CN105623672A - 一种苏打型盐碱地土壤改良剂及其制备方法与应用 - Google Patents

Abstract

本发明涉及农业环境保育与修复技术领域，具体涉及一种苏打型盐碱地土壤改良剂及其制备方法与应用。本发明涉及一种苏打型盐碱地土壤改良剂及其制备方法，其由如下质量百分含量的成分组成：脱硫石膏40～60％，硫酸铝10～25％，柠檬酸5～25％，腐殖酸5～20％。本发明还涉及所述苏打型盐碱地土壤改良剂的制备方法及应用。本发明将低成本的原料通过特定比例配合使用，使用方法简便，可调节土壤pH，增加土壤有机质，促进土壤团粒结构形成，增强土壤的通透性，多角度综合改良苏打型盐碱地土壤，推广应用前景广阔。

Description

一种苏打型盐碱地土壤改良剂及其制备方法与应用

技术领域

本发明涉及农业环境保育与修复技术领域，具体涉及一种苏打型盐碱地土壤改良剂及其制备方法与应用。

背景技术

目前，土壤盐碱化和次生盐碱化问题在世界范围内广泛存在，已成为世界灌溉农业可持续发展的资源制约因素。我国盐碱地面积约2340万hm2，西北、华北、东北西部和滨海地区均有分布。除滨海地区外，我国盐碱地土壤大部分与土壤中碳酸盐的累积有关。其中，吉林省西部松嫩平原更是世界上三大片苏打型盐碱土地集中分区之一，其盐碱土面积为380万hm2。这些大面积的土地资源，如果得不到有效的利用和保护，土壤盐碱化程度的加剧以及次生盐碱化的发生，会对生态环境造成无法挽回的影响。而改良、开发和利用盐碱地资源，不仅可缓解由于人口不断增加导致人口与土地间的矛盾，而且对保持农业可持续发展、改善生态环境，推动区域经济、社会和生态可持续发展具有重要意义。

目前，盐碱地改良仍是一个复杂的工程，国内外盐碱地治理技术究很多，内陆盐碱地区采取排水沟排盐，导致污染下游水源，造成下游土地次生盐渍化；生物改良措施中，只注重大面积种草，尚缺乏森林生态保护等功能。且这些方法不是投资过大，就是见效慢。在各种土壤改良剂中，人工合成的高分子化合物的高成本以及其存在的潜在环境污染风险而限制了它的广泛应用；单一土壤改良剂存在改良效果不全面或有不同程度的负面影响等不足之处。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是解决现有技术改良效果速度较慢且持续不稳定稳定，成本较高，对环境容易造成二次污染的问题。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种苏打型盐碱地土壤性能的改良剂，所述改良剂由脱硫石膏、硫酸铝、柠檬酸和腐殖酸四种成分以特定比例混合而成。

本发明所述盐碱地土壤改良剂适用于盐碱性土壤，所述盐碱地土壤以钠质碳酸盐为主含有少量的硫酸盐和氯化物的盐碱地。这类土壤的特点，一是碱化度高，一般为10％-45％，高者可达以80％上；二是呈碱性和强碱性反应，pH值在8.5以上，高者大于10。

具体而言，本发明提供的苏打型盐碱地土壤改良剂由如下质量百分含量的成分组成：脱硫石膏40～60％，硫酸铝10～25％，柠檬酸5～25％，腐殖酸5～20％。

所述改良剂优选由如下质量百分含量的成分组成：脱硫石膏45～55％，硫酸铝15～25％，柠檬酸10～20％，腐殖酸5～15％。

所述改良剂进一步优选由如下质量百分含量的成分组成：脱硫石膏48～52％，硫酸铝17～23％，柠檬酸14～18％，腐殖酸7～12％。

本发明通过将脱硫石膏、硫酸铝、柠檬酸以及腐殖酸四者以特定比例配合使用，可以实现协同作用，使苏打型盐碱地土壤的综合性能显著提高，尤其利于土壤上农作物的种植。

本发明所述脱硫石膏选用燃煤或油工厂在治理烟气中所含二氧化硫后得到的工业副产品。本发明优选所述脱硫石膏中，二水硫酸钙CaSO4·2H2O的含量≥85％且H2O的含量≤12％。

