CN106083447B - 一种抗旱缓释型盐碱土壤调理剂及其制备方法与应用 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种抗旱缓释型盐碱土壤调理剂及其制备方法与应用。该盐碱土壤调理剂以腐植酸尿素、糠醛渣、味精废液为主要原料，配合氮磷钾肥及微量元素肥以及保水剂、粘合剂。采用采用挤压制粒抛光整形工艺，制成粒径2‑6mm的颗粒产品。用于盐碱土壤的改良、保水及作物养分供给；适用于玉米或小麦大田农作物的盐碱地种植。本发明的盐碱土壤调理剂不仅能为作物提供无机营养还能提供有机营养，具有提高养分利用率、提高作物产量、提高土壤保肥性和降低土壤pH值的作用。

Description

一种抗旱缓释型盐碱土壤调理剂及其制备方法与应用

技术领域

本发明涉及一种兼具抗旱和缓释作用的盐碱土壤调理剂及其制备方法与应用，属于作物生长的盐碱土壤治理技术领域。

背景技术

目前，我国盐碱地总面积超过5亿亩，具有农业利用潜力的盐碱荒地和盐碱障碍耕地面积近2亿亩。经过持续多年大规模的治理，土壤盐渍化面积减少，但仍未根除，而且随着化肥过量和不合理施用导致土壤受到不同程度次生盐渍化的威胁。土壤盐渍化是一种严重的土地退化现象，盐渍化将导致土壤溶液的渗透压变化，造成农作物根系脱水而死，严重影响农业生产。当土壤中含盐量超过1.0％时，一般农作物都不能生长，土壤变为不毛之地。在土地资源日益紧张的今天，大面积盐碱荒地的开发利用和土壤盐渍化的防治是保证我国经济和社会可持续发展的重要问题。

盐碱地的改良是一个较为复杂的综合治理系统工程，对于盐碱土的改良多采取包括化学、生物、农业、水利工程等改良措施的综合治理方法，这也是改良治理盐碱地的主要方向。在众多改良措施中，化学改良措施是往土壤中施加石膏类、硫酸及酸性盐、风化煤或泥炭等有机物质。大量学者研究表明石膏、硫酸铝、硫磺、粉煤灰、柠檬酸渣等能有效降低土壤pH值和碱化度，增加土壤中Ca²⁺、Mg²⁺含量，缓解土壤的碱化情况。施用有机肥可为作物和微生物提供必须的营养，改变微生物种群和活性，降低土壤容重，增加土壤总孔隙度和毛管孔隙度，提高土壤的入渗率，有利于盐渍土盐分的淋洗，降低土壤的钠碱化度和电导率，提高土壤微团聚体含量，改变土壤板结和通透性差的状况，进而提高作物产量。

CN 104591926A公开了一种盐碱地土壤调理剂，由以下组份混合配制：硫磺粉、腐植酸、膨润土、七水硫酸镁、过磷酸钙、七水硫酸锌、硼酸。该盐碱地土壤调理剂主要调节土壤酸碱水平，补充土壤中、微量元素，改善作物缺素症状，螯合土壤中有害重金属元素，降低盐碱化程度，提高作物品质以及肥料的利用率。此外，还有CN1664064A一种碱性土壤改良剂主要是采用石膏改良土壤；CN1487052A土壤盐碱改良剂主要是采用硫酸钙改良土壤。在盐碱地改良方面的现有技术中，普遍存在性能单一、产品针对性不强，效果显著且稳定的盐碱地土壤调理剂鲜有报道。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种兼具抗旱和缓释作用的抗旱缓释型盐碱土壤调理剂，该盐碱土壤调理剂将土壤改良、保水和氮肥缓释结合，集土壤改良、水分保持、养分供应于一体，相互协同增效。大田试验表明，本发明实现抗旱缓释，显著提高土壤有机质含量及肥料利用率，性能稳定。

本发明还提供一种抗旱缓释型盐碱土壤调理剂的制备方法与应用。

本发明的技术方案如下：

一种抗旱缓释型盐碱土壤调理剂，是由以下重量份原料制成：

根据本发明优选的，所述的糠醛渣是玉米芯、棉籽壳、稻壳和/或甘蔗渣为原料生产糠醛的废渣，有机质含量≥76％，pH在2～4。

根据本发明优选的，所述的味精废液是以小麦和/或大豆含蛋白质多的原料经发酵法制得味精后的废液，主要含有氨基酸、多糖和微量元素。

所述的保水剂是由聚丙烯酰胺淀粉、海藻酸、果胶按(2～3):(3～4):5质量比组合而成。所述保水剂的吸水倍率168.7～187.8g/g，吸盐水倍率32.6～40.9g/g，水分含量2.3～7.1％，pH 5.2～7.3。

