CN107182337A - 一种脱硫石膏改良新疆盐碱地的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种脱硫石膏改良新疆盐碱地的方法，包括以下步骤：S1.浸泡含腐植酸的原料，获得含黄腐植酸的水溶液以及棕腐植酸和黑腐植酸混合物；S2.将土壤深翻至25~40cm，在未被翻起的土壤表面喷洒磷酸氢二铵，磷酸氢二铵的用量为0.5~3kg/亩，铺上脱硫石膏；S3.将翻起的土壤与棕腐植酸和黑腐植酸混合物、煤渣和椰糠混合均匀，混合后铺在脱硫石膏上；S4.在土壤表层喷洒含黄腐植酸的水溶液；S5.旋耕深翻至25~40cm。本发明通过多种物质提高了盐碱地的改良速度、增加了土壤中的营养成分，对于新疆地区农业的发展具有良好的促进作用。
Description
技术领域
本发明涉及土壤改良领域，尤其涉及一种脱硫石膏改良新疆盐碱地的方法。
背景技术
对于新疆农民来说，白花花的盐碱地就是他们的噩梦，在盐碱地上许多植物都无法种植，成为制约农民增产增收的最大障碍。
土壤盐碱化是指易溶性盐分在土壤表层积累的现象或过程，盐碱土壤可分为含硫酸盐、氯化物为主的松盐土壤和含碳酸盐为主的碱土壤，其危害主要体现在使农作物减产或绝收，影响植被生长并间接造成生态环境恶化。
新疆是中国最大的盐碱土区，大部分重度盐碱化土地长期无法利用，严重制约着新疆农业的发展。据统计，新疆盐碱土地面积达11万平方公里，约占全国盐碱土地面积的1/3，现有耕地的32.6%已出现次生盐碱化。而因为地处内陆封闭环境，丰富的盐类物质只能在区内循环，致使土壤残余积盐和现代积盐过程都十分强烈，这些都是造成新疆农业低产的主要因素。
为发展新疆农业生产，已有相关科研团队根据其技术成果在新疆做了盐碱地改良的工作，盐碱地的改良较多地仍以采取两种方式为主：（1）通过淋洗土壤的方式进行排盐，该方法虽已将数万亩土地改造成了良田，但由于其对水资源的依赖程度非常高，而新疆又极度缺水，因此该方法并不是长久之计（2）种植盐生植物，通过盐生植物进行吸盐，但该种植过程较长，投入较大。
针对目前改良土壤的现状，研究一种快速、经济的改良土壤的方法是非常有必要的。
发明内容
本发明提供了一种脱硫石膏改良新疆盐碱地的方法，可快速对新疆盐碱地进行改良，且改良成本低，有利于在新疆广泛推广。
为实现上述目的，本发明的技术方案为：
一种脱硫石膏改良新疆盐碱地的方法，包括以下步骤：
S1.将含腐植酸的原料粉碎至50~200目，所述含腐植酸的原料为褐煤和/或风化煤，加入水，含腐植酸的原料与水的重量比为1:2~10，进行湿法球磨，沉淀，分离，上层清液为含黄腐植酸的水溶液，沉淀为棕腐植酸和黑腐植酸混合物；
S2.将土壤深翻至25~40cm，在未被翻起的土壤表面喷洒磷酸氢二铵，磷酸氢二铵的用量为0.5~3kg/亩，铺上脱硫石膏，所述脱硫石膏中CaSO4·2H2O的重量含量>82%，脱硫石膏的用量为1500~2000kg/亩；
S3.将翻起的土壤与步骤S1中获得的棕腐植酸和黑腐植酸混合物、煤渣和椰糠混合均匀，棕腐植酸和黑腐植酸混合物的用量为0.5~3kg/亩，土壤、煤渣和椰糠的体积比为100:5~20:5~20；混合后铺在脱硫石膏上；
S4.在土壤表层喷洒含黄腐植酸的水溶液，含黄腐植酸的水溶液用量为1~10kg/亩；
S5.10~30日后，旋耕深翻至25~40cm，并将土壤中的物质混合均匀。
