CN104449757A - 一种用于盐碱地的改良剂及其制造方法和应用方法 - Google Patents

一种用于盐碱地的改良剂及其制造方法和应用方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种用于盐碱地的改良剂及其制造方法和应用方法，由磷石膏、凹凸棒土、风化煤-聚丙烯酸钠复合物和炭渣组成，其特征在于：按照重量计，由1-3份磷石膏、5-7份凹凸棒土、1-3份风化煤-聚丙烯酸钠混合物、1-2份的炭渣混合均匀而成，将凹凸棒土、丙烯酸钠等材料经过改性、接枝和聚合，具有保水、保肥、降盐、压碱、松土等功效，从而可以改良盐碱地土壤，添加到肥料中即可制得盐碱地改良肥料。该方法与现有方法相比具有成本低、原料丰富、高效等优点。

Description

一种用于盐碱地的改良剂及其制造方法和应用方法
技术领域
本发明涉及的是一种可改善盐碱地土壤性能的改良剂。
背景技术
土壤盐碱化一直是制约我国农业发展和综合能力提高的主要障碍因素。资料表明，我国盐碱化土壤约有670万公顷，若不加大治理和预防力度，将会直接影响我国农业生产能力和粮食安全。盐碱化带来的生态环境恶化，更会影响灌区人民群众赖以生存和发展的空间。所以，盐碱地防治和开发是灌区农业发展不容忽视的问题，对于促进农业可持续发展，保障粮食安全具有重要作用。
土壤盐碱化形成原因主要为：一是雨量少、蒸发强，使深层土壤盐碱上移表聚，引起原生盐碱化；二是不当灌溉导致地下水位升高，加剧盐碱上移，造成次生盐碱化。目前，盐碱地改良方法主要有物理法（整地和水利措施：CN201010256362.9，CN200710179269.0等）、生物法（微生物菌液：CN201010131080.6，CN201310114401.5等）和化学法（脱硫石膏、硫酸、糠醛渣、腐殖酸、动物粪便等改良剂：CN201110095321.0，CN200610017147.7，CN03138949.X等）等。这些措施虽然在一定条件下有效，但各自具有局限性：水利法和化学改良法耗费大量人力物力，植物修复法耗时较长且受气候条件限制，都难以大范围实施，不能满足当前我国农业发展需要。从根本上看，土壤盐碱化是水的问题，其改良需要从水出发，以肥料为载体，发展低成本、节水、控盐、保养的先进肥料技术。以水控盐，以肥养土，通过水-肥-盐耦合，阻滞盐分向上迁移，控制水分向深层土壤渗漏，并协同其他措施，逐步改善土壤理化性质、缓解灌区土壤盐碱化问题。
接近本发明最现有的盐碱地改良剂如公告号为：103937507A的专利申请公开了“一种盐碱地改良剂、制备方法及其使用方法”，这种产品及其生产、使用方法在调节盐碱地土壤盐碱性是具有较好的效果，但是，该种产品只局限于改善农作物生长环境，但无法有效改善根系植物在土壤中的透气性。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供了一种盐碱地的改良剂及其制造方法和应用方法，实现保水、保肥、降盐、压碱、松土等功效。其主要方法为：将丙烯酸钠接枝聚合在风化煤上，然后与凹凸棒土和磷石膏复配制成盐碱地改良剂。其主要原理为：通过磷石膏的离子交换作用将吸附在土壤胶体表面的钠离子置换出来；通过接枝在风化煤上的聚丙烯酸钠起保水作用；通过磷石膏将土壤深层水体中的碳酸根离子固化（CaSO4＝Ca2＋＋SO42－; Ca2＋+ CO3 2- = CaCO3），从而降土壤pH值；通过风化煤的酸性作用降低土壤pH并可疏松土壤；通过凹凸棒土起到保持化肥养分的作用；透过加入炭渣成分，可有效改善土壤因盐碱程度导致土壤板结，提高农作物根系在土壤内部透气作用。
 本发明是通过以下技术方案实现的，一种用于盐碱地的改良剂，由磷石膏、凹凸棒土、风化煤-聚丙烯酸钠复合物和炭渣组成，其特征在于：按照重量计，由1-3份磷石膏、5-7份凹凸棒土、1-3份风化煤-聚丙烯酸钠混合物、1-2份的炭渣混合均匀而成，所述的磷石膏细度为250-350目，所述的凹凸棒土的细度为250-350目，所述的风化煤-聚丙烯酸钠混合物为按重量计，将5份的风化煤与2份的聚丙烯酸钠均匀混合，然后加入到水中配成浓度为60g/L 的悬浊液，在25-28℃下，搅拌30分钟，从而将丙烯酸钠接枝共聚在风化煤表面上，之后于60 摄氏度干燥，粉碎至250-300目得到，所述的炭渣细度为250-350目。
 一种用于盐碱地的改良剂的制造方法，其特征在于，包括下述步骤：
（1）磷石膏粉碎至250-350目待用；
（2）凹凸棒土粉碎至250-350目干粉在伽马射线（2-4MeV,20-40kGy）下照射10-15分钟得到待用；
（3）风化煤-聚丙烯酸钠混合物由5份的风化煤与2份的聚丙烯酸钠均匀混合，然后加入到水中配成浓度为60g/L 的悬浊液，在25-28℃下，搅拌30分钟，从而将丙烯酸钠接枝共聚在风化煤表面上，之后于60 摄氏度干燥，粉碎至250-300目得到待用；
（4）炭渣的细度粉碎至为250-350目待用；