所述的聚丙烯酰胺淀粉是淀粉与丙烯酰胺的接枝共聚物。可市场采购或采用现有技术制备。本发明优选的，所述的聚丙烯酰胺淀粉是将淀粉与丙烯酰胺在过硫酸铵引发和N，N’-亚甲基双丙烯酰胺交联条件下进行接枝共聚反应所制得。进一步优选的，以淀粉质量计，过硫酸铵2-3％，N，N’-亚甲基双丙烯酰胺0.5-1.5％；淀粉：丙烯酰胺＝1:2-5质量比；聚合反应温度50-60℃，氮气保护，pH＝6.5-7。

根据本发明优选的，所述的粘合剂是膨润土、凹凸棒、高岭土、海泡石或蒙脱石。

所述的腐植酸尿素，可市场采购或采用现有技术制备。优选的，所述的腐植酸尿素是风化煤或褐煤与尿素在固体催化剂碳酸氢铵和液体催化剂氢氧化钠或氢氧化钾存在下，于80-120℃温度下在反应罐中进行活化反应制得；所述风化煤或褐煤：颗粒尿素：固体催化剂：液体催化剂的质量比为：(45～48)：(45～48)：(2～3)：(3～5)。液体催化剂是质量分数10-25％wt.的氢氧化钠或氢氧化钾溶液。该优选方法制备腐植酸尿素具有活化腐植酸的功能。催化剂于物料混合阶段加入，实现均匀催化、活化腐植酸的同时催化腐植酸与尿素的反应。使腐植酸多聚体分散为寡聚体或单体，使腐植酸裂解为小分子，活化后的腐植酸能与尿素反应，发生离子交换、氢键缔合、自由基反应等物理化学吸附反应，达到理想反应效果，未参与反应的少量腐植酸也处于活性状态。

根据本发明进一步优选的，所述的腐植酸尿素是按以下步骤制备：

将过120～200目筛的风化煤或褐煤与尿素、固体催化剂搅拌混合，然后喷洒液体催化剂，混合均匀，加入内温80～120℃的反应罐中活化反应2-4min；活化物料粉碎，过30～100目筛。

上述活化反应的反应罐可以是常规立式反应罐，也可以是带螺旋搅拌的卧式罐；前者用于间歇式生产，后者用于连续式生产。

根据本发明优选的，所述抗旱缓释型盐碱土壤调理剂是粒径2-6mm的颗粒；进一步优选的，是通过挤压造粒制成。

本发明中所述的尿素、磷酸一铵、硫酸钾、硫酸钙、微量元素(硫酸镁、硫酸锌)均为市售产品。

根据本发明，优选的，一种抗旱缓释型盐碱土壤调理剂，原料重量份组成如下：

腐植酸尿素20～25份；糠醛渣20～25份；味精废液18～20份；尿素4～5份；硫酸钾5～7份；硫酸钙2～3份；磷酸一铵7～10份；硫酸锌2～3份；硫酸镁2～3份；保水剂2～3份；粘合剂4～5份。该配方特别适合玉米的具有抗旱和缓释功能的盐碱土壤调理剂。进一步优选如下：

腐植酸尿素25份；糠醛渣25份；味精废液18份；尿素4份；硫酸钾6份；硫酸钙2份；磷酸一铵8份；硫酸锌2份；硫酸镁2份；保水剂3份；粘合剂5份。该配方特别适合玉米的具有抗旱和缓释功能的盐碱土壤调理剂。

根据本发明，优选的，一种抗旱缓释型盐碱土壤调理剂，原料重量份组成如下：

腐植酸尿素26～30份；糠醛渣28～30份；味精废液12～15份；硫酸钾3～4份；磷酸一铵5～6份；硫酸镁6～8份；硫酸锌4～5份；保水剂2～3份；粘合剂6～7份。该配方特别适合小麦的具有抗旱和缓释功能的盐碱土壤调理剂。进一步优选如下：

