CN102925163B

CN102925163B - 一种提高土壤酸碱缓冲能力的盐碱土调理剂及其制备方法

Info

Publication number: CN102925163B
Application number: CN201210510394.6A
Authority: CN
Inventors: 沈玉文; 张玉凤; 杨果; 范文静; 林海涛; 张昌爱; 王江涛; 杨力
Original assignee: Institute of Agricultural Resources and Environment of Shandong Academy of Agricultural Sciences
Current assignee: Institute of Agricultural Resources and Environment of Shandong Academy of Agricultural Sciences
Priority date: 2012-12-03
Filing date: 2012-12-03
Publication date: 2014-10-22
Anticipated expiration: 2032-12-03
Also published as: CN102925163A

Abstract

本发明涉及一种提高土壤酸碱缓冲能力的盐碱土调理剂，该盐碱土调理剂原料重量份组成：糠醛渣22~45份，腐植酸尿素14~25份，柠檬酸15~24份，柠檬酸盐14~23份，硅藻土3~16份。本发明还公开了该盐碱土调理剂的制备方法。本发明的盐碱土调理剂具有多重功效，仅能补充盐碱土壤中缺乏的有机质，还能降低盐碱土壤的pH值能吸附土壤中对作物有害的盐基离子同时补充作物所需要的氮素；还能提高土壤对酸碱的缓冲能力。

Description

一种提高土壤酸碱缓冲能力的盐碱土调理剂及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种盐碱土调理剂及其制备方法，尤其涉及一种能够提升盐碱土酸碱缓冲能力和提高盐碱土有机质含量的土壤调理剂及其制备方法，属于土壤调理剂技术领域。

背景技术

盐碱土是对盐土和碱土的统称，是指土壤含盐量0.1％-0.2％以上或碱化度15％-20％以上有害于作物正常生长的土壤类型。我国盐碱地主要分布在华北、东北和西北的内陆干旱、半干旱地区，东部沿海包括台湾省、海南省等岛屿沿岸的滨海地区也有分布。大量盐碱地的存在严重影响作物的正常生长，目前已经成为影响我国农产品安全生产和可持续发展的重大限制因素，对盐碱土壤进行有效的改良刻不容缓。

传统改良盐碱地的方法主要有：(一)洗盐改良法：建立健全水利设施对盐碱地进行合理排灌，可洗去土壤中的盐分；(二)农业改良法：如增施有机肥、种植绿肥、合理耕作、种植水稻、植树造林等；(三)化学改良法：(1)施用磷石膏，降低土壤pH值。(2)选择性施用化肥，多施钙质化肥和酸性化肥。(3)施用离子交换剂，通过交换吸附有害离子调节土壤酸碱度，如腐植酸类物质。(4)施用抑盐剂等。

近年来，为了能行之有效的对我国盐碱地进行改良，对传统方法进行了进一步改进。CN102604645A(201210007362.4)利用生物质颗粒炭吸附性强的特点来改善土壤结构；CN102424639A(201110272829.3)以生物质电厂灰作为主要原料，既改善了土壤的酸碱平衡也补充了土壤的中微量元素；CN101892056A(201010256422.7)采用有机肥、石膏粉及聚丙烯酰胺等原料作为我国滨海盐碱地快速脱盐的调理剂；CN101798513A(201010136200.1)以柠檬酸、石灰、水杨酸、EDTA制备盐碱地调理剂产品，促进盐分淋溶,提高作物耐盐能力；CN101100606(200710049640.1)以柠檬酸和氨基酸混合,利用柠檬酸络合盐碱土中成盐离子,利用氨基酸给土壤微生物提供营养源从而达到除盐降碱的目的。

本发明采用糠醛渣、腐植酸尿素、柠檬酸、柠檬酸盐作为主要原料；糠醛渣含有大量的有机质(≥70％)及少量硫酸，既能降低盐碱地的pH值又能为土壤中补充大量有机质；腐植酸尿素不仅能提高作物所需的氮素还能络合土壤中的盐基离子；适量的柠檬酸及其盐在土壤中可以形成缓冲溶液，从而使土壤pH值保持在适宜作物生长的范围内，并且使土壤具备一定的抗酸碱缓冲能力。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种提高土壤酸碱缓冲能力的盐碱土调理剂及其制备方法。

术语解释：

根据对植物的危害程度，将盐碱土划分为轻度、中度和重度三个指标：其中对作物减产10～20％的为轻度盐碱土，对作物减产20～50％的为中度盐碱土，对作物减产50～80％的为重度盐碱土。

