CN110914340A - 用于降低各种土壤碱度和分散度以改善水在土壤中的流动性的土壤改良剂 - Google Patents
用于降低各种土壤碱度和分散度以改善水在土壤中的流动性的土壤改良剂 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及一种基于有机改性硅氧烷的土壤改良剂及其用途，以及用于调节土壤，特别是农田的方法，其降低了碱度和分散性，以改善水通过土壤的流动性。
Description
本发明涉及一种基于有机改性硅氧烷的土壤改良剂及其用途，以及用于调节土壤，特别是农田的方法，其降低了碱度和分散性，以改善水通过土壤的流动性。
许多声称能改善许多土壤物理性质的改良剂现在已经商业化。所有这些都是通过改善植物生长来促进它们的土壤调节作用。
最常见的改善土壤结构的添加剂是有机物质，如堆肥。人们早就知道有机物质在改善或保持土壤物理性质方面的有益作用。在大多数情况下，必须使用大量的有机物质来改变土壤的结构。在农业部门，这种土壤调节往往不经济。
另一组形成合成的聚合物，如聚丙烯酸酯和聚丙烯酰胺。这些聚合物具有非常高的分子量，可以将颗粒结合在一起并形成稳定的聚集体。这导致土壤结构的改善。在野外条件下，这种聚合物未显示土壤物理条件的一致改善。另外，有人担心农业中使用的聚丙烯酰胺可能会导致丙烯酰胺污染食物，丙烯酰胺是一种已知的神经毒素。
另一组土壤改良剂是石膏等矿物质改良剂。它们可用于置换具有高钠含量的土壤的阳离子交换位点的可交换的钠。
碱度是指土壤中钠的含量。钠是阳离子(正离子)，松散地保持在土壤中的粘土颗粒上。它是与粘土颗粒结合的多种阳离子中的一种。与粘土颗粒结合的其他类型包括钙，镁，钾和氢。钠的量占土壤中所有阳离子的比例是最重要的碱度测量指标。当钠占粘土颗粒结合的所有阳离子的5％以上时，结构问题开始发生，土壤被认为是碱化的。这种土壤在潮湿时会膨胀并失去结构完整性，导致通风不良，并加剧涝渍。它们在干燥时也变硬，阻碍根系生长和通过干燥的表面土壤结皮出苗。
这些性质对作物的产量潜力具有显著限制。例如，澳大利亚大约30％的耕地面积是碱化的。碱度通常与土壤盐度一起发生，土壤盐度是土壤中可溶性盐浓度的量度。这些盐可以在土壤水中自由移动，并且可以很容易地被植物吸收。这些盐在土壤溶液中自由移动，由阳离子和阴离子组成。在任何时候，许多阳离子都松散地粘附在粘土颗粒的表面上，并且不能在土壤溶液中自由移动。
溶液中的阳离子通常会与粘土颗粒结合。因此，如果将具有高比例钠的盐水施加到土壤中，则由于溶液中的钠交换到粘土颗粒上，与粘土颗粒结合的钠的比例可能增加。类似地，如果将高钙阳离子溶液施用于土壤，则粘土颗粒中结合的钙的比例可能增加。如果将钙阳离子(如石膏)的来源添加到碱化土壤中，它可以改善碱度并通过从粘土中置换钠来减少相关的不利影响。这种处理的缺点是需要高施用率，并且由于石膏的低溶解度，钙离子渗入土壤是一个缓慢的过程。在某些情况下，在从石膏处理中消耗新钙的过程中，水涝的风险会增加。
由于水仍然是必须管理以满足当前和长期需求的有限资源，水的应用是提高农业生产力和确保产出可能性的重要因素。处理土壤的大多数行业存在的共同问题是无法将水转移到所需区域。已经有许多尝试通过使用有机材料，石膏和聚丙烯酰胺来解决这个问题，但是这些已被证明是非常低效的。
由于存在这些困难，假定有机改性的硅氧烷在施用于土壤时可能提供优异的润湿性和增加的水分通过土壤的移动。
GB 1,180,733描述了一种改变土壤地层的保湿性能的方法，其中通过与有机硅材料接触而变得疏水的细碎无机或有机固体材料设置在土壤地层中。通过所公开的方法显著降低了通过蒸发沙子样品引起的含水量随时间的变化。
DE 10 2012 010 012 A1公开了聚醚改性的三硅氧烷中的微生物液体制剂，其用作农药。公开了该制剂在土壤，特别是作物中的应用。
US 2004/0030024 A1提到基于三硅氧烷的表面活性剂是优异的润湿剂。然而，由于它们的昂贵性和假定的水不稳定性，这种用途被描述为不利的。
A.Michel等人(A.Michel，C.Dietschweiler，M.
