CN109265289A - 土壤改良剂、制备方法、应用及其应用方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于土壤改良技术领域，涉及一种土壤改良剂、制备方法、应用及其应用方法。本发明的土壤改良剂，包括珍珠岩、蛭石、动物粪、石膏、多孔矿物材料和铁盐溶液；其中，珍珠岩的添加量为4～6体积份；蛭石的添加量为8～12体积份；动物粪的添加量为4～6体积份；石膏的添加量为珍珠岩、蛭石和动物粪总质量的0.1～1.0％；多孔矿物材料的添加量为1～3质量份；铁盐溶液的添加量为6～8体积份。本发明可以增强地被植物盐碱地定植成活率，在保证土壤快速改良及其效果的基础上，配套定植与管理措施，降低工程改良盐碱土的高成本，提高盐碱地生态恢复的效益和效率。

Description

土壤改良剂、制备方法、应用及其应用方法

技术领域

本发明属于土壤改良技术领域，具体而言，涉及一种土壤改良剂、制备方法、应用及其应用方法。

背景技术

盐碱土是盐土和碱土以及各种盐化、碱化土壤的总称，此外由于盐碱土具有较高的pH值、肥力低、含有有害盐分、透气性差，易板结等缺点，往往导致植物生理干旱现象的发生，影响植物对营养物质的正常吸收，尤其是限制植物对钾、磷和其他营养元素的吸收，同时高土壤容重不利于植物根系部空气流通，造成植物营养成分的释放与吸收的不平衡，最终不利于植物的生长。此外，土壤盐碱化带来的生态环境恶化，更会影响人们赖以生存和发展的空间，制约着我国甚至世界农业发展和综合能力的提高。因此，盐碱地的改良或开发利用成为农业发展或园林绿化领域不容忽视的问题。

目前国内盐碱地改良利用方法和技术归纳起来大致有四种改良方式，包括物理改良、水利改良、化学改良以及生物改良。以上这些方法都对盐碱地的改良具有重要价值，但各种方法间也存在着不同的缺点，例如封底式的客土抬高地面等物理方法改良投资过大；大水洗地等水利改良方法造成水资源的浪费；微生物肥料投资过大，且单一菌种成活率较低；化学改良的方式性能单一，其必须与其化学物质混合形成具有多功能的土壤改良剂，可见当前盐碱土修复方法难以满足人们快速、高效、低成本要求。

据检索，发现一些关于盐碱土改良的文献，具体公开内容可以总结几类如下：1、公开号CN105670642 A的中国专利公开了一种盐碱土壤改良剂及其制备方法，该方法的特点是以工业废弃物为原料，降低了资金投入；改良剂中混有许多酸性物质与营养物质，可快速降低盐碱土的PH值并为植物生长提供营养物质；改良剂中的海泡石、片沸石、伊利石等物质，可有效降低盐碱土容重，增加植物根系的空气流通等。然而该类方法的缺点是，由于工业废弃物原料需要进行发酵、干燥、研磨等加工，改良剂中还需要加入大量其它营养物质，致使改良剂在原料加工上，无形地增加了精密设备的采购、工人雇佣等资金的消耗；改良剂的施用为将盐碱土壤改良剂与水按照质量比为1：1000混合，每亩施用100升，在水资源贫乏地区，实用性差。2、公开号为CN105001876 A的专利公开了一种盐碱土壤改良剂及其专用微胶囊型有机酸缓释制剂，是一种结合活性钙的微胶囊型有机酸缓释制剂的盐碱土壤改良方法，其特点是改良剂在向土壤提供钙离子的同时，可缓释有机酸，有效地减轻土壤调理剂过量施用所造成的盐害，并且显著的提高有机酸的释放时间，作用于作物的整个生育期，有效的减轻土壤返碱，返盐对作物造成的持续性伤害。然而该类方法的缺点是，有机酸的缓释也导致了盐碱土壤的PH值保持在8.2－8.6之间，属于中度盐碱土，致使其不能有效降低土壤PH值，而微胶囊型有机酸缓释制剂的制取工艺，也无形地增加了盐碱地的改良成本。3、公开号为CN105359663 A的专利公开了一种盐碱地土壤改良方法，是一种经过工程掺拌，灌水排盐的盐碱土改良方法，其特点是改良剂中添加了许多营养物质与有机物，能快速有效地增加土壤空隙等理化性质；灌水排盐的方式能快速降解土壤PH值与含盐量。然而该类方法的缺点是，改良方法不仅需要对原料进行精加工，还需在一定深度埋设排盐装置，并涉及多次的土壤元素检测，加大了土壤改良的工作量，增加了土壤改良的资金；土壤的淋溶有助于土壤排盐，但也会造成改良剂中营养元素的大量流失，此外该方法并未考虑到由于地下水位高，从而导致土壤后期返盐、返碱现象的产生。4、公开号为CN106008008 A的专利公开了一种盐碱土壤改良剂组合物，是一种采用天然绿色肥料与离子交换树脂相结合的盐碱土改良方法，其特点为增加土壤缓冲性能，改良酸性土壤，改造盐碱地，促使生态还原，并兼有无机、有机肥料的效果。然而该类方法的缺点是，改良剂的组分种类较多，且考虑到天然绿肥施用量较大而效果较慢的作用特点，表明此改良剂难以满足人们对快速改良盐碱土的要求。5、公开号为CN106495821 A的专利公开了一种盐碱土壤改良剂及其制备方法，其特点是营养元素全面，并逐渐向环境中释放微生物，起到缓释菌体的作用，保证持续的高菌数和延长微生物存活时间，在局部土壤中持续发展并形成局部优势类群。然而该类方法的缺点是，改良剂添加的组分较多，并且各组分的加工工艺具有复杂、耗时等特点，例如秸秆需要堆肥30－40天，之后粉碎过筛，才能得到主料粉，随后还需将其与营养粉混合搅拌，脱水后通过喷头均匀喷入具有双通道的包膜材料，进而形成带有包膜材料的湿物料；在培养固体菌时，涉及许多化学药剂与无菌操作。因此改良剂在原料采购、加工等方面消耗了过多的资金，增加了土壤改良成本。6、公开号为CN106244151 A的专利公开了一种盐碱土改良剂及其制备方法，其特点是各组分比例混合后，即可使用，并具有显著降低土壤酸碱度、全盐量及容重，从而促进土壤团粒结构形成，提高土壤肥力等功能。然而该类方法的缺点是，在实际施用过程中，每亩地的使用量达到了100－150kg，不仅增加盐碱土工程改良的资金消耗，而且一次性地施用大量改良剂，可造成栽植植物烧苗现象的产生，降低了改良剂的实用性；改良剂未考虑到土壤后期返盐返碱现象的产生。7、公开号为CN106190152 A的专利公开了一种凹凸棒石盐碱阻隔材料以及盐碱地原位工程化治理与修复方法，公开号为CN106212192 A的专利公开了一种采用含香蕉皮提取物的生根剂种植加拿大杨进行盐碱地原土栽植的方法，公开号为CN106605468 A的专利公开了一种盐碱地覆盖绿化的方法，这几种方法的缺点包括，必须与其它盐碱土改良剂结合使用，增加了土壤改良的资金消耗，效果缓慢、耗时长，土壤改良的工作量大，成本高。