本发明的技术方案如下：

一种提高土壤酸碱缓冲能力的盐碱土调理剂，原料重量份组成如下：

糠醛渣22～45份，腐植酸尿素14～25份，柠檬酸15～24份，柠檬酸盐14～23份，硅藻土3～16份。

根据本发明，优选的，所述的柠檬酸盐为柠檬酸钠或柠檬酸钾。

本发明所有原料均可市购，所述的糠醛渣来自于生产糠醛的副产物，含水量一般在45～55wt％，使用前需低温烘干或风干，使含水量≤30wt％。优选所用糠醛渣的有机质含量≥70wt％，pH值≤4。

腐植酸尿素是指腐植酸在少量介质参与下，经活化后再与尿素包裹反应生成的腐脲络合物，是黑色粉末状固体。本发明优选的所述的腐植酸尿素农用级含量为95wt％。

所述的硅藻土主要成分为二氧化硅，具有较强的离子交换性和吸附性，在本发明中主要作为填料使用。其中，优选的硅藻土中二氧化硅含量≥70wt％。

所述的柠檬酸为纯度为98％的农用级白色粉末状固体，柠檬酸钠或柠檬酸钾的纯度均为98％。

根据本发明，优选的，原料重量份组成如下：

糠醛渣23～26份，腐植酸尿素21～24份，柠檬酸16～20份，柠檬酸盐20～23份，硅藻土14～15份。

根据本发明，优选的，原料重量份组成如下：

糠醛渣23份，腐植酸尿素24份，柠檬酸16份，柠檬酸钠23份，硅藻土14份。

该盐碱土调理剂特别适合用于作为轻度且含钠离子较少的碱性土壤改良剂。

根据本发明，优选的，原料重量份组成如下：

糠醛渣26份，腐植酸尿素21份，柠檬酸20份，柠檬酸钾20份，硅藻土15份。

该盐碱土调理剂特别适合用于作为中度盐碱土改良剂。

根据本发明，优选的，原料重量份组成如下：

糠醛渣44.5份，腐植酸尿素14.5份，柠檬酸24份，柠檬酸钾14份，硅藻土3份。

该盐碱土调理剂特别适合用于作为重度盐碱土改良剂。

本发明所述的一种提高土壤酸碱缓冲能力的盐碱土调理剂的制备方法，包括步骤如下：

(1)将生产糠醛得到的含水量在45～55wt％的副产物糠醛渣，40℃烘干或风干，使含水量≤30wt％；

(2)将步骤(1)中得到的糠醛渣与腐植酸尿素、柠檬酸、柠檬酸盐及硅藻土进行混合并搅拌均匀，得混合物；

(3)将步骤(2)中得到搅拌均匀的混合物进行挤压造粒，并烘干使水分≤20wt％，自然冷却后过2～4mm筛，即得到本发明所述的盐碱土调理剂。

上述步骤中所用设备均为肥料制造领域常规设备。

本发明的盐碱土调理剂具有改善并控制盐碱土pH值、吸附土壤中盐基离子、增加土壤中有机质含量等多重作用；成本低，对工艺设备没有特殊要求，制备方法简单；与传统调理剂相比，不仅能大大改善盐碱土壤有机质含量，还能使土壤具有对抗酸碱度的能力，长期有效地改善盐碱地。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

1、本发明的盐碱土调理剂具有多重功效：糠醛渣中含有大量有机质及残余硫酸，不仅能补充盐碱土壤中缺乏的有机质，还能降低盐碱土壤的pH值；腐植酸尿素不仅能吸附土壤中对作物有害的盐基离子，还能补充作物所需要的氮素；柠檬酸和柠檬酸盐能够在土壤溶液中形成适宜作物生长的缓冲溶液，并提高土壤对酸碱的缓冲能力。

2、本发明所用原料环保，不会对土壤造成二次污染，且糠醛渣等为工业废弃物，既降低了原料成本，又促进了工农业循环经济的发展。

3、本发明盐碱土调理剂的制备方法简单易行，适合工业化生产。

本发明在不同类型盐碱土上进行试验，发现本发明的盐碱土调理剂能够明显改善土壤pH值并增加土壤有机质含量，尤其是在轻度盐碱土上作用显著，极具代表性。

具体实施方式

下面通过实施例对本发明做进一步说明，但不限于此。实施例中所用原料及设备说明如下：

糠醛渣，来自山东奥科特化工有限公司，有机质含量73.6wt％，pH值为3.4，含水量50.8wt％，风干后含水量为26.5wt％；腐植酸尿素，河北廊坊大耕源肥业有限公司产售。其余原料均为市售常规产品。设备为常规搅拌机、挤压造粒及烘干过筛设备。原料配比均为重量份。

