CN104762090A - 改良大豆盐碱地土壤改良剂及改良肥料 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种改良大豆盐碱地土壤的改良剂，包括：按重量计由凹凸棒土2-3份、风化煤-聚丙烯酸钠复合物3-4份、石灰1-2份，炭渣1-2份，微量元素化合物1-2份混合而成，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，从而可以改良用于种植大豆的盐碱地土壤，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、环境友好、高效等优点。
Description
技术领域
本发明涉及的是一种改良种植大豆盐碱地的土壤功能性改良剂及改良肥料。
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，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。
大豆作为我国北方地区典型的种植作物代表，是重要的油料、食用价值，具有很重要的地位，现阶段在华北、西北地区正面临盐碱地的侵害，外加不合理的化肥使用，使得土壤盐碱化日趋加重，华北、西北地区气候特征具有雨量少、蒸发强，使深层土壤盐碱上移表聚，引起原生盐碱化；土壤表面板结严重，土壤中供大豆植物生长的微量元素减少，根系较弱，导致大豆作物单产减少。
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。土壤盐碱化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、缓解土壤盐碱化问题。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供了一种改良大豆盐碱地土壤的改良剂及改良肥料，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、石灰、炭渣、微量元素化合物混合配制成盐碱地改良剂。其主要原理为：通过石灰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；通过石灰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；通过炭渣的加入提高土壤的透气性；微量元素化合物的加入有效的保证了大豆作物在盐碱地土壤中生长所需的微量元素，提高大豆植物更好生长。
本发明是通过以下技术方案实现的，一种改良大豆盐碱地土壤的改良剂，包括：按重量计由凹凸棒土2-3份、风化煤-聚丙烯酸钠复合物3-4份、石灰1-2份，炭渣1-2份、微量元素化合物1-2份混合而成，其特征在于包括以下：
（1）将凹凸棒土（胶体级，260-300目）干粉在伽马射线（2～4 MeV，30～40kGy）下照射5～20分钟，使凹凸棒土分散开，以提升其保持养分作用；
（2）按重量计，将6-12份的风化煤（腐殖酸含量为20-45%）与1-3份的丙烯酸钠均匀混合，然后加入到水中配成浓度为50～100g/L的悬浊液，在30～40℃下，搅拌20～40分钟，从而将丙烯酸钠接枝共聚在风化煤表面上。之后与50-70摄氏度干燥，粉碎至260-300目，即得到风化煤-聚丙烯酸钠复合物；
（3）将石灰粉碎至260-300目；
（4）将炭渣粉碎至260-300目；
（5）按重量计微量元素化合物是由6-8份钼酸铵、16-18份的硼砂、20-30份的硫酸锌混合而成，微量元素化合物的细度为260-300目；
（6）按重量计，将（1）中的凹凸棒土2-3份、（2）中的风化煤-聚丙烯酸钠复合物3-4份、（3）中的石灰1-2份，（4）中的炭渣1-2份，（5）中的微量元素化合物1-2份均匀混合，得到此改良剂。
一种改良大豆盐碱地土壤的改良肥料，按重量计，将得到的改良剂按照25-30%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20-30kg用量均匀撒施在土壤表面，然后耕地即可；或将制得的改良肥按照每亩50-60kg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pH0.5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）本发明中采用的炭渣主要为煤炭燃烧后的副产物，具有储量大、成本低两大优势。
（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（大约5倍以上）、成本低（低60%以上）两大优势。
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）将凹凸棒土（胶体级，260目）干粉在伽马射线（2MeV，30kGy）下照射5分钟，使凹凸棒土分散开，以提升其保持养分作用；
（2）按重量计，将6份的风化煤（腐殖酸含量为20%）与1份的丙烯酸钠均匀混合，然后加入到水中配成浓度为50g/L的悬浊液，在30℃下，搅拌20分钟，从而将丙烯酸钠接枝共聚在风化煤表面上。之后与50摄氏度干燥，粉碎至260目，即得到风化煤-聚丙烯酸钠复合物；
（3）将石灰粉碎至260目；
（4）将炭渣粉碎至260目；