总之，针对于目前的盐碱土改良方法而言，化学改良剂具有以工业废物为原料、多种原料类型混合使用以及对原料精加工等特点，致使其在提供营养物质、降低pH值以及含盐量等方面效果显著，但同时也在原料用量与加工方面，增加了土壤改良的成本；物理与化学改良剂的综合运用，其土壤改良效果明显，但是其改良方式涉及到埋设排盐管道、大量施用改良剂等方面，显著加大了土壤改良的工程量，增加了土壤改良的资金消耗；土壤有益菌的生物改良，虽然从土壤微生态上解决了土壤营养、板结等问题，但有益菌的培养要求有较好的设施与培养工艺；植物栽植与改良剂结合的生物改良，虽然在改善盐碱土方面潜力较好，但是不同类型植物的栽植与不同改良剂的配合使用，致使土壤的改良效果与资金消耗存在显著不同。

鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明的第一目的在于提供一种土壤改良剂，具有组成和制备方法简单，施用方式简便，成本低，能够有效改善盐碱土壤的盐碱状况，促进植物生长，可以克服上述问题或者至少部分地解决上述技术问题。

本发明的第二目的在于提供一种土壤改良剂的制备方法，方法简单，易于操作，成本低，效率高。

本发明的第三目的在于提供一种所述的土壤改良剂在盐碱地改良或修复领域中的应用，能够有效改善盐碱土壤的盐碱状况，促进植物生长，可以克服上述问题或者至少部分地解决上述技术问题。

本发明的第四目的在于提供一种所述的土壤改良剂的应用方法，施用处理简便可行，土壤改良的工作量小，利于促进植物生长，增强地被植物盐碱地定植成活率。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

