CN106147774A - 一种治理苏打类盐碱地并能培肥盐碱土壤的修复改良剂 - Google Patents

Abstract

本发明一种治理苏打类盐碱地并能培肥盐碱土壤的修复改良剂，是由25-35％经预处理的有机质垃圾，30-50％的活化腐殖酸物料，15-25％的岩石矿物颗粒粉料，2-8％固体盐酸粉末状的和2-8％的淀粉类物质组成，含水量在25-30％的颗粉粒。有机质垃圾包括人类日常生活中的有机物垃圾、以及餐饮业中的废弃下脚料；农业生产中的各种农作物的秸秆，野生的各种藤本植物的茎叶；人、家畜和家禽的排泄粪便以及人类宰杀家畜家禽和鱼类的下脚料；活化腐殖酸物料包括煤矸石、泥炭、褐煤；岩石矿物颗粒粉料由粒径在0.01-0.002mm以下的天然岩石颗粒粉，主要由沸石、石灰岩、石英岩、云母石、石膏、风化煤、碳酸钙等筑路废石粉料；固体盐酸是粉末状的；淀粉是非食用的淀粉或食用淀粉。应用时，可与传统农家肥进行混合配比后一起使用。修复改良剂每亩地施用量为3-7吨。

Description

一种治理苏打类盐碱地并能培肥盐碱土壤的修复改良剂

技术领域

本发明涉及一种治理苏打类盐碱地并能培肥盐碱土壤的修复改良剂，属于农业技术类，尤其是指苏打类盐碱地土壤修复改良技术。

背景技术

现在我国有大片的土壤因各种原因造成土壤盐碱化或盐渍化，其中有自然和自然环境因素，也有不少是人类的过度干预和管理不当所造成的。这种用破坏生态环境的高昂代价来换取社会经济的快速发展，也是大多数工业发达国家已经走过的老路，也是目前大多数发展中国家所面临的一个严峻问题。

“土地决定人类命运”，“沃土养人、贫土伤人、死土害人”这是地球村村民共同的认知和感悟，也是对中华民族五千年农耕文明史的科学总结精华。用生物化合技术快速修复改良盐碱地已是对低碳经济和循环经济作出的突出贡献，是全人类的共同呼声。

自然农用土壤是一种有自净能力、有团粒结构、具有生命活力的肥沃土壤，它是自人类诞生以来赖以生存进化的重要根基之一。当人类在从事农业活动以来，尤其是在我国解放以后人口暴涨，几十年以来一直“以粮为纲”，在农业发展上，追随了西方农业“石油农业”的发展之路，只求产量、不讲质量，在化学肥料和化学农药过度使用下、近于掠夺性的索取模式下，我国大部分耕地已经受到极大的伤害，再加上我国农民的管理技术比较落后，造成土壤逐步退化。致使越来越多的“活土”变成“死土”、肥 沃的土壤变成贫瘠的土壤，部分土壤沦为盐碱地盐渍化；尤其是进入社办企业和地方经济快速发展以来，在过量使用化学肥料与化学农药后，严重破坏了土壤中的团粒结构，使其失去了土壤的自然特性，丧失了土壤理想的生产能力。由于多年来的过度开发，我国大多数肥沃的土壤，得不到应有的修身养息，造成土壤板结，造成土壤尚失水气调合性，只能依靠化学肥料来维系生产。这种化学肥料已经成为我国农业生产的鸦片，致使化肥当季利用率逐年下降，给土壤带来严重的累赘。因此，土壤的退化、板结、贫瘠到土壤盐碱、荒芜、沙荒，走进生态的恶性循环。

盐碱地一般可以分为二类盐土地和碱土地。盐土地是指地表或接近地表的土层含有大量的可溶性盐类(含量超过0.2％，ph小于8.5)；碱土地泛指含有大量代换性钠的土壤，一般ph大于9。在上海等沿海发达地区靠海边滩涂盐碱地带，每年都有大量积淤或围海造田的盐地贫瘠沙性土地产生。这些土地必须经过有计划的生物改造、无害化处理、培肥土壤等措施，才能将这些土壤变为可耕粮田。像上海这样的大城市，要开发建设需大量占用耕地的情况下，国家希望围垦造田或通过围垦达到土地占补平衡。在东北地区有大面积的苏打类盐碱地经过生物技术改良以后，再培肥处理，可以种植高附加值的有机农产品来提高土地产值和收入。这对保证我国18亿亩农业有效粮田底线和同时保证建设用地有着十分重要的意义。

