CN111073659A - 黏重盐碱地用碳基土壤改良剂 - Google Patents

Abstract

一种黏重盐碱地用碳基土壤改良剂，涉及土壤调理剂技术领域，包括以下原料及原料的重量百分比:生物质炭45％～60％、木醋液5％～10％、腐殖酸10％～15％、磷石膏5％～10％、糠醛渣10％～15％、硫酸铝5％～10％。本发明利用生物炭的多孔结构特性，提高土壤保水保肥能力；添加生物质炭颗粒，可提高土壤碳库，增加土壤孔隙，改善土壤粘重结构，提升土壤微生物环境；木醋液有效杀灭土壤病原菌，防治土传病害；富含可溶性有机碳及有机酸，可刺激作物生长，调节土壤pH，活化中微量元素，改良土壤，提升土壤肥力水平；生化腐殖酸可改善土壤结构，改良培肥土壤，刺激作物生长；糠醛渣可有效降低土壤pH。采用本发明实现了黏重盐碱地的作物的保苗和优质高产。

Description

黏重盐碱地用碳基土壤改良剂

技术领域：

本发明涉及土壤调理剂技术领域，特别涉及一种黏重盐碱地用碳基土壤改良剂。

背景技术：

盐碱地是各种盐土和碱土以及不同程度盐化和碱化土壤的总称。土壤盐碱化问题是目前全球最严重的环境问题之一，在人口不断增长、耕地逐渐减少的情况下，改良利用盐碱地对于我国尤其是内陆干旱农业灌区农业农村经济持续健康发展、国土治理、生态环境保护等具有重要意义。宁夏自古因黄河灌溉而兴旺，素有“塞上江南”的美誉，然而，本地引黄灌区部分区域盐渍化程度重、含盐量高，且中低产田面积大，严重制约了农业发展。近年来，宁夏通过工程、农艺等措施，持续对盐碱地实施改良，目前治理效果已经显现，但局部龟裂碱土重度盐碱荒地的治理与利用仍然是个难题。

龟裂碱土重度盐碱荒地主要分布在宁夏银北部分地区，该地土壤碱化度高，土壤ESP(交换性钠百分率)在15-60之间、局部地区甚至高达90，pH在9-10之间，土壤质地黏重，结构差，土壤湿时吸水膨胀，泥泞不易透水，干时收缩板结。该类盐碱地的改良利用是一个长期的、艰巨的生态工程，如何改善粘重土壤结构、减少土壤有害盐分、降低土壤碱害、保持适宜土壤水分、改善作物生长发育所需的土壤环境是该类盐碱地改良利用的关键所在，而针对此类问题针对性研发土壤改良剂无疑具有重要的实际意义。

发明内容：

有鉴于此，有必要提供一种黏重盐碱地用碳基土壤改良剂。

一种黏重盐碱地用碳基土壤改良剂，包括以下原料及原料的重量百分比:生物质碳45％～60％、木醋液5％～10％、腐殖酸10％～15％、磷石膏5％～10％、糠醛渣10％～15％、硫酸铝5％～10％。

优选的，黏重盐碱地用碳基土壤改良剂，包括以下较佳的原料重量百分比:生物质碳50％、木醋液7％、腐殖酸12％、磷石膏8％、糠醛渣13％、硫酸铝10％。

优选的，黏重盐碱地用碳基土壤改良剂通过以下步骤获得：

配料，将生物质碳45％～60％、磷石膏5％～10％、糠醛渣10％～15％和硫酸铝5％～10％混合，得到混合料；

造粒，将混合料加入造粒机内进行造粒，造粒过程中向造粒机内分别加入木醋液5％～10％和腐殖酸10％～15％，造粒形成混料颗粒，将混料颗粒进行烘干，使得水分的重量百分比含量小于等于20％，混干后得到黏重盐碱地用碳基土壤改良剂成品颗粒。