根据本发明的一个方面，本发明提供一种土壤改良剂，包括珍珠岩、蛭石、动物粪、石膏、多孔矿物材料和铁盐溶液；

其中，所述珍珠岩的添加量为4～6体积份；

所述蛭石的添加量为8～12体积份；

所述动物粪的添加量为4～6体积份；

所述石膏的添加量为珍珠岩、蛭石和动物粪总质量的0.1～1.0％；

所述多孔矿物材料的添加量为1～3质量份；

所述铁盐溶液的添加量为6～8体积份。

作为进一步优选技术方案，所述珍珠岩的添加量为4.5～5.5体积份，优选为5体积份；

和/或，所述蛭石的添加量为9～11体积份，优选为10体积份；

和/或，所述动物粪的添加量为4.5～5.5体积份，优选为5体积份；

优选地，所述珍珠岩、蛭石和动物粪的添加总体积量与原土的体积量的比例为(1～3)：(7～10)，优选为(1.5～2.5)：(8～9)，进一步优选为2：(8～9)。

作为进一步优选技术方案，所述动物粪包括鸡粪、鸭粪、牛粪和猪粪中的至少一种；

优选地，所述动物粪为鸡粪。

作为进一步优选技术方案，所述石膏的添加量为珍珠岩、蛭石和动物粪总质量的0.2～0.8％，优选为0.4～0.6％；

优选地，所述石膏包括脱硫石膏和/或天然石膏；

优选地，所述石膏为脱硫石膏。

作为进一步优选技术方案，所述多孔矿物材料的添加量为1～3质量份，优选为1.5～2.5质量份；

优选地，所述多孔矿物材料包括凹凸棒土、硅藻土、膨润土和白云石粉中的至少一种；

优选地，所述多孔矿物材料为凹凸棒土。

作为进一步优选技术方案，所述铁盐溶液的添加量为6.5～7.5体积份，优选为6.8～7.2体积份；

优选地，所述铁盐溶液包括草酸亚铁溶液、醋酸铁溶液和柠檬酸铁溶液中的至少一种；

优选地，所述铁盐溶液为柠檬酸铁溶液。

根据本发明的另一个方面，本发明提供一种上述的土壤改良剂的制备方法，将原料珍珠岩、蛭石、动物粪、石膏、多孔矿物材料和铁盐溶液按照配方量混合，得到所述土壤改良剂。

作为进一步优选技术方案，所述方法包括：

先将珍珠岩、蛭石和动物粪按配方量混合均匀，再加入配方量的石膏，混合均匀；

再加入配方量的多孔矿物材料，混合均匀；

再加入配方量的铁盐溶液，混合均匀，得到所述土壤改良剂。

根据本发明的另一个方面，本发明还提供一种上述的土壤改良剂在盐碱地改良或修复领域中的应用；

优选地，所述土壤改良剂用于提高盐碱地植物成活率；

优选地，所述盐碱地土壤的pH值为8.5～10，含盐量为0.35～0.45wt％。

根据本发明的另一个方面，本发明还提供一种上述的土壤改良剂的应用方法，将所述土壤改良剂与待处理的原土混合，得到改良后的土壤，将地被植物移栽于改良后的土壤上，灌溉，待植物生长完成一个生命周期，即完成土壤的修复。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

1、本发明提供的土壤改良剂，主要由珍珠岩、蛭石、动物粪、石膏、多孔矿物材料和铁盐溶液组成，各原料组分科学地搭配，各组分之间相互影响，取得协同增效作用，能够缓解盐碱性土地定植地被植物成活率低的问题，降低工程盐碱土改良资金的投入，进而缓解当前工程改良土壤所带来的高造价、低效益的问题。

2、通过使用本发明的盐碱土壤改良剂先降低土壤盐碱的方式，再栽植地被植物，具备能增强地被植物盐碱地定植成活率的优点，在施用改良剂以快速降低土壤pH值、含盐量的基础上，还能进一步降低土壤pH、含盐量，增加土壤孔隙度，提高总氮、有效磷、有效铁等含量；可以达到防止土壤反碱反盐、增加土壤理化性质等目标，进而降低工程改良盐碱土的成本。

3、本发明的土壤改良剂所采用的各组分原料可以直接通过商业途径获取，成本低、来源广泛、易于获得。各组分混合后可被直接施用，无须加工，同时改良剂总组分的施用量，符合工程土壤改良要求，原料加工简单，用量有限，降低了土壤改良的成本。另外，地被植物具有广泛的适应性与较强的抗逆性等特点，耐粗放管理，可控修复植物材料成本。同时地被植物的栽植不仅有利于土壤的保水、保肥，而且也有助于延缓土壤的改良效果，防止土壤的反盐反碱，增加土壤孔隙度、总氮、有效磷、有效铁的含量，以改善土壤的多种理化性质。因而，本发明的土壤改良剂、制备方法及其应用方法，在工程土壤改良上具有造价低、适应性广、可推广性强等特点。

具体实施方式

下面将结合实施方式和实施例对本发明的实施方案进行详细描述，但是本领域技术人员将会理解，下列实施方式和实施例仅用于说明本发明，而不应视为限制本发明的范围。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。

第一方面，在至少一个实施例中提供一种土壤改良剂，包括珍珠岩、蛭石、动物粪、石膏、多孔矿物材料和铁盐溶液；

其中，所述珍珠岩的添加量为4～6体积份；

所述蛭石的添加量为8～12体积份；

所述动物粪的添加量为4～6体积份；

所述石膏的添加量为珍珠岩、蛭石和动物粪总质量的0.1～1.0％；

所述多孔矿物材料的添加量为1～3质量份；

所述铁盐溶液的添加量为6～8体积份。

上述土壤改良剂，主要由合适且适量的珍珠岩、蛭石、动物粪、石膏、多孔矿物材料和铁盐溶液组成，各原料组分科学地搭配，各组分之间相互影响，取得协同增效作用，能够缓解盐碱性土地定植地被植物成活率低的问题，降低工程盐碱土改良资金的投入，进而缓解当前工程改良土壤所带来的高造价、低效益的问题。此外，本发明在保证土壤快速改良及其效果的基础上，配套定植与管理措施，降低工程改良盐碱土的高成本，提高盐碱地生态恢复的效益和效率。

本发明在降低土壤pH、含盐量，增加土壤孔隙度、总氮、有效磷、有效铁的含量的基础上，配套定植与管理措施，降低工程改良盐碱土的高成本，地被植物的栽植不仅有利于土壤的保水、保肥，而且也有助于从土壤孔隙度、总氮、有效磷、有效铁等含量上扩大土壤的改良效果，防止土壤的反盐反碱。因此本发明在工程土壤改良上具有造价低、适应广、可推广性强等优点。

根据本发明，该土壤改良剂中包含珍珠岩，为一种酸性熔岩，富含钾，并具有多孔隙等特点，可在改善土壤的透气性的基础上，补充土壤中的钾。典型但非限制性的，以体积份数计，该珍珠岩的添加量例如可以为4份、4.2份、4.5份、4.6份、4.8份、5份、5.2份、5.5份、5.6份、5.8份或6份。

根据本发明，该土壤改良剂中包含蛭石，为层状结构的硅酸盐、具有离子交换的能力，可作为种子保存剂、土壤调节剂、湿润剂、植物生长剂等，并且它能有效地改善土壤的容重等性质。典型但非限制性的，以体积份数计，该蛭石的添加量例如可以为8份、8.2份、8.5份、8.8份、9份、9.2份、9.5份、9.8份、10份、10.2份、10.5份、10.8份、11份、11.2份、11.5份、11.8份或12份。