腐植酸尿素28份；糠醛渣30份；味精废液15份；硫酸钾3份；磷酸一铵5份；硫酸镁7份；硫酸锌4份；保水剂2份；粘合剂6份。

本发明所述的一种抗旱缓释型盐碱土壤调理剂的制备方法，将配方中所述各原料组分按比例混合，采用挤压制粒抛光整形工艺，制成粒径2-6mm的颗粒产品。

更为详细的，一种抗旱缓释型盐碱土壤调理剂的制备方法，包括步骤：

(1)腐植酸尿素的制备

将尿素粉碎至50目左右，与过120～200目筛的风化煤或褐煤、固体催化剂碳酸氢铵搅拌混合，然后喷洒液体催化剂氢氧化钠或氢氧化钾，混合均匀，然后输送至反应器进行活化。在80～120℃温度下活化反应2-4min；然后，从反应器出口端送出，此时物料温度为80℃～120℃。所述液体催化剂氢氧化钠或氢氧化钾的浓度为10-25％wt.。

从反应器出来的物料自然冷却后，经粉碎机粉碎至30～100目，作为原料备用；

(2)采用挤压制粒抛光整形工艺，制备盐碱土壤调理剂

①混合：将步骤(1)制备的腐植酸尿素与其他原料按配方混合，在混合机中搅拌均匀后送至料仓，陈化20-30分钟。

②粉碎：将陈化好的原料移入粉碎机中粉碎至40～50目。

③挤压造粒：将粉碎后的原料用皮带输送至造粒机进行挤压制粒。

④抛光整形：挤压后的产品经过颗粒抛光整形机整形。成为符合国家标准要求的颗粒产品。

⑤干燥冷却：将制好的调理剂颗粒通过干燥机、冷却机进行烘干、冷却。

⑥筛分：将冷却后的调理剂颗粒送至振动筛进行筛分，较小颗粒直接返回造粒机重新造粒，较大颗粒粉碎后再返回造粒，将符合标准的粒径2-6mm颗粒产品计量打包装袋。

⑦贮存：包装好的肥料贮存在干燥透气的室内环境。

以上方法所使用的设备均为本领域常规设备。本发明的方法中没有特别限定的，按本领域常规技术选择即可。

本发明盐碱土壤调理剂的应用，用于盐碱土壤的改良、保水及作物养分供给。特别适用于玉米、小麦等大田农作物的盐碱地种植。

本发明针对土壤盐碱化和干旱气候频繁发生等问题，以土壤改良、保水和氮肥缓释结合技术集成，以腐植酸尿素为基础原料，通过添加包括糠醛渣等有机物质具有解决土壤盐碱化问题的相关配料，将腐植酸尿素与保水剂及糠醛渣、中微量元素等物料，按不同土壤和作物类型进行配比，研制出富含有机、无机养分，兼具保水、缓释功能的盐碱土壤调理剂。将土壤改良、水肥耦合、养分缓释技术等物化到产品中，研制出一种集土壤改良、水分保持、养分供应于一体的盐碱土壤调理剂及其生产工艺。

针对土壤盐碱对作物生长造成的脱水问题，本发明采用糠醛渣、腐植酸尿素、保水剂等为主成分研制出具有抗盐碱、抗旱和具有缓释功能的调理剂。该调理剂通过置换和吸附土壤中的交换性钠，降低土壤中盐分离子的活性，减少作物的吸收，同时保水剂保持的有效水分，及时供给作物，提高机体综合代谢的能力，从而降低盐害。腐植酸尿素缓慢释放氮肥，逐渐满足作物对养分的需要。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

1、改土效果突出

本发明盐碱土壤调理剂中，腐植酸尿素是腐植酸与尿素反应生成的腐植酸-脲络合物，含有约50％腐植酸和50％尿素，可以为土壤提供有机质和氮素。本发明的腐植酸尿素能控制尿素的快速分解，控制氮素营养的释放速度，同时活化腐植酸能提升土壤肥力和提高保水保肥性能。本发明中的糠醛渣、活化腐植酸、味精废液中的氨基酸通过置换和吸附土壤中的交换性钠等离子，降低土壤中盐分离子的活性，减轻盐分离子对植物的伤害。

2、中微量元素肥料利用率高

本发明添加的微量元素被腐植酸和味精废液中的氨基酸等有机物螯合，所以该类肥料施入土壤后，含有的微量元素不容易被土壤吸附固定，利用率高。而常规含微量元素的复合肥在造粒时，常规复合肥与微量元素简单混合造粒，施入土壤后微量元素与复合肥分离，容易被土壤吸附固定，利用率降低。

3、功能多样化

本发明研制的盐碱土壤调理剂不仅能为作物提供无机营养还能提供有机营养，而且添加的配料具有改良土壤和保水功能，所以研制出的盐碱土壤调理剂具有提供营养、改良土壤、保持土壤含水量的多重功能的产品。

