鹽鹼化溼地改良劑的製作方法

2023-12-03 18:50:46 1

專利名稱：鹽鹼化溼地改良劑的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種用於改良鹽鹼地、特別是退化濱海鹽鹼溼地的新型改良劑。具體而言，所述改良劑是基於蘆葦的改良劑。此外，本發明還涉及所述基於蘆葦的改良劑在製備用於改良退化濱海鹽鹼溼地的產品中的用途。
背景技術：
土壤鹽鹼化和次生鹽鹼化問題在世界範圍內廣泛存在。據聯合國教科文組織 (UNESCO)和糧農組織(FAO)不完全統計，全世界鹽鹼地面積為9. M億！^2，而且還在呈增長趨勢。濱海地區鹽鹼溼地是其中一類重要的鹽鹼地。溼地是地球表層的一種水域和陸地之間過渡的地理綜合體，它通常具有3個互相關聯、互相制約的基本特徵有喜溼生物棲息活動；地表常年或季節積水；土層嚴重潛育化。濱海溼地則是指近海地區的溼地，包括淺海、 河口、灘涂、鹽沼、沙灘等。在我國，有著廣闊的海岸帶，海岸帶周邊有大量的鹽鹼地資源，它們主要分布在沿海各省市，例如環渤海濱海溼地(包括黃河三角洲濱海溼地)和江蘇濱海溼地、錢塘江-杭州灣、晉江口-泉州灣、珠江口河口灣和北部灣。濱海溼地的生態系統具有不穩定性、敏感性強以及易於退化等特點；受海潮及海水型地下水的雙重影響，濱海溼地土壤具有鹽分重、養分含量低的特性。目前，包括我國在內的世界上的一些濱海溼地已呈明顯退化和鹽鹼化趨勢，退化後的溼地傾向具有半乾旱和乾旱地區的氣候特徵，蒸發量遠大於降水量，而土壤鹽鹼化問題尤其嚴重，導致生態和作物生產受到嚴重影響。如何改良和治理這些退化的濱海鹽鹼溼地，是農業和生態研究所面臨的重要課題。對於鹽鹼土的修復，現有技術中使用的方法主要有物理性方法和化學性方法。物理性方法包括水利技術、深溝排鹼、覆蓋技術以及振動深松等。水利技術即以水壓鹽或排鹽，此類方法在鹽鹼地改良中雖然起到一定的作用，但不能保持長久，而且在很多地區因淡水資源緊缺而難以推廣。深溝排鹼是以挖深溝淋鹽為主，配以淡水壓鹼洗鹽。挖排鹼溝可以降低地下水位，減少土壤鹽分含量，但排鹼溝每年要清淤一次，否則排鹼溝容易淤積堵塞， 沉鹽排鹼效果降低，導致土壤的次生鹽漬化。覆蓋技術是指通過地膜覆蓋及其他生物質材料覆蓋來減少土壤水分蒸發而減緩或防止土壤鹽分表聚。但是覆蓋技術只是暫時把鹽分控制在土壤深層，未能從根本上排除，從而存在返鹽的潛在危險。振動深鬆通過切斷土壤毛細管減少土壤鹽分向表層遷移以及通過對疏鬆土壤淋洗作用而將鹽分淋洗到根系層以下，而達到脫鹽、洗鹽的目的，另外其對土壤團粒結構還有重新組合作用，但是，振動深松的作用仍很有限，僅可作為輔助性措施使用。另外還有翻耕與灌溉與種植耐鹽鹼作物相結合、增施有機肥等措施，但這類方法投資很大，通常為每公頃2000-4000元/年。化學性方法主要是添加各類化學改良劑，例如含鈣物質(石膏、磷石膏等)和酸性物質(如黑礬，風化煤、糠醛渣等)以及保水劑。例如，中國專利200510064463. 5公開了一種以沸石為主要原料經酸化充氧煅燒後製成的土壤改良劑，中國專利200810017565. 5公開了一種以電廠脫硫石膏為主要原料的改良劑，等等，但這些發明無一例外都存在來源有限、成本較高等缺點；中國專利申請201010101683. 1公開了一種吹填海泥的脫鹽方法，但該法需要埋設暗管，導致成本較高而難以推廣；中國專利申請201010138702. 8公開了一種利用棉花秸稈改良濱海鹽漬土的方法，但該方法存在工程量大、步驟過於繁瑣的缺點。現有技術中還存在其它的一些改良濱海鹽鹼土的方法，特別是各種各樣的鹽鹼土壤改良劑，但大多數改良劑單純針對土壤， 施用量大，單位面積成本也較高，並且往往存在有效期短且鹽鹼化常復發、不能綜合改善土壤特性等缺點。因此，現有技術中仍迫切需要提供一種有效的、成本較低易於推廣的、具有綜合效益的用於改良濱海退化鹽鹼土的新型改良劑。

