CN104818028A - 一种改善小麦盐碱地土壤功能性的改良剂 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种改善小麦盐碱地土壤功能性的改良剂，包括：凹凸棒土、风化煤-聚丙烯酸钠复合物、磷石膏、黑矾，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，从而可以改良小麦盐碱地土壤，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

一种改善小麦盐碱地土壤功能性的改良剂

技术领域

本发明涉及的是一种可改善种植小麦的盐碱地功能性的改良剂。

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，我国北方尤其是华北和西北地区土壤盐碱化，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。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。

小麦作物作为两个地区的主要粮食作物，受到气候原因引起的盐碱化土壤的影响，产量下降，灌溉水量加大，进而导致土壤盐碱化程度加重，导致此类原因主要是土壤表面板结较严重，透气性差，外加灌溉的水分多处于表面，气候干旱，气温较高，蒸发较快，加重了土壤的盐碱化程度。

现有的盐碱地改良肥料专利主要为微生物肥料（CN201210263257.7）和化学肥料（CN201310204330.8）两大类，其中化学肥料主要为石膏和腐殖酸与氮磷钾化学肥料进行复配而成。这两种肥料主要通过石膏的以钙换钠作用以及腐殖酸的降碱松土作用，对盐碱地起到改良作用，但是它们较少关注保水性能，没能从水肥耦合角度出发，进行盐碱地改良。因此，需要发展一种以钙换钠、降盐、压碱、松土、保水等功能的肥料及改良剂，对盐碱地进行改良。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供了一种盐碱地改良剂、改良肥料及其制备方法，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＝Ca^2＋＋SO4^2－; Ca^2＋+ 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；通过黑矾来中和调节土壤的碱性。

本发明是通过以下技术方案实现的，一种改善小麦盐碱地土壤功能性的改良剂，包括：凹凸棒土、风化煤-聚丙烯酸钠复合物、磷石膏、黑矾，其特征在于，包括以下步骤：

（1）将凹凸棒土（胶体级，200-400目）干粉在伽马射线（1～5 MeV，10～50kGy）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200-400目，即得到风化煤-聚丙烯酸钠复合物；

（3）将磷石膏烘干后粉碎至200-400目；

（4）将黑巩粉碎至200-400目；

（5）按重量计，将4-6份（1）中得到的物质、1-3份（2）中得到的物质、2-4份（3）中的物质以及1-2份（4）中的物质均匀混合，即得到盐碱地改良剂。

按重量计，将（5）中得到的改良剂按照5-20%比例添加到有机肥、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。

按重量计，可将（5）中得到的改良剂按照每亩10-20kg用量均匀撒施在土壤表面，然后耕地即可；或将制得的改良有机肥、盐碱地改良尿素或盐碱地改良复混肥按照每亩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（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，200目）干粉在伽马射线（1MeV，10kGy）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200目，即得到风化煤-聚丙烯酸钠复合物；

（3）将磷石膏烘干后粉碎至200目；

（4）将黑矾粉碎至200目；

（5）按重量计，将4份（1）中得到的凹凸棒土、1份（2）中得到的风化煤-聚丙烯酸钠复合物、3份（3）中的磷石膏以及2份（4）中的黑矾均匀混合，即得到盐碱地改良剂；

（6）将（5）中得到的改良剂按照每亩20kg用量均匀撒施在土壤表面，然后耕地即可。

 实施例2

（1）将凹凸棒土（胶体级， 300目）干粉在伽马射线（3 MeV， 30kGy）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8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35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-聚丙烯酸钠复合物；

（3）将磷石膏烘干后粉碎至300目；

（4）将黑矾粉碎至300目；

（5）按重量计，将5份（1）中得到的凹凸棒土、2份（2）中得到的风化煤-聚丙烯酸钠复合物、2份（3）中的磷石膏以及1份（4）中的黑矾均匀混合，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。

 实施例3

（1）将凹凸棒土（胶体级，400目）干粉在伽马射线（5MeV，50kGy）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6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400目，即得到风化煤-聚丙烯酸钠复合物；

（3）将磷石膏烘干后粉碎至400目；

（4）将黑矾粉碎至400目；

（5）按重量计，将6份（1）中得到的凹凸棒土、1份（2）中得到的风化煤-聚丙烯酸钠复合物、1份（3）中的磷石膏以及2份（4）中的黑矾均匀混合，即得到盐碱地改良剂；

（6）将（5）中得到的改良剂按照每亩10kg用量均匀撒施在土壤表面，然后耕地即可。

通过以上实施例得出的改良剂及改良肥料，在试验区的小麦田地中按照实施例1制得的改良剂进行试验，取得了非常明显的效果，作物增产，土质疏松，土壤表面板结有所缓解，灌溉用水与对比的田地用水量减少，土壤功能性得到改善，以北方地区盐碱地为代表的山东北部地区，目前已经对实施例2中的改良剂按照一定的比例通过肥料混合后造成颗粒状，已经对该地区进行布点推广。

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 (1)

1.一种改善小麦盐碱地土壤功能性的改良剂，包括：凹凸棒土、风化煤-聚丙烯酸钠复合物、磷石膏、黑矾，其特征在于，包括以下步骤：

（1）将凹凸棒土（胶体级，200-400目）干粉在伽马射线（1～5 MeV，10～50kGy）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200-400目，即得到风化煤-聚丙烯酸钠复合物；

（3）将磷石膏烘干后粉碎至200-400目；

（4）将黑巩粉碎至200-400目；

（5）按重量计，将4-6份（1）中得到的物质、1-3份（2）中得到的物质、2-4份（3）中的物质以及1-2份（4）中的物质均匀混合，即得到盐碱地改良剂。