（5）按重量计，将（1）中的磷石膏1-3份、（2）中的凹凸棒土5-7份、（3）中风化煤-聚丙烯酸钠混合物1-3份、（4）中的炭渣1-2份均匀混合得到此改良剂。
 一种用于盐碱地的改良剂的应用方法，其特征在于：按重量计，将得到的改良剂按照5-20%比例添加到有机肥或尿素或复混肥中，造粒即得到盐碱地改良有机肥、盐碱地改良尿素和盐碱地改良复混肥，将得到的改良剂按照每亩12-15kg用量均匀撒施在土壤表面，然后耕地即可，将制得的改良肥按照每亩40-60kg的用量均匀撒施在土壤表面，然后耕地即可。
本发明相比现有技术具有以下优点：
（1）本发明与普通化肥相比，等养分施肥，可增加土壤湿度10%以上，降低土壤有害盐分（钠离子和碳酸根离子等）10%以上，提高土壤阳离子交换容量5%以上，减少养分流失15%以上，使作物增产10%以上，具有显著的保水、保肥、降盐、压碱、松土等多种功效。
（2）本发明中采用的磷石膏主要为化肥厂生产磷肥的副产物，与现有盐碱地改良剂专利中使用的脱硫石膏相比，具有储量大（大约10倍以上）、成本低(低50%以上)两大优势。
（3）本发明中采用的风化煤与现有盐碱地改良剂专利中腐殖酸相比，具有储量大、成本低等优势。
具体实施方式
下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
实施例1
（1）将磷石膏粉碎至250目；
（2）将凹凸棒土（胶体级，250目）干粉在伽马射线（2MeV，20kGy）下照射10分钟，使凹凸棒土分散开，以提升其保持养分作用；
（3）按重量计，将5份的风化煤（腐殖酸含量为20%）与2份的丙烯酸钠均匀混合，然后加入到水中配成浓度为60g/L的悬浊液，在25℃下，搅拌30分钟，从而将丙烯酸钠接枝共聚在风化煤表面上。之后与60摄氏度干燥，粉碎至250目，即得到风化煤-聚丙烯酸钠混合物；
（4）将炭渣粉碎至250目；
（5）按重量计，将5份（2）中得到的物质、3份（3）中得到的物质、1份（1）中物料和1份（4）均匀混合，即得到盐碱地改良剂；
（6）将（5）中得到的改良剂按照每亩12kg用量均匀撒施在土壤表面，然后耕地即可；
（7）也可将（5）得到的改良剂按重量计5%的比例加入到有机肥或尿素或复混肥中，将制得的改良肥按照每亩40kg用量均匀撒施在土壤表面，然后耕地即可。
实施例2
（1）将磷石膏粉碎至300目；
（2）将凹凸棒土（胶体级，300目）干粉在伽马射线（3MeV，30kGy）下照射12分钟，使凹凸棒土分散开，以提升其保持养分作用；
（3）按重量计，将5份的风化煤（腐殖酸含量为20%）与2份的丙烯酸钠均匀混合，然后加入到水中配成浓度为60g/L的悬浊液，在26℃下，搅拌30分钟，从而将丙烯酸钠接枝共聚在风化煤表面上。之后与60摄氏度干燥，粉碎至300目，即得到风化煤-聚丙烯酸钠混合物；
（4）将炭渣粉碎至300目；
（5）按重量计，将6份（2）中得到的物质、1份（3）中得到的物质、2份（1）中物料和1份（4）中物料均匀混合，即得到盐碱地改良剂；
（6）将（5）中得到的改良剂按照每亩13kg用量均匀撒施在土壤表面，然后耕地即可；
（7）也可将（5）得到的改良剂按重量计10%的比例加入到有机肥或尿素或复混肥中，将制得的改良肥按照每亩50kg用量均匀撒施在土壤表面，然后耕地即可。
实施例3
（1）将磷石膏粉碎至350目；
（2）将凹凸棒土（胶体级，350目）干粉在伽马射线（4MeV，40kGy）下照射15分钟，使凹凸棒土分散开，以提升其保持养分作用；
（3）按重量计，将5份的风化煤（腐殖酸含量为20%）与2份的丙烯酸钠均匀混合，然后加入到水中配成浓度为60g/L的悬浊液，在28℃下，搅拌30分钟，从而将丙烯酸钠接枝共聚在风化煤表面上。之后与60摄氏度干燥，粉碎至300目，即得到风化煤-聚丙烯酸钠混合物；
（4）将炭渣粉碎至350目；
（5）按重量计，将7份（2）中得到的物质、1份（3）中得到的物质、1份（1）中物料和1份（4）中物料均匀混合，即得到盐碱地改良剂；
（6）将（5）中得到的改良剂按照每亩15kg用量均匀撒施在土壤表面，然后耕地即可；
（7）也可将（5）得到的改
良剂按重量计20%的比例加入到有机肥或尿素或复混肥中，将制得的改良肥按照每亩60kg用量均匀撒施在土壤表面，然后耕地即可。
2013年上半年在宁夏北部地区石嘴山市采用实施例2中所述的改良剂产品，对当地盐碱地程度较重的地区进行了相邻的两块10亩玉米田进行试验，在秋收的时候，分别对两块地的玉米棒进行了对比以及总产量进行对比发现，使用过改良剂的玉米棒明显比没有使用的个头大、颗粒饱满，总产量增长了近27%的产量。由此可见，本产品对于改善盐碱地土壤以及提高作物产量，具有明显的效果。
以上实施例仅用以说明本发明而并非限制本发明所描述的技术方案；因此，尽管本说明书参照上述的各个实施例对本发明已进行了详细的说明，但是，本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本发明进行修改或等同替换；而一切不脱离本发明的精神和范围的技术方案及其改进，均应涵盖在本发明的权利要求范围中。

