蘇打鹽鹼土改良劑及其施用方法
2023-10-11 18:35:59 3
專利名稱：蘇打鹽鹼土改良劑及其施用方法
技術領域：
本發明屬於農業領域，涉及鹽鹼地的改良技術。
背景技術：
對鹽鹼地的改良措施和積累的研究經驗有水利改良措施，農業及生物改良措施， 工程改良措施，化學改良措施。水利措施改良的先例有用含鈣、鎂的高礦化度水衝洗鹽鹼土中的鈉離子，井灌井排等方法。目前，水利改良措施是國內外公認的有效改良方法，在印度、美國和加拿大等國均得到了廣泛的應用。但水利措施改良的前提一是要有充足的低礦化度優質水源，二是要有流暢的排水設施和場所。井灌井排方法需消耗能源，運行管理費用較高，且需要有適宜的水文地質條件，在根系層土壤透水係數過小或下部承壓水壓力過高時，均難以達到預期的排水效果。同時，排水排鹽又常與環境保護髮生矛盾，易使河水的鹽分增加，從而影響灌溉和城市用水，從生態、環保及水資源的合理開發利用的角度出發，存在諸多不良影響。農業及生物措施改良，主要有兩種途徑，一是通過種稻，並且結合種稻過程中的泡田、排水、洗鹽等農藝措施，將耕層土壤中的鹽分逐步排出土體，或抑制鹽分上移表聚，從而達到改良目的；二是通過生物修復技術，即種植耐鹽或喜鹽植物，不斷將土壤中的鹽分帶走，進而達到降低土壤鹽分含量的目的。目前已開發的耐鹽鹼植物已有40餘種，如鹼茅、鹼蓬、田菁、狗牙根、大麥、苜蓿、燕麥、小葉楊、家榆等。已有研究表明，這兩種改良途徑的效果均受改良時間、土壤含鹽量及鹽鹼化程度等條件的制約。一般含鹽量和鹼化度較高的土壤， 短期內(三年內)均難以獲得理想效果。此外，在松嫩平原蘇打鹽鹼土區，也有採用玉米秸稈，綠肥作物(如草木樨等)作為改土材料，將其按一定用量放入鹼化層之上，從而達到在一定程度上抑制鹽鹼表聚，降低土壤鹼化度和PH值的目的。但此種方法一是需要大量的有機物料，二是土方工程量較大，難以大面積推廣應用，僅限於鹼斑的改良。工程改良措施主要是「客土法」。常用的做法是用沙土作「客土」，壓在蘇打鹼斑土壤上，或是將被改良土壤中的鹼斑土壤挖出運走，然後將上述客土添在上面。試驗研究表明，客土法對蘇打鹼斑土壤的改良效果較好，而且持續時間也較長。但其最大的缺點就是工程量太大，這也是該方法不能得到廣泛推廣應用的主要原因。大量研究證明，對於中度或重度以上的鹽鹼土，只有採用化學改良為主，輔以其它農業或生物等措施，才是最有效的改良方法。因此，從40年代起，人們就開始了化學改良劑的研究與開發工作。例如Carter，M.R.曾進行了連續6年施用石膏(2. 24t/hm2年)的田間試驗；亞美尼亞的學者曾進行過綠礬改良鹽鹼土試驗；匈牙利的研究者曾利用褐煤副產品和糖廠副產品進行了改良鹽鹼土試驗；我國的土壤工作者曾利用腐殖酸、風化煤及糠醛渣等進行了鹽鹼土改良試驗。這些試驗均收到了一定的改良效果。近些年來，國外採用人工合成的有機一無機複合改良劑(如匈牙利的石灰粉與石油工業副產品樹脂酸混合物；前蘇聯尿素甲醛聚合物等，英國的陽離子多糖瓜耳膠衍生物CP-14等)改良鹽鹼土也均收到一定效果。目前，國內外常用的化學改良劑主要有石膏、磷石膏、氯化鈣、過磷酸鈣等含鈣物質；另一類是硫酸、硫磺、磷酸、鹽酸、硫酸亞鐵、硫酸銨等酸性物質；第三類是風化煤及泥炭等天然有機物；第四類是人工合成的土壤改良劑。此外，也有人利用工業「三廢」改良鹽鹼土。目前，國內外常用的化學改良劑主要有石膏、磷石膏、氯化鈣、過磷酸鈣等含鈣物質；另一類是硫酸、硫磺、磷酸、鹽酸、硫酸亞鐵、硫酸銨等酸性物質；第三類是風化煤及泥炭等天然有機物；第四類是人工合成的土壤改良劑。此外，也有人利用工業「三廢」改良鹽鹼土。在眾多的化學改良劑中，國內外研究最多的、最常用的、公認改良效果最好的是石膏(CaSO4 · H20)。其作用機理是石膏中的鈣離子將土壤膠體上的鈉離子交換下來。但國外已有的研究多在非蘇打鹽鹼土上，土壤的鹽鹼化程度較蘇打鹽鹼土要輕得多。國內從1956年開始，陳恩鳳等曾在前郭灌區進行了在蘇打鹽鹼土上施用石膏的種稻改良試驗，肯定了種稻條件下，石膏對蘇打鹽鹼土的改良效果，但由於種種原因，此項技術至今尚未得到推廣應用。分析其原因我們認為，人們利用石膏改良鹽鹼土時，忽視了一個十分重要的問題， 即石膏的溶解度問題。石膏發揮改良作用的前提條件是CaSO4必須先行溶解，否則就無法發生反應。但實際上在常溫下，石膏的溶解度非常低，只有30me/L。因此，用石膏改良鹽鹼土， 特別是強鹼性的蘇打鹽鹼土，要想達到預期效果，施用量必須很大，而且需要作用的時間也很長。石膏的溶解需要水，而在旱作條件下，土壤的含水量十分有限，石膏的溶解更為緩慢， 因此，其作用也更為有限。這就是石膏在蘇打鹽鹼土改良上沒能推開的原因。
