CN107873160A

CN107873160A - 盐碱地土壤改良方法、土壤改良剂及其制备方法

Info

Publication number: CN107873160A
Application number: CN201711096437.XA
Authority: CN
Inventors: 李宜卿; 金德熙
Original assignee: Lee Seon Kyung
Current assignee: Lee Seon Kyung
Priority date: 2017-11-09
Filing date: 2017-11-09
Publication date: 2018-04-06

Abstract

本发明涉及土壤改良领域，尤其是一种盐碱地土壤改良方法、土壤改良剂及其制备方法，盐碱地土壤的改良方法包括：防水处理、保水处理、覆土及平坦处理、土壤PH测定、土壤物性改良、作物栽种；土壤改良剂包括二氧化硅含量95%以上的硅酸盐矿物的重量为60%‑80%、强酸的重量为15‑25%、腐殖质的重量为5‑15%，采用本发明的方法改良盐碱地的有益效果：防水处理避免了土壤在1年之内或者短时间内重新盐碱化；保水处理解决了内陆地区和高山地区作物缺水的问题；土壤PH测定步骤中加入的土壤改良剂可以调整土壤的PH，改善土壤板结，抑制土壤中重金属离子的吸收；土壤物性改良加入了对土壤有益的营养成分，经过改良后的盐碱地栽种苏丹草后，苏丹草的发芽率达到了95%以上。

Description

盐碱地土壤改良方法、土壤改良剂及其制备方法

技术领域

本发明涉及土壤改良领域，尤其是一种盐碱地土壤改良方法、土壤改良剂及其制备方法。

背景技术

中国的东北地区是世界三大苏打盐碱土分布之一，占地7.66×10⁶hm²（国际单位公顷），而且面积以每年1.4%的速度增加。东北地区地质历史背景复杂，包括黑龙江、吉林、辽宁3省及内蒙古自治区东部的呼伦贝尔盟、兴安盟、哲理木盟及赤峰市，其中松嫩平原是盐碱土分布最集中的地区，主要盐分是NaHCO₃和Na₂CO₃，土壤呈强碱性，PH值高达8.5，严重区能达到9到10.5，作物生长受到严重障碍，严重影响土壤理化性质，透水性差，干时坚硬，湿时泥泞，植被出苗和生长困难，也妨碍了微生物等的活动。

改良盐碱地的方法有水利方法、物理方法和化学方法，水利方法以排为主，重视灌溉洗盐，但是存在淡水资源缺少难以推广的缺陷，而且灌溉排水工程量大、投入较高，也不利于大规模的应用；物理方法是通过改良土壤物理结构或通过地表覆盖来调控土壤水盐运动，从而达到抑制土壤蒸发、抑制返盐的目的，常见的物理措施如平整土地、及时松土、微区改土等等，但是平整土地、及时松土仅仅是切断土壤毛细管来抑制返盐，在一年当中的3-6月水分的强蒸发期或9-12月降水量急剧减少的时期，土壤水分蒸发水平升高又会造成土壤盐分的积累，而微区改土则是将盐碱地土运走换上好土，这种措施成本太大，而且不能从根本上改良盐碱地的土壤，不适宜推广。盐碱地的化学改良法是指在盐碱地上使用化学改良剂来改良盐碱地的理化性质，使用石膏粉改良盐碱地是常用的方法，车顺升等研究的施用磷石膏400-500KG/亩，耕层土壤PH会下降0.2，但其带来的问题在于脱硫石膏同时含有微量重金属，栽种农作物后，农作物会对重金属元素产生富集，进而通过食物链使其危害逐级放大。

发明内容

本发明的目的在于改良NaHCO₃和Na₂CO₃盐碱地土壤，提供一种可以在北方的寒风、严寒、干旱严重等环境下简便栽培的实用技术，并使用现有使用量1/10的水量栽培出优质牧草和水稻，从而扩大地区农民收入，节约劳动力，提升盐场土壤较多的东北地区农民的生活质量。

为解决上述技术问题，本发明公开了一种盐碱地土壤的改良方法，针对每亩盐碱地，所述的改良方法包括下列步骤：

步骤一：防水处理，挖掘机挖出40-60cm深度的待处理的盐碱地的土壤后，用推土机将待处理的盐碱地的土壤推向一侧露出盐碱地的心土层，被推出的土壤作为待改良的土壤备用，用振动压滚机均匀地压实盐碱地的心土层，在心土层上均匀地喷洒防水剂两到三次，喷洒的防水剂用量为100-300kg；