等人，水-空气-土壤污染(2016)227：66.doi：10.1007/s11270-016-2755-9)解释了聚醚改性的三硅氧烷表面活性剂如何被广泛用作农业佐剂，因为它们增加了农药的活性和耐雨性。有人认为，这种有机改性硅氧烷在农田上施用后到达地下水因而对环境构成威胁的风险很小。
现有技术的土壤改良剂显然已经设法在一定程度上改善了各种土壤中水的保留，但未能提供减少其碱度或增强其排水潜力的方法。因此，本发明的问题是克服现有技术的上述缺点。特别地，本发明的问题是提供用于调节土壤，特别是农田的方法，其能够降低其碱度并改善其透水性。
在本发明的第一方面，该问题通过一种土壤改良剂解决，该土壤改良剂包含选自具有通式I或通式II的硅氧烷组分的硅氧烷组分，其特征在于，硅氧烷组分包含至少一种改性的聚醚。硅氧烷A和至少一种阳离子改性的硅氧烷B。根据本发明的该方面，通式I由下式表示
其中，
n是0到200之间的整数，
m是0到50之间的整数，
o是0到25之间的整数，
m+o是1到75的整数，
x是1到12的整数，
y是0到25之间的整数，
z是2到6的整数，
R1表示具有1-3个碳原子的脂族基团或苯基，
R2表示具有1至30个碳原子的脂族基团或苯基，
R3表示氢或具有1-4个碳原子的烷基，
R4表示具有10-18个碳原子的脂族基团
其中A-是衍生自常规生理学上可耐受的酸HA的有机或无机阴离子。
通式II由下式表示
其中，
m是5到200的整数，
n是0到25之间的整数，
k是0到25之间的整数，
R1表示具有1-3个碳原子的脂族基团或苯基，
R2表示具有9至30个碳原子的脂族基团和/或通式(CH2)3O-(C2H4O)x-(C3H6O)yQ的聚醚基团，
其中x和y是0到50的整数，具有相同或不同的值，
和Q是氢或具有1-4个碳原子的烷基，
R3表示环氧基或基团MZ，
E表示基团MZ，R3或R2，
其中每个分子存在至少一个基团MZ，其中所述环氧基团选自包括，特别是由下列环氧基团组成，
其中M选自包括，特别是由下列分子式组成，
其中Z选自包括，特别是由下列分子式组成，
其中Z基团的季氮原子与M基团中与相同基团M的C-OH基团相邻的碳原子相键合，
其中R4，R5，R6可以相同或不同，并且选自氢，具有1至22个碳原子的烷基，具有1至22个碳原子的亚烷基，其中烷基和亚烷基，可以包含羟基，
其中R8和R9可以相同或不同，并且选自R4，R5，R6和被氟，氯或溴取代的具有1-10个碳原子的烷基，特别是由R8和R9组成的组，
其中R10表示-O-或-NR11-，
其中R11表示氢，具有1-4个碳原子的烷基或具有1-4个碳原子的羟烷基，
其中o是1至4的整数，p是2至6的整数，
其中A-是衍生自常规生理学上可耐受的酸HA的有机或无机阴离子。
硅氧烷A和硅氧烷B可以相同或不同。如果硅氧烷A和硅氧烷B相同，则聚醚官能团和阳离子官能团都是同一分子的一部分。
优选地，硅氧烷A和B中的至少一种不含环氧基或对应于式I或式II，其中k等于0。
在另一个实施例中，硅氧烷A和/或硅氧烷B含有一个或多个环氧基。