根据本发明，该土壤改良剂中包含动物粪，为一种优质的有机肥，富含纯氮、磷、钾，可在短时间内增加土壤营养，为植物提供一个适宜的生长环境。典型但非限制性的，以体积份数计，该动物粪的添加量例如可以为4份、4.2份、4.5份、4.6份、4.8份、5份、5.2份、5.5份、5.6份、5.8份或6份。

根据本发明，该土壤改良剂中包含石膏，为单斜晶系矿物，富含S、Ca、Si等植物必需或有益的矿物营养，可以有效降低土壤的碱性，提供适宜绿色作物生长的环境。石膏的加入量随着珍珠岩、蛭石和动物粪的添加总质量的变化而变化，以珍珠岩、蛭石和动物粪总质量为基准，石膏的添加量(质量浓度)例如可以为0.1％、0.2％、0.3％、0.4％、0.5％、0.6％、0.7％、0.8％、0.9％或1.0％。

根据本发明，该土壤改良剂中包含多孔矿物材料，具有来源广泛，稳定性好，表面积大，离子高吸附性能等特点。典型但非限制性的，以质量份数计，该多孔矿物材料的添加量例如可以为1份、1.2份、1.5份、1.6份、1.8份、2份、2.2份、2.5份、2.6份、2.8份或3份。

根据本发明，该土壤改良剂中包含铁盐溶液，可以中和碱性离子，又提供铁素，供植物吸收。典型但非限制性的，以体积份数计，该铁盐溶液的添加量例如可以为6份、6.2份、6.5份、6.6份、6.8份、7份、7.2份、7.5份、7.6份、7.8份或8份。

此外，当上述珍珠岩、蛭石、动物粪、石膏、多孔矿物材料和铁盐溶液采用上述的组分组成和配比时，通过上述各原料以及用量之间的配合作用，使得土壤改良剂中各组分之间的相互影响、相辅相成、协同作用更佳，更能提升提高盐碱地的土壤改良效果，防止土壤的反盐反碱，增加土壤孔隙度、总氮、有效磷、有效铁的含量，改善土壤的多种理化性质等。

需要说明的是，本发明对于上述的来源珍珠岩、蛭石、动物粪、石膏、多孔矿物材料和铁盐溶液没有特殊的限制，采用本领域技术人员所熟知的各原料即可；如可以采用其市售商品。

在一种优选的实施方式中，所述珍珠岩的添加量为4.5～5.5体积份，优选为5体积份；

和/或，所述蛭石的添加量为9～11体积份，优选为10体积份；

和/或，所述动物粪的添加量为4.5～5.5体积份，优选为5体积份；

优选地，所述珍珠岩、蛭石和动物粪的添加总体积量与原土的体积量的比例为(1～3)：(7～10)，优选为(1.5～2.5)：(8～9)，进一步优选为2：(8～9)。

根据本发明，以体积份数计，珍珠岩、蛭石和动物粪三种组分的比例为(4～6)：(8～12)：(4～6)，优选为(4.5～5.5)：(9～10)：(4.5～5.5)，进一步优选为5：10：5，即1：2：1。而珍珠岩、蛭石和动物粪的添加总体积量与原土的体积量的比例为(1～3)：(7～10)，优选为(1.5～2.5)：(8～9)，进一步优选为2：(8～9)，更优选为2：8，典型但非限制性的，例如可以为1：7、2：7、2：8、2：9、2：10、3：8或3：10。按照上述比例添加珍珠岩、蛭石和动物粪，可以增强组分之间的协同作用。并且按照上述珍珠岩、蛭石和动物粪总体积量与原土体积量的比例进行混合，降低了土壤改良剂的施用量，进而减少盐碱土工程改良的资金消耗，符合工程土壤改良要求，因此可以从原料用量上降低土壤改良剂的资金投入。

在一种优选的实施方式中，所述动物粪包括鸡粪、鸭粪、牛粪和猪粪中的至少一种；

优选地，所述动物粪为鸡粪。

根据本发明，动物粪可以采用本领域技术人员熟知的各种动物粪，例如鸡粪、牛粪等，优选采用的是鸡粪，市场供应量大，成本低，富含纯氮、磷、钾，可在短时间内增加土壤营养，为植物提供一个适宜的生长环境。

在一种优选的实施方式中，所述石膏的添加量为珍珠岩、蛭石和动物粪总质量的0.2～0.8％，优选为0.4～0.6％；

优选地，所述石膏包括脱硫石膏和/或天然石膏；

优选地，所述石膏为脱硫石膏。

根据本发明，石膏可以采用本领域技术人员熟知的各种石膏，例脱硫石膏、天然石膏等，优选采用的是脱硫石膏，其为高含水量的单独结晶颗粒，富含S、Ca、Si等植物必需或有益的矿物营养，可以有效降低土壤的碱性，提供适宜绿色作物生长的环境。

在一种优选的实施方式中，所述多孔矿物材料的添加量为1～3质量份，优选为1.5～2.5质量份；

优选地，多孔矿物材料为粉末状；

优选地，所述多孔矿物材料包括凹凸棒土、硅藻土、膨润土和白云石粉中的至少一种；

优选地，所述多孔矿物材料为凹凸棒土。

根据本发明，多孔材料可以采用本领域技术人员熟知的各种多孔材料，例如凹凸棒土、硅藻土、膨润土等，本发明对于多孔材料的来源不做过多限制。优选采用的是粉末状的凹凸棒土，表面积大，具有离子高吸附性能。