优选的，所述步骤S2中，脱硫石膏预先混入麦芽糊精，再铺到未被翻起的土壤表面，麦芽糊精与脱硫石膏的质量比为0.1~5:1000。
优选的，所述步骤S2中，土壤翻深至27cm。
优选的，所述步骤S2中，脱硫石膏的用量为1900kg/亩。
优选的，所述步骤S3中，土壤、煤渣和椰糠的体积比为100:10:10。
优选的，所述步骤S3中，棕腐植酸和黑腐植酸混合物用量为2kg/亩。
优选的，所述步骤S5中，15日后进行旋耕深翻。
优选的，所述步骤S2中，将土壤深翻的时间为每年6~8月。
优选的，还包括步骤S6.30~50日后，在土壤中施入氮肥、磷肥、钾肥和微量元素肥料。
本发明首先从形成盐碱土的原因出发，盐碱土的渗透性一般很差，在犁底层以下，都有不同程度的结核或板结的夹层，因此，首先必须先打破这些夹层，将其改良至具有良好的透水性和渗透性的土壤，针对这一目的，本发明利用了新疆丰富的煤资源，从其中分别提取出了黄腐植酸以及棕腐植酸和黑腐植酸混合物，通过土壤本身自带的碱性对棕腐植酸和黑腐植酸混合物进行活化，棕腐植酸和黑腐植酸与钠离子结合，形成腐植酸钠，促进土壤团粒结构形成，可有效提高土壤的保水性能，提高土壤有机、无机复合度，且棕腐植酸和黑腐植酸混合物可以初步中和盐碱土的碱性，另外，本发明还在土壤中配合混入了煤渣和椰糠，煤渣的颗粒结构、和椰糠纤维结构可增强土壤的通透性，有效地防止土壤板结。
在土壤混合了腐植酸、煤渣和椰糠后，还在土壤表面配合使用了黄腐植酸，黄腐植酸是优良的保水剂，能有效减少水分的蒸发，促进棕腐植酸和黑腐植酸混合物的活化，同时提高了土壤中的可溶性腐殖酸含量，增加了土壤中的营养成分。
在盐碱土通过腐殖酸进行初步改良后，与脱硫石膏混合，形成了团粒结构的土壤由于具有一定的胶粘性，能与脱硫石膏很好的混合，加快脱硫石膏降低土壤pH值、碱化度、以及交换钠离子的速度，且由于预先进行了盐碱土的初步改良，腐植酸吸附了钠离子，钙离子经腐植酸吸附、混合能快速代换出土壤中的钠离子，形成营养的钙质土，可代换性的钠离子从土壤胶体中转入土壤溶液，随灌溉水进入地下水或由排水渠排走，如此一来，有效地提高了盐碱地的改良速度，且在改良的同时，还能提高土壤中的养分，调节土壤的微生物环境。
在施用脱硫石膏之前，还在未被翻起的土壤表面喷洒磷酸氢二铵，磷酸氢二铵呈微酸性，可以中和土壤的碱性，且其具有一定的保水功能，能帮助控制深层土层盐分的增加，提高土壤改良的持久性和有效性，同时还能增加土壤中的磷含量。
另外，本发明还进一步在脱硫石膏中混入了麦芽糊精，麦芽糊精具有较好的浸润效果，能促进脱硫石膏中的钙离子迅速渗入至土壤团粒结构中与钠离子发生置换，从而进一步提高盐碱地的改良速度。
在本发明中，改良盐碱地采用的物质包括煤渣、脱硫石膏，在新疆都是无需购置成本的废物，将其应用于盐碱地的改良是废物再利用，有效的降低了盐碱地改良的成本。本发明通过多种物质提高了盐碱地的改良速度、增加了土壤中的营养成分，对于新疆地区农业的发展具有良好的促进作用。
具体实施方式
以下结合具体实施例，对本发明作进一步说明，但本发明的保护范围不限于以下实施例。
实施例1
一种脱硫石膏改良新疆盐碱地的方法，包括以下步骤：
S1.将含腐植酸的原料粉碎至100目，含腐植酸的原料为褐煤，加入水，含腐植酸的原料与水的重量比为1:5，进行湿法球磨，沉淀，分离，上层清液为含黄腐植酸的水溶液，沉淀为棕腐植酸和黑腐植酸混合物；