现在我国主要有四大块盐碱地，1、沿海地区的滩涂地盐碱地，主要含有氯化纳；2、东北地区的苏打类盐碱地，主要含有碳酸钠和碳酸氢钠，3、西北地区盐碱地，主要是盐碱土指含盐量在0.2％以上，或者土壤胶体吸附一定数量的交换性钠，碱化度在20％以上，对作物正常生长有害的土壤， 也称为盐渍土。土壤盐碱化不仅导致土壤生产力降低，而且引发诸多生态环境问题。新疆是中国最大的盐土区，据2001年统计，新疆盐碱土的面积为2181万公顷。4、中原地区盐碱地，为混合盐碱地为主，属于内陆盐碱地或次生盐渍化土壤。本研究主要针对东北地区苏打类盐碱地土壤。

治理和改造盐碱地、沙荒地的方法很多，有化学、物理、生物、植物等，如：化学调治、品种筛选、引淤灌溉、以水压碱、开沟降低底下水位等方法，但其改良效果都不尽人意，有些则投资及成本过高、治理时间长、有些技术改良土壤后，有许多治理的后遗症、有的改良后，使用年限较短，底部盐分要返上来。用生态学、土壤学理念，创新生态科技，用生物化合技术来快速治理苏打类盐碱地贫瘠土壤，用全生物质来改良盐碱地贫瘠土壤的团粒结构是本方法的一大突破，称为生物化合技术治理法。与已知的类似技术相比，目前没有任何方法和技术能够在产品功能效果和价格上与我们竞争。尤其是本方法所采用的原料都是以大中城市中的有机废弃物、矿产品废弃物、畜牧业粪便、农村秸秆为主，加以科学配伍，用消盐法对土壤降盐、脱盐、排盐、消盐并举，根据不同类型的盐碱地，对轻重不一的盐碱地进行差别化处理。可以在最短的时间内，将土壤中的盐分分解到可以利用状态，同时将土壤中的盐基离子转化为植物可吸收的营养并培肥土壤。从改善土壤团粒结构着手，改善土壤理化性质、破除土壤板结、水气不调和状况，修复改良土壤坏死、有毒物质积累、缺乏土壤微生物活性使土壤营养失去平衡供给等难耕性。

为了达到上述目的，已有不少发明人提出了一些提高土壤活性，增加土壤有机肥力的措施，但其中的大多数办法仍然处在比较原始的阶段，因 为大多数土壤原来是肥沃的良田，现在变成明显贫瘠、不毛之地以后，单靠增施有机肥对农用土地价值已全部耗竭殆尽、并已全部退化了的土地只能在较短的时间内起到一些作用，或者根本不起作用。这是主要土壤团粒结构已被破坏，土壤的理化性能都已经尚失，要彻底修复改良苏打类盐碱地必需重建土壤的团粒结构。所以天然的、具有活性的土壤除了含有天然有机肥力以外，还含有丰富的易被植物和微生物吸收的各种元素、矿物质。而正是天然土壤中含有的各种元素、矿物质，它们不仅是植物的营养成分，还是提高其他营养物质被植物吸收的重要助剂。天然矿物质的微量元素的广谱性用人工方法是无法模拟的，是构成地球土壤持久活性的重要基础，有了土壤团粒结构加上有机质和营养，以及生存、活动于土壤中的各种微生物等构成一个活生生的土壤良性循环生态环境，土壤中活动着的各种微生物，既从土壤环境中获取生存繁衍的各种营养，如水、碳、氢、氧、有机质。同时，土壤中本地土属微生物在生存活动中分解土壤中的各种矿物质、参与土壤中的各种物理、化学、以及多种生化反应，使土壤中的各种微量元素被转化成植物可吸收态，促进植物的吸收利用，还能使土壤始终处于良好的生态环境平衡状态之下。

因此，如何设法比较全面的恢复苏打类盐碱地土壤的活性，不仅需要提高土壤的有机肥力、建立良好的团粒结构、提高土壤中植物生长所需各种有益营养元素、矿物质的含量，乃至培养具有本地属性微生物的拥有量，使整个盐碱地土壤既能源源不断地为人类提供品质优良的农作物产品，又能维持其拥有一个良性循环的苏打盐碱地土壤生物食物链。这就是现代人类必须面临的一个现实问题，也是本发明人积极探索、希望努力予以解决 的问题。

技术原理

苏打盐碱地：活化腐殖酸+NaCO₃+2HCl＝活化腐殖酸纳+H₂O+CO₂↑+2Cl₂↑

活化腐殖酸+NaHCO₃+HCl＝活化腐殖酸纳+H₂O+CO₂↑+Cl₂↑

在苏打盐碱地中，加入了活化腐殖酸和固体盐酸后，生成活化腐殖酸钠，二氧化碳、氯气、水(CO₂和CL₂都能气化飞走的)；消化了盐基离子，转化为活化腐殖酸钠，是植物的营养。在小苏打盐碱地中，加入了活化腐殖酸和固体盐酸后，也生成活化腐殖酸钠，二氧化碳、氯气、水(CO₂和CL₂都能气化飞走的)；消化了盐基离子，转化为活化腐殖酸钠，是植物的营养。因此，从理论上讲，在苏打或小苏打盐碱地中可以用适量的固体盐酸来消除盐碱的危害，并能防止地下盐返到地面造成次生盐渍化。