EP 1 448 648 B1公开了一种阳离子改性硅氧烷，其包含具有与式II相似的通式的环氧基团作为纺织品辅料，是迄今为止还未知的土壤改良剂与所述聚醚改性的硅氧烷A结合。
令人惊奇的是，发现根据本发明第一方面的土壤改良剂能够改善土壤结构和通气以及增加其保水能力。此外，硅氧烷B的阳离子结构提供良好的土壤回收和锁定营养物的释放，特别是在碱性土壤中。
因此，可以实现更好的根系发育和更高的产量和作物质量。这些特性对于管理在碱化土壤上种植的作物的问题非常有用。
本发明的土壤-改良剂的聚醚改性的硅氧烷组分A降低了表面张力并起到润湿剂的作用，而阳离子改性的硅氧烷组分B令人惊讶地实现了离子交换，特别是存在于碱化土壤中的钠离子。
在聚醚改性的硅氧烷A组分中最重要的性质是其在非常高的稀释水平(例如0.1％)下对几乎每个表面的优异润湿效果。根据被处理土壤的粒度，优异的润湿性可以增加保水性或改善土壤的排水性。原则上，较高的排水量与较高的颗粒尺寸以及富含粘土的土壤增加的保水性有关。此外，所述润湿剂令人惊讶地改善了阳离子改性硅氧烷B向土壤中的输送。
本发明的土壤改良剂出乎意料地促进了新毛细管的产生并激活了土壤中现有的毛细管，以便更大的水移动，特别是在具有小粒径的土壤如粘土中。因此，改善了土壤中灌溉点以外的水的可用性，从而增加了土壤的水储备能力并促进了植物活性根的繁殖。
随后的发现是，由于更大量的水通过土壤移动，水令人惊讶地能够溶解并排出更多的盐和有机物质。通过本发明的土壤改良剂的阳离子改性的硅氧烷B组分的协同作用意外地加速了这种行为，所述阳离子改性的硅氧烷B组分在与钠和铝的离子交换机理中起作用并且增加了这些盐的溶解和它们通过渗透物的浸出。
饮用水最适合灌溉用水，但今天含有钠盐的大量循环水和地下水被用于灌溉目的。本发明令人惊讶地改善了使用盐水的风险，并控制钠沉积到土壤中。
本发明以下优选实施例是示例性的，并不意味着限制本发明的范围。
在本发明的一个优选实施例中，阳离子改性硅氧烷B对应于式II。在本发明的另一个实施例中，阳离子改性硅氧烷B对应于式I，其中o为1至25的整数。
在本发明的一个优选实施例中，当阳离子改性硅氧烷B对应于式II时，本发明的土壤改良剂的阳离子改性剂B的具有2至30个碳原子的烷基部分大于所述阳离子改性硅氧烷B中的基团总数的10mol％。
优选地，当阳离子改性的硅氧烷B对应于式II时，所述的阳离子改性的硅氧烷B的R2基团是具有10至20个碳原子的脂族基团。
在本发明的土壤改良剂的另一个实施例中，当阳离子改性的硅氧烷B对应于式II时，所述阳离子改性的硅氧烷B的基团R2中的聚醚基团是通式(CH2)O(C2H4O)x的聚醚基团。(C3H6O)yQ，其中x和y相同或不同，x是8至15的整数，y是0至25的整数，Q是氢或具有1至4个碳原子的烷基。
最优选地，阳离子改性的硅氧烷B具有下式
R1＝CH3
R2＝(CH2)3NHCO(CH2)10/12CH3
Z＝Ac
在一个优选的实施例中，聚醚改性的硅氧烷A对应于式I，其中m是1至50的整数。在另一个实施例中，聚醚改性的硅氧烷A对应于式II，其中n是1至25的整数。
当聚醚改性的硅氧烷A对应于式I时，聚醚改性的硅氧烷A的基团R1和/或R3优选为甲基。
最优选地，聚醚改性的硅氧烷A具有下式...