4、便于施用

本发明的产品为颗粒状，施用时不受风力影响，适合机械化作业。

5、固体废弃物循环利用

本发明盐碱土壤调理剂中，糠醛渣、味精废液均为工厂生产的下脚料和废弃物。

6、本发明采用挤压制粒抛光整形工艺制备盐碱土壤调理剂颗粒，该工艺占地面积小，流程简单，便于工业化生产和田间施用。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步说明，实施例中未详加说明的均按本领域现有技术。实施例中所用的原料如下：糠醛渣为糠醛厂下脚料，味精废液为味精厂废料，可以到厂家直接采购。膨润土，信阳市平桥区金川矿业制粉厂有售。风化煤，内蒙古乌海市新大地腐植酸有限公司。其它原料未加特别说明的均为市售常规产品。

腐植酸尿素的制备：将过120～200目筛的风化煤45g与过50目筛的尿素45g、碳酸氢铵2g搅拌混合，然后喷洒液体催化剂15％wt.的氢氧化钠溶液4g，混合均匀，加入内温约100℃的反应罐中活化反应3min；活化物料粉碎，过60目筛。

聚丙烯酰胺淀粉的制备：取玉米淀粉100g加水制成7％wt.的淀粉溶液，55℃搅拌下加入2.5g的过硫酸铵、0.8g的N,N’-亚甲基双丙烯酰胺和400g丙烯酸，通入氮气保护、pH＝6.5条件下反应4个小时，将产物烘干，得聚丙烯酰胺淀粉；备用。

制备方法中的腐植酸尿素反应罐，青岛永正化工机械有限公司有售。搅拌采用的搅拌机为LJ2000立式搅拌机，泰安市东方干燥设备制造有限公司有售。抛光整形机和筛分机采用的是ZS1030振动筛分机，山东宏发重型机械有限公司有售。

实施例1：适合玉米的具有抗旱和缓释功能的盐碱土壤调理剂，原料组分重量份如下：

腐植酸尿素25份；糠醛渣25份；味精废液18份；尿素4份；硫酸钾6份；硫酸钙2份；磷酸一铵8份；硫酸锌2份；硫酸镁2份；保水剂3份；粘合剂5份。

制备步骤如下：

1、混合：将腐植酸尿素与保水剂、硫酸钾、磷酸一铵、糠醛渣等原料在混合机中搅拌均匀后送至料仓，陈化20分钟左右。

2、粉碎：将陈化好的原料移入粉碎机中粉碎至40～50目。

3、挤压造粒：将粉碎后的原料用皮带输送至造粒机进行挤压制粒。

4、抛光整形：挤压后的柱状产品经过颗粒抛光整形机整形后，成为符合国家标准要求的颗粒产品。

5、干燥冷却：将制造好的调理剂颗粒通过干燥机、冷却机进行烘干、冷却。

6、筛分：将冷却后的调理剂颗粒送至振动筛进行筛分，较小颗粒直接返回造粒机重新造粒，较大颗粒粉碎后再返回造粒，符合标准中的颗粒产品通过计量包装机打包装袋。

7、贮存：将包装好的肥料贮存在干燥透气的室内环境。

本实施例适合玉米的具有抗旱和缓释功能的盐碱土壤调理剂。实验结果见实施例3。

实施例2：适合小麦的具有抗旱和缓释功能的盐碱土壤调理剂，原料组分重量份如下：

腐植酸尿素28份；糠醛渣30份；味精废液15份；硫酸钾3份；磷酸一铵5份；硫酸镁7份；硫酸锌4份；保水剂2份；粘合剂6份。制备步骤如实施例1。

本实施例的具有抗旱和缓释功能的盐碱土壤调理剂适合小麦种植。实验结果见实施例4。

实施例3：适合玉米的具有抗旱和缓释功能的盐碱土壤调理剂的应用效果

取实施例1的盐碱土壤调理剂进行试验。

1、试验材料和方法

1.1供试材料

试验地点：山东省农业科学院实验农场。试验时间：2015年6月30日-10月15日。

试验作物：玉米，郑单958。

试验土壤：东营盐碱土壤，基本理化性质为：有机质13.81g﹒kg^-1、碱解氮55.95mg﹒kg^-1、有效磷7.65mg﹒kg^-1、速效钾124.50mg﹒kg^-1、pH值8.96、土壤含盐量为0.7％。