步骤二：保水处理，将待改良土壤的1/3与农用保水剂混合拌匀，农用保水剂的用量为40-70kg，在喷洒了防水剂的盐碱地的心土层上，覆盖上拌匀的土壤，用振动压滚机将土壤面压实；

步骤三：覆土及平坦处理，用推土机将剩余的待改良的土壤推回盐碱地覆土，利用大型拖拉机上装配的红外线自动平坦设备对覆土后土壤的表土层进行平坦作业；

步骤四：土壤PH测定，每亩地投放1-1.5吨的土壤改良剂，1-1.5吨的农用保水剂，每亩地灌溉30-40吨水使土壤改良剂和农用保水剂与待改良的土壤进行充分的混合，待土壤干燥24-48h后测量PH值，适当调整加入土壤改良剂和水，直到PH值达到7.5；

步骤五：土壤物性改良，在盐碱地的表土层，每亩地投放100-500kg的贝壳粉，并投放1-1.5吨的硫酸锌肥料；

步骤六：作物栽种，改良后的土壤投放腐植酸或富里酸，之后即可栽种水稻或苏丹草或其他适合当地的作物。

进一步的，一种土壤改良剂的制备方法，它包括下列步骤：

步骤一：破碎矿物，将二氧化硅含量95%以上的硅酸盐矿物粉碎后投入旋回破碎机中进行破碎，破碎后的矿物粉料经过100目的筛子筛分后备用；

步骤二：混合二氧化硅含量95%以上的硅酸盐矿物、强酸和腐殖质，在防酸的水泥渠中，投入筛分后的二氧化硅含量95%以上的硅酸盐矿物、强酸和腐殖质，投入的二氧化硅含量95%以上的硅酸盐矿物的重量为60%-80%，强酸的重量为15-25%，腐殖质的重量为5-15%，搅拌10-15min后，用热风烘干机在135-145℃烘干25-35min；

步骤三：密封包装，用密封型聚乙烯塑料包装纸包装。

进一步的，一种盐碱地土壤改良剂，它包括二氧化硅含量95%以上的硅酸盐矿物的重量为60%-80%、强酸的重量为15-25%和腐殖质的重量为5-15%。

进一步的，一种盐碱地土壤改良剂，它包括二氧化硅含量95%以上的硅酸盐矿物的重量为60%，强酸的重量为25%，腐殖质的重量为15%。

进一步的，一种盐碱地土壤改良剂，它包括二氧化硅含量95%以上的硅酸盐矿物的重量为80%，强酸的重量为15%，腐殖质的重量为5%。

进一步的，一种盐碱地土壤改良剂，它包括二氧化硅含量95%以上的硅酸盐矿物的重量为70%，强酸的重量为20%，腐殖质的重量为10%。

进一步的，一种盐碱地土壤改良剂，所述二氧化硅含量95%以上的硅酸盐矿物选择硅砂和硅石的一种或两种。

进一步的，一种盐碱地土壤改良剂，所述强酸选择浓度为70-98%的硫酸。

进一步的，一种盐碱地土壤改良剂，所述腐殖质选择腐植酸和富里酸的一种或两种。

本发明盐碱地土壤改良方法及土壤改良剂的有益效果如下：

1.盐碱地的土壤挖出后对露出的心土层进行防水处理，避免了土壤在1年之内或者短时间内重新盐碱化。

2.待改良的土壤中加入农用保水剂，利用了农用保水剂具有吸收自重500倍的水的作用，解决了内陆地区和高山地区作物缺水的问题。

3.本发明制作的土壤改良剂，所用原料二氧化硅含量95%以上的硅酸盐矿物在检测重金属含量达标后投入使用，硅酸盐矿物与强酸和腐殖质搅拌均匀干燥后成为粉末状或颗粒状的混合物，将土壤改良剂与盐碱地的土壤混合后采用水灌溉的除盐方式安全实际，并可以改善土壤板结，抑制土壤中重金属离子的吸收，同时可去除土壤中原有的农药和除草剂，并将土壤中的肥料分解后被栽种的植物重新吸收，而且土壤改良剂的使用成本低。

4.加入了对盐场土壤的有用营养成分贝壳粉和硫酸锌肥料，同时还加入了能有效排除农药有毒成分的腐殖质，大幅促进作物生长，经过改良后的盐碱地栽种苏丹草后，苏丹草的发芽率达到了95%以上，黑麦草的发芽率和生长率达到90%以上，扩大了农民收入。

