CN103718688A - 一种用于滨海吹填土土壤结构的改良方法 - Google Patents

一种用于滨海吹填土土壤结构的改良方法 Download PDF

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赵秀芳
贺志雄
李娅莉
王振宇
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Abstract

本发明涉及一种用于滨海吹填土土壤结构的改良方法。该方法应用硝酸钙和聚丙烯酰胺的复合水溶液，其中所述硝酸钙的浓度为0.1-2.0g/L，所述聚丙烯酰胺的浓度为0.3-0.8g/L，所述聚丙烯酰胺为分子量介于800-1200万的阴离子型聚丙烯酰胺固体。本发明是针对现有滨海吹填土物理结构改良方法的不足，从改良吹填土自身团聚体结构出发，在硝酸钙和PAM（聚丙烯酰胺）外源添加物的共同作用下，通过PAM-Ca2+-土壤颗粒阳离子桥的架接，促进吹填土大团聚体颗粒的形成，从而增加滨海吹填土毛管孔隙度和总孔隙度的一种方法。

Description

一种用于滨海吹填土土壤结构的改良方法
技术领域
本发明涉及一种土壤结构的改良方法，特别涉及一种用于滨海吹填土土壤结构的改良方法。
背景技术
滨海吹填土是利用近海疏浚出来的海底泥通过水力吹填而形成的沉积土。由于没有成土过程发生，且长期受海水浸渍的影响，土壤具有含盐量高，钠碱化性强，颗粒细（以黏粒为主），持水量大，无效孔隙水含量高，质地粘紧，孔隙度和渗透系数小及自然脱盐过程极为漫长的特征，严重制约了滨海吹填陆域城市和生态环境的建设。土壤结构改良是实现滨海吹填土快速脱盐排碱和建立吹填土良好水、肥、盐运移通道的必要前提和根本途径。现有吹填土结构改良技术主要是通过外源添加物，如有机肥、草炭土、河砂，按比例与吹填土进行物理掺拌，改变土壤颗粒的级配组成，进而增加土壤孔隙结构，由于吹填土结构性差、粘紧，掺拌过程复杂，工程量大，成本高，且掺拌后土质分布不均，后期淋洗脱盐过程易形成优势流，造成水资源浪费；另外，由于此过程中吹填土自身团聚结构并没有增加，在后期淋洗脱盐过程中，细小的吹填土颗粒极易在水流冲刷下不断下移，排出土体，造成吹填土的流失，致使改良后土壤保水保肥能力极差。
发明内容
本发明是针对现有滨海吹填土物理结构改良方法的不足，从改良吹填土自身团聚体结构出发，在硝酸钙和PAM（聚丙烯酰胺）外源添加物的共同作用下，通过PAM-Ca2+-土壤颗粒阳离子桥的架接，促进吹填土大团聚体颗粒的形成，从而增加滨海吹填土毛管孔隙度和总孔隙度的一种方法。
本发明的技术方案为：
本发明提供了一种硝酸钙和聚丙烯酰胺的复合水溶液用于改善滨海吹填土粘重结构的用途。尤其是浓度为0.1-2.0g/L的硝酸钙和浓度为0.3-0.8g/L、分子量介于800-1200万的阴离子型聚丙烯酰胺复合水溶液用于改善滨海吹填土粘紧结构的用途。
具体地，一种滨海吹填土的改良方法，包括如下步骤：
(1)、田间监测待改良滨海吹填区表土含水率，当表土含水率低于20%时，停止监测；
(2)、配置硝酸钙和聚丙烯酰胺的复合水溶液，其中硝酸钙的浓度为1.0-2.0g/L，聚丙烯酰胺的浓度为0.5-0.8g/L，灌溉，灌溉量100-150L/m2；
(3)、静置2-3天后，再配置硝酸钙和聚丙烯酰胺的复合水溶液，其中硝酸钙的浓度为0.5-1.0g/L，聚丙烯酰胺的浓度为0.4-0.5g/L，灌溉，灌溉量250-300L/m2；
(4)、静置2-3天后，再配置硝酸钙和聚丙烯酰胺的复合水溶液，其中硝酸钙的浓度为0.1-0.5g/L，聚丙烯酰胺的浓度为0.3-0.4g/L，灌溉，灌溉量150-200L/m2；
上述改良方法中，步骤(1)中所述监测是通过定期土钻采集土样的方式测得；
上述改良方法中，步骤(1)中所述表土含水率为40cm表土层的土壤质量含水率。
优选地，上述改良方法中，步骤（2）、(3)和(4)中所述聚丙烯酰胺为分子量介于800-1200万的阴离子型聚丙烯酰胺固体。
优选地，上述改良方法中，步骤（2）、(3)和(4)中所述灌溉为喷灌或漫灌。
本发明具有以下优点：
本发明为液体试剂，用量省，制备与使用方法简单，可操作性强；改良周期短，7-10天即可完成1m土体结构改良，建立吹填土稳定的团粒结构；改良后土质分布均匀，土壤保水保肥能力均能有效提高30%以上；无毒害，成本低廉，可广泛用于滨海吹填土土壤结构的改良。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明，但不限定本发明的保护范围。
本发明是一种快速改良滨海吹填土粘质结构的有效方法，是通过调控硝酸钙和阴离子聚丙烯酰胺溶液浓度及配比差异由表向下逐层建立吹填土土壤的团粒结构。具体改良步骤是：田间监测待改良滨海吹填区表土含水率，当表土含水率低于20%时，停止监测；将硝酸钙、聚丙烯酰胺加水调节至浓度分别为1.0-2.0g/L和0.5-0.8g/L的复合水溶液，灌溉，灌溉量100-150L/m2；静置2-3天，将硝酸钙、聚丙烯酰胺加水调节至浓度分别为0.5-1.0g/L和0.4-0.5g/L的复合水溶液，灌溉，灌溉量250-300L/m2；静置2-3天，将硝酸钙、聚丙烯酰胺加水调节至浓度分别为0.1-0.5g/L和0.3-0.4g/L的复合水溶液，灌溉，灌溉量150-200L/m2。
所述的监测为通过定期土钻采集土样方式的检测。所述的表土含水率为40cm表土层的土壤质量含水率。所述的聚丙烯酰胺为分子量介于800-1200万的阴离子型聚丙烯酰胺固体。所述的灌溉为喷灌或漫灌。
以下结合具体实施例对本发明作进一步的说明。
实例试验在天津南港工业区南堤路与华昌街交口的吹填土原土改良示范区内进行，区内1m土体含盐量在18-22g/kg范围内，8.0＜pH＜8.5。定期采样土样测定土壤含水率，当40cm表土含水率为19.65%时，配置硝酸钙、聚丙烯酰胺（1000万，阴离子型）浓度分别为2.0g/L和0.6g/L的复合水溶液，喷灌，灌溉量130L/m2；静置2天，配置硝酸钙、聚丙烯酰胺浓度分别为0.8g/L和0.5g/L的复合水溶液，漫灌，灌溉量为280L/m2；静置3天，配置硝酸钙、聚丙烯酰胺浓度分别为0.1g/L和0.4g/L的复合水溶液，漫灌，灌溉量为200L/m2，改良结束。
改良前，区内土壤定水头持续淋洗1个月后，土壤导水率仍<0.35mm·h-1；改良后，相同水头淋洗38h后，土壤导水率即可达到8.37mm·h-1，淋洗5天后，40cm表土含盐量降为3.38g/kg，脱盐率高达84.3%，1m土体脱盐率达58.9%；10天后，1m种植土层含盐量均降至3.0g/kg以下，pH＜8.3，满足园林绿化植物的生长需求。改良前吹填土>2mm水稳性团聚体数量仅为3.25%，改良后高达68.1%，大团聚体土壤颗粒极显著增加。