实施例1.一种提高土壤酸碱缓冲能力的盐碱土调理剂，原料重量份组成如下：

糠醛渣23份，腐植酸尿素24份，柠檬酸16份，柠檬酸钠23份，硅藻土14份；

制备步骤如下：

(1)将糠醛渣在40℃烘干或风干，使含水量小于30wt％；

本实施例产品适合用于作为轻度且含钠离子较少的碱性土壤改良剂。

实施例2.一种提高土壤酸碱缓冲能力的盐碱土调理剂，原料重量份组成如下：

糠醛渣23份，腐植酸尿素24份，柠檬酸16份，柠檬酸钾23份，硅藻土14份。

制备方法同实施例1。适合用于作为轻度且含钠离子较少的碱性土壤改良剂。

实施例3.一种提高土壤酸碱缓冲能力的盐碱土调理剂，原料重量份组成如下：

制备方法同实施例1。本实施例产品适合用于作为中度盐碱土改良剂。

实施例4.一种提高土壤酸碱缓冲能力的盐碱土调理剂，原料重量份组成如下：

制备方法同实施例1。本实施例产品适合用于作为重度盐碱土改良剂。

试验例：

本试验设在济南市历城区唐王镇于家村，中度盐碱土地块，试验作物为大白菜，品种为北京新3号，试验土壤基本理化性质为：pH值8.48，速效磷17.77mg/kg，速效钾224.2mg/kg，溶解性总氮2.21mg/kg，有机质1.35％。

农民习惯施肥方法为：市售有机肥100kg/亩，氮肥18kg/亩(尿素N46％)，磷肥10kg/亩(重钙P₂O₅44％)，钾肥15kg/亩(硫酸钾K₂O50％)；磷肥全部作为基肥使用；氮肥和钾肥，40wt％用作基肥使用，60wt％在结球期作为追肥使用。

试验共设计3个处理3次重复，3个处理分别为空白(不施肥)、农民习惯施肥、农民习惯施肥加盐碱土调理剂(选用实施例2制备的盐碱土调理剂，用量为50kg/亩，总氮量与农民习惯施肥保持一致)；其中农民习惯施肥加盐碱土调理剂处理的盐碱土调理剂与磷肥全部作为基肥使用，其余施肥方法与农民习惯施肥处理保持一致。每个小区为30m²，白菜株距为40cm，行距为50cm；收获时取每个小区10m²白菜计产。每个小区随机取3棵白菜测定品质(硝酸盐、维生素C、还原性糖)，同时取每个小区0～20cm土壤样品，测定土壤pH值及有机质含量。

试验结果如表1所示：

表1盐碱土调理剂对大白菜产量、品质及土壤性质的影响

与农民习惯施肥处理相比，农民习惯施肥加盐碱土调理剂处理的白菜产量增加7.67％，硝酸盐含量降低4.97％，维生素C含量增加7.8％，还原性糖增加10.72％，土壤有机质含量达到了1.88％，pH值降低到7.62。

本试验例分别在施肥前、白菜莲座期、结球期及作物收获四个时期测定了添加盐碱土调理剂试验处理的pH值变化：施肥前土壤pH值为8.48，白菜莲座期pH值为7.55，结球期(追肥后)pH值为7.60，收获后pH值为7.62。说明加入盐碱土调理剂后可使土壤不受肥料加入的影响，其pH值一直保持在作物适宜生长的范围内，大大提高了土壤的对酸碱的缓冲能力。

Claims

1.一种提高土壤酸碱缓冲能力的盐碱土调理剂，其特征在于，原料重量份组成如下：

糠醛渣22~45份，腐植酸尿素14~25份，柠檬酸15~24份，柠檬酸盐14~23份，硅藻土3~16份。

2.根据权利要求1所述的提高土壤酸碱缓冲能力的盐碱土调理剂，其特征在于，原料重量份组成如下：

糠醛渣23~26份，腐植酸尿素21~24份，柠檬酸16~20份，柠檬酸盐20~23份，硅藻土14~15份。

3.根据权利要求1所述的提高土壤酸碱缓冲能力的盐碱土调理剂，其特征在于，所述的柠檬酸盐为柠檬酸钠或柠檬酸钾。

4.根据权利要求1所述的提高土壤酸碱缓冲能力的盐碱土调理剂，其特征在于，原料重量份组成如下：

5.根据权利要求1所述的提高土壤酸碱缓冲能力的盐碱土调理剂，其特征在于，原料重量份组成如下：

6.根据权利要求1所述的提高土壤酸碱缓冲能力的盐碱土调理剂，其特征在于，原料重量份组成如下：

7.一种权利要求1~6任一项所述的提高土壤酸碱缓冲能力的盐碱土调理剂的制备方法，步骤如下：

（1）将生产糠醛得到的含水量在45~55wt%的副产物糠醛渣，40℃烘干或风干，使含水量≤30wt%；

（2）将步骤（1）中得到的糠醛渣与腐植酸尿素、柠檬酸、柠檬酸盐及硅藻土进行混合并搅拌均匀，得混合物；

（3）将步骤（2）中得到搅拌均匀的混合物进行挤压造粒，并烘干使水分≤20wt%，自然冷却后过2~4mm筛，即得。