CN102443396A - 一种次生盐渍化土壤修复剂及生产方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于土壤修复剂技术领域，尤其涉及一种次生盐渍化土壤修复剂及生产方法。本发明的技术方案为：一种次生盐渍化土壤修复剂，所述次生盐渍化土壤修复剂由下列成分按重量份数比组成：褐煤和/或风化煤、菌剂、活化剂、干鸡粪、无机养分、中微量元素。次生盐渍化土壤修复剂及其制造方法是将上述原材料经粉碎混合搅拌、活化、造粒、烘干、冷却、筛分，制得黑褐色粉状物或颗粒。使其土壤的盐碱含量大大降低，土壤团粒结构增强，土壤理化性状发生根本改善，采取次生盐渍化土壤修复剂加水稀释后，随水灌溉改良土壤时间短，节约水，投入少，回报快。

Description

一种次生盐渍化土壤修复剂及生产方法

技术领域

本发明属于土壤修复剂技术领域，尤其涉及一种次生盐渍化土壤修复剂及生产方法。

背景技术

由于设施栽培(主要是塑料大棚、日光温室和地膜覆盖技术)在我国蔬菜和其它重要经济作物的反季节和跨地区种植中起的重要作用，设施农业在全国各地得到了大面积的推广应用，面积从1981年的0.75万km²发展到现在的210万km²，占世界设施栽培面积的70％，成为世界上设施栽培面积及其总产量最大的国家。然而与其所不相适应的是在设施栽培系统中尚无一套与之想适宜的土肥管理措施。

由于温室、大棚等条件下的土壤缺少雨水淋洗，且温度、湿度、通气状况和水肥管理等均与露地栽培有较大差别，加之设施栽培又长期处于高集约化、高复种指数、高肥料施用量的生产状态下，其特殊的生态环境与不合理的水肥管理措施，导致了土壤次生盐渍化、养分不平衡、土壤酸化等诸多生产问题的产生，其中最为突出的是土壤次生盐渍化，它不仅直接危害作物正常生长甚至死亡，而且也易引发其他相关生产问题。设施土壤其盐渍化程度与设施环境及人为耕作管理密切相关，温室、大棚种植户常期过量盲目施用化肥和生施未经杀菌、腐熟或杀菌腐熟不彻底的人畜粪便类有机肥，而导致有害细菌的繁殖造成大棚内土壤物理性状恶化。

据调查大棚中肥料投入量是露地的4～10倍，是作物需要量的6～8倍，山东省用于设施栽培的有机肥年施用量达75000～15000kg/hm²，化肥的年投入量在6000～9000kg/hm²象寿光、苍山、泰安等地有机肥年平均施用量达198750kg/hm²，化肥为6825kg/hm²，严重超量，其中绝大多数为N肥，而K肥仅有960kg/hm²，作物对N的利用率不足10％，其余90％被积累在土壤中或进入地下水或以其他形式损失掉，一些硫化物、硫酸盐、有机盐和无机盐等残留于耕层土壤中，造成大棚内土壤盐化板结，土面有块状紫红色胶状物(紫球藻)出现，一般植物在土壤盐分含量达到1g/kg时，其正常生长就会受到影响达到2-3g/kg时，根系吸水困难，高于4g/kg时，植物体内水分易外渗，生长速率显著下降，甚至导致作物死亡。土壤盐分积累过多会造成作物根际土壤溶液渗透力下降，从而使作物发芽及根系对水、肥的吸收受到影响，蔬菜受害时最初表现为生长矮小、发育迟缓、产量降低，严重者叶片开始干枯变褐，边缘变枯黄，根毛变褐或腐烂，不能立苗，植株枯萎死亡。如黄瓜遭受盐害时，常常是苗老而不发，根系生长受阻，侧根少而粗短，根间钝似截断状，土壤表层根系呈锈红状，龙头(茎生长点)萎缩，心叶褪绿，植株早衰，细尾瓜、苦瓜等较多，番茄苗期若受其危害，则会引起幼苗老化，并产生畸形果。

