CN108587633A - 一种缓释型盐碱土壤改良剂 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种缓释型盐碱土壤改良剂，涉及土壤改良技术领域，以有机酸作为改良剂有效成分，将改良剂有效成分与缓释载体混合均匀后经干法制粒制成颗粒剂，即得缓释型盐碱土壤改良剂。本发明能有效解决常规土壤改良剂因一次性施入土壤而造成盐离子浓度快速增加从而加重盐害的技术问题；并且所用缓释载体与载体助剂在改良剂有效成分释放过程中被缓慢生物降解，因此不会对土壤造成污染，提高土壤改良剂的使用环保性。

Description

一种缓释型盐碱土壤改良剂
技术领域：
本发明涉及土壤改良技术领域，具体涉及一种缓释型盐碱土壤改良剂。
背景技术：
盐碱地或者盐渍土是受土体中盐碱成分作用的，包括各种盐土和碱土以及其它不同程度盐化和碱化的各种类型土壤的统称。当土壤表层或亚表层中水溶性盐类的累积量超过1-2g/kg或者土壤碱化层的碱化度超过5％时，土壤就属于盐碱地范围。
我国盐碱地分布极为广泛，主要包括东部滨海盐碱地、黄淮海平原的盐渍土、东北松嫩平原盐碱地、半荒漠境内陆盐土、青海新疆极端干旱的漠境盐土。当前盐碱土改良措施主要有物理改良、化学改良、水利工程改良、生物改良等，其中化学改良主要是在盐碱地土壤中添加各类化学改良剂、天然矿土资源、农业及工业废弃物等，与土壤中成盐离子发生络合反应，使其随灌溉水排出，从而达到降低土壤盐分的目的。
目前，盐碱土壤改良剂主要分为钙制剂如脱硫石膏、磷石膏、过硫酸钙等；有机酸类物质如顺丁二酸、乙酸、苹果酸、草酸、腐殖酸等；同时配以生物菌剂以及各种类型的有机质等来综合降低土壤碱害，提高土壤肥力。但目前这些盐碱土壤改良剂多为一次性施入土壤，虽然能在短时间内起到中和碱土降低土壤碱化度的作用，但是同时会造成盐离子浓度的快速增加，加重盐害，从而导致出现种子不萌发、缺苗、烧苗等现象。同时，由于部分作物生长期较长，在气候干旱等因素作用下，土壤返盐、返碱现象持续发生，严重影响作物中后期生长。
发明内容：
本发明所要解决的技术问题在于提供一种制备方法简单易行且能通过对土壤pH值的合理调控来降低作物死苗率和提高作物产量的缓释型盐碱土壤改良剂；并且该缓释型盐碱土壤改良剂的使用环保性强，通过生物降解作用来防止其对土壤造成污染。
本发明所要解决的技术问题采用以下的技术方案来实现：
一种缓释型盐碱土壤改良剂，以有机酸作为改良剂有效成分，将改良剂有效成分与缓释载体混合均匀后经干法制粒制成颗粒剂，即得缓释型盐碱土壤改良剂；
所述缓释载体的制备方法为：将聚葡萄糖溶于水中制成浓度10wt％的水溶液，同时将月桂酸溶于甲醇中制成饱和溶液，并将聚葡萄糖的水溶液加热至回流状态保温搅拌，滴加稀硫酸调节溶液pH值至4-5，再滴加月桂酸的甲醇溶液，滴完后继续回流保温搅拌，反应结束后自然冷却至室温，然后转入0-5℃环境中密封静置8-12h，过滤，所得滤渣送入冷冻干燥机中，干燥所得固体经超微粉碎机制成微粉，即得缓释载体。
所述有机酸选自草酸、乳酸、山梨酸、苹果酸、酒石酸、柠檬酸、水杨酸、咖啡酸、枸橼酸、琥珀酸、棕榈酸、黄腐酸、腐殖酸中的一种或几种。
所述改良剂有效成分与缓释载体的质量比为1:5-15。
所述聚葡萄糖与月桂酸的质量比为1-5:1-5。
所述缓释型盐碱土壤改良剂的制备原料还包括载体助剂，将改良剂有效成分、缓释载体与载体助剂混合均匀后经干法制粒制成颗粒剂。
所述缓释载体与载体助剂的质量比为3-8:0.5。
所述载体助剂由丙烯酰胺和N-羟甲基丙烯酰胺制成，其具体制备方法为：向95％乙醇中加入丙烯酰胺、N-羟甲基丙烯酰胺和过硫酸铵，并加热至回流状态保温搅拌，反应结束后继续搅拌至自然冷却至室温，所得混合物经减压浓缩除去溶剂，浓缩剩余物经真空干燥至恒重，即得载体助剂。
