CN103773380B - 一种利用棉秆制备盐碱地棉田专用改良剂的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种盐碱地棉田专用改良剂，其包括发酵棉杆、磷石膏和硫磺。该改良剂富含有机质、磷石膏和硫磺，适用于土壤盐分高、pH高、石灰性强、土壤物理结构差等特点的中重度盐碱地棉田，其能够快速改良盐碱土，适宜作物生长，长期使用更可以提高土壤保肥、蓄水的能力，本发明提供的上述盐碱地棉田专用改良剂的制备方法配料简单，造价低，主要采用多种工农业废弃物，利用物理、化学和生化原理，优选配置复合改良剂，依据棉田盐碱程度的不同，合理施入土壤，提高土壤肥力，改善土壤结构，中和土壤碱度，提高土壤排盐率，促进棉花生长。

Description

一种利用棉秆制备盐碱地棉田专用改良剂的方法

技术领域

本发明涉及盐碱土改良剂技术领域，尤其涉及一种利用棉秆制备盐碱地棉田专用改良剂的方法。

背景技术

随着人口的急剧增加和气候条件的日益恶化，土地的盐碱化是一个世界范围内的生态问题，目前全球范围内的土地盐碱化程度呈现明显的上升趋势，土壤的盐碱化已经成为世界农业可持续发展的重要限制因素。我国盐碱化耕地面积约3467万hm²(5.2亿亩)，居世界第四，仅次于澳大利亚、墨西哥、阿根廷。我国的盐碱地主要分布在东北、华北、西北以及滨海地区等17个省份。为了保障我国的粮食生产安全，改善生态环境，实现资源的可持续利用，加快盐碱地改良技术的发展迫在眉睫。因此，改良盐碱地土地资源，使盐碱地资源得到高效的利用，是盐碱地改良技术发展的最终目的。

随着上世纪80年代末以来国内国际对棉花需求的增长，使棉花成为了盐碱地的主要种植作物。在棉花种植过程中，因长期使用无机肥(化学肥料)，少施或不施有机肥，不仅使土壤理化性状变坏，通气性、吸肥能力变差，而且引起了氮、磷、钾比例失调，恶化了土壤环境，导致棉花生长发育不良，也易造成红叶茎枯病等一些生理性病害的扩展，降低了报酬率。因此，通过改良土壤的理化性能，提高水分利用效率，扩大有效耕地面积，增加棉花产量，调整和培育我国经济作物新的产业种植区域，对于我国国民经济发展具有重要的科学理论意义。

棉秆还田可以为土壤提供丰富的有机质，补充土壤N、P、K和微量元素含量，减少肥料投入、降低种植成本，增加产量，同时减少因土壤肥料养分流失对环境造成的影响，经济和生态效益非常显著。但是棉秆直接还田对机械化粉碎要求较高，会加重病虫害的传播，因此，需要把棉花秸秆通过微生物发酵进行无害化处理。硫磺在微生物作用下水解产生酸类，中和土壤中的碱性物质。因此，硫磺的施用可以改善土壤养分状况，降低土壤pH值，提高阳离子交换量，增加土壤中各离子和微量元素有效态的含量，成为植物可吸收的形态，对作物产量和品质有很大的作用。磷石膏施入土壤后，在土壤溶液中不断溶解，能够为土壤提供充足的可溶性钙，将胶体复合体中的钠离子代换出来，使碱化度降低，提高原始土壤中钙、磷，特别是微量元素的有效性。磷石膏能够有效改善土壤物理、化学性状，降低土壤容重，促进土壤团粒结构的形成，防止土壤表皮结壳，降低土壤pH值，增加土壤渗透能力，促进洗盐速度，提高耕层土壤养分。磷石膏富含有效磷和有效钙及作物生长所必需的营养元素，能直接供给农作物生长所需的一些营养元素，可增强土壤肥力，促进作物营养体和地下根系的生长，提高对土壤养分的利用率。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种适用于黄河三角洲等盐碱地棉田专用改良剂及其制备方法，该改良剂富含有机质、磷石膏和硫磺，适用于土壤盐分高、pH高、石灰性强、土壤物理结构差等特点的中重度盐碱地棉田，其能够快速改良盐碱土，适宜作物生长，长期使用更可以提高土壤保肥、蓄水的能力，本发明提供的上述盐碱地棉田专用改良剂的制备方法配料简单，造价低，主要采用多种工农业废弃物，利用物理、化学和生化原理，优选配置复合改良剂，依据棉田盐碱程度的不同，合理施入土壤，提高土壤肥力，改善土壤结构，中和土壤碱度，提高土壤排盐率，促进棉花生长。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种盐碱地棉田专用改良剂，其包括发酵棉杆、磷石膏和硫磺。