1.2试验设计

试验设4个处理，分别为(1)对照T1：不施肥；(2)速效肥料T2：施尿素、重钙、硫酸钾等速效肥料；(3)市购盐碱土壤调理剂T3：商品名称为盐碱消土壤调理剂，以腐殖酸为主成分；(4)本发明盐碱土壤调理剂T4：施实施例1中的盐碱土壤调理剂。每个处理5次重复。除对照外(不施肥)，所有处理氮、磷、钾肥的数量均相同，N-P₂O₅-K₂O为20.34-7.62-10.17g/盆(各个数值以含量最高的计，不足的用化肥补充，氮肥用尿素；磷肥用重过磷酸钙，P₂O₅含量44％；钾肥用硫酸钾，K₂O含量50％)，所有肥料均基施。

1.3试验方法

采用盆栽试验方法，试验用盆为瓦氏盆，高23cm、直径为30cm，每盆装16kg过2mm筛的风干土。

先将每个处理的肥料与定量土壤掺混均匀，作基肥施入。然后装盆，浇水，土壤达到饱和持水量，水分渗入后，播种，每盆10粒，然后在土壤表面覆盖一层约0.5cm干土。日常管理采用定量浇水方式，土壤湿度约为田间持水量的70-80％。出苗后，三叶期定苗，每盆4株，在不同生长时期，测定植株叶绿素含量。每隔约15天，取土壤样品，测定氮含量。

收获后测定玉米地上部和根系重量(烘干称重法)、植株氮、磷、钾含量(浓硫酸-双氧水消煮，凯氏定氮法测氮，钒钼黄比色法测磷，火焰光度法测钾含量)和土壤化学性质(土壤有机质：电加热板加热-重铬酸钾容量法；土壤水解性氮：碱解扩散法；土壤有效磷：碳酸氢钠浸提-钼锑抗比色法；土壤速效钾：醋酸铵浸提-火焰光度法；土壤pH值：电位法；土壤交换性钠：乙酸铵-氢氧化铵交换-火焰光度法；土壤水溶性盐：电导法)。收获后土壤取样方法：每盆用土钻取土样三个点，混合，风干，测定pH等指标。另取三钻，取每钻中间部分，混合，测土壤水分含量。

2、试验结果

2.1盐碱土壤调理剂对玉米叶绿素和生物量的影响

表1盐碱土壤调理剂对玉米叶绿素和生物量的影响

叶绿素的含量影响着植物的光合能力。表1中叶绿素含量结果表明，与对照相比，施肥处理的叶绿素含量均显著升高，增幅为15.1％-27.2％；与速效肥料处理相比，市购盐碱土壤调理剂、本发明盐碱土壤调理剂处理的叶绿素含量分别升高4.8％和10.5％；与市购土壤调理剂处理相比，本发明盐碱土壤调理剂处理增加5.5％。说明盐碱土壤调理剂具有增强玉米光合能力的趋势。

生物量结果显示，与对照处理相比，施肥处理的生物量均显著升高，地上部增幅为23.0％-41.1％，根系增幅为25.7％-63.4％；与速效肥料处理相比，市购盐碱土壤调理剂、本发明盐碱土壤调理剂处理的生物量均升高，地上部分别升高11.1％和14.7％，根系增幅分别为27.2％和30.0％；与市购土壤调理剂处理相比，本发明盐碱土壤调理剂处理地上部和根系分别增加3.3％和2.2％。说明施用盐碱土壤调理剂能促进玉米生长。

2.2在玉米不同生长时间土壤中氮含量变化

表2在玉米不同生长时间土壤中氮含量(mg﹒kg^-1)变化

表2结果显示，随着玉米生长时间延长速效肥料处理和市购盐碱土壤调理剂处理的氮含量逐渐下降，本发明盐碱土壤调理剂处理的氮含量呈现先上升后下降趋势，在7月份速效肥料和市购盐碱土壤调理剂处理土壤中的氮含量高于本发明盐碱土壤调理剂，8月份以后本发明盐碱土壤调理剂处理的氮含量高于速效肥料和市购盐碱土壤调理剂处理。表明本发明盐碱土壤调理剂具有缓慢释放养分的功能，能够逐渐供给玉米养分，满足玉米快速生长期对养分的需求。