在本发明的另一个实施例中，硅氧烷A和硅氧烷B具有相同的通式，优选通式
在优选的实施例中，固体改良剂还包含溶剂，特别是水。固体改良剂还可包含聚醚改性的硅氧烷A和阳离子改性的硅氧烷B在溶剂中的乳液以及乳化剂，优选水。优选地，这种乳液包含20至70vol％的所述硅氧烷组分A和B，优选50vol％。更优选地，土壤改良剂由聚醚改性的硅氧烷A和阳离子改性的硅氧烷B在溶剂中的乳液组成，优选在水中的乳液组成。
上述乳液包含乳化剂。可以采用任何适于在溶剂中产生硅氧烷乳液，优选水。以下列表是示例性的，并不意味着限制本发明的范围。
合适的非离子乳化剂包括烷基聚乙二醇醚，优选具有4至40个环氧乙烷单元和/或具有8至20个碳原子的烷基的那些，烷基芳基聚乙二醇醚，优选在烷基中具有4至40个环氧乙烷单元和/或具有8至20个碳原子的那些，环氧乙烷/环氧丙烷嵌段共聚物，优选具有4至40个环氧乙烷/环氧丙烷单元的那些，含有6-24个碳原子的饱和和不饱和脂肪酸，天然产物及其衍生物，如卵磷脂，羊毛脂，皂苷和纤维素，纤维素烷基醚和具有不超过4个碳原子的烷基的羧烷基纤维素，包含极性基团的线性聚二有机硅氧烷，优选聚醚基团和具有8-24个碳原子的饱和和不饱和烷氧基化脂肪胺。
合适的阳离子乳化剂包括具有8-24个碳原子的伯，仲和叔脂肪胺的盐，优选与乙酸，盐酸和磷酸的盐，季烷基苄基铵盐，优选具有6-24个碳原子烷基作为卤化物的那些，磷酸盐，硫酸盐和乙酸盐，烷基吡啶鎓，烷基咪唑鎓盐和烷氧基吲哚鎓盐，可选地具有不超过18个碳原子的烷基链作为卤化物，硫酸盐，磷酸盐和乙酸盐。
其它合适的乳化剂包括脂肪酸聚乙二醇醚，聚乙氧基脂肪酸甘油酯和脱水山梨糖醇酯，烷基多糖苷，脂肪酸烷氧基酰胺，烷基醚羧酸，烷芳基醚羧酸，乙氧基化季铵盐，氧化胺，甜菜碱，磺基甜菜碱和磺基琥珀酸盐。
优选地，本发明的土壤-改良剂中阳离子改性的硅氧烷组分B与聚醚改性的硅氧烷组分A的摩尔比小于0.5，更优选小于0.125，最优选小于0.08。
在本发明的另一个方面，该问题的解决是通过一种处理土壤，特别是农田的方法。在本发明方法中，将阳离子改性硅氧烷应用于土壤。优选地，将上述阳离子改性硅氧烷B施用于土壤。更优选地，所述阳离子改性硅氧烷B以乳液的形式施用于土壤。最优选地，用所述阳离子改性硅氧烷B在水中的乳液处理土壤。
通过用阳离子改性硅氧烷处理土壤，由于其离子交换能力，土壤的碱度令人惊讶地降低。这种效果特别有利于处理用作农田的碱化土壤。
优选地，用上述阳离子改性硅氧烷B和上述聚醚改性硅氧烷A处理土壤。所述硅氧烷组分A和B可同时或连续施用于土壤。
所述聚醚改性的硅氧烷A的额外应用令人惊讶地增加了水的流动性并改善了土壤的排水性。此外，所述聚醚改性的硅氧烷A的应用令人惊讶地改善了所述阳离子改性硅氧烷B向土壤中的输送。
可以首先用所述聚醚改性的硅氧烷A处理土壤，然后用所述阳离子改性的硅氧烷B处理土壤。或者，也可以首先用所述阳离子改性的硅氧烷B处理土壤，然后用所述的聚醚改性硅氧烷A处理土壤。
在一个优选的实施例中，用上述土壤改良剂处理土壤，所述土壤改良剂包含所述聚醚改性的硅氧烷A和所述阳离子改性的硅氧烷B，优选与溶剂，优选水组合，更优选在溶剂中以乳液的形式，最优选以乳液形式存在于水中。所述乳液还包含乳化剂。
在不限制本发明范围的情况下，可以用具有根据本发明第一方面的土壤改良剂的任何上述特征的土壤改良剂处理土壤。
优选地，用于处理土壤的活性硅氧烷组分的用量为，土壤用每公顷20至180千克，更优选每公顷50至160千克，最优选每公顷100至150千克，每150毫米深度估算的活性硅氧烷组分量或相对于待处理土壤的量，活性硅氧烷组分为50至200ppm。