化肥大量施入土壤仅部分被作物吸收而大部分则残留于土壤中，土壤硝酸盐极度超标PH值下降，土壤严重酸化，PH值随NO₃-N含量的增加而降低。土壤次生盐渍化程度的高低对于土壤养分的平衡供应及作物对养分的均衡吸收都有明显影响，土壤中盐分与养分离子的交互作用，导致某些养分的有效性降低，从而破坏了土壤中养分的平衡供应，次生盐渍化土壤中某些盐分离子的累积破坏了作物对养分的均衡造成作物营养失衡甚至单盐毒害，土壤中轻度硝酸盐积累即可造成蔬菜对种营养元素的吸收不平衡，在酸性土壤上可引起缺Fe症和Mn中毒，石灰性土壤上可引起缺Fe、Zn、Ca等症，同时土壤硝酸盐的积累也影响作物对Ca、Mg的吸收，导致Ca生理病害加重，是造成体内NO₃ ^--N含量增高。此外，CI^-对NO3^-、H₂PO₄ ^-，Na⁺对K⁺、Ca²⁺、Mg²⁺以及K⁺对Mn、Mg的吸收都有一定的抵制作用。土壤盐渍化不利于作物根系的正常生长，致使根系的吸收能力显著降低从而改变了作物对土壤养分浓度的要求。因只有当土壤养分浓度达到一定水平时才可能被作物吸收利用，这就必然要求外界增大对土壤中养分的投入量以保证作物正常生长发育对养分的需求，然而外界养分的过高投入又加剧了土壤的次生盐渍化，因而随着年限的延长，土壤养分的不平衡问题也越来越突出，形成了恶性循环。

土壤微生物群落及其数量的变化可以作为土壤肥力状况的重要生物学指标，其变化有赖于土壤的肥力水平和环境状况。次生盐渍化不仅会直接影响土壤微生物的活性，还会通过改变土壤的部分理化性质来直接地影响土壤微生物的生存环境，从而导致设施内的土壤微生物在其种群、数量及活性上均与露地有较大差异。研究表明土壤中的盐分含量与微生物活性呈负相关，当土壤EC值增加到5.0ms/cm以上时，土壤微生物活性会受到强烈抵制，葡萄糖分解速度下降，硝化细菌对盐分变化盐分敏感，且随着土壤EC值，增加到2.0ms/cm时，硝化反应即变得极其微弱，同时随着次生盐渍化的发生所出现的土壤酸化，养分不平衡等土壤环境条件的改变，同样也改变了土壤微生物状况，从而对整个土壤环境造成了不利影响，大多数微生物比较适宜于中性环境，土壤酸性越强越不利于土壤微生物的生长，在PH值4～7范围内，其数量随着PH值的提高而增加，并且生长在土壤PH值为5.5～7.5环境条件下的土壤微生物其适应环境PH值变化的能力也更强。此外，土壤微生物总数变化与土壤养分含量(除全K和速效P含量外)也明显相关。

总之，次生盐渍化土壤已经成为我国设施栽培中普遍存在的问题，并已严重制约了设施农业的可持续发展。因此，深入研究设施土壤次生盐渍化的成因及防治措施具有十分重要的现实意义。

发明内容

本发明的目的在于，克服现有技术的不足，提供了一种次生盐渍化土壤修复剂及生产方法。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案为：一种次生盐渍化土壤修复剂，所述次生盐渍化土壤修复剂由下列成分按重量份数比组成：褐煤和/或风化煤、菌剂、活化剂、干鸡粪、无机养分、中微量元素。

次生盐渍化土壤修复剂及其制造方法是将上述原材料经粉碎混合搅拌、活化、造粒、烘干、冷却、筛分，制得黑褐色粉状物或颗粒。本发明利用腐植酸盐和活化剂进行活化，经过生物酶和微生物生理化反应处理、分解、合成后，浓缩而成的一种高效全面营养素剂。该次生盐渍化土壤修复剂生产周期短、肥效高、产品无毒无害，能有效改善土壤理化性质，快速降解土壤盐碱同时将土壤中难溶性元素转化为螯合态的植物营养素，容易被植物吸收和利用，能促进农作物增产、改善作物品质、增加经济效益的同时使土壤真正达到可持续发展利用，是一种值得推广的高效次生盐渍化土壤修复剂。

