植酸，加入助溶劑，配製成改性的腐植酸鹽溶液；
(2)將脫硫石膏、纖維素-丙烯醯胺、檸檬酸渣、N-29亞甲基二脲、浮石粉、蛭石粉、過磷酸鈣、膨潤土、禽畜糞、生物菌肥粉碎，並過4mm篩，得顆粒製劑；
(3)將腐植酸鹽溶液均勻的噴灑在過篩後的顆粒製劑上，烘乾即可。
4.改良肥料用於改良鹽鹼地的方法
(1)於中度鹽鹼地上開挖排水溝，每隔100m設置一條深的一級主排水溝，溝深2.5m，溝寬3m，形成的壟上設置二級子排水溝，子排水溝的溝寬1.2m，深0.8m，子排水溝的間距為15m，子排水溝與相鄰的主排水溝相通，在鹽鹼地周邊砌築環形壁池；
(2)每年2、3月份將擬改良的鹽鹼地翻耕，翻耕深度不小於1m；
(3)將改良肥料均勻混入翻耕的鹽鹼地上，施肥量為每畝25公斤；
(4)利用自然降水或人工灌水對鹽鹼土噴淋；
(5)在處理過的鹽鹼地上種植植被，種植完畢後，再在鹽鹼土表面覆蓋疏水性材料。
性能檢測
採用實施例1-3的改良肥對中度鹽鹼土改良2年後的鹽鹼土壤效果監測，結果見表1。
表1改良前后土壤指標
由表1可知，施用實施例1-3的改良肥來處理鹽鹼地後，土壤中電導率、鹼化度、孔隙率等均有明顯改良。
對本領域的技術人員來說，可根據以上描述的技術方案以及構思，做出其它各種相應的改變以及形變，而所有的這些改變以及形變都應該屬於本發明權利要求的保護範圍之內。