Claims (9)

1.一种用于盐碱地的改良剂，由磷石膏、凹凸棒土、风化煤-聚丙烯酸钠复合物和炭渣组成，其特征在于：按照重量计，由1-3份磷石膏、5-7份凹凸棒土、1-3份风化煤-聚丙烯酸钠混合物、1-2份的炭渣混合均匀而成。
2.根据权利要求1所述的一种用于盐碱地的改良剂，其特征在于：所述的磷石膏细度为250-350目。
3.根据权利要求1所述的一种用于盐碱地的改良剂，其特征在于：所述的凹凸棒土的细度为250-350目。
4.根据权利要求1所述的一种用于盐碱地的改良剂，其特征在于：所述的风化煤-聚丙烯酸钠混合物为按重量计，将5份的风化煤与2份的聚丙烯酸钠均匀混合，然后加入到水中配成浓度为60g/L 的悬浊液，在25-28℃下，搅拌30分钟，从而将丙烯酸钠接枝共聚在风化煤表面上，之后于60 摄氏度干燥，粉碎至250-300目得到。
5.根据权利要求1所述的一种用于盐碱地的改良剂，其特征在于：所述的炭渣细度为250-350目。
6.根据权利要求1所述的一种用于盐碱地的改良剂的制造方法，其特征在于，包括下述步骤：（1）磷石膏粉碎至250-350目待用；
     （2）凹凸棒土粉碎至250-350目干粉在伽马射线（2-4MeV,20-40kGy）下照射10-15分钟得到待用；
     （3）风化煤-聚丙烯酸钠混合物由5份的风化煤与2份的聚丙烯酸钠均匀混合，然后加入到水中配成浓度为60g/L 的悬浊液，在25-28℃下，搅拌30分钟，从而将丙烯酸钠接枝共聚在风化煤表面上，之后于60 摄氏度干燥，粉碎至250-300目得到待用；
     （4）炭渣的细度粉碎至为250-350目待用；
     （5）按重量计，将（1）中的磷石膏1-3份、（2）中的凹凸棒土5-7份、（3）中风化煤-聚丙烯酸钠混合物1-3份、（4）中的炭渣1-2份均匀混合得到此改良剂。
7.一种用于盐碱地的改良剂的应用方法，其特征在于：按重量计，将得到的改良剂按照5-20%比例添加到有机肥或尿素或复混肥中，造粒即得到盐碱地改良有机肥、盐碱地改良尿素和盐碱地改良复混肥。
8.根据权利要求7所述的一种用于盐碱地的改良剂的应用方法，其特征在于：将得到的改良剂按照每亩12-15kg用量均匀撒施在土壤表面，然后耕地即可。
9.根据权利要求7所述的一种用于盐碱地的改良剂的应用方法，其特征在于：将制得的改良肥按照每亩40-60kg的用量均匀撒施在土壤表面，然后耕地即可。
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