2.3盐碱土壤调理剂对土壤化学性质的影响

表3盐碱土壤调理剂对土壤理化性质的影响

表3中土壤有机质含量结果显示，与对照处理相比，速效肥处理的土壤有机质含量下降7.5％，市购盐碱土壤调理剂和本发明盐碱土壤调理剂处理分别增加4.4％和5.6％；与速效肥料处理相比，市购盐碱土壤调理剂和本发明盐碱土壤调理剂处理的土壤有机质含量分别增加12.9％和14.3％；与市购盐碱土壤调理剂处理相比，本发明盐碱土壤调理剂处理增加1.2％。说明施用土壤调理剂可以提高土壤有机质含量。土壤中磷、钾含量表明，与对照处理相比，施肥处理的土壤磷、钾含量均显著升高，增幅分别为264.0％-298.41％、208.1％-220.0％；与速效肥料处理相比，盐碱土壤调理剂的磷、钾均升高，增幅分别为3.1％-9.4％和2.3％-3.9％；与市购盐碱土壤调理剂处理相比，本发明盐碱土壤调理剂处理的磷、钾含量分别增加6.2％和1.5％。说明盐碱土壤调理剂具有保持土壤肥力的作用。

土壤含水量结果表明，与对照处理相比，施肥处理均升高，增幅为2.4％-14.1％；与速效肥处理相比，市购盐碱土壤调理剂和本发明盐碱土壤调理剂处理分别升高3.0％和11.4％，且本发明盐碱土壤调理剂处理与速效肥处理间差异达到显著水平；与市购盐碱土壤调理剂处理相比，本发明盐碱土壤调理剂处理的含水量增加8.2％。说明施用本发明盐碱土壤调理剂可以提高土壤含水量，增强土壤保水能力。

土壤pH结果显示，与对照处理相比，施肥处理降低1.07-1.11；与速效肥料处理相比，市购盐碱土壤调理剂和本发明盐碱土壤调理剂处理分别下降0.03和0.04；与市购盐碱土壤调理剂处理相比，本发明盐碱土壤调理剂处理下降0.01。说明施用盐碱土壤调理剂能降低土壤pH值。

土壤EC₂₅结果显示，与对照处理相比，施肥处理电导率均显著升高，增幅为167.3％-234.5％，原因是由于施肥处理施加的养分离子远高于不施肥处理；与速效肥料处理相比，市购盐碱土壤调理剂和本发明盐碱土壤调理剂处理降低19.0％和20.1％；与市购盐碱土壤调理剂处理相比，本发明盐碱土壤调理剂处理降低1.3％。说明施用盐碱土壤调理剂具有降低土壤盐分含量的趋势。

土壤交换性钠结果显示，与对照处理相比，施肥处理均降低，降幅为0.4％-24.3％；与速效肥料处理相比，市购盐碱土壤调理剂和本发明盐碱土壤调理剂处理分别降低21.0％和24.1％。与市购盐碱土壤调理剂处理相比，本发明盐碱土壤调理剂处理降低3.9％。说明在本试验条件下，施用盐碱土壤调理剂可以降低土壤交换性钠含量。

综合上述结果看出，与施用速效肥相比，施用盐碱土壤调理剂能促进玉米生长，增强玉米叶片的光合能力，原因是促进了玉米对养分的吸收利用，其机理是土壤调理剂改善了土壤化学性质，降低了土壤pH值，增加了土壤有机质、养分和水分含量，提高了土壤保水和保肥性，降低了土壤水溶性盐含量。本发明盐碱土壤调理剂在改良土壤方面的效果优于市购盐碱土壤调理剂。

实施例3～4，表1～5中数据使用DPS v2.00统计软件进行方差分析，应用Ducan新复极差法进行多重比较，处理数据间的不同字母表示差异达到5％显著水平，这是本领域的常规标识。

实施例4：适合小麦的具有抗旱和缓释功能的盐碱土壤调理剂的应用效果

取实施例2的盐碱土壤调理剂进行试验。

1、材料与方法

1.1试验材料

试验地点：章丘枣园镇庆元村。

试验作物：小麦，品种是济麦22。

试验时间：2014年10月7日-2015年6月8日

试验地土壤基本理化性质：有机质9.52g﹒kg^-1、碱解氮30.06mg﹒kg^-1、有效磷4.73mg﹒kg^-1、速效钾58.50mg﹒kg^-1、pH值8.1。

1.2试验设计：

试验设4个处理，分别为(1)对照T1：不施肥；(2)速效肥料T2：施尿素、重钙、硫酸钾等速效肥料；(3)市购盐碱土壤调理剂T3：商品名称为盐碱消土壤调理剂，以腐殖酸为主成分；(4)本发明盐碱土壤调理剂T4：施实施例2中的盐碱土壤调理剂。每个处理3次重复，小区面积30m²。除对照外(不施肥)，所有处理施用的氮、磷、钾肥的数量均相同，分别为14、8、6kg/667m²(各个数值以含量最高的计，不足的用化肥补充，氮肥用尿素，磷肥用重过磷酸钙(P₂O₅含量44％)，钾肥用硫酸钾(K₂O含量50％)，均基施。