本发明是以秸秆低温裂解固体生物质碳、液体木醋液为主体，合理搭配生化腐殖酸、磷石膏、糠醛渣和硫酸铝制成的一种粘土型盐碱土适用的土壤改良剂。核心是通过土壤团聚体结构改善，促进洗盐排盐，缓解盐分胁迫；通过酸性调节，活化钙离子，代换钠离子，消除碱害；通过营养元素活化与保水保肥，提升土壤肥力水平；通过有机物限量添加，杀灭土壤病原菌，保持健康土壤特性；通过土壤结构改善、肥力提升、盐碱消除、病原菌抑制五步，改良粘重盐碱土，实现作物的保苗和优质高产。

本发明具有以下优点：

1、利用生物碳的多孔结构特性，提高土壤保水保肥能力；添加生物质碳颗粒，可提高土壤碳库，增加土壤孔隙，改善土壤粘重结构，提升土壤微生物环境；

2、木醋液富含醛类、酮类等有机物质，可有效杀灭土壤病原菌，防治土传病害；富含可溶性有机碳及有机酸，可刺激作物生长，调节土壤pH，活化中微量元素，改良土壤，提升土壤肥力水平；

3、生化腐殖酸可改善土壤结构，改良培肥土壤，刺激作物生长；糠醛渣可有效降低土壤pH；腐殖酸、糠醛渣和磷石膏结合，可有效降低土壤pH，活化钙离子，进而代换出钠离子，消除碱害；

4、硫酸铝可分散黏土土壤颗粒，改善土壤团聚体结构，破解黏土不透水结构，改良土壤，推进洗盐，降低盐害。

具体实施方式：

本发明可以进行各种变形且可以有各种实施例，但是，本发明并不限定于特定实施方式，还应包含属于本发明的思想以及技术范围内的所有变更、均等物乃至替代物。在详细说明本发明的过程中，若认为与公知技术有关的具体说明有碍于对本发明的理解，则将省略其详细说明。

本申请中所使用的术语只是为了说明特定的实施例，而非限定本发明。在语境中没有明确表示的情况下，单数的记载包含复数的含义。在本申请中，“包括”或“具有”等术语表示存在说明书中所记载的特征、数字、步骤、动作、结构要素、部件或它们的组合，而非预先排除一个或一个以上的其他特征、数字、步骤、动作、结构要素、部件或它们的组合的存在或附加可能性。

本发明提供了以下黏重盐碱地用碳基土壤改良剂的制备实施例：

实施例一，黏重盐碱地用碳基土壤改良剂由生物质碳450克、木醋液5克、腐殖酸10克、磷石膏5克、糠醛渣10克、硫酸铝5克组成。

实施例二，黏重盐碱地用碳基土壤改良剂由生物质碳60克、木醋液10克、腐殖酸15克、磷石膏10克、糠醛渣15克和硫酸铝10 克组成。

实施例三，黏重盐碱地用碳基土壤改良剂由生物质碳50克、木醋液7克、腐殖酸12克、磷石膏8克、糠醛渣13克和硫酸铝10克组成。

将上述三种实施例中的生物质碳、磷石膏、糠醛渣、硫酸铝先进行混合，混合后形成混合料，将混合料加入造粒机内进行造粒，造粒过程中向造粒机内分别加入木醋液和腐殖酸，造粒形成混料颗粒，将混料颗粒进行烘干，使得水分的重量百分比含量小于等于20％，混干后得到黏重盐碱地用碳基土壤改良剂成品颗粒。