發明內容
為了解決上述現有技術中存在的上述缺點中的至少一個或個，本發明提供了一種用於改良濱海退化鹽鹼溼地土壤的新型改良劑。濱海鹽鹼地常以高鹽(高Na+濃度)為特徵。退化的或正在退化中的濱海鹽鹼溼地則還兼具程度不同的溼地生態特徵，例如有溼地動植物(如蘆葦)棲息生存。本發明人基於對沿海溼地生態的研究，出乎意料地發現利用蘆葦作為改良劑來處理退化的或正在退化過程中的濱海鹽鹼溼地，可以取得良好的效果。蘆葦(phragmites australis)為禾本科蘆葦屬多年生草本植物，又稱普通蘆葦。 蘆葦能夠適應不同的生態環境，具有喜溼潤、耐水淹、耐乾旱與耐鹽鹼等特性，在土壤和水的中性、微酸到鹼性的各種PH生境中均能生長，為世界的廣布種。蘆葦用途廣泛，可用作優良飼料，而且其成熟後纖維素含量高，還是優質的造紙原料。蘆葦在汙水處理方面應用的報導已有較多，關於蘆葦在鹽鹼地恢復方面的應用，目前已有的報導都是利用蘆葦作為鹽鹼地處理後植被恢復的先鋒植物，但是還沒有直接利用蘆葦作為改鹽鹼地改良劑來處理退化濱海鹽鹼溼地的報導。本發明人在研究中發現可利用蘆葦作為鹽鹼地改良劑來處理已退化的或處於退化中的濱海鹽鹼溼地。基於此發現，本發明提供了一種用於改良退化濱海鹽鹼溼地的改良劑，所述改良劑包含40至80重量份的蘆葦以及15至35重量份的石膏。在一個優選的方面，所述改良劑包含50至70重量份的蘆葦以及20至30重量份的石膏。在一個更優選的方面，所述改良劑還含有300至400重量份的粉煤灰和/或爐渣。在一個特別優選的方面， 所述改良劑還含有100至150重量份的粘土，並且所述改良劑是以顆粒狀或塊狀土壤改良劑的形式存在。在其中一個更優選的方面，所述改良劑是通過包括以下步驟的方法製備的 將所述蘆葦粉碎或切割成1至5釐米長的段；將所述蘆葦段與所述石膏、粉煤灰和/或爐渣、以及粘土相混合；造粒。在上述改良劑中，所述蘆葦重量均以蘆葦植株的乾重計。本發明的所述造粒可以採用任何合適的方法進行，例如先採用適量水潤溼、拌和， 再烘乾，然後適當粉碎、過適當孔目的篩，即可。就本發明改良劑而言，其中所用的蘆葦可以取自蘆葦植株的不同部分，例如莖、 葉、根、秸稈等，也可以是整個植株。在另一個方面，所述蘆葦可以是新採集的蘆葦，也可以是已乾燥的蘆葦。所述乾燥可以通過晾乾來實現。可將本發明的改良劑與適量待改良的土壤預先混合，然後再將所述預混有改良劑的土壤施埋與待改良土壤表面以下。在進一步優選的實施方案中，所述改良劑與所述用於預混合的土壤的重量比為約1 1 1 30，優選1 5 1 10。在實際施用時，可將蘆葦植株或其一部分進行適當切割或粉碎後與石膏混合而得到本發明的改良劑，例如，可將蘆葦切割成長約0. 1至1釐米長的段。在更優選的方面，在蘆葦乾燥後將其進行切割或粉碎。在本發明的另外一方面，提供了本發明的基於蘆葦的改良劑在製備用於改良鹽鹼地(特別是退化濱海鹽鹼溼地)的產品中的用途。