在本发明的另一方面，通过在土壤特别是农田的处理中使用阳离子改性的硅氧烷，优选上述阳离子改性的硅氧烷B，解决了该问题。在另一个实施例中，根据本发明第一方面的土壤改良剂用于处理土壤，特别是农田。优选地，所述阳离子改性硅氧烷，优选所述阳离子改性硅氧烷B和/或所述土壤改良剂用于处理碱化土壤。
待处理的碱化土壤可以是碱化粘土，定义为含有超过5重量％钠的粘土。然而，用所述阳离子改性硅氧烷和/或所述土壤改良剂处理土壤，特别是农田，不限于含有超过5％(重量)钠的碱化土壤，优选碱性粘土。可以根据本发明处理任何含钠的土壤。
在本发明的另一方面，阳离子改性硅氧烷，优选所述阳离子改性硅氧烷B和/或所述土壤改良剂通常用于降低土壤，优选粘土，更优选农田的钠含量。所述硅氧烷和/或所述土壤改良剂可用于降低碱化土壤的钠含量，所述土壤是含有超过5重量％钠的土壤。所述硅氧烷和/或所述土壤改良剂也可用于降低含有小于5重量％钠的土壤的钠含量。较低的起始浓度可以更有效地改善土壤结构。
上述本发明的优选实施例是示例性的，并不意味着限制本发明的范围。
实施例1
该实施例的目的是确定，使用本发明的土壤改良剂进行预种植处理的来自澳大利亚维多利亚州威瑞比南部的碱化土壤与未经处理和石膏改良的土壤相比，在商业西兰花作物中，阳离子浓度，盐度，pH和水渗透性的变化的相关性。西兰花的根深达约20厘米。
该试验设置为三个大型地块，每个地块包括横跨整个宽度的5个海湾。每个海湾的宽度为12米。每个海湾都由固定式洒水喷头灌溉，这些洒水喷头位于每个海湾边缘的9米处。
土壤处理如下：
·本发明的土壤改良剂@16g/m2(160kg/ha)的活性成分
·石膏@2000千克/公顷
·未处理
在试验现场还进行了粪便土壤改良处理，本研究未对其进行监测。在2016年10月初种植作物之前施用所有处理。本发明的土壤改良剂分两个阶段施用，最后一次施用于10月5日。本发明的土壤改良剂的施用率仅为试验中石膏施用率的十分之一，并且本发明的土壤改良剂通过灌溉施肥系统而非机械吊具，这一事实具有相当大的意义。
本发明的土壤改良剂由25wt％的硅氧烷A和25wt％的硅氧烷B在水中的乳液组成，相当于硅氧烷A与硅氧烷B的摩尔比为8：1。本发明的土壤改良剂通过以下协议施用：
第1阶段-首次耕作后的产品应用(2016年9月20日)
1.为确保产品到达目标区域，必须将表土弄湿。如果没有最近的降雨事件，每个喷头1200升/小时灌溉30分钟。
2.然后将本发明的土壤改良剂注入施肥管线-0.5km管道，主管6英寸，需要约15分钟才能到达试验场地。加料速率约为6L/min(160kg本发明的土壤改良剂)30分钟。
3.然后用水灌溉仅30分钟。
第2阶段-第二批产品的应用-160公斤(2016年10月5日)
在每个地块的中间3个隔间内的20个位置处使用土壤取芯器取来自顶部5至20cm的每个500g的土壤样品。每个样品沿两个对角线横切取样，并装袋并标记用于化学分析。使用GPS确定每个样本位置的坐标并记录。省略顶部5厘米的原因是为了避免由于肥料颗粒在表面上扩散而导致的异常。第一批样品于2016年10月7日(处理和石膏)和2016年10月12日(未经处理)提取。在采样时，作物仅在最近播种，苗高约10厘米。2016年12月15日在收获前提取第二批样品。
分析样品的碱度(图1)和分散度(图2)。平均结果显示石膏钠百分比增加0.56％，而对照和处理区域分别显示减少0.12和0.39。该结果表明，石膏有助于释放土壤中存在的钠，但不能将其冲洗掉。另一方面，用本发明的土壤改良剂处理已经赋予钠离子可动性，同时产生毛细管以通过土壤冲洗出来。使用本发明土壤改良剂将钠从土壤中冲洗掉比对照有效3倍，比石膏有效8倍。在这种环境中，石膏是一种效率低下的处理方法，并且在改善土壤结构方面存在延迟。