在一种优选的实施方式中，所述铁盐溶液的添加量为6.5～7.5体积份，优选为6.8～7.2体积份；

优选地，所述铁盐溶液包括草酸亚铁溶液、醋酸铁溶液和柠檬酸铁溶液中的至少一种；

优选地，所述铁盐溶液为柠檬酸铁溶液；所述溶液优选为柠檬酸铁饱和溶液。

根据本发明，铁盐溶液可以采用本领域技术人员熟知的各种铁盐溶液，例如柠檬酸铁溶液、醋酸铁溶液等，本发明对于铁盐溶液的具体类型和来源不作过多限制。优选采用的是柠檬酸铁溶液，可以中和碱性离子，又可以提供铁元素，供植物吸收。

此外，本发明通过对土壤改良剂各原料用量的进一步限定，通过合理调整各组分之间的配比，充分发挥各组分之间的协同配合作用，使得该土壤改良剂的改良效率明显，更能增强地被植物盐碱地定植成活率。

需要说明的是，本发明对于各原料的粒径或细度等没有特殊的限制，可选用本领域常用的上述各原料的尺寸。例如，目前，市面上珍珠岩粒径的主要规格有2～4mm、3～6mm、5～8mm、6～9mm，蛭石粒径的主要规格有8～12mm、4～8mm、2～4mm、1～2mm、0.3～1mm，对于所改良土壤的粘粒含量较高时(≥45％)，适当增大加入珍珠岩与蛭石的粒径，所加入珍珠岩的细度可优选为5～8mm，蛭石的细度可优选为8～12mm；对于所改良土壤的粘粒含量较低时(≤45％)，适当减小加入珍珠岩与蛭石的粒径，所加入珍珠岩的细度可优选为2～4mm，蛭石的细度可优选为4～8mm。对于动物粪便和脱硫石膏的颗粒大小没有特殊限制。

第二方面，在至少一个实施例中提供一种土壤改良剂的制备方法，将原料珍珠岩、蛭石、动物粪、石膏、多孔矿物材料和铁盐溶液按照配方量混合，得到所述土壤改良剂。该方法只需将各原料组分混合即可，具有方法简单、操作方便的优点，通过合理的配方和恰当的制备方法，使得土壤效果改良明显，易于推广应用。

在一种优选的实施方式中，所述方法包括：

先将珍珠岩、蛭石和动物粪按配方量混合均匀，再加入配方量的石膏，混合均匀；

再加入配方量的多孔矿物材料，混合均匀；

再加入配方量的铁盐溶液，混合均匀，得到所述土壤改良剂。

在上述特定的原料加入顺序及混合方式的基础上，更可以充分发挥各原料的作用，增强所得到的土壤改良剂的应用效果。

第三方面，在至少一个实施例中提供一种所述的土壤改良剂在盐碱地改良或修复领域中的应用。

可以理解的是，本发明的土壤改良剂主要用于盐碱地的改良或修护，能够解决在盐碱性土地定植地被植物成活率低的问题，降低工程盐碱土改良资金的投入，以缓解当前工程改良土壤所带来的高造价、低效益等问题。

优选地，所述土壤改良剂用于提高盐碱地植物成活率；

优选地，所述盐碱地土壤的pH值为8.5～10，含盐量为0.35～0.45wt％。

应当理解的是，本发明对于所要改良的盐碱土壤的性质没有特殊限制，典型但非限制性的，待改良的盐碱地土壤的pH值例如可以为8.5～10，含盐量例如可以为0.35～0.45wt％，进一步的，容重例如可以为1.5～1.65g/cm³，总氮例如可以为90～175mg/kg，有效磷含量例如可以为2.5～6.5mg/kg，速效铁含量例如可以60～85mg/kg。

第四方面，在至少一个实施例中提供一种如上所述的土壤改良剂的应用方法，将所述土壤改良剂与待处理的原土混合，得到改良后的土壤，将地被植物移栽于改良后的土壤上，灌溉，待植物生长完成一个生命周期，即完成土壤的修复。

该应用方法为地被植物与土壤改良剂结合作用的方法，本发明提供的地被植物与土壤改良剂结合作用的方法，通过使用盐碱土改良剂先降低土壤盐碱，再栽植地被植物，从而降低土壤pH、含盐量，增加土壤孔隙度，提高总氮、有效磷、有效铁等含量，以达到防止土壤反碱反盐、增加土壤理化性质等目标，进而降低工程改良盐碱土的成本。

应该理解的是，上述待处理的原土指的即是待处理的盐碱地土壤。

在一种优选地实施方式中，上述应用方法中的土壤改良剂包含以下体积份数的原料，珍珠岩、蛭石、鸡粪、脱硫石膏、凹凸棒土和柠檬酸铁溶液。制备时按照(体积比)原土：珍珠岩：蛭石：鸡粪＝8：0.5：1：0.5的比例混合，即珍珠岩、蛭石和鸡粪三种组分的总体积量与原土的体积比例为2：8；然后加入脱硫石膏，按照每千克上述混合物加入5g脱硫石膏的标准添加，混合后加入凹凸棒土，凹凸棒土则按照每1立方土施用18.75kg的标准混合；最后加入柠檬酸铁溶液，柠檬酸铁溶液则按照每1立方土施用90mL的标准混合，即完成了对土壤的初步改良，在改良后的土壤上栽植地被植物，利用地被植物的生态效益，进一步改良土壤。

进一步地，地被植物的栽植具体为一种或几种的地被植物，在其带少量原土的基础上，将其移栽于已改良的土壤上，并对移栽的植物进行灌溉，待植物生长完成一个生命周期，即完成了盐碱土的修复。