具體實施例方式以下將詳細描述本發明的具體實施方案。然而，應當理解，雖然以下的詳細描述和具體實施例表明了本發明優選的實施方案，但它們僅是以舉例說明的方式給出的，對於本領域技術人員而言，根據這些詳細描述，在本發明精神和範圍內的各種變化、改動和改進將顯而易見。在本發明的一個具體實施方案中，提供了一種用於改良退化濱海鹽鹼地的改良劑，所述改良劑包含40至80重量份的蘆葦以及15至35重量份的石膏。在一個優選的實施方案中，所述改良劑包含50至70重量份的蘆葦以及20至30重量份的石膏。在一個更優選的實施方案中，所述改良劑還含有300至400重量份的粉煤灰和/或爐渣。在一個特別優選的實施方案中，所述改良劑還含有100至150重量份的粘土，並且所述改良劑是以顆粒狀或塊狀土壤改良劑的形式存在。在其中一個更優選的實施方案中，所述改良劑是通過包括以下步驟的方法製備的將所述蘆葦粉碎或切割成0. 1至1釐米長的段；將所述蘆葦段與所述石膏、粉煤灰和/或爐渣、以及粘土相混合；造粒。在本發明的上述改良劑中，蘆葦重量均以蘆葦植株的乾重(乾燥後的重量)計。本發明的技術效果通過以下實驗加以證實。製備實施例製備了代表性的本發明改良劑產品1-3。改良劑1 : (60重量份蘆葦20份石膏)將蘆葦植株晾乾，切割成約1釐米長的段，稱取600g幹蘆葦段，與200g石膏攪拌混合，即得改良劑1。改良劑2 (60重量份蘆葦20份石膏100g粘土)將蘆葦植株晾乾，切割成約1釐米長的段，稱取600g幹蘆葦段，與200g石膏、 IOOOg粘土攪拌混合，加適量水，烘乾，使成塊狀，粉碎使之過4目篩，即得顆粒狀的改良劑 2。改良劑3 (60重量份蘆葦20份石膏100g粘土 300g粉煤灰)將蘆葦植株晾乾，切割成約1釐米長的段，稱取600g幹蘆葦段，與200g石膏、 IOOOg粘土和3000g粉煤灰攪拌混合，加適量水，烘乾，使成塊狀，粉碎使之過4目篩，即得顆粒狀的改良劑3。效果實施例1.實驗用土壤實驗用土壤為黃河三角洲的退化濱海鹽鹼地土壤，位於霑化縣。為保證土壤具有代表性，多點取土壤樣品，充分混合後測量土壤的初始背景值，結果如下表所示
表1 土壤初始背景值
權利要求
1.一種用於改良退化濱海鹽鹼溼地的改良劑，其包含40至80重量份的蘆葦以及15至 35重量份的石膏。
2.根據權利要求1的改良劑，其包含50至70重量份的蘆葦以及20至30重量份的石膏。
3.根據權利要求1或2的改良劑，其還含有100至150重量份的粘土，並且所述改良劑以顆粒狀或塊狀的形式存在。
4.根據權利要求3的改良劑，其是通過包括以下步驟的方法製備的將所述蘆葦粉碎或切割成0. 1至1釐米長的段；將所述蘆葦段與所述石膏以及粘土相混合；造粒。
5.根據權利要求3的改良劑，其還含有300至400重量份的粉煤灰和/或爐渣，並且所述改良劑以顆粒狀或塊狀的形式存在。
6.權利要求1至5中任一項的改良劑在製備用於改良退化濱海鹽鹼溼地的產品中的用途。
全文摘要
本發明提供了一種用於改良退化濱海鹽鹼溼地的基於蘆葦的改良劑。所述改良劑包含40至80重量份的蘆葦以及15至35重量份的石膏。
文檔編號C09K101/00GK102352258SQ20111023522
公開日2012年2月15日 申請日期2011年8月17日 優先權日2011年8月17日
發明者於妍, 李華傑, 邊文, 陸兆華, 陳豔巨 申請人:中國礦業大學(北京)