附图说明

图1为本发明盐碱地土壤改良方法的流程图；

图2为本发明土壤改良剂制作方法的流程图。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步说明，但不局限于说明书上的内容。

实施例1

如图1所示，本发明的实施例提供了一种盐碱地土壤的改良方法，针对每亩盐碱地，所述的改良方法包括下列步骤：

步骤一：防水处理，挖掘机挖出40-60cm深度的待处理的盐碱地的土壤后，用推土机将待处理的盐碱地的土壤推向一侧露出盐碱地的心土层，被推出的土壤作为待改良的土壤备用，用振动压滚机均匀地压实盐碱地的心土层，在心土层上均匀地喷洒防水剂两到三次，喷洒的防水剂用量为100-300kg。振动压滚机是小型的三吨至大型的十吨设备，优选为1-6吨的小、中型压滚机，所用的防水剂选用液态的硅防水剂、或者有机硅防水剂或其他适合喷涂或者刷涂或者高压喷射器喷洒的防水剂，优选地，防水剂采用高压喷射器均匀地喷洒两三次，此时喷涂的防水剂与土壤混合的更加均匀。

步骤二：保水处理，将待改良土壤的1/3与农用保水剂混合拌匀，农用保水剂的用量为40-70kg，优选使用50kg，在喷洒了防水剂的盐碱地的心土层上，覆盖上拌匀的土壤，用振动压滚机将土壤面压实，从而防止因土壤上层水分蒸发造成土壤下部盐分随水分上升至土壤上层，造成土壤的反盐化。

步骤三：覆土及平坦处理，用推土机将剩余的待改良的土壤推回盐碱地覆土，利用大型拖拉机上装配的红外线自动平坦设备对覆土后土壤的表土层进行平坦作业。

步骤四：土壤PH测定，每亩地投放1-1.5吨的土壤改良剂，1-1.5吨的农用保水剂，每亩地灌溉30-40吨水，这是为了一方面使土壤改良剂与待改良的土壤进行充分的混合，土壤改良剂与土壤中溶解出的NaHCO3和Na2CO3反应来降低土壤的盐碱性，另一方面，农用保水剂吸收足够的水并储存起来以应对干旱，待土壤干燥24-48h后测量PH值，适当地调整加入的土壤改良剂和水，直到PH值达到7.5。

步骤五：土壤物性改良，在盐碱地的表土层，每亩地投放100-500kg的贝壳粉，贝壳粉碎成50-80目，以调节土壤的通透性和土壤盐度，投放1-1.5吨的硫酸锌肥料，以促进土壤微生物的生长，贝壳粉和硫酸锌肥料可撒在土壤表层面，也可以拌入土里，根据需要也可以在表土层添加农用保水剂，以节约水资源同时应对干旱的情况。

步骤六：作物栽种，改良后的土壤投放腐植酸或富里酸，腐植酸或富里酸对人体、植物无害并且能去除各种农药、除草剂以及抑制土壤对重金属离子的吸收，而且可以分解土壤中的肥料供植物吸收，从而可安全栽种水稻或苏丹草或其他适合当地的作物。

本发明上述实施例所提供的盐碱地改良方法，对盐碱地进行防水处理是第一步，这样做是为了隔绝待处理土壤吸收来自底部的盐分而使的改良后的土壤在1年之内或者短时间内重新盐碱化；之后进行保水处理，加入的农用保水剂是利用了农用保水剂具有吸收自重500倍的水的作用，从而根据植物和土壤的需求自动排放水分，给植物持续提供水分，帮助改善土壤结构并给干旱地区的植物充分供应水分；覆土和平坦处理后，向盐碱地的土壤投入土壤改良剂和农用保水剂进行改良，将盐碱地的土壤的PH由8以上降低到7.5，施加土壤所需的各种肥料后，在改良后的土壤上栽种作物，以此来实现盐碱地附近农民的增收增产。

本发明的改良方法在东北吉林省白成地区栽种苏丹草及对苏丹草进行测试的结果显示，本方法苏丹草的发芽率达到了95%以上，目前在吉林省松原市长岭县太平川镇地区除了苏丹草之外，还在改良的盐场土壤上栽培了多年生黑麦草，其发芽率和生长率达到90%以上。苏丹草的收获量为每一亩最少可以收取三吨以上的有机物和100 kg以上的种子，因此本发明的盐碱地改良方法，用一亩的种子可对三十亩以上的盐碱地进行改良，通过一两年的改良，可以扩大当地农民收益，还可以开发地区盐场荒地。