所述丙烯酰胺、N-羟甲基丙烯酰胺、过硫酸铵的质量比为5-10:1-5:0.05-0.1。
本发明的有益效果是：
(1)本发明以有机酸作为改良剂有效成分，利用有机酸中和土壤中的碱性，从而起到改良盐碱土壤的作用；
(2)本发明利用聚葡萄糖与月桂酸的酯化反应制得缓释载体，所制缓释载体通过作为骨架结构而发挥缓释作用，控制改良剂有效成分的释放速度，延长改良剂有效成分的作用时间，使释放过程作用于作物的整个生长期，从而避免土壤返盐、返碱对作物造成的伤害；
(3)本发明通过载体助剂的配合使用进一步增强所制土壤改良剂的缓释效果，有效解决常规土壤改良剂因一次性施入土壤而造成盐离子浓度快速增加从而加重盐害的技术问题；并且所用缓释载体与载体助剂在改良剂有效成分释放过程中被缓慢生物降解，因此不会对土壤造成污染，提高土壤改良剂的使用环保性。
具体实施方式：
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。
实施例1
以质量比1:1的柠檬酸、水杨酸作为改良剂有效成分，将1g改良剂有效成分与10g缓释载体混合均匀后经干法制粒制成颗粒剂，即得缓释型盐碱土壤改良剂。
缓释载体的制备：将5g聚葡萄糖溶于水中制成浓度10wt％的水溶液，同时将5g月桂酸溶于甲醇中制成饱和溶液，并将聚葡萄糖的水溶液加热至回流状态保温搅拌，滴加稀硫酸调节溶液pH值至5，再滴加月桂酸的甲醇溶液，滴完后继续回流保温搅拌，反应结束后自然冷却至室温，然后转入0-5℃环境中密封静置12h，过滤，所得滤渣送入冷冻干燥机中，干燥所得固体经超微粉碎机制成微粉，即得缓释载体。
实施例2
以质量比1:1的柠檬酸、水杨酸作为改良剂有效成分，将1g改良剂有效成分与12g缓释载体混合均匀后经干法制粒制成颗粒剂，即得缓释型盐碱土壤改良剂。
缓释载体的制备：将5g聚葡萄糖溶于水中制成浓度10wt％的水溶液，同时将5g月桂酸溶于甲醇中制成饱和溶液，并将聚葡萄糖的水溶液加热至回流状态保温搅拌，滴加稀硫酸调节溶液pH值至5，再滴加月桂酸的甲醇溶液，滴完后继续回流保温搅拌，反应结束后自然冷却至室温，然后转入0-5℃环境中密封静置12h，过滤，所得滤渣送入冷冻干燥机中，干燥所得固体经超微粉碎机制成微粉，即得缓释载体。
实施例3
以质量比1:1的柠檬酸、水杨酸作为改良剂有效成分，将1g改良剂有效成分、12g缓释载体与1.5g载体助剂混合均匀后经干法制粒制成颗粒剂，即得缓释型盐碱土壤改良剂。
缓释载体的制备：将5g聚葡萄糖溶于水中制成浓度10wt％的水溶液，同时将5g月桂酸溶于甲醇中制成饱和溶液，并将聚葡萄糖的水溶液加热至回流状态保温搅拌，滴加稀硫酸调节溶液pH值至5，再滴加月桂酸的甲醇溶液，滴完后继续回流保温搅拌，反应结束后自然冷却至室温，然后转入0-5℃环境中密封静置12h，过滤，所得滤渣送入冷冻干燥机中，干燥所得固体经超微粉碎机制成微粉，即得缓释载体。
载体助剂的制备：向95％乙醇中加入8g丙烯酰胺、3g N-羟甲基丙烯酰胺和0.1g过硫酸铵，并加热至回流状态保温搅拌，反应结束后继续搅拌至自然冷却至室温，所得混合物经减压浓缩除去溶剂，浓缩剩余物经真空干燥至恒重，即得载体助剂。
对照例1
以质量比1:1的柠檬酸、水杨酸作为改良剂有效成分，将1g改良剂有效成分与12g载体助剂混合均匀后经干法制粒制成颗粒剂，即得缓释型盐碱土壤改良剂。
载体助剂的制备：向95％乙醇中加入8g丙烯酰胺、3g N-羟甲基丙烯酰胺和0.1g过硫酸铵，并加热至回流状态保温搅拌，反应结束后继续搅拌至自然冷却至室温，所得混合物经减压浓缩除去溶剂，浓缩剩余物经真空干燥至恒重，即得载体助剂。
对照例2