发明内容

这种用于苏打类盐碱土壤治理并可以培肥土壤的修复改良剂，其特征在于：它是经预处理过的城市污泥和有机物废弃物(包括：家畜禽有机肥料)和农作物秸秆粉及客土；活化腐殖酸物料；岩石矿物颗粒粉料；固体盐酸粉末状的和淀粉类物质为主体所组成。

所述的有机质废弃物包括城市污泥、生活有机物垃圾、屠宰场下脚料，以及餐饮业中的废弃下脚料与餐余垃圾；农业生产中的各种农作物的秸秆，野生的各种藤本植物的茎叶；人、家畜和家禽的排泄粪便以及人类宰杀家畜家禽和鱼类的下脚料占总量的25-35％；所述的活化腐殖酸物料包括煤矸石、泥炭、褐煤占总量的30-50％，所述的岩石矿物颗粒粉料由粒径在0.01-0.002mm以下的天然岩石粉，主要由沸石、石灰岩、石英岩、云 母石、石膏、风化煤、碳酸钙等筑路废石粉料占总量的15-25％的；所述的固体盐酸是商品化固体盐酸粉末状的占总量的2-8％；所述的淀粉是非食用的淀粉或食用淀粉占总物量的2-8％。

所述修复改良剂的制作方法是：首先对各种物料进行预处理，主要是去毒、除害、杀菌。具体的预处理方法是：将选用的有机质废弃物进行脱水、粉碎、发酵、灭菌，并让处理后的混合料的含水率在40-45％；对选用的含有机腐殖酸物料进行粉碎，用氨水活化处理；对选用的岩石矿物颗粒物料，可以用筑路废石粉料进行粉碎处理；按苏打类盐碱地PH的高低，施入适量的固体盐酸；而后将上述经处理后的物料和选用的食用淀粉或非食用淀粉充分混合均匀组成。

根据以上技术方案提出用于一种治理苏打类盐碱地并能培肥盐碱土壤的修复改良剂时，均是当代生活、生产中所产生的各种废弃物，而且本方法在对这些废弃物进行预处理的过程中，使废弃物之间进行了生化反应，同时又在组合物中掺入了目前土壤中最贫乏的腐殖质，因而能使土壤的有机质含量大大提高，易形成土壤团粒结构，改善土壤水气状况；更重要的是，在本技术方案中还掺入了一定数量的多种岩石矿物颗粒粉料以及淀粉类物质，这不仅对解决当前大多数土壤中矿物质和多种微量元素的缺乏是粉十分必要的，同时由于加入的岩石矿物颗粒粉料对于已破坏了团粒结构的部分土壤团粒结构的恢复具有重要作用。另外，在本技术方案中掺入适量的固体盐酸是要中和土壤中的苏打或小苏打盐基离子，这是本方案独创的特色。在本技术方案中参入食用淀粉及非食用淀粉，不仅在改良剂制作的过程中起到必要的粘结成粒作用，更重要的是在施入土壤以后能成为土 壤微生物的必要能量营养，对提高土壤中微生物组分和盐碱土壤进一步提高活性具有重要意义。

具体实施方式

列于下面给出本发明所介绍的治理苏打盐碱地土壤并能培肥盐碱地土壤修复改良剂的实施例证，并进一步阐述本发明。

在本发明人提出的上述技术方案中所提出的用于治理苏打类盐碱地土壤并培肥盐碱地土壤的修复改良剂，就是本发明团队在经过多年工作实践后出的、适宜于对苏打类盐碱地土壤修复并培肥土壤较有效的手段。对贫瘠的、已失去活性的苏打类盐碱地土壤，通过单纯增加其有机质含量，是难以恢复土壤活力和肥力的。

首先在本发明人提出的用于治理苏打类盐碱地土壤并能培肥盐碱地土壤修复改良剂中必需含有25-35％的有机质垃圾、30-50％的腐殖酸物料。要以培养土壤团粒结构为主，调和土壤中的水气，这才能逐步使盐碱地地力得到恢复。所以，本修复改良剂中，大部分是用基本的有机质和腐殖酸物质；这是本发明最重要的作用之一。