上述三种实施例提供的黏重盐碱地用碳基土壤改良剂具有以下优点：

1.利用生物碳颗粒碳库补充特性和硫酸铝分散特性，改善土壤团聚体结构，破解黏土不透水结构，改良土壤，推进洗盐，降低盐害。

2、通过腐殖酸、糠醛渣和磷石膏结合，可有效降低土壤pH，活化钙离子，进而代换出钠离子，消除碱害。

3、利用生物碳的多孔结构特性和腐殖酸缓冲性，提高土壤保水保肥能力，保持适宜土壤水分，防治过频灌水导致盐分表聚烧苗；

4、通过木醋液、腐殖酸和生物碳高效组合，活化土壤养分、培肥地力、刺激作物生长。

5、综合土壤盐分淋洗、碱离子代换、土壤结构改善、水肥保蓄与土壤肥力提升，实现黏重盐碱地高效治理。

所以上述黏重盐碱地用碳基土壤改良剂很好的实现了土壤物理改良、化学降碱、生物活化的结合，特别适用于黏重盐碱地的土壤改良。

田间应用效果：

1、研究方法：以油葵为供试作物，统一黄河水灌溉条件下，设置以下3个处理：(1)常规施肥模式，农户习惯施肥(N-P₂P₅-K₂O ＝20-17-6)；(2)产业部门主推盐碱地改良培肥模式，优化施肥 (N-P₂P₅-K₂O＝20-17-6)+有机肥(3t/hm²)+磷石膏(15t/hm²)；(3) 盐碱地改良剂模式，优化施肥(N-P₂P₅-K₂O＝20-17-6)+盐碱地改良剂(4.5t/hm²)；研究不同技术模式条件下盐碱地改良和生产力提升效果以及对作物生长发育和产量的影响。土壤基础理化性质如表1所示。

2、结果与分析

(1)不同处理对油葵田土壤理化性质的影响

表1不同处理对油葵地土壤理化性质的影响(0-30cm)

由表1可知，同比农户施肥模式，施用盐碱地改良剂显著降低了土壤容重，降幅14.74％；显著保蓄了土壤氮素养分、活化了磷素养分，增幅分别为19.09、38.17％；对土壤有机质和速效钾的促进作用暂不明显。同比当前主推模式，施用盐碱地改良剂显著降低了土壤容重，降幅8.27％；显著提升土壤有机质9.78％、有效磷24.76％。整体上，施用盐碱地改良剂具有改善土壤结构，保蓄土壤养分，提升土壤地力的作用。

(2)不同处理对油葵生长发育和产量的影响

表2不同处理油葵生长指标和产量指标

由表2可知，同比农户施肥模式和主推模式，施用改良剂处理分别显著提高油葵出苗率35.55％、18.97％；油葵株高显著增加27.54cm 和24.95cm，增幅18.82％、17.05％。同比农户施肥模式，施用改良剂显著增加油葵盘直径、盘粒重和产量较农户模式增加了0.49cm、6.9g 和11.51％；施用改良剂后，油葵盘直径、盘粒重和产量增加了0.9cm、 18.8g和32.73％。总体表明，施用改良剂对油葵保苗、生长发育及产量具有显著的促进作用。

(3)不同处理对油葵种植效益的影响

表3不同处理油葵生长指标和产量指标

由表3可知，与农户模式相比，盐碱地油葵施用土壤改良剂，耕层土壤全盐下降了20.83％，pH下降了0.52个单位，产量提高了 63.04％，收益增加132元/亩，节水50％，增产增收效益显著。

如此，采用本发明能够很好的提高土壤保水保肥能力，改良土壤，提升土壤肥力水平；可有效降低土壤pH，活化钙离子，进而代换出钠离子，消除碱害。

Claims (3)

1.一种黏重盐碱地用碳基土壤改良剂，其特征在于：黏重盐碱地用碳基土壤改良剂包括以下原料及原料的重量百分比:生物质碳45％～60％、木醋液5％～10％、腐殖酸10％～15％、磷石膏5％～10％、糠醛渣10％～15％、硫酸铝5％～10％。

2.如权利要求1所述的黏重盐碱地用碳基土壤改良剂，其特征在于：黏重盐碱地用碳基土壤改良剂，包括以下较佳的原料重量百分比:生物质碳50％、木醋液7％、腐殖酸12％、磷石膏8％、糠醛渣13％、硫酸铝10％。

3.如权利要求1所述的黏重盐碱地用碳基土壤改良剂，其特征在于：黏重盐碱地用碳基土壤改良剂通过以下步骤获得：

配料，将生物质碳45％～60％、磷石膏5％～10％、糠醛渣10％～15％和硫酸铝5％～10％混合，得到混合料；

造粒，将混合料加入造粒机内进行造粒，造粒过程中向造粒机内分别加入木醋液5％～10％和腐殖酸10％～15％，造粒形成混料颗粒，将混料颗粒进行烘干，使得水分的重量百分比含量小于等于20％，混干后得到黏重盐碱地用碳基土壤改良剂成品颗粒。