以质量比1:1的柠檬酸、水杨酸作为改良剂有效成分，将1g改良剂有效成分与12g聚葡萄糖混合均匀后经干法制粒制成颗粒剂，即得缓释型盐碱土壤改良剂。
对照例3
将质量比1:1的柠檬酸、水杨酸混合均匀，即得盐碱土壤改良剂。
实施例4
以实施例2为基础，设置以等量载体助剂代替缓释载体的对照例1、以等量聚葡萄糖作为缓释载体的对照例2、不使用缓释载体的对照例3。
分别利用实施例1-3、对照例1-3制备盐碱土壤改良剂，并对所制盐碱土壤改良剂的改良效果进行测试，测试结果如表1所示。
平行设置7块盐碱地，面积和盐碱程度相同，其中6块分别撒施实施例1-3、对照例1-3所制盐碱土壤改良剂，施用量为50kg/亩，1块作为不施用盐碱土壤改良剂的空白例。将这7块盐碱地在同一时间用于种植同批甜菜，种植时间为5月-10月，改良剂撒施时间在5月1日。
表1本发明所制盐碱土壤改良剂的改良效果
由表1可知，本发明实施例1、实施例2所制盐碱土壤改良剂通过对土壤pH的合理调控能显著降低死苗率和提高产量；实施例3中载体助剂的添加能进一步通过控制有机酸的释放速度来降低死苗率和提高产量；对照例1中直接以载体助剂作为缓释载体后对有机酸的释放速度控制作用减弱，因此相对于实施例2来说提高了死苗率和降低了产量；对照例2中直接以聚葡萄糖作为缓释载体的缓释效果较弱，因此进一步提高了死苗率和降低了产量；对照例3中不使用缓释载体虽然能快速降低土壤pH，但在甜菜种植后期会出现返碱问题。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (8)

1.一种缓释型盐碱土壤改良剂，其特征在于：以有机酸作为改良剂有效成分，将改良剂有效成分与缓释载体混合均匀后经干法制粒制成颗粒剂，即得缓释型盐碱土壤改良剂；
所述缓释载体的制备方法为：将聚葡萄糖溶于水中制成浓度10wt％的水溶液，同时将月桂酸溶于甲醇中制成饱和溶液，并将聚葡萄糖的水溶液加热至回流状态保温搅拌，滴加稀硫酸调节溶液pH值至4-5，再滴加月桂酸的甲醇溶液，滴完后继续回流保温搅拌，反应结束后自然冷却至室温，然后转入0-5℃环境中密封静置8-12h，过滤，所得滤渣送入冷冻干燥机中，干燥所得固体经超微粉碎机制成微粉，即得缓释载体。
2.根据权利要求1所述的缓释型盐碱土壤改良剂，其特征在于：所述有机酸选自草酸、乳酸、山梨酸、苹果酸、酒石酸、柠檬酸、水杨酸、咖啡酸、枸橼酸、琥珀酸、棕榈酸、黄腐酸、腐殖酸中的一种或几种。
3.根据权利要求1所述的缓释型盐碱土壤改良剂，其特征在于：所述改良剂有效成分与缓释载体的质量比为1:5-15。
4.根据权利要求1所述的缓释型盐碱土壤改良剂，其特征在于：所述聚葡萄糖与月桂酸的质量比为1-5:1-5。
5.根据权利要求1所述的缓释型盐碱土壤改良剂，其特征在于：所述缓释型盐碱土壤改良剂的制备原料还包括载体助剂，将改良剂有效成分、缓释载体与载体助剂混合均匀后经干法制粒制成颗粒剂。
6.根据权利要求5所述的缓释型盐碱土壤改良剂，其特征在于：所述缓释载体与载体助剂的质量比为3-8:0.5。
7.根据权利要求5所述的缓释型盐碱土壤改良剂，其特征在于：所述载体助剂由丙烯酰胺和N-羟甲基丙烯酰胺制成，其具体制备方法为：向95％乙醇中加入丙烯酰胺、N-羟甲基丙烯酰胺和过硫酸铵，并加热至回流状态保温搅拌，反应结束后继续搅拌至自然冷却至室温，所得混合物经减压浓缩除去溶剂，浓缩剩余物经真空干燥至恒重，即得载体助剂。
8.根据权利要求7所述的缓释型盐碱土壤改良剂，其特征在于：所述丙烯酰胺、N-羟甲基丙烯酰胺、过硫酸铵的质量比为5-10:1-5:0.05-0.1。
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