CN107011915A - 风沙土上生态保水保肥型的土体构型改良剂及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于沙质土壤改良技术，具体指风沙土上生态保水保肥型的土体构型改良剂及使用方法，将沙土、蒙脱石粉和阴离子型聚丙烯酰胺的混合物添加到沙地土壤耕作层底部，使土壤底层含水量保持在田间持水量70％‑80％；耕层另外再添加有机及少量的化肥，减少土壤降雨或灌溉水的渗漏，防止土壤养分流失，提高土壤的保水保肥能力。本发明提供的风沙土上生态保水保肥型的土体构型改良剂及使用方法，可以改善沙土中土壤剖面构造，增加土壤持水量和保肥能力，改善土壤物理性质，增加土壤的保水、保肥，使其更有利于作物的生长，提高作物产量。

Description

风沙土上生态保水保肥型的土体构型改良剂及其使用方法

技术领域

本发明属于沙质土壤改良技术，具体指风沙土上生态保水保肥型的土体构型改良剂及使用方法。

技术背景

我国有大面积的沙质土地，其土壤类型主要是风沙土，生产力十分低下。其根本原因除了干旱少雨的气候条件外，与沙土的土壤特性有密切的关系。风沙土土壤土体构造单一，往往通体为沙质，通透性强，漏水漏肥，导致其自然肥力低，土壤有机质含量低，土壤养分含量少，保水保肥差。在一些水资源较好的地方，风沙土可迅速开垦为耕地，是我国面积最大的后备耕地资源。一些地方利用地下铺设塑料薄膜的方法，可解决风沙土水分渗漏过快的问题，从而实现了沙地衬膜种植水稻技术。但塑料薄膜往往导致环境污染严重。而利用自然粘土等材料，快速形成阻水层，改变风沙土通体沙质的构型，使其形成上轻下重保水保肥型的土体构型，可以提高沙土的抗旱性，增加作物产量。该项技术的推广具有重要的实际应用价值。

发明内容

针对上述技术问题，本发明的目的在于促进沙质土壤质地层次形成上轻下重，虚实并重，既保水又保肥的土壤剖面构造，同时促进土壤水稳性团聚体的形成，从持久提升宜耕沙地的土壤肥力，建造优质农田。

本发明的技术方案是：

风沙土上生态保水保肥型的土体构型改良剂，包括以下物质：按照每1t土壤，含20kg活性蒙脱石、1kg阴离子型聚丙烯酰胺。

所述的蒙脱石粉为超细400目。蒙脱石粉是一种层状结构的铝硅酸粘土矿物(2：1型)，具有独特的吸水性、可塑性、膨胀性和粘结性，较强的离子交换性能和吸附性能以及很大的比表面积和吸附能力，具有很好的胶体性能。

所述的阴离子型聚丙烯酰胺分子量为300-600万，水解度10％-30％，选用500万分子量的阴离子型聚丙烯酰胺。最优聚丙烯酰胺(PAM)是一种良好的土壤结构改良剂，可以增加土壤表层颗粒间的凝聚力，促进土壤结构形成，吸水膨胀并阻止水分流失；PAM具有保水、保土、保肥、增产等效用。

该风沙土上生态保水保肥型的土体构型改良剂的使用方法，包括以下过程：将蒙脱石粉和阴离子型聚丙烯酰胺和风沙土按配料比例混合，均匀底施于土壤耕层下20cm处；然后覆盖自然沙土，并添加足量有机肥后，通过旋耕机使有机肥与耕层土壤充分混合，并根据土壤熵情来调节灌溉量，使土壤含水量保持在田间持水量的70％-80％，以利于蒙脱石和聚丙烯酰胺分子的向大孔隙中扩散，形成较小的孔隙。

该方法将沙土、蒙脱石粉和阴离子型聚丙烯酰胺的混合物添加到沙地土壤耕作层底部，快速形成一个质地较粘、比较紧实的层次(>2cm厚)，耕层沙土中再添适量的有机肥和化肥，以提高土壤肥力。

本发明提供的风沙土上生态保水保肥型的土体构型改良剂及使用方法，易于风沙土田间实施，操作简单，实用性强。当年即可显著降低土壤水渗透速率，起到保水保肥的作用。如果按自然风沙土中粘粒淀积形成粘化层的土体构型，至少需要上千年的时间，而利用本方法当年即可形成。