S2.在8月份，将土壤深翻至27cm，在未被翻起的土壤表面喷洒磷酸氢二铵，磷酸氢二铵的用量为2kg/亩，铺上脱硫石膏，脱硫石膏中CaSO4·2H2O的重量含量>82%，脱硫石膏的用量为1900kg/亩；
S3.将翻起的土壤与步骤S1中获得的棕腐植酸和黑腐植酸混合物、煤渣和椰糠混合均匀，棕腐植酸和黑腐植酸混合物的用量为2kg/亩，土壤、煤渣和椰糠的体积比为100:10:10；混合后铺在脱硫石膏上；
S4.在土壤表层喷洒含黄腐植酸的水溶液，含黄腐植酸的水溶液用量为5kg/亩；
S5.20日后，旋耕深翻至30cm，并将土壤中的物质混合均匀。
实施例2
一种脱硫石膏改良新疆盐碱地的方法，包括以下步骤：
S1.将含腐植酸的原料粉碎至50目，含腐植酸的原料为褐煤，加入水，含腐植酸的原料与水的重量比为1:2，进行湿法球磨，沉淀，分离，上层清液为含黄腐植酸的水溶液，沉淀为棕腐植酸和黑腐植酸混合物；
S2. 在8月份，将土壤深翻至25cm，在未被翻起的土壤表面喷洒磷酸氢二铵，磷酸氢二铵的用量为0.5kg/亩，铺上脱硫石膏，脱硫石膏中CaSO4·2H2O的重量含量>82%，脱硫石膏的用量为1500kg/亩；
S3.将翻起的土壤与步骤S1中获得的棕腐植酸和黑腐植酸混合物、煤渣和椰糠混合均匀，棕腐植酸和黑腐植酸混合物的用量为3kg/亩，土壤、煤渣和椰糠的体积比为100:20:20；混合后铺在脱硫石膏上；
S4.在土壤表层喷洒含黄腐植酸的水溶液，含黄腐植酸的水溶液用量为1kg/亩；
S5.30日后，旋耕深翻至25cm，并将土壤中的物质混合均匀。
实施例3
一种脱硫石膏改良新疆盐碱地的方法，包括以下步骤：
S1.将含腐植酸的原料粉碎至200目，含腐植酸的原料为褐煤，加入水，含腐植酸的原料与水的重量比为1:10，进行湿法球磨，沉淀，分离，上层清液为含黄腐植酸的水溶液，沉淀为棕腐植酸和黑腐植酸混合物；
S2. 在8月份，将土壤深翻至25cm，在未被翻起的土壤表面喷洒磷酸氢二铵，磷酸氢二铵的用量为3kg/亩，铺上脱硫石膏，脱硫石膏中CaSO4·2H2O的重量含量>82%，脱硫石膏的用量为2000kg/亩；
S3.将翻起的土壤与步骤S1中获得的棕腐植酸和黑腐植酸混合物、煤渣和椰糠混合均匀，棕腐植酸和黑腐植酸混合物的用量为3kg/亩，土壤、煤渣和椰糠的体积比为100:5:5；混合后铺在脱硫石膏上；
S4.在土壤表层喷洒含黄腐植酸的水溶液，含黄腐植酸的水溶液用量为10kg/亩；
S5.10日后，旋耕深翻至25cm，并将土壤中的物质混合均匀。
实施例4
一种脱硫石膏改良新疆盐碱地的方法，包括以下步骤：
S1.将含腐植酸的原料粉碎至100目，含腐植酸的原料为褐煤，加入水，含腐植酸的原料与水的重量比为1:5，进行湿法球磨，沉淀，分离，上层清液为含黄腐植酸的水溶液，沉淀为棕腐植酸和黑腐植酸混合物；
S2.在8月份，将土壤深翻至27cm，在未被翻起的土壤表面喷洒磷酸氢二铵，磷酸氢二铵的用量为2kg/亩，取脱硫石膏，预先混入麦芽糊精，麦芽糊精与脱硫石膏的质量比为1:1000，然后铺上脱硫石膏，脱硫石膏中CaSO4·2H2O的重量含量>82%，脱硫石膏的用量为1900kg/亩；
S3.将翻起的土壤与步骤S1中获得的棕腐植酸和黑腐植酸混合物、煤渣和椰糠混合均匀，棕腐植酸和黑腐植酸混合物的用量为2kg/亩，土壤、煤渣和椰糠的体积比为100:10:10；混合后铺在脱硫石膏上；