为了有助于进一步理解本发明，现结合优选实施例对本发明的技术方案进行详细说明。

利用上述土壤改良剂和应用方法对天津滨海区重盐碱土进行改良，包括：

1、土壤改良前，分别测量出原土pH、含盐量、土壤孔隙度、总氮、有效磷、有效铁等含量与移栽前植物的POD、叶面积等指标。

2、按照原土：珍珠岩：蛭石：鸡粪的体积比为8：0.5：1：0.5的比例，将各组分分别加入混合后，按照每千克混合物加入5g脱硫石膏的标准添加，凹凸棒土则按照每1立方土施用18.75kg的标准混合，柠檬酸铁饱和溶液则按照每1立方土施用90ml的标准混合，即完成了土壤的改良。

3、选择使用10号盆(口径30cm，高20cm)进行盆栽，选择5种地被植物，分别是委陵菜、青绿苔草、八宝景天、高山紫菀、紫玉簪，其中委陵菜每盆栽植30株；青绿苔草每盆栽植30株；八宝景天每盆栽植3株；高山紫菀每盆栽植5株；紫玉簪每盆栽植5株；并以未改良的原土栽植作为对照。

4、盆栽管理，根据“不干不浇，浇则浇透”的方法进行盆栽补水，每10天进行一次转盆、倒盆，保证植物受光均匀。(注：为减少浇水带来的土壤盐碱程度下降，浇水时将花盆底部托盘中的水反复倒回花盆中，直至托盘中没有多余存水)

5、待植物生长完成一个周期后，即完成盐碱土改良后，再次测量出原土pH、含盐量、土壤孔隙度、总氮、有效磷、有效铁等含量与植物的POD、叶面积等指标。

本发明提出的土壤改良剂、制备方法、应用和应用方法具有以下特点：

(1)土壤改良剂的总组分与原土的体积比为2：8(该土壤改良剂无论包含几种组分，土壤改良剂的总组分添加量与原土的体积比均为2：8)，改良剂的使用量较少，符合工程土壤改良要求，因此可从原料用量上降低土壤改良的资金投入。

(2)土壤改良剂各组分原料，来源广泛，易于获得，可直接通过商业途径获取，价格低廉；各组分混合后可被直接施用，无须发酵、混合制粉等精加工，具有简便易行、施用快速等特点，因此可从原料的加工等方面，降低土壤改良的资金投入。

(3)土壤改良剂的施用可快速降低土壤pH、含盐量，增加土壤孔隙度、总氮、有效磷、有效铁的含量，促进地被植物移栽成活率、株高等指标的增加，以保证植物的正常生长。

(4)地被植物具有广泛的适应性与较强的抗逆性等特点，耐粗放管理，修复植物材料成本可控。同时地被植物的栽植不仅有利于土壤的保水、保肥、防盐尘，而且有助于从土壤孔隙度、总氮、有效磷、有效铁等含量上扩大土壤的改良效果，防止土壤的反盐反碱。

(5)本发明将生物改良、物理改良与化学改良相结合，在利用改良剂快速改良表层土壤、缩短时间的基础上，利用地被植物的生态效益，防止土壤在改良后期的反盐反碱，提升该谅解的作用，改善土壤理化形状。

下面结合具体实施例、对比例，对本发明作进一步说明。

实施例1

一种土壤改良剂，包括珍珠岩、蛭石、鸡粪、脱硫石膏、凹凸棒土和柠檬酸铁溶液；

其中，珍珠岩的添加量为5体积份；蛭石的添加量为10体积份；鸡粪的添加量为5体积份；脱硫石膏的添加量为珍珠岩、蛭石和鸡粪总质量的0.5％；凹凸棒土的添加量为1.5质量份；柠檬酸铁溶液的添加量为7.2体积份。

应用上述土壤改良剂对盐碱地土壤进行改良的方法，包括：

1)土壤改良前，分别测量出原土pH、含盐量、土壤孔隙度、总氮、有效磷、有效铁等含量与移栽前植物的POD、叶面积等指标；

2)按照原土：珍珠岩：蛭石：鸡粪的体积比为8：0.5：1：0.5的比例，将各组分分别加入混合后，按照每千克混合物加入5g脱硫石膏的标准添加，凹凸棒土则按照每1立方土施用18.75kg的标准混合，柠檬酸铁饱和溶液则按照每1立方土施用90ml的标准混合，即完成了土壤的改良；

3)使用10号盆进行盆栽，选择5种地被植物，分别是委陵菜、青绿苔草、八宝景天、高山紫菀、紫玉簪，其中委陵菜每盆栽植30株；青绿苔草每盆栽植30株；八宝景天每盆栽植3株；高山紫菀每盆栽植5株；紫玉簪每盆栽植5株；

4)盆栽管理，根据“不干不浇，浇则浇透”的方法进行盆栽补水，每10天进行一次转盆、倒盆，保证植物受光均匀；

5)待植物生长完成一个周期后，即完成盐碱土改良后，再次测量出原土pH、含盐量、土壤孔隙度、总氮、有效磷、有效铁等含量与植物的POD、叶面积等指标。

对比例1

对比例1与实施例1的区别在于：

对比例1以未改良的原土栽植上述地被植物作为对照，即对比文件1未使用上述土壤改良剂，直接在未改良的盐碱地上栽植地被植物。

对比例1中的盐碱地未改良条件下地被定植成活率、植物生理生化指标特征以及土壤特征分别如表1和表2所示。

表1对比例1的地被定植成活率、植物生理生化指标特征

表2对比例1的土壤特征

表2中的原土即指的是未改良的盐碱土。

根据表1和表2可以看出，单一耐盐植物的栽植能够在一定程度上，降低土壤的pH、容重、含盐量等指标，并增加土壤孔隙度、总氮、有效磷、速效钾等含量，以改善土壤的多种理化性质。但经方差分析得出，耐盐植物的生态效益对土壤部分指标的改良作用不明显，例如在降低pH方面，委陵菜(aa)与紫苑(aa)的改良作用无差异；在降低容重方面，八宝(aa)、青绿苔草(aa)以及紫玉簪(aa)的改良作用无差异；在提升有效磷方面，委陵菜(aa)与紫苑(aa)的改良作用无差异。同时，未经改良土壤栽植的地被植物，其品种间移栽成活率差异较大，最高的可达78％，最低为47.9％。进而也表明了单一的生物改良土壤无法有效、全面地改良重盐碱土，且不同植物间对土壤的改良作用存在不同。