1.3试验方法：

采用田间试验方法，盐碱土壤调理剂采用基施方式，收获后测定小麦产量和秸秆重量(每个小区取2个2米长测产)；取0-20cm土样，测定土壤pH、水分和养分含量。

2、结果与分析

2.1盐碱土壤调理剂对小麦产量的影响

表4盐碱土壤调理剂对小麦产量的影响

表4中小麦产量显示，与对照相比，施肥处理的小麦产量均显著升高，增幅为11.4％-16.5％；与速效肥料处理相比，市购盐碱土壤调理剂和本发明盐碱土壤调理剂处理产量分别增加0.8％和4.6％；与市购盐碱土壤调理剂处理相比，本发明盐碱土壤调理剂处理产量增加3.8％。说明施用本发明盐碱土壤调理剂具有提高小麦产量的趋势。

小麦秸秆重量表明，与对照处理相比，施肥处理的小麦秸秆重量均显著升高，增幅为38.7％-48.58％；与速效肥料处理相比，市购盐碱土壤调理剂和本发明盐碱土壤调理剂处理分别下降3.2％和6.6％；与市购盐碱土壤调理剂处理相比，本发明盐碱土壤调理剂处理下降3.5％。说明盐碱土壤调理剂具有促进小麦生殖生长作用，而速效肥促进营养生长，本发明盐碱土壤调理剂效果优于市购盐碱土壤调理剂。

2.2盐碱土壤调理剂对土壤理化性质的影响

表5盐碱土壤调理剂对土壤养分含量的影响

表5中土壤含水量结果显示，与对照处理相比，施肥处理的均升高，增幅为3.5％-14.2％；与速效肥料处理相比，市购盐碱土壤调理剂和本发明盐碱土壤调理剂处理的土壤含水量分别升高1.2％和10.3％；与市购盐碱土壤调理剂处理相比，本发明盐碱土壤调理剂处理增加9.0％。说明施用本发明盐碱土壤调理剂具有提高土壤保水能力的作用。

土壤pH结果表明，与对照处理相比，施肥处理的下降0.46-0.62个pH值单位；与速效肥料处理相比，市购盐碱土壤调理剂和本发明盐碱土壤调理剂处理的pH分别下降0.08和0.16个单位；与市购盐碱土壤调理剂处理相比，本发明盐碱土壤调理剂处理下降0.08个单位。说明施用土壤调理剂具有降低土壤pH值的作用。

土壤有机质含量结果表明，与对照处理相比，施肥处理的均升高，增幅为0.6％-8.0％；与速效肥料处理相比，市购盐碱土壤调理剂和本发明盐碱土壤调理剂处理分别提高了3.2％和7.3％；与市购盐碱土壤调理剂处理相比，本发明盐碱土壤调理剂处理增加4.0％。说明施用土壤调理剂可以提高土壤有机质含量。

土壤氮、磷、钾养分含量结果表明，与对照处理相比，施肥处理的土壤氮、磷、钾均升高，增幅分别为26.1％-50.0％、105.8％-111.4％、2.0％-5.2％；与速效肥料处理相比，市购盐碱土壤调理剂处理的土壤氮、磷、钾分别增加2.9％、0.4％、1.4％，本发明盐碱土壤调理剂处理分别增加18.9％、2.7％、3.1％；与市购盐碱土壤调理剂处理相比，本发明盐碱土壤调理剂处理氮、磷、钾分别增加15.6％、2.3％和1.7％。说明施用土壤调理剂具有保持土壤肥力的作用。

综合各项指标表明，与施用速效肥相比，施用盐碱土壤调理剂具有提高小麦产量、保持土壤水分、提高土壤保肥性和降低土壤pH值的作用。本发明盐碱土壤调理剂对土壤改良的效果优于市购盐碱土壤调理剂。

Claims (10)

1.一种抗旱缓释型盐碱土壤调理剂，是由以下重量份原料制成：

腐植酸尿素 20～30份，

糠醛渣 20～30份，

味精废液 12～20份，

尿素 0～8份，

磷酸一铵 5～10份，

硫酸钾 3～7份，

硫酸钙 0～3份，

硫酸镁 2～8份，

硫酸锌 2～5份，

保水剂 2～4份，

粘合剂 4～8份；

所述的腐植酸尿素，是风化煤或褐煤与尿素在固体催化剂碳酸氢铵和液体催化剂氢氧化钠或氢氧化钾存在下，于80~120℃温度下在反应罐中进行活化反应制得；所述风化煤或褐煤：尿素：固体催化剂：液体催化剂的质量比为：（45～48）：（45～48）：（2～3）：（3～5）；