其中，各组分的重量百分比为发酵棉杆50％～70％、磷石膏20％～35％和硫磺5％～15％，各组分的重量百分比之和为100％。

本发明还提供了上述盐碱地棉田专用改良剂的制备方法，具体为：

第一步，发酵棉杆的制备；

第二步，硫磺和磷石膏粉碎至粒径小于1mm；

第三步，将发酵棉杆、粉碎后的磷石膏和粉碎后的硫磺按照上述比例混合，混合后进行造粒机造粒，烘干后筛分，获得粒径为2～4mm的成品颗粒。

其中，所述第一步进一步具体为把棉花秸秆切成5～8cm长，放到发酵池里，池里放入接种有纤维素分解酶的浸渍液堆沤，浸渍液浸没棉杆，每隔3～5天搅动一次，15～25天后，把棉秆清理出来，继续堆存10～15天后，晒干，粉碎，获得发酵棉杆。

其中，所述第二步中，硫磺的粉碎粒径小于1mm。

其中，所述磷石膏的pH值2.55，其主要成分CaO的重量百分含量为34.8％，SO₃的重量百分含量为46.8％，SiO₂的重量百分含量为5.5％，P₂O₅的重量百分含量为3.2％，MgO的重量百分含量为2.5％，Al₂O₃的重量百分含量为1.8％。

本发明还提供了一种盐碱地棉田专用改良剂，其包括发酵棉杆、磷石膏和硫磺，各组分的重量百分比为发酵棉杆50％～70％、磷石膏20％～35％和硫磺5％～15％，各组分的重量百分比之和为100％；

所述专用改良剂的制备方法具体为，

第一步，发酵棉杆的制备，把棉花秸秆切成5～8cm长，放到发酵池里，池里放入接种有纤维素分解酶的浸渍液堆沤，浸渍液浸没棉杆，每隔3～5天搅动一次，15～25天后，把棉秆清理出来，继续堆存10～15天后，晒干，粉碎，获得发酵棉杆；

第二步，硫磺和磷石膏粉碎至粒径小于1mm；

第三步，将发酵棉杆、粉碎后的磷石膏和粉碎后的硫磺按照上述比例混合，混合后进行造粒机造粒，烘干后筛分，获得粒径为2～4mm的成品颗粒。本发明还提供了上述盐碱地棉田专用改良剂在盐碱地棉田专用改良过程中的应用。

本发明的有益效果：

本发明提供的盐碱地棉田专用改良剂富含有机质、磷石膏和硫磺，适用于土壤盐分高、pH高、石灰性强、土壤物理结构差等特点的中重度盐碱地棉田，其能够快速改良盐碱土，适宜作物生长，长期使用更可以提高土壤保肥、蓄水的能力，本发明提供的上述盐碱地棉田专用改良剂的制备方法配料简单，造价低，主要采用多种工农业废弃物，利用物理、化学和生化原理，优选配置复合改良剂，依据棉田盐碱程度的不同，合理施入土壤，提高土壤肥力，改善土壤结构，中和土壤碱度，提高土壤排盐率，促进棉花生长。

附图说明

图1盐碱地棉田专用肥改良剂制备工艺流程图。

具体实施方式

本发明提供了一种盐碱地棉田专用改良剂，其包括发酵棉杆、磷石膏和硫磺。

进一步，所述盐碱地棉田专用改良剂仅由上述组分构成。

各组分的重量百分比为发酵棉杆50％～70％、磷石膏20％～35％和硫磺5％～15％，各组分的重量百分比之和为100％。

本发明还提供了上述盐碱地棉田专用改良剂的制备方法，具体为：

第一步，发酵棉杆的制备；

第二步，硫磺和磷石膏粉碎至粒径小于1mm；

第三步，将发酵棉杆、粉碎后的磷石膏和粉碎后的硫磺按照上述比例混合，混合后进行造粒机造粒，烘干后筛分，获得粒径为2～4mm的成品颗粒。

所述第一步进一步具体为把棉花秸秆切成5～8cm长，放到发酵池里，池里放入接种有纤维素分解酶的浸渍液堆沤，浸渍液浸没棉杆，每隔3～5天搅动一次，15～25天后，把棉秆清理出来，继续堆存10～15天后，晒干，粉碎，获得发酵棉杆。

所述磷石膏的pH值2.55，其主要成分CaO的重量百分含量为34.8％，SO₃的重量百分含量为46.8％，SiO₂的重量百分含量为5.5％，P₂O₅的重量百分含量为3.2％，MgO的重量百分含量为2.5％，Al₂O₃的重量百分含量为1.8％。