發明內容
本發明的目的是通過製作改良劑，降低土壤PH值，以達到治理蘇打鹽鹼土的蘇打鹽鹼土改良劑及其施用方法。本發明改良劑主要成分為Al2O3佔15%，Si0240%,狗2031%，結晶水佔56%，pH 值>3 ；鹽鹼地水田每公頃施用量為300 1000公斤；已開墾兩年以上水田每公頃施用量為 200 300公斤；廢棄草原開墾後施用一次即可；均勻撒施，於春季水田泡田後，耙地前施用。本發明的優點是
①本發明起效快、作用長久、成本低、無毒、不汙染環境，具有顯著降低土壤PH值的作用，各項性能指標遠遠優於已有的石膏等化學改良劑；
②本發明可促進土壤膠體發生凝聚，促進土壤微團聚體的形成，從而改良土壤的結構性和通透性等物理性質；
③本發明中含有的鐵元素是水稻生長所必需的營養元素，並且還可提供水稻生長的有益元素娃。
圖1是本發明土壤中施用改良劑後平衡溶液pH值的變化；圖2是本發明改良劑用量與交換性鈉相關關係圖； 圖3是本發明改良劑用量與土壤鹼化度的相關關係圖； 圖4是本發明改良劑對鹽鹼土微團聚體組成的影響。
具體實施例方式本發明改良劑主要成分為Al2O315%, Si0240%, Fe203l%，結晶水56%，pH值>3 ；鹽鹼地水田每公頃施用量為300 1000公斤；已開墾兩年以上水田每公頃施用量為200 300公斤；廢棄草原開墾後施用一次即可；均勻撒施，於春季水田泡田後，耙地前施用。本發明的試驗效果 (1) 土壤PH值的改良
考察一種改良資材和措施對蘇打鹽鹼土的改良作用，最基本指標首先是觀察其對PH 值的作用。在實驗室條件下，土壤中本改良劑後，土壤平衡溶液PH值變化如圖1所示。隨改良劑用量的提高，平衡溶液的PH值逐漸下降，添加量至2. 0%時，pH值下降了 2. 55個單位。說明本改良劑具有顯著的降低土壤PH值的作用。(2)盆栽試驗表明鹽鹼土添加改良劑後，土壤可溶鹽組成發生了顯著的變化(表 1)。表現在CO32 —和HCO3 —的含量隨改良劑用量增加而減少，當改良劑用量達0. 3%時，CO32 消失；Cl—含量在各處理中保持恆定值；SO42 一含量同下述的全鹽量變化規律一致；(C032—+ HCO3-)/ (Cl—+ S042 —)隨改良劑用量的增加遞減，其值可說明溶液中可溶鹽組成類型發生了轉化，即由蘇打型(原土)一蘇打-硫酸鹽型(處理I II)—硫酸鹽型(處理III VI)。全鹽量均有一定程度的增加，但增加量並不隨改良劑用量的增大而增大，而是在0. 4%的用量時達最大，之後隨用量的增加反而減少，這可能與改良劑的加入而改變了鹽分的種類和溶解度有關。表1改良劑對土壤可溶鹽組成的影響(盆栽試驗土壤)
權利要求
1. 一種蘇打鹽鹼土改良劑及其施用方法，其特徵在於改良劑主要成分為Al2O3 15%，Si0240%, Fe2O31%,結晶水56%，pH值>3 ；鹽鹼地水田每公頃施用量為300 1000公斤；已開墾兩年以上水田每公頃施用量為200 300公斤；廢棄草原開墾後施用一次即可； 均勻撒施，於春季水田泡田後，耙地前施用。
全文摘要
一種蘇打鹽鹼土改良劑及其施用方法，屬於農業領域，涉及鹽鹼地的改良技術。本發明的目的是通過製作改良劑，降低土壤pH值，以達到治理蘇打鹽鹼土的蘇打鹽鹼土改良劑及其施用方法。本發明改良劑主要成分為Al2O3佔15%，SiO240%，Fe2O31%，結晶水佔56%，pH值>3；鹽鹼地水田每公頃施用量為300～1000公斤；已開墾兩年以上水田每公頃施用量為200～300公斤；廢棄草原開墾後施用一次即可；均勻撒施，於春季水田泡田後，耙地前施用。本發明起效快、作用長久、成本低、無毒、不汙染環境，具有顯著降低土壤pH值的作用，各項性能指標遠遠優於已有的石膏等化學改良劑；可促進土壤膠體發生凝聚，促進土壤微團聚體的形成，從而改良土壤的結構性和通透性等物理性質；含有的鐵元素是水稻生長所必需的營養元素，並且還可提供水稻生長的有益元素矽。
文檔編號C09K109/00GK102382658SQ20111021281
公開日2012年3月21日 申請日期2011年7月28日 優先權日2011年7月28日
發明者馮軍, 劉金華, 史洪巨, 張志丹, 王宇, 王鴻斌, 耿玉輝, 趙蘭坡, 陳麗梅, 韓興, 馬秀蘭 申請人:吉林農業大學