使用配备Decagon GS3传感器的
数据记录仪，在每个土壤中持续监测30,60和80cm深度的含水量和电导率的土壤参数。
系统通过互联网提供对每个数据记录器的远程访问。数据可以轻松下载为MS Excel文件，也可以在线图形查看。收集的数据如下图3至10所示。
图3显示了处理过的(石膏和本发明的土壤-改良剂)和未处理的土壤在30cm深度的体积含水量(VWC)数据的比较。
图4显示了处理过的(石膏和本发明的土壤-改良剂)和未处理的土壤在60cm深度的体积含水量(VWC)数据的比较。
图5显示了处理过的(石膏和本发明的土壤-改良剂)和未处理的土壤在80cm深度的体积含水量(VWC)数据的比较。
图6显示了处理过的(石膏和本发明的土壤-改良剂)和未处理的土壤在30cm深度的土壤水分数据的电导率(EC)的比较。
图7显示了处理过的(石膏和本发明的土壤-改良剂)和未处理的土壤在60cm深度的土壤水分数据的电导率(EC)的比较。
图8显示了处理过的(石膏和本发明的土壤-改良剂)和未处理的土壤在80cm深度的土壤水分数据的电导率(EC)的比较。
图9显示了各种深度和处理的平均体积水含量的比较。
图10显示了各种深度和处理的平均电导率的比较。
从体积含水量的角度来看，观察到在60cm和80cm的水平下，用本发明的土壤改良剂处理通过产生毛细管增加了土壤中的水量，允许更多的水渗透到更低水平。另一方面，石膏的应用尚未获得改善土壤结构的益处，并且由于其机理的延迟，在每个深度处显示出显着较低的水含量水平。电导率描述了盐度水平相对于其他因素的变化，例如养分可用性，盐度，含水量和土壤质地。由此可知，较低的电导率水平表示对照和石膏试验区域的可溶性盐的量有限，而用本发明的土壤改良剂处理显示出导电率的显著增加。这与保水数据高度相关。
实施例2
实验室试验表明，在短时间内，用实施例1采用的本发明的土壤改良剂处理来自澳大利亚威瑞比南部的碱化土壤降低了其碱度。在台式试验中使用的土壤的分析结果表明，在试验结束时，未处理土壤中的钠浓度显着高于用本发明土壤改良剂处理的土壤中的钠浓度。在该试验中发现的阳离子浓度的关键差异总结在下表1中。
表1.使用本发明的土壤改良剂处理并和未经处理的来自澳大利亚维多利亚州威瑞比南部的碱化土壤的台式试验的关键结果。
| 阳离子 | 处理的 | 未处理的 | 改变[％] |
| 钙浓度[mol/kg] | 14 | 13 | - |
| 钠浓度[mol/kg] | 0.64 | 1.2 | -53 |
| 钠浓度[阳离子％] | 3.4 | 6.8 | -50 |
注意，处理和未处理土壤之间的钙浓度没有明显差异，而钠的浓度及其总阳离子的百分比减半。
Claims (15)
1.包含硅氧烷组分的土壤改良剂，所述硅氧烷组分选自具有通式I或通式II的硅氧烷组分，其中通式I由下式表示：
其中，
n是0到200之间的整数，
m是0到50之间的整数，
o是0到25之间的整数，
m+o是1到75的整数，
x是1到12的整数，
y是0到25之间的整数，
z是2到6的整数，
R1表示具有1-3个碳原子的脂族基团或苯基，
R2表示具有1至30个碳原子的脂族基团或苯基，
R3表示氢或具有1-4个碳原子的烷基，
R4表示具有10-18个碳原子的脂族基团
其中A-是衍生自常规生理学上可耐受的酸HA的有机或无机阴离子,
通式II由下式表示
其中，
m是5到200的整数，
n是0到25之间的整数，
k是0到25之间的整数，
R1表示具有1-3个碳原子的脂族基团或苯基，