该专用改良剂的效果：

在黄河三角洲中重度盐碱地上，每亩施用3750-11250kg/hm²，施用一季后，该盐碱地棉田专用肥改良剂能够明显改变黄河三角洲盐碱土的物理化学性状，降低土壤碱化度。0-15cm土层pH值下降0.2-0.5单位，有机质含量提高15％-40％，土壤团聚体含量提高1.5％～4.5％，土壤容重降低1.5％-3.0％，孔隙度增加0.5％-2.0％，毛管孔隙减少2.0～4.0％，非毛管孔隙增加2.0％-4.5％，代换性钠降低20％-45％，钙离子含量增加600％-1500％，重碳酸根减少15-45％，速效磷增加10％-35％，土壤碱化度降低10％-30％。

以下采用实施例来详细说明本发明的实施方式，借此对本发明如何应用技术手段来解决技术问题，并达成技术效果的实现过程能充分理解并据以实施。

实施例1

把棉花秸秆切成6cm长，放到发酵池里，池里放入接种有纤维素分解酶的浸渍液堆沤，浸渍液浸没棉杆，每隔5天搅动一次，20天后，把棉秆清理出来，继续堆存10天后，晒干，粉碎，获得发酵棉杆。

磷石膏为市售的青岛莱西市磷肥厂生产的磷石膏，经测定其主要参数为pH值2.55，CaO的重量百分含量为34.8％，SO₃的重量百分含量为46.8％，SiO₂的重量百分含量为5.5％，P₂O₅的重量百分含量为3.2％，MgO的重量百分含量为2.5％，Al₂O₃的重量百分含量为1.8％。

硫磺和磷石膏粉碎成粒径小于1mm的粉末后备用。

将述三种物料，按照发酵棉秆：磷石膏：硫磺=60％：30％：10％的比例进行复配，混匀后放入造粒机造粒，烘干筛分后，获得粒径为2-4mm的成品颗粒。

实施效果

在黄河三角洲中重度盐碱地上，每亩施用6750kg/hm²，施用1季后，0-15cm土层pH值下降0.33单位，有机质含量提高26％，土壤团聚体含量提高2.5％，土壤容重降低2.5％，孔隙度增加1.1％，毛管孔隙减少2.7％，非毛管孔隙增加3.2％，代换性钠降低34％，钙离子含量增加945％，重碳酸根减少24％，速效磷增加21％，土壤碱化度降低18％。

实施例2

把棉花秸秆切成8cm长，放到发酵池里，池里放入接种有纤维素分解酶的浸渍液堆沤，浸渍液浸没棉杆，每隔3天搅动一次，15天后，把棉秆清理出来，继续堆存15天后，晒干，粉碎，获得发酵棉杆。

磷石膏为市售的青岛莱西市磷肥厂生产的磷石膏，经测定其主要参数为pH值2.55，CaO的重量百分含量为34.8％，SO₃的重量百分含量为46.8％，SiO₂的重量百分含量为5.5％，P₂O₅的重量百分含量为3.2％，MgO的重量百分含量为2.5％，Al₂O₃的重量百分含量为1.8％。

硫磺和磷石膏均粉碎成粒径小于1mm的粉末后备用。

将述三种物料，按照发酵棉秆：磷石膏：硫磺=50％：35％：15％的比例进行复配，混匀后放入造粒机造粒，烘干筛分后，获得粒径为2-4mm的成品颗粒。

实施效果

在黄河三角洲中重度盐碱地上，每亩施用11250kg/hm²，施用后，盐碱地0-15cm土层pH值下降0.42单位，有机质含量提高37％，土壤团聚体含量提高4.1％，土壤容重降低2.9％，孔隙度增加1.6％，毛管孔隙减少3.7％，非毛管孔隙增加4.1％，代换性钠降低41％，钙离子含量增加1257％，重碳酸根减少37％，速效磷增加33％，土壤碱化度降低29％。

实施例3

把棉花秸秆切成5cm长，放到发酵池里，池里放入接种有纤维素分解酶的浸渍液堆沤，浸渍液浸没棉杆，每隔5天搅动一次，15天后，把棉秆清理出来，继续堆存15天后，晒干，粉碎，获得发酵棉杆。

磷石膏为市售的青岛莱西市磷肥厂生产的磷石膏，经测定其主要参数为pH值2.55，CaO的重量百分含量为34.8％，SO₃的重量百分含量为46.8％，SiO₂的重量百分含量为5.5％，P₂O₅的重量百分含量为3.2％，MgO的重量百分含量为2.5％，Al₂O₃的重量百分含量为1.8％。