在东北、内蒙古和西部地区，也可使用本发明的方法，根据地区特性选择合适的肥料尤其适合高山地区和霜冻地区的肥料并根据不同的地理环境，开发出适合当地的可栽培作物。

如图2所示，本发明提供了一种土壤改良剂的制备方法，包括下列步骤：

步骤一：破碎矿物，将二氧化硅含量95%以上的硅酸盐矿物粉碎后投入旋回破碎机中进行破碎，破碎后的矿物粉料经过100目的筛子筛分后备用。

步骤二：混合二氧化硅含量95%以上的硅酸盐矿物、强酸和腐殖质，在防酸的水泥渠中，投入筛分后的二氧化硅含量95%以上的硅酸盐矿物、强酸和腐殖质，投入的二氧化硅含量95%以上的硅酸盐矿物的重量为60%-80%，强酸的重量为15-25%，腐殖质的重量为5-15%，搅拌10-15min后，用热风烘干机在135-145℃烘干25-35min。

步骤三：密封包装，用密封型聚乙烯塑料包装纸包装成不同规格的土壤改良剂。

上述制作方法中，二氧化硅含量95%以上的硅酸盐矿物必须先检测重金属的含量，重金属含量达标方可使用，二氧化硅含量95%以上的硅酸盐矿物选择的是二氧化硅的含量在95%以上的硅砂和硅石的一种或两种，另外沸石、膨润土、正长石、斜长石和白云石可以选择其中的一种或者几种加入。

强酸选择浓度为65-98%的硝酸、浓度为70-98%的硫酸、浓度为80-98%的磷酸和浓度为36-38%的盐酸的一种或几种添加，其中优选为70-98%的硫酸。

腐殖质选择腐植酸和富里酸的一种或两种。土壤改良剂中腐殖质可以选择性的添加一种，也可以添加两种使用，腐植酸主要用于改量含盐量较重的盐碱地，富里酸主要用于改良含碱量较重的盐碱地。

建造防酸水泥渠时，应确保渠的流动性，并将防酸渠设计为带有两侧倾斜45度的平台，便于移动搅拌机和烘干机（机械式、人工吊起式）。在硅酸盐矿物和强酸混和过程中，由于强酸的强力腐蚀性会对人体带来的潜在危害，为预防由此引发生烫伤事故，应该在配备各种强酸、防寒设备、防酸水泥配合设施、防酸防护服、眼镜、手套等各种装备后，在专业人员的监督下安全进行生产，制成的土壤改良剂为粉末状或颗粒状。

由上述制作方法制成的盐碱地土壤改良剂，其中二氧化硅含量95%以上的硅酸盐矿物的重量为60-80%，强酸的重量为15-25%，腐殖质的重量为5-15%。

制成的土壤改良剂为粉末状或者颗粒状，其中强酸与硅酸盐矿物物理混合后强酸被硅酸盐矿物吸附，二者不发生化学的反应，使用土壤改良剂时，土壤改良剂中的强酸溶解在水中与盐碱地中的盐分发生反应，中和盐碱地的PH值，而腐殖质中的富里酸溶解在强酸中，富里酸的水溶性增强，腐植酸则是溶解在碱溶液中，使用土壤改良剂时，腐殖质能增强土壤和植物体中酶的活性，调节作物生理代谢功能，增强作物对不利环境条件的适应性。根据待处理的盐碱地的盐含量和碱含量的不同，强酸的重量可以在15%-25%的范围内调整，制作土壤改良剂前，将待改良的盐碱地土壤取样分析其中的盐分和碱分的含量，若盐碱地中的盐分NaHCO₃和/或Na₂CO₃含量大，则增加强酸的重量，强酸与盐碱地中的NaHCO₃和/或Na₂CO₃反应后将盐碱地的PH降至7.5；若碱分NaOH的含量大则增加二氧化硅含量95%以上的硅酸盐矿物的重量，其有效成分二氧化硅与盐碱地中的NaOH反应后将盐碱地的PH降至7.5；土壤的PH降低至7.5后，适合栽种作物，同时土壤改良剂中的水溶性腐殖质溶解后改良盐碱地土壤的物性。