（5）按重量计微量元素化合物是由6份钼酸铵、16份的硼砂、20-份的硫酸锌混合而成，微量元素化合物的细度为260目；
（6）按重量计，将2份（1）中得到的凹凸棒土、4份（2）中得到的风化煤-聚丙烯酸钠复合物、2份（3）中的石灰、1份（4）中的炭渣、1份（5）中的微量元素化合物均匀混合，即得到盐碱地改良剂；
（7）将（6）中得到的改良剂按照每亩20kg用量均匀撒施在土壤表面，然后耕地即可；
（8）也可将（6）中得到的改良剂按重量计以25%的比例添加到有机肥、尿素或复混肥中，造粒得到的改良肥按照50kg的用量均匀撒施在土壤表面，耕地即可。
实施例2
（1）将凹凸棒土（胶体级，280目）干粉在伽马射线（3MeV，35kGy）下照射10分钟，使凹凸棒土分散开，以提升其保持养分作用；
（2）按重量计，将9份的风化煤（腐殖酸含量为30%）与2份的丙烯酸钠均匀混合，然后加入到水中配成浓度为80g/L的悬浊液，在35℃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280目，即得到风化煤-聚丙烯酸钠复合物；
（3）将石灰粉碎至280目；
（4）将炭渣粉碎至280目；
（5）按重量计微量元素化合物是由7份钼酸铵、17份的硼砂、25-份的硫酸锌混合而成，微量元素化合物的细度为280目；
（6）按重量计，将3份（1）中得到的凹凸棒土、3份（2）中得到的风化煤-聚丙烯酸钠复合物、1份（3）中的石灰、2份（4）中的炭渣、1份（5）中的微量元素化合物均匀混合，即得到盐碱地改良剂；
（7）将（6）中得到的改良剂按照每亩25kg用量均匀撒施在土壤表面，然后耕地即可；
（8）也可将（6）中得到的改良剂按重量计以27%的比例添加到有机肥、尿素或复混肥中，造粒得到的改良肥按照55kg的用量均匀撒施在土壤表面，耕地即可。
实施例3
（1）将凹凸棒土（胶体级，300目）干粉在伽马射线（4MeV，40kGy）下照射20分钟，使凹凸棒土分散开，以提升其保持养分作用；
（2）按重量计，将12份的风化煤（腐殖酸含量为45%）与3份的丙烯酸钠均匀混合，然后加入到水中配成浓度为100g/L的悬浊液，在40℃下，搅拌40分钟，从而将丙烯酸钠接枝共聚在风化煤表面上。之后与70摄氏度干燥，粉碎至300目，即得到风化煤-聚丙烯酸钠复合物；
（3）将石灰粉碎至300目；
（4）将炭渣粉碎至300目；
（5）按重量计微量元素化合物是由8份钼酸铵、18份的硼砂、30份的硫酸锌混合而成，微量元素化合物的细度为300目；
（6）按重量计，将3份（1）中得到的凹凸棒土、4份（2）中得到的风化煤-聚丙烯酸钠复合物、1份（3）中的石灰、1份（4）中的炭渣、1份（5）中的微量元素化合物均匀混合，即得到盐碱地改良剂；
（7）将（6）中得到的改良剂按照每亩30kg用量均匀撒施在土壤表面，然后耕地即可；
（8）也可将（6）中得到的改良剂按重量计以30%的比例添加到有机肥、尿素或复混肥中，造粒得到的改良肥按照60kg的用量均匀撒施在土壤表面，耕地即可。
2014年上半年在山东地区采用实施例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20亩大豆田进行试验，在秋收的时候，分别对两块地的油菜进行了总产量进行对比发现，使用过改良剂的大豆总产量增长了近6%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，为此，在具有典型的盐碱地特征的华北地区，2014年下半年对山东地区的东营市及宁夏北部地区的石嘴山市进行了布点试验，目前部分针对该些地区盐碱程度不同而生产的产品已发往所需的地区。
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 (2)
1.一种改良大豆盐碱地土壤改良剂，包括：按重量计由凹凸棒土2-3份、风化煤-聚丙烯酸钠复合物3-4份、石灰1-2份，炭渣1-2份，微量元素化合物1-2份混合而成，其特征在于包括以下：
（1）将凹凸棒土（胶体级，260-300目）干粉在伽马射线（2～4 MeV，30～40kGy）下照射5～20分钟，使凹凸棒土分散开，以提升其保持养分作用；
（2）按重量计，将6-12份的风化煤（腐殖酸含量为20-45%）与1-3份的丙烯酸钠均匀混合，然后加入到水中配成浓度为50～100g/L的悬浊液，在30～40℃下，搅拌20～40分钟，从而将丙烯酸钠接枝共聚在风化煤表面上，之后与50-70摄氏度干燥，粉碎至260-300目，即得到风化煤-聚丙烯酸钠复合物；
（3）将石灰粉碎至260-300目；
（4）将炭渣粉碎至260-300目；
（5）按重量计，微量元素化合物是由6-8份钼酸铵、16-18份的硼砂、20-30份的硫酸锌混合而成，微量元素化合物的细度为260-300目；
（6）按重量计，将（1）中的凹凸棒土2-3份、（2）中的风化煤-聚丙烯酸钠复合物3-4份、（3）中的石灰1-2份，（4）中的炭渣1-2份，（5）中的微量元素化合物1-2份均匀混合，得到此改良剂。
2.一种改良大豆盐碱地土壤的改良肥料，按重量计，将得到的改良剂按照25-30%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。
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