实施例1中使用土壤改良剂条件下地被定植成活率、植物生理生化指标特征以及土壤特征分别如表3和表4所示。

表3实施例1的地被定植成活率、植物生理生化指标特征

表4实施例1的土壤特征

结合上述表1至表4可以看出，栽植于本发明的土壤改良剂改良后的土壤上，各品种间的移栽成活率都增加到了90％以上，且植物移植成活率最高的增加了44％；土壤pH值最高减少了0.5，最低减少了0.24；土壤容重最高降低了0.22；土壤含盐量最高降低了0.16％；土壤总氮含量最高增加了80.52；土壤有效磷含量最高增加了2.26；土壤速效铁含量最高增加了20.8；植物POD含量最高增加了102.57，但部分植物的POD含量却在减少，其最大减少量为162.39。上述表1和表2的对比表明，本发明的土壤改良剂能够增强盐碱地土壤改良效果，进一步的，还可以看出该土壤改良剂与植物的共同作用，可有效改良盐碱土，但不同的植物与改良剂结合后的效果存在不同，由土壤分析得出，改良剂与委陵菜、紫苑、紫玉簪结合后，改良盐碱土效果的提升较为明显；由植物POD含量分析得出，委陵菜、青苔绿草与改良剂结合后，两者的抗逆性增强。

实施例2

本实施例与实施例1的区别在于：

该土壤改良剂，包括珍珠岩、蛭石、鸡粪、脱硫石膏、凹凸棒土和柠檬酸铁溶液；

其中，珍珠岩的添加量为4体积份；蛭石的添加量为8体积份；鸡粪的添加量为4.5体积份；脱硫石膏的添加量为珍珠岩、蛭石和鸡粪总质量的0.2％；凹凸棒土的添加量为1质量份；柠檬酸铁溶液的添加量为6体积份。

实施例3

本实施例与实施例1的区别在于：

该土壤改良剂，包括珍珠岩、蛭石、鸡粪、脱硫石膏、凹凸棒土和柠檬酸铁溶液；

其中，珍珠岩的添加量为5.5体积份；蛭石的添加量为11体积份；鸡粪的添加量为4.5体积份；脱硫石膏的添加量为珍珠岩、蛭石和鸡粪总质量的0.6％；凹凸棒土的添加量为1.2质量份；柠檬酸铁溶液的添加量为6.8体积份。

实施例4

本实施例与实施例1的区别在于：

该土壤改良剂，包括珍珠岩、蛭石、牛粪、脱硫石膏、凹凸棒土和草酸亚铁溶液；

其中，珍珠岩的添加量为6体积份；蛭石的添加量为11体积份；牛粪的添加量为6体积份；脱硫石膏的添加量为珍珠岩、蛭石和牛粪总质量的0.8％；凹凸棒土的添加量为2质量份；草酸亚铁溶液的添加量为7.5体积份。

实施例5

本实施例与实施例1的区别在于：

该土壤改良剂，包括珍珠岩、蛭石、鸭粪、脱硫石膏、膨润土和醋酸铁溶液；

其中，珍珠岩的添加量为6体积份；蛭石的添加量为12体积份；牛粪的添加量为6体积份；脱硫石膏的添加量为珍珠岩、蛭石和鸭粪总质量的1.0％；膨润土的添加量为3质量份；醋酸铁溶液的添加量为8体积份。

对比例2

本对比例与实施例1的区别在于：

该土壤改良剂，包括珍珠岩、蛭石、鸡粪、脱硫石膏、凹凸棒土和柠檬酸铁溶液；

其中，珍珠岩的添加量为1体积份；蛭石的添加量为5体积份；鸡粪的添加量为3体积份；脱硫石膏的添加量为珍珠岩、蛭石和鸡粪总质量的0.08％；凹凸棒土的添加量为0.5质量份；柠檬酸铁溶液的添加量为3体积份。

本对比例中，与实施例1不同的是，土壤改良剂中各原料的含量不在本发明的保护范围内。

对比例3

本对比例与实施例1的区别在于：

该土壤改良剂，包括珍珠岩、蛭石、鸡粪、脱硫石膏、凹凸棒土和柠檬酸铁溶液；

其中，珍珠岩的添加量为10体积份；蛭石的添加量为15体积份；鸡粪的添加量为12体积份；脱硫石膏的添加量为珍珠岩、蛭石和鸡粪总质量的2.0％；凹凸棒土的添加量为5质量份；柠檬酸铁溶液的添加量为10体积份。