所述的保水剂是由聚丙烯酰胺淀粉、海藻酸、果胶按（2~3）:（3~4）:5质量比组合而成；其中，所述的聚丙烯酰胺淀粉是将淀粉与丙烯酰胺在过硫酸铵引发和 N，N’- 亚甲基双丙烯酰胺交联条件下进行接枝共聚反应所制得。

2.如权利要求1所述的抗旱缓释型盐碱土壤调理剂，其特征在于，原料重量份组成如下：

腐植酸尿素20~25份；糠醛渣20~25 份；味精废液18~20 份；尿素4~5份；硫酸钾 5~7份；硫酸钙 2~3份；磷酸一铵7~10份；硫酸锌2~3份；硫酸镁2~3份；保水剂2~3份；粘合剂4~5份。

3.如权利要求1所述的抗旱缓释型盐碱土壤调理剂，其特征在于，原料重量份组成如下：

腐植酸尿素25份；糠醛渣25 份；味精废液18 份；尿素4份；硫酸钾 6份；硫酸钙 2份；磷酸一铵8份；硫酸锌2份；硫酸镁2份；保水剂3份；粘合剂5份。

4.如权利要求1所述的抗旱缓释型盐碱土壤调理剂，其特征在于，原料重量份组成如下：

腐植酸尿素 26~30份；糠醛渣28~30份；味精废液12~15份；硫酸钾3~4份；磷酸一铵5~6份；硫酸镁 6~8份；硫酸锌4~5份；保水剂2~3份；粘合剂 6~7份。

5.如权利要求1所述的抗旱缓释型盐碱土壤调理剂，其特征在于，原料重量份组成如下：

腐植酸尿素 28份；糠醛渣30份；味精废液15份；硫酸钾3份；磷酸一铵5份；硫酸镁 7份；硫酸锌4份；保水剂2份；粘合剂 6份。

6.如权利要求1-5任一项所述的抗旱缓释型盐碱土壤调理剂，其特征在于所述的糠醛渣是玉米芯、棉籽壳、稻壳和/或甘蔗渣为原料生产糠醛的废渣，有机质含量≥76%，pH在2～4。

7.如权利要求1所述的抗旱缓释型盐碱土壤调理剂，其特征在于所述的聚丙烯酰胺淀粉的制备条件为：以淀粉质量计，过硫酸铵2-3%，N，N’- 亚甲基双丙烯酰胺0.5-1.5%；淀粉：丙烯酰胺=1:2-5质量比；聚合反应温度50-60℃，氮气保护，pH=6.5-7。

8.如权利要求1-5任一项所述的抗旱缓释型盐碱土壤调理剂，其特征在于所述的粘合剂是膨润土、凹凸棒、高岭土、海泡石或蒙脱石。

9.一种权利要求1-5任一项所述的抗旱缓释型盐碱土壤调理剂的制备方法，包括步骤：

（1）腐植酸尿素的制备

将尿素粉碎至50目，与过120～200目筛的风化煤或褐煤、固体催化剂碳酸氢铵搅拌混合，然后喷洒液体催化剂氢氧化钠或氢氧化钾，混合均匀，然后输送至反应器进行活化；在80~120℃温度下活化反应2-4min；然后，从反应器出口端送出，此时物料温度为80℃～120℃；

从反应器出来的物料自然冷却后，经粉碎机粉碎至30～100目，作为原料备用；

（2）采用挤压制粒抛光整形工艺制备盐碱土壤调理剂

① 混合：将步骤（1）制备的腐植酸尿素与其他原料按配方混合，在混合机中搅拌均匀后送至料仓，陈化20-30分钟；

② 粉碎：将陈化好的原料移入粉碎机中粉碎至40～50目；

③ 挤压造粒：将粉碎后的原料用皮带输送至造粒机进行挤压制粒；

④ 挤压后的产品经过颗粒抛光整形机整形；

⑤ 将制好的产品颗粒通过干燥机、冷却机进行烘干、冷却；

⑥ 筛分：将冷却后的颗粒送至振动筛进行筛分，较小颗粒直接返回造粒机重新造粒，较大颗粒粉碎后再返回造粒，将符合标准的粒径2-6mm颗粒产品计量打包装袋。

10.权利要求1所述的抗旱缓释型盐碱土壤调理剂的应用，用于盐碱土壤的改良、保水及作物养分供给；适用于玉米或小麦大田农作物的盐碱地种植。