所述硫酸铝可选Ⅱ类工业品，优选所述硫酸铝中Al2O3≥15.60％且Fe≤0.5％。

所述柠檬酸可选用工业级无水柠檬酸。优选所述柠檬酸的纯度≥80％。

所述腐殖酸可选用腐殖酸原粉。优选所述腐殖酸的纯度≥60％且有机质含量≥70％。

本发明还提供了所述苏打型盐碱地土壤改良剂的制备方法；具体为：取脱硫石膏、硫酸铝、柠檬酸以及腐殖酸，分别过80～120目筛，混合均匀，即可。

所述应用方法具体为：将所述改良剂添加到盐碱地土壤中。所述苏打型盐碱地土壤成分以钠质碳酸盐为主含有少量的硫酸盐和氯化物，所述每亩苏打型盐碱地土壤中添加750-1500kg所述苏打型盐碱地土壤改良剂。

本发明提供的盐碱地土壤改良剂由脱硫石膏、硫酸铝、柠檬酸、腐殖酸四种原料按特定比例制成，可以实现如下优异的效果：所述盐碱地土壤改良剂能加大土壤钙离子含量，置换土壤胶体上吸附的钠离子和镁离子，使钠质亲水胶体变为钙质疏水胶体，从而改善土壤结构和通透性，起到了脱盐和抑制返盐的作用，同时，钙作为一种营养元素能够增强作物的抗旱能力。但由于苏打型盐碱地土壤pH值过高，CaCO3溶解度小，易产生沉淀，影响一般盐碱地土壤改良剂代换和改土效果。而所述苏打型盐碱地土壤改良剂中含有酸性物质能直接降低盐碱pH值，且所述苏打型盐碱地土壤改良剂中含大量Al3+，Al3+添加到苏打盐碱土中以后水解产生了大量的H+离子，一方面可中和土壤溶液中OH-离子，降低土壤溶液的pH值；另一方面，也可促进碳酸盐溶解，增加溶液中钙的数量，并促进钙离子交换土壤胶体上吸附的钠离子，使钠离子进入土壤溶液，从而降低土壤的碱化度。此外，所述苏打型盐碱地土壤改良剂中含有潜在螯合溶解土壤中不溶解钙盐能力的有机酸从而进一步增加溶液中钙离子数量，增强降低土壤碱化度的能力。所述盐碱地土壤改良剂中还含有大量有机质，能改善土壤的理化性质和物理机械性能，促进土壤团粒结构形成，提高土壤透气性能，有利于盐分的淋洗，同时，有机质具有较强的吸附性能和较高的阳离子代换能力，对Na+、Cl-有很强的吸附作用，且有机质是植物养分重要的来源，有机质分解能为作物生长提供全面的养分，从而增强作物在逆境中生存的能力；本发明提供的苏打型盐碱地土壤改良剂通过改变土壤pH、增加土壤有机质、离子交换等各种改良机理，具有快速且持续稳定的显著改良效果，且原料来源广泛，成本低廉，环境友好，无二次污染，易于大面积推广。

(三)有益效果

本发明的上述技术方案具有如下优点：本发明涉及一种苏打型盐碱地土壤改良剂及其制备方法，其由如下质量百分含量的成分组成：脱硫石膏40～60％，硫酸铝10～25％，柠檬酸5～25％，腐殖酸5～20％。本发明还涉及所述苏打型盐碱地土壤改良剂的制备方法及应用。本发明将低成本的原料通过特定比例配合使用，使用方法简便，可调节土壤pH，增加土壤有机质，促进土壤团粒结构形成，增强土壤的通透性，多角度综合改良苏打型盐碱地土壤，推广应用前景广阔，具有快速且持续稳定的显著改良效果，且原料来源广泛，成本低廉，环境友好，无二次污染，易于大面积推广。