其二、在本技术方案中特别提出在修复改良剂中要掺入15-25％的矿物 颗粒粉料，其作用的某些方面与目前已公开土壤改良剂相似：增加盐碱地土壤中微量元素成分，参与土壤团粒结构的形成，当然这是对粘土类土壤的作用大一些。更重要的是补充、缺少各种农作物生长必需的微量元素和矿物质。这些微量元素和矿物质，虽然在施入的有机肥和腐殖酸物料中也含有，但总因数量少和不会再生而供不应求，使其不能达到养分平衡。而在本发明人提出的加入一定数量的矿物颗粒粉料以后，由于土壤环境具有一定的酸碱度，同时又有本地微生物的参予，因此原来赋存于各种岩石、矿物中的微量元素和矿物质就会源源不断地析出，既变为土壤中的重要营养组成成分，也成为易被农作物根系所吸收的微量元素和矿物质；这些微量元素和矿物质是土壤给人类提供高质量、高品位农产品的重要因素。更何况在本发明人提出的这种技术方案中，这种微量元素和矿物质的提供，在本地微生物的参与下是长期的、可再生的。

其三、在本技术方案中特别提出在修复改良剂中要掺入2-8％的固体盐酸的目的是中和土壤中的苏打或小苏打，将土壤中的盐基离子转化为植物容易吸收的养分，消除盐基离子对盐碱地土壤的危害，这是本发明独创的。

其四、在本技术方案中特别提出在修复改良剂中要掺入2-8％的淀粉类物质，这种淀粉类物质可以是食用淀粉，也可是非食用淀粉。这种淀粉类物质的作用，除了表面上看出可以参予造粒成形以外，更重要的一点是给施用本修复改良剂后，治理后盐碱地土壤进行活性恢复时，为已贫瘠的、失去活性的土壤增加一些培育微生物的粮食及能量，使土壤微生物能在较好的环境下快速繁衍生长。而正是这不断繁衍生长的微生物群体，反过来又会进一步增强盐碱地土壤的活性，既可以增强矿物质微量元素从岩石矿 物中的析出，提高有机转化率，又可以提高植物吸收利用率。

在实际使用本发明所述的用于一种治理苏打类盐碱地并能培肥盐碱土壤的修复改良剂时，可以依照需改良盐碱地土壤的实际“病态”状态进行合理的调配施用，对于粘土类、仍含有一定量有机质、腐殖酸物料的盐碱地土壤，可以配制含有机质垃圾、腐殖酸物料相对低一些，而矿物颗粒粉料相应高一些的组方；而对于砂性盐碱地土壤，本身有机质和腐殖酸物料相对含量较少的被改良盐碱地土壤，则应该配制有机质垃圾和腐殖质物料相应高一些的组方及淀粉含量较高的修复改良剂。盐分较高、P H较高的盐碱地土壤多施盐酸，反之可以少施些。可以与传统农家肥进行混合配比后一起施用。如能与生态水利工程相结合，其效果一定会更好、施用具有本地属性的微生物菌系，对增加土壤活性有极大的好处。修复改良剂每亩地施用量为3-7吨。

Claims (2)

1.一种治理苏打类盐碱地并能培肥盐碱土壤的修复改良剂，其特征在于：

a、它是由经预处理的有机质垃圾、活化腐殖酸料、岩石矿物颗粒粉、固体盐酸粉末状的和淀粉类物质组成的。

b、在上述的混合修复改良剂中，由有机质垃圾包括人类日常生活中的有机物垃圾、以及餐饮业中的废弃下脚料；农业生产中的各种农作物的秸秆，野生的各种藤本植物的茎叶；人、家畜和家禽的排泄粪便以及人类宰杀家畜家禽和鱼类的下脚料等占总量的25-35％；活化腐殖酸物料包括煤矸石、泥炭、褐煤占总量的30-50％；所述的岩石矿物料由粒径在0.01-0.002mm以下的天然岩石颗粒粉，主要由沸石、石灰岩、石英岩、云母石、石膏、风化煤、碳酸钙等筑路废石粉料占总量的15-25％；所述的固体盐酸是粉末状的占总量的2-8％；所述的淀粉是非食用的或食用淀粉占总量的2-8％。

所述的有机垃圾需要经过挑拣、脱水、粉碎、发酵、灭菌处理后方可使用。

所述的活化腐殖酸物料包括煤矸石、泥炭、褐煤经粉碎加工后，用氨水活化处理，做成一种黑色固体或粉物。

所述的岩石矿物料是天然筑路石粉料，将其粉碎成0.01-0.002mm以下方可使用。

所述的固体盐酸就是商品固体盐酸，是一种粉末状的。

所述的淀粉可以是非食用的，也可以是食用的。

2.如权利要求1所述的一种治理苏打类盐碱地并能培肥盐碱土壤的修复改良剂，其特征在于：首先对各种物料进行预处理，然后根据土壤盐分高低确定施用量，再按配比进行混合即可。最终含水量控制在25-30％左右。

可以与传统农家肥进行混合配比后一起施用。如能与生态水利工程相结合，其效果一定会更好、施用具有本地属性的微生物菌系，对增加土壤活性有极大的好处。修复改良剂每亩地施用量为3-7吨。