Claims (5)

1.一种硝酸钙和聚丙烯酰胺的复合水溶液用于改善滨海吹填土粘重结构的用途。
2.根据权利要求1所述的用途，其特征在于：所述硝酸钙的浓度为0.1-2.0g/L，所述聚丙烯酰胺的浓度为0.3-0.8g/L，所述聚丙烯酰胺为分子量介于800-1200万的阴离子型聚丙烯酰胺固体。
3.一种滨海吹填土的改良方法，其特征在于：包括如下步骤：
(1)、田间监测待改良滨海吹填区表土含水率，当表土含水率低于20%时，停止监测；
(2)、配置硝酸钙和聚丙烯酰胺的复合水溶液，其中硝酸钙的浓度为1.0-2.0g/L，聚丙烯酰胺的浓度为0.5-0.8g/L，灌溉，灌溉量100-150L/m2；
(3)、静置2-3天后，再配置硝酸钙和聚丙烯酰胺的复合水溶液，其中硝酸钙的浓度为0.5-1.0g/L，聚丙烯酰胺的浓度为0.4-0.5g/L，灌溉，灌溉量250-300L/m2；
(4)、静置2-3天后，再配置硝酸钙和聚丙烯酰胺的复合水溶液，其中硝酸钙的浓度为0.1-0.5g/L，聚丙烯酰胺的浓度为0.3-0.4g/L，灌溉，灌溉量150-200L/m2。
4.根据权利要求3所述滨海吹填土的改良方法，其特征在于：步骤（2）、(3)和(4)中所述聚丙烯酰胺为分子量介于800-1200万的阴离子型聚丙烯酰胺固体。
5.根据权利要求3或4所述滨海吹填土的改良方法，其特征在于：步骤（2）、(3)和(4)中所述灌溉为喷灌或漫灌。
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