R2表示具有9至30个碳原子的脂族基团和/或通式(CH2)3O-(C2H4O)x-(C3H6O)yQ的聚醚基团，
其中x和y是0到50的整数，具有相同或不同的值，
和Q是氢或具有1-4个碳原子的烷基，
R3表示环氧基或基团MZ，
E表示基团MZ，R3或R2，
其中每个分子存在至少一个基团MZ，其中所述环氧基团选自包括，特别是由下列环氧基团组成，
其中M选自包括，特别是由下列分子式组成，
其中Z选自包括，特别是由下列分子式组成，
其中Z基团的季氮原子与M基团中与相同基团M的C-OH基团相邻的碳原子相键合，
其中R4，R5，R6可以相同或不同，并且选自氢，具有1至22个碳原子的烷基，具有1至22个碳原子的亚烷基，其中烷基和亚烷基，可以包含羟基，
其中R8和R9可以相同或不同，并且选自R4，R5，R6和被氟，氯或溴取代的具有1-10个碳原子的烷基，特别是由R8和R9组成的组，
其中R10表示-O-或-NR11-，
其中R11表示氢，具有1-4个碳原子的烷基或具有1-4个碳原子的羟烷基，
其中o是1至4的整数，p是2至6的整数，
其中A-是衍生自常规生理学上可耐受的酸HA的有机或无机阴离子，
其特征在于硅氧烷组分包含至少一种聚醚改性的硅氧烷A和至少一种阳离子改性的硅氧烷B，其中聚醚改性的硅氧烷A和阳离子改性的硅氧烷B可以相同或不同。
2.根据权利要求1所述的土壤改良剂，其特征在于，所述聚醚改性的硅氧烷A对应于式I，其中m为1至50的整数。
3.根据权利要求1和2中任一项或两项的土壤改良剂，其特征在于，聚醚改性的硅氧烷A对应于式II，其中n是1至25的整数。
4.根据权利要求1-3中一项或多项的土壤改良剂，其特征在于，阳离子改性的硅氧烷B对应于式I，其中o是1至25的整数。
5.根据权利要求1-4中一项或多项的土壤改良剂，其特征在于，阳离子改性的硅氧烷B对应于式II。
6.根据权利要求1至5中一项或多项所述的土壤改良剂，其特征在于，所述土壤改良剂包含溶剂，特别是水。
7.根据权利要求1至6中一项或多项的土壤改良剂，其特征在于，所述土壤改良剂包含乳液，优选包含30vol％的硅氧烷组分A和B的乳液，乳化剂和水。
8.根据权利要求1至7中一项或多项的土壤改良剂，其特征在于，所述土壤改良剂包含0.5至1vol％的硅氧烷组分A和B。
9.根据权利要求1-8中一项或多项的土壤改良剂，其特征在于，阳离子改性硅氧烷组分B与聚醚改性硅氧烷组分A的摩尔比为0.5或更小，特别是0.125。
10.用于处理土壤，特别是农田的方法，其特征在于，土壤用阳离子改性的硅氧烷处理，优选如权利要求1至5中一项或多项所定义的阳离子改性的硅氧烷B，更优选阳离子改性的硅氧烷B的水乳液。
11.根据权利要求10的处理土壤，特别是农田的方法，其特征在于，用如权利要求1至5中一项或多项所定义的硅氧烷组分A和B连续或同时处理土壤。
12.根据权利要求11所述的处理土壤，特别是农田的方法，其特征在于，用权利要求1至9中一项或多项所述的土壤改良剂处理土壤。
13.根据权利要求10至12中一项或多项所述的处理土壤，特别是农田的方法，其特征在于，对于活性硅氧烷组分的每150mm深度估计，土壤用每公顷20至180kg的量处理(A和/或B)或相对于待处理土壤的量为50至200ppm。
14.阳离子改性硅氧烷，优选如权利要求1至4中一项或多项所定义的阳离子改性硅氧烷B，和/或如权利要求1至9中一项或多项所定义的土壤改良剂在处理土壤，特别是农田中的用途。
15.根据权利要求14的用途，其特征在于，土壤是碱化土壤。
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