本对比例中，与实施例1不同的是，土壤改良剂中各原料的含量不在本发明的保护范围内。

对比例4

本对比例与实施例1的区别在于：

该土壤改良剂，包括珍珠岩、鸡粪、脱硫石膏和柠檬酸铁溶液；

其中，珍珠岩的添加量为5体积份；鸡粪的添加量为5体积份；脱硫石膏的添加量为珍珠岩和鸡粪总质量的1.0％；柠檬酸铁溶液的添加量为7.2体积份。

本对比例中，与实施例1不同的是，土壤改良剂中省略了蛭石和凹凸棒土。

对比例5

本对比例与实施例1的区别在于：

该土壤改良剂，包括珍珠岩、蛭石、鸡粪、凹凸棒土和柠檬酸铁溶液；

其中，珍珠岩的添加量为5体积份；蛭石的添加量为10体积份；鸡粪的添加量为5体积份；凹凸棒土的添加量为1.5质量份；柠檬酸铁溶液的添加量为7.2体积份。

本对比例中，与实施例1不同的是，土壤改良剂中省略了脱硫石膏。

实施例2－5和对比例2－5中使用土壤改良剂条件下地被定植成活率的结果如表5所示。

表5实施例2－5和对比例2－5的植物成活率数据

	委陵菜	八宝景天	青绿苔草	紫苑	紫玉簪
						实施例2	93.2％	97.5％	94.5％	96.6％	95.6％
实施例3	92.6％	96.8％	92.7％	96.5％	94.4％
						实施例4	93.7％	95.4％	91.8％	94.4％	93.7％
实施例5	94.5％	95.9％	92.3％	92.8％	94.6％
						对比例2	87.0％	89.2％	87.4％	88.1％	86.7％
对比例3	80.3％	80.6％	80.1％	80.8％	80.5％
						对比例4	82.6％	81.2％	84.4％	83.5％	82.3％
对比例5	84.5％	83.7％	85.6％	81.7％	83.6％

由表5可以看出，改变土壤改良剂中各原料的配比，使得原料的配比不在本发明保护的范围内，或者删除、替换其中的任意一种组分，均不能实现上述效果，降低了各地被植物的成活率，这也进一步说明了，本发明所选取的珍珠岩、蛭石、动物粪、石膏、多孔矿物材料和铁盐溶液之间的相互配合作用，能够有效改善盐碱土壤的盐碱状况，促进植物生长，提高植物的成活率。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种土壤改良剂，其特征在于，包括珍珠岩、蛭石、动物粪、石膏、多孔矿物材料和铁盐溶液；

其中，所述珍珠岩的添加量为4～6体积份；

所述蛭石的添加量为8～12体积份；

所述动物粪的添加量为4～6体积份；

所述石膏的添加量为珍珠岩、蛭石和动物粪总质量的0.1～1.0％；

所述多孔矿物材料的添加量为1～3质量份；

所述铁盐溶液的添加量为6～8体积份。

2.根据权利要求1所述的土壤改良剂，其特征在于，所述珍珠岩的添加量为4.5～5.5体积份，优选为5体积份；

和/或，所述蛭石的添加量为9～11体积份，优选为10体积份；

和/或，所述动物粪的添加量为4.5～5.5体积份，优选为5体积份；

优选地，所述珍珠岩、蛭石和动物粪的添加总体积量与原土的体积量的比例为(1～3)：(7～10)，优选为(1.5～2.5)：(8～9)，进一步优选为2：(8～9)。

3.根据权利要求1所述的土壤改良剂，其特征在于，所述动物粪包括鸡粪、鸭粪、牛粪和猪粪中的至少一种；

优选地，所述动物粪为鸡粪。

4.根据权利要求1所述的土壤改良剂，其特征在于，所述石膏的添加量为珍珠岩、蛭石和动物粪总质量的0.2～0.8％，优选为0.4～0.6％；

优选地，所述石膏包括脱硫石膏和/或天然石膏；

优选地，所述石膏为脱硫石膏。

5.根据权利要求1～4任一项所述的土壤改良剂，其特征在于，所述多孔矿物材料的添加量为1～3质量份，优选为1.5～2.5质量份；

优选地，所述多孔矿物材料包括凹凸棒土、硅藻土、膨润土和白云石粉中的至少一种；

优选地，所述多孔矿物材料为凹凸棒土。

6.根据权利要求1～4任一项所述的土壤改良剂，其特征在于，所述铁盐溶液的添加量为6.5～7.5体积份，优选为6.8～7.2体积份；

优选地，所述铁盐溶液包括草酸亚铁溶液、醋酸铁溶液和柠檬酸铁溶液中的至少一种；

优选地，所述铁盐溶液为柠檬酸铁溶液。

7.权利要求1～6任一项所述的土壤改良剂的制备方法，其特征在于，将原料珍珠岩、蛭石、动物粪、石膏、多孔矿物材料和铁盐溶液按照配方量混合，得到所述土壤改良剂。

8.根据权利要求7所述的土壤改良剂的制备方法，其特征在于，所述方法包括：

先将珍珠岩、蛭石和动物粪按配方量混合均匀，再加入配方量的石膏，混合均匀；

再加入配方量的多孔矿物材料，混合均匀；

再加入配方量的铁盐溶液，混合均匀，得到所述土壤改良剂。

9.权利要求1～6任一项所述的土壤改良剂在盐碱地改良或修复领域中的应用；

优选地，所述土壤改良剂用于提高盐碱地植物成活率；

优选地，所述盐碱地土壤的pH值为8.5～10，含盐量为0.35～0.45wt％。

10.如权利要求1～6任一项所述的土壤改良剂的应用方法，其特征在于，将所述土壤改良剂与待处理的原土混合，得到改良后的土壤，将地被植物移栽于改良后的土壤上，灌溉，待植物生长完成一个生命周期，即完成土壤的修复。