本发明提供风沙土上生态保水保肥型的土体构型改良剂及使用方法，可以用于促进沙质土壤形成保水保肥土壤构型的快速构造，改善沙土中土壤剖面构型，主要是形成底部阻水层，降低土壤水分渗漏，增加土壤的保水保肥能力，使其更有利于作物的生长。

具体实施方式

结合实施例说明本发明的具体实施方式。

施加方法：按照1t土壤添加20kg蒙脱石粉、1kg聚丙烯酰胺与自然风沙土混匀，均匀施于土壤耕层下20cm处，可用机械先剥离表层沙土，然后铺施混合沙土料，再将沙土覆回，形成20cm耕层；耕层土壤添加2吨/亩有机肥，并通过控灌溉量将土壤含水量控制在田间持水量的70％-80％，改良的后土壤适宜种植玉米、小麦、牧草等多种作物。阴离子型聚丙烯酰胺分子量为400-600万，水解度10％-30％。蒙脱石粉为超细400目。

本发明主要利用蒙脱石粉与阴离子型聚丙烯酰胺两者与沙土混合，通过底层施用，蒙脱石和聚丙烯酰胺都具有较高的膨胀性，可显著减少沙土的大孔隙数量，降低其水分入渗速率，同时蒙脱石和聚丙烯酰胺都具有很高的阳离子代换量，可增加土壤的保肥能力；进而增加沙土的保水保肥能力，从而提高土地生产力，改善生态环境。

在验证实验中，利用风沙土进行了室内土柱淋溶实验和田间施用粘土实验，在设置的实验对照中，添加蒙脱石粉梯度为0％、2％、4％。添加2％的钠蒙脱石粉可显著降低沙土的初始入渗速率50％，土壤入渗速率显著降低；4％蒙脱石粉添加量中土壤初始入渗速率降低到3mm/h以下，几乎不发生渗漏，这样容易造成土壤滞水；因此选用2％蒙脱石粉添加量的方案，即具有明显的阻水保水作用。田间实验结果显示，底施粘土比表施粘土效果好，比不施粘土壤含量水量相对提高10％左右，说明土壤的保水性增强；使用粘土对宜耕沙地土壤物理性质影响显著，可以改变土壤机械组成，使土壤的容重和紧实度有增高的趋势，底施会使得20-30cm土层的容重出现增大的趋势；粘土施用量对土壤水分含量产生显著的影响，随粘土施用量的增加土壤水分含量有提高的趋势。

通过对田间使用粘土的分析，施用粘土后土壤养分含量增加，底施粘土的处理土壤全磷含量高于表施处理，并提升土壤有机质含量；底部施用粘土比表层施用粘土更有利于土壤养分富集。底施粘土处理玉米拔节期株高比表施粘土处理高40％以上，玉米产量提高37％。

实验结果表明，通过底部施用粘土和保水剂，形成上松下紧的土体构型，既生态环保，又能保水保肥，提高土壤肥力和粮食产量，是一种快速改良沙土土壤剖面结构的方法。

Claims (5)

1.风沙土上生态保水保肥型的土体构型改良剂，其特征在于，包括以下物质：按照每1t土壤，含20kg活性蒙脱石、1kg阴离子型聚丙烯酰胺。

2.根据权利要求1所述的风沙土上生态保水保肥型的土体构型改良剂，其特征在于：所述的阴离子型聚丙烯酰胺分子量为300-600万，水解度10-30％。

3.根据权利要求1所述的风沙土上生态保水保肥型的土体构型改良剂，其特征在于：所述的蒙脱石粉为超细400目。

4.根据权利要求1到3任一项所述的风沙土上生态保水保肥型的土体构型改良剂的使用方法，其特征在于，包括以下过程：

蒙脱石粉和阴离子型聚丙烯酰胺和风沙土按配料比例混合，均匀底施于土壤耕层下20cm处；然后覆盖20cm厚自然沙土作为耕作层，并施用足量有机肥，用旋耕机使有机肥与耕层土壤充分混合；根据土壤熵情调节灌溉量。

5.根据权利要求4所述的风沙土上生态保水保肥型的土体构型改良剂的使用方法，其特征在于：使土壤含水量保持在田间持水量的70％，以利于蒙脱石和聚丙烯酰胺分子的向大孔隙中扩散，形成较小的孔隙。