有机络合增溶，盐碱改良，离子转换等，主要通过有机络合作用，极大的增加土壤中的碳酸钙及硫酸钙等高价金属化合物的溶解度，从而使大量以钙离子为主的高价金属离子处于游离状态。同时，高分子基因大量吸附游离的钠离子和其它成分离子，被吸附的盐离子与高分子基团一起随水灌溉降到耕作层下，使其不再危害作物生长发育，其中的氢离子与土壤中的碳酸钙和碳酸氢根发生化学反应，生成水和二氧化碳，使其土壤的盐碱含量大大降低，土壤团粒结构增，土壤理化性状发生根本改善，用次生盐渍化土壤修复剂加水稀释后，随水灌溉改良土壤时间短，节约水，投入少，回报快。

次生盐渍化土壤修复剂独有的特性，已成为农业生产中不可缺少的一类有机物料成分，特别是用以设施栽培土壤的修复，将起到决定性作用，本发明人进行了多年研究，做了大量的调查试验，发现褐煤风化煤等矿物资源中含有丰富的有机质和腐植酸，它是一类成分复杂的大分子化合物，它含有碳、氢、氧、氮、硫等元素，是一种多价酚型芳香族化合物和氮化合物的缩聚物，含有酚羟基、醌基、氨基等。

本发明的有益效果是：

该类物质是形成土壤有机-无机复合体，增加土壤微团聚体，改善土壤结构的有机胶体物质。它可使土壤容重降低，孔隙度增加，透水保水性能增强，水分蒸腾作用降低，使土壤表层盐碱因降雨或灌溉而易被淋洗，表层土壤空气孔隙增加，降低了表土水分含量，减少了土壤深层水分蒸发，降低了地下水中盐碱在表层土中的积累量，起到了淋洗降盐和保水压盐的作用，试验证明连续3年施用该次生盐渍化土壤修复剂含盐量降低，保苗率提高，增加了产量，其分子结构中含有多种官能团能以离子键和共价键的形式与金属离子形成络合物或螯合物，这些官能团具有化学活性和生物活性使其具有很强的离子交换能力。对土壤溶液中盐碱离子的螯合、吸附和离子交换作用降低土壤溶液中盐分离子浓度，大大减轻了盐碱地危害，其降低土壤中水溶性盐分含量作用明显，改良盐碱土及防止土壤盐渍化危害效果显著。同时该类修复剂中的腐植酸是一种有机弱酸和弱酸盐，也是一种有机大分子的两性物质，因此阳离子交换量大、缓冲能力强，当土壤过碱时，其酸性功能团释放出氢离子进行交换H⁺与OH^-生成H₂O，使碱性降低，当土壤中H⁺过多使土壤呈酸性时，腐植酸盐中的金属离子与土壤溶液中H⁺进行交换反应，金属离子Na⁺、K⁺、Ca²⁺、Mg²⁺等与酸根离子CI⁺、SO₄ ^2-、CO₃ ^2-等生成中性盐和弱酸盐，使土壤酸性降低，因此它是调节土壤PH值，缓冲土壤酸碱性的有效缓冲剂。

具体实施方式

一种次生盐渍化土壤修复剂，所述次生盐渍化土壤修复剂由下列成分按重量份数比组成：褐煤和/或风化煤、菌剂、活化剂、干鸡粪、无机养分、中微量元素。

次生盐渍化土壤修复液及其制造方法是将上述原材料经粉碎混合搅拌、活化、造粒、烘干、冷却、筛分，制得黑褐色粉状物或颗粒。

Claims (2)

1.一种次生盐渍化土壤修复剂，其特征在于：所述次生盐渍化土壤修复剂由下列成分按重量份数比组成：褐煤和/或风化煤、菌剂、活化剂、干鸡粪、无机养分、中微量元素。

2.如权利要求1所述的次生盐渍化土壤修复剂的生产方法，其特征在于：将上述原材料经粉碎混合搅拌、活化、造粒、烘干、冷却、筛分，制得黑褐色粉状物或颗粒。