附图说明

图1是本发明所述改良剂的制备方法流程示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

以下各实施例中，脱硫石膏为湖南长沙某电厂治理烟气中二氧化硫过程中的副产物，符合CaSO4·2H2O的质量百分比含量≥85％且H2O≤12％的条件；

硫酸铝为Ⅱ类工业品，由山东某公司提供，符合Al2O3≥15.6％且Fe≤0.5％；

柠檬酸由山东临沂某公司提供，为工业级无水柠檬酸，有效成分含量≥80％；

腐殖酸为腐殖酸原粉，符合腐殖酸含量≥60％，有机质含量≥70％的条件。

实施例1～10

实施例1～10提供的苏打型盐碱地土壤改良剂配方如表1所示。

按照表1所述配方取脱硫石膏、硫酸铝、柠檬酸以及腐殖酸，分别过100目筛，混合均匀，即得苏打型盐碱地土壤改良剂。

表1：苏打型盐碱地土壤改良剂的组成(单位：g)

	脱硫石膏	硫酸铝	柠檬酸	腐殖酸
					实施例1	51	22	17	10
实施例2	60	20	5	15
					实施例3	55	25	15	5
实施例4	60	10	10	20
					实施例5	55	20	15	10
实施例6	52	21	15	12
					实施例7	51	23	18	8
实施例8	50	25	10	15
					实施例9	45	15	20	10
实施例10	40	20	25	15

按照表1所述配方取脱硫石膏、硫酸铝、柠檬酸以及腐殖酸，分别过100目筛，混合均匀，即得苏打型盐碱地土壤改良剂。

表2：盐碱地土壤改良剂的组成(单位：g)

	脱硫石膏	硫酸铝	柠檬酸	腐殖酸
					对比例1	55	25	20	0
对比例2	55	25	0	20
					对比例3	55	0	25	20

实施例11

将实施例1～10以及对比例1、2、3提供的改良剂以1050kg/亩的用量添加到盐碱地土壤中，同时以不添加任何改良剂的盐碱地土壤作为对照。

观测项目有：pH值、土壤容重、碱化度、EC、土壤微生物；结果如表3-1、3-2所示。

表3-1：盐碱地土壤改良剂对土壤理化性状的改良效果

表3-2：盐碱地土壤改良剂对土壤微生物的改良效果

由表3-1、3-2所示结果可知，本发明提供的盐碱地土壤改良剂可以有效降低土壤的pH值、土壤容重、碱化度及导电率。同时本发明提供的盐碱地土壤改良剂还能增加土壤微生物数量。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (8)

1.一种苏打型盐碱地土壤改良剂，其特征在于，按重量份计，包括如下原料：脱硫石膏40～60份，硫酸铝10～25份，柠檬酸5～25份，腐殖酸5～20份。

2.根据权利要求1所述的苏打型盐碱地土壤改良剂，其特征在于，由如下按重量份计：脱硫石膏45～55份，硫酸铝15～25份，柠檬酸10～20份，腐殖酸5～15份。

3.根据权利要求2所述的苏打型盐碱地土壤改良剂，其特征在于，由如下按重量份计：脱硫石膏48～52份，硫酸铝17～23份，柠檬酸14～18份，腐殖酸7～12份。

4.根据权利要求1～3任意一项所述的苏打型盐碱地土壤改良剂，其特征在于，所述脱硫石膏中二水硫酸钙CaSO4·2H2O的含量≥85％，且H2O的含量≤12％；

或/和，所述硫酸铝为Ⅱ类工业品，且Al2O3≥15.60％，Fe≤0.5％；

或/和，所述柠檬酸为工业级无水柠檬酸，纯度≥80％；

或/和，所述腐殖酸的纯度≥60％，有机质含量≥70％。

5.权利要求1-4任一项所述苏打型盐碱地土壤改良剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)按比例取脱硫石膏、硫酸铝、柠檬酸以及腐殖酸；

(2)再分别过80～120目筛；

(3)最后混合均匀。

6.权利要求1-4任一项所述的苏打型盐碱地土壤改良剂的在改良苏打型盐碱地土壤中的应用。

7.根据权利要求6所述的应用，其特征在于：将所述苏打型盐碱地土壤改良剂添加到苏打型盐碱地土壤中。

8.根据权利要求7所述的应用，其特征在于：所述每亩苏打型盐碱地土壤中添加750-1500kg所述苏打型盐碱地土壤改良剂。