盐碱地土壤改良剂中也可以加入硫酸锌、牡蛎壳粉末和农用保水剂，上述物料与制成的土壤改良剂混合后，密封包装，其中硫酸锌促进土壤微生物的生长，牡蛎壳粉末用以调节土壤的通透性和土壤盐度，农用保水剂用于吸收大量的水，节约水的用量同时应对干旱的情况。

本实施例中的盐碱地土壤改良剂，其中二氧化硅含量95%以上的硅酸盐矿物的重量为70%，强酸的重量为20%，腐殖质的重量为10%。

实施例2

本实施例的技术方案参照与实施例1，其与实施例1的不同之处在于：

本实施例中的盐碱地土壤改良剂，其中二氧化硅含量95%以上的硅酸盐矿物的重量为60%，强酸的重量为25%，腐殖质的重量为15%。

实施例3

本实施例中的盐碱地土壤改良剂，其中二氧化硅含量95%以上的硅酸盐矿物的重量为80%，强酸的重量为15%，腐殖质的重量为5%。

显然，本发明的上述实施方式仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无法对所有的实施方式予以穷举。凡是属于本发明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。

Claims

1.一种盐碱地土壤的改良方法，其特征在于，针对每亩盐碱地，所述的改良方法包括下列步骤：

步骤一：防水处理，挖掘机挖出40-60cm深度的待处理的盐碱地的土壤后，用推土机将待处理的盐碱地的土壤推向一侧露出盐碱地的心土层，被推出的土壤作为待改良的土壤备用，用振动压滚机均匀地压实盐碱地的心土层，在心土层上均匀地喷洒防水剂两到三遍，喷洒的防水剂用量为100-300kg；

步骤二：保水处理，将待改良土壤的1/3与农用保水剂混合拌匀，农用保水剂的用量为40-70kg，在喷洒了防水剂的盐碱地的心土层上，覆盖上拌匀的土壤，用振动压滚机将拌匀的土壤压实；

步骤四：土壤PH测定，每亩地投放1-1.5吨的土壤改良剂，1-1.5吨的农用保水剂，每亩地灌溉30-40吨水使土壤改良剂和农用保水剂与待改良的土壤进行充分的混合，待土壤干燥24-48h后测量PH值，适当调整加入土壤改良剂和水的用量，直到PH值达到7.5；

2.一种土壤改良剂的制备方法，其特征在于，它包括下列步骤：

步骤二：混合二氧化硅含量95%以上的硅酸盐矿物、强酸和腐殖质，在防酸的水泥渠中，投入筛分后的二氧化硅含量95%以上的硅酸盐矿物，投入的二氧化硅含量95%以上的硅酸盐矿物的重量为60%-80%、然后将重量为15-25%的强酸和重量为5-15%的腐殖质投入到水泥渠中，投入后搅拌10-15min，混合均匀后用热风烘干机在135-145℃条件下烘干25-35min，即得到颗粒状或粉末状的土壤改良剂；

3.根据权利要求2的方法制备的盐碱地土壤改良剂，其特征在于，它包括二氧化硅含量95%以上的硅酸盐矿物的重量为60%-80%、强酸的重量为15-25%和腐殖质的重量为5-15%。

4.根据权利要求3所述的盐碱地土壤改良剂，其特征在于，它包括二氧化硅含量95%以上的硅酸盐矿物的重量为60%、强酸的重量为25%和腐殖质的重量为15%。

5.根据权利要求3所述的盐碱地土壤改良剂，其特征在于，它包括二氧化硅含量95%以上的硅酸盐矿物的重量为80%、强酸的重量为15%和腐殖质的重量为5%。

6.根据权利要求3所述的盐碱地土壤改良剂，其特征在于，它包括二氧化硅含量95%以上的硅酸盐矿物的重量为70%、强酸的重量为20%和腐殖质的重量为10%。

7.根据权利要求3-6中任意一项权利要求所述的盐碱地土壤改良剂，其特征在于，所述二氧化硅含量95%以上的硅酸盐矿物选择硅砂和硅石的一种或两种。

8.根据权利要求3-6中任意一项权利要求所述的盐碱地土壤改良剂，其特征在于，所述强酸选择浓度为70-98%的硫酸。

9.根据权利要求3-6中任意一项权利要求所述的盐碱地土壤改良剂，其特征在于，所述腐殖质选择腐植酸和富里酸的一种或两种。