S4.在土壤表层喷洒含黄腐植酸的水溶液，含黄腐植酸的水溶液用量为5kg/亩；
S5.20日后，旋耕深翻至30cm，并将土壤中的物质混合均匀。
效果验证实施例
上述实施例1~4改良的土壤试验地位于新疆，30日后，在改良的土壤中施入含氮肥、磷肥、钾肥和微量元素肥料的复混肥25kg/亩作为基肥，4月中旬，在上述实施例1~4分别改良的土壤上播种油葵，每个实施例改良土壤的种植面积均为9亩地，播种深度为4cm，每亩保留苗为5500株/亩，开花期叶面追施硼肥；9月中旬收获油葵。
收获后，每亩地采集表层土壤样品，自然风干后过2mm土壤筛进行理化性质测定：全盐采用质量法测定；有机质采用重铬酸钾容量法；有效磷采用Olsen法；速效钾通过乙酸铵提取采用火焰光度计法测定；速效氮采用碱解扩散法测定。测定结果见表1。
收获的油葵产量情况见表2。
Claims (9)
1.一种脱硫石膏改良新疆盐碱地的方法，其特征在于包括以下步骤：
S1.将含腐植酸的原料粉碎至50~200目，所述含腐植酸的原料为褐煤和/或风化煤，加入水，含腐植酸的原料与水的重量比为1:2~10，进行湿法球磨，沉淀，分离，上层清液为含黄腐植酸的水溶液，沉淀为棕腐植酸和黑腐植酸混合物；
S2.将土壤深翻至25~40cm，在未被翻起的土壤表面喷洒磷酸氢二铵，磷酸氢二铵的用量为0.5~3kg/亩，铺上脱硫石膏，所述脱硫石膏中CaSO4·2H2O的重量含量>82%，脱硫石膏的用量为1500~2000kg/亩；
S3.将翻起的土壤与步骤S1中获得的棕腐植酸和黑腐植酸混合物、煤渣和椰糠混合均匀，棕腐植酸和黑腐植酸混合物的用量为0.5~3kg/亩，土壤、煤渣和椰糠的体积比为100:5~20:5~20；混合后铺在脱硫石膏上；
S4.在土壤表层喷洒含黄腐植酸的水溶液，含黄腐植酸的水溶液用量为1~10kg/亩；
S5.10~30日后，旋耕深翻至25~40cm，并将土壤中的物质混合均匀。
2.根据权利要求1所述的脱硫石膏改良新疆盐碱地的方法，其特征在于：
所述步骤S2中，脱硫石膏预先混入麦芽糊精，再铺到未被翻起的土壤表面，麦芽糊精与脱硫石膏的质量比为0.1~5:1000。
3.根据权利要求1所述的脱硫石膏改良新疆盐碱地的方法，其特征在于：
所述步骤S2中，土壤翻深至27cm。
4.根据权利要求1所述的脱硫石膏改良新疆盐碱地的方法，其特征在于：
所述步骤S2中，脱硫石膏的用量为1900kg/亩。
5.根据权利要求1所述的脱硫石膏改良新疆盐碱地的方法，其特征在于：
所述步骤S3中，土壤、煤渣和椰糠的体积比为100:10:10。
6.根据权利1所述的脱硫石膏改良新疆盐碱地的方法，其特征在于：
所述步骤S3中，棕腐植酸和黑腐植酸混合物用量为2kg/亩。
7.根据权利要求1所述的脱硫石膏改良新疆盐碱地的方法，其特征在于：
所述步骤S5中，15日后进行旋耕深翻。
8.根据权利要求1所述的脱硫石膏改良新疆盐碱地的方法，其特征在于：
所述步骤S2中，将土壤深翻的时间为每年6~8月。
9.根据权利要求1所述的脱硫石膏改良新疆盐碱地的方法，其特征在于：
还包括步骤S6.30~50日后，在土壤中施入氮肥、磷肥、钾肥和微量元素肥料。
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