硫磺和磷石膏均粉碎成粒径小于1mm的粉末后备用。

将述三种物料，按照发酵棉秆：磷石膏：硫磺=70％：20％：10％的比例进行复配，混匀后放入造粒机造粒，烘干筛分后，获得粒径为2-4mm的成品颗粒。

实施效果

在黄河三角洲中重度盐碱地上，每亩施用6750kg/hm²，经过1季后，0-15cm土层pH值下降0.25单位，有机质含量提高31％，土壤团聚体含量提高2.1％，土壤容重降低2.7％，孔隙度增加1.2％，毛管孔隙减少2.4％，非毛管孔隙增加2.9％，代换性钠降低25％，钙离子含量增加725％，重碳酸根减少18％，速效磷增加15％，土壤碱化度降低14％。

实施例4

把棉花秸秆切成8cm长，放到发酵池里，池里放入接种有纤维素分解酶的浸渍液堆沤，浸渍液浸没棉杆，每隔5天搅动一次，20天后，把棉秆清理出来，继续堆存10天后，晒干，粉碎，获得发酵棉杆。

磷石膏为市售的青岛莱西市磷肥厂生产的磷石膏，经测定其主要参数为pH值2.55，CaO的重量百分含量为34.8％，SO₃的重量百分含量为46.8％，SiO₂的重量百分含量为5.5％，P₂O₅的重量百分含量为3.2％，MgO的重量百分含量为2.5％，Al₂O₃的重量百分含量为1.8％。

硫磺和磷石膏粉碎成粒径小于1mm的粉末后备用。

将述三种物料，按照发酵棉秆：磷石膏：硫磺=60％：30％：10％的比例进行复配，混匀后放入造粒机造粒，烘干筛分后，获得粒径为2-4mm的成品颗粒。

实施效果

在黄河三角洲中重度盐碱地上，每亩施用3750kg/hm²，经过1季后，0-15cm土层pH值下降0.21单位，有机质含量提高17％，土壤团聚体含量提高1.5％，土壤容重降低1.7％，孔隙度增加0.6％，毛管孔隙减少2.0％，非毛管孔隙增加2.1％，代换性钠降低21％，钙离子含量增加635％，重碳酸根减少17％，速效磷增加15％，土壤碱化度降低11％。

所有上述的首要实施这一知识产权，并没有设定限制其他形式的实施这种新产品和/或新方法。本领域技术人员将利用这一重要信息，上述内容修改，以实现类似的执行情况。但是，所有修改或改造基于本发明新产品属于保留的权利。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (7)

1.一种盐碱地棉田专用改良剂，其特征在于：由发酵棉杆、磷石膏和硫磺构成；

各组分的重量百分比为发酵棉杆50％～70％、磷石膏20％～35％和硫磺5％～15％，各组分的重量百分比之和为100％。

2.权利要求1所述盐碱地棉田专用改良剂的制备方法，其特征在于：

第一步，发酵棉杆的制备；

第二步，硫磺和磷石膏粉碎至粒径小于1mm；

第三步，将发酵棉杆、粉碎后的磷石膏和粉碎后的硫磺按照上述比例混合，混合后进行造粒机造粒，烘干后筛分，获得粒径为2～4mm的成品颗粒。

3.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于：所述第一步进一步具体为把棉花秸秆切成5～8cm长，放到发酵池里，池里放入接种有纤维素分解酶的浸渍液堆沤，浸渍液浸没棉杆，每隔3～5天搅动一次，15～25天后，把棉秆清理出来，继续堆存10～15天后，晒干，粉碎，获得发酵棉杆。

4.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于：所述第二步中，硫磺的粉碎粒径小于1mm。

5.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于：所述磷石膏的pH值2.55，其主要成分CaO的重量百分含量为34.8％，SO₃的重量百分含量为46.8％，SiO₂的重量百分含量为5.5％，P₂O₅的重量百分含量为3.2％，MgO的重量百分含量为2.5％，Al₂O₃的重量百分含量为1.8％。

6.一种盐碱地棉田专用改良剂，其特征在于：由发酵棉杆、磷石膏和硫磺构成，各组分的重量百分比为发酵棉杆50％～70％、磷石膏20％～35％和硫磺5％～15％，各组分的重量百分比之和为100％；

所述专用改良剂的制备方法具体为，

第一步，发酵棉杆的制备，把棉花秸秆切成5～8cm长，放到发酵池里，池里放入接种有纤维素分解酶的浸渍液堆沤，浸渍液浸没棉杆，每隔3～5天搅动一次，15～25天后，把棉秆清理出来，继续堆存10～15天后，晒干，粉碎，获得发酵棉杆；

第二步，硫磺和磷石膏粉碎至粒径小于1mm；

第三步，将发酵棉杆、粉碎后的磷石膏和粉碎后的硫磺按照上述比例混合，混合后进行造粒机造粒，烘干后筛分，获得粒径为2～4mm的成品颗粒。

7.权利要求1所述盐碱地棉田专用改良剂在盐碱地棉田专用改良过程中的应用。