CN111205873B - 一种盐碱地改良剂及其在种植棉花用盐碱地改良中的应用 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种盐碱地改良剂，以重量份计，包括下列原料：稻壳炭15‑30，醋糟粉20‑40，凹凸棒土3‑10，黄腐酸5‑10，过磷酸钙5‑10，微生物菌剂0.1‑4。该改良剂能够显著改善盐碱地的理化性质，降低土壤的pH值和全盐量，提高土壤有机质含量，增加土壤团粒结构，增强透气性和保水保肥能力，并且尤其适用于盐碱地的棉花种植，能够大幅提升棉花产量和品质。

Description

一种盐碱地改良剂及其在种植棉花用盐碱地改良中的应用
技术领域
本发明属于土壤改良技术领域，具体涉及一种盐碱地改良剂及其应用，该改良剂特别适用于种植棉花用盐碱地的改良。
背景技术
随着我国人口总量的不断增长，人均耕地面积逐年下降，而且过度施肥等不当措施导致土壤盐碱化现象愈发严重，盐碱地面积逐年上升。为了改善土壤品质和提升亩产量，生物改良、物理改良、化学改良、组合改良等技术手段陆续被用于改良盐碱地，其中化学改良法因成本低、见效快、配方灵活可调等优点而被广泛应用。
经过近几十年的研究，适用于盐碱地改良的原料种类已逐渐被本领域技术人员所了解。然而实践应用表明，源于不同地域土壤环境的差异性，同一种盐碱地改良剂在不同地域和/或作物环境中的表现可能差别很大。因此，现阶段针对盐碱地改良剂的研究逐渐深入和细化，根据应用环境，“因地制宜”设计高效的改良剂配方有望成为本领域的技术发展趋势。
发明内容
针对现有技术的不足和技术发展需求，本发明的目的首先在于提供一种盐碱地改良剂。该改良剂能够显著改善盐碱地的理化性质，降低土壤的pH值和全盐量，提高土壤有机质含量，增加土壤团粒结构，增强透气性和保水保肥能力，并且特别地，该改良剂尤其适用于盐碱地的棉花种植，能够大幅提升棉花产量和品质。
为实现上述目的，本发明提供的盐碱地改良剂，以重量份计，包括下列原料：
稻壳炭 15-30，醋糟粉 20-40，凹凸棒土 3-10，黄腐酸 5-10，过磷酸钙 5-10，微生物菌剂 0.1-4 。
本发明的盐碱地改良剂中，稻壳炭属于生物炭的一种，是由稻壳加热至其着火点温度以下，使其不充分燃烧而形成的木炭化物质。生物炭在酸性土壤和盐碱土改良领域已有诸多报道，但申请人在研究中发现，就本发明而言，原料的选择和组配，特别是稻壳炭的使用具有特异性。相比于不使用或使用其它类别的生物炭，稻壳炭在与其它原料配合使用时能够表现出明显提升的改良效果。
醋糟（又名醋渣）是米、麦、高粱等酿醋后所余的残渣，是食醋生产中的主要副产物。经干燥、粉碎后，得到醋糟粉。
凹凸棒土是一种具有链层状结构的含水富镁铝硅酸盐粘土矿物，用于土壤改良中可增加土壤团粒结构和透气性，同时它的吸附性能对缓释有效成分和固化有害元素是有益的。本发明中，优选通过酸化法或热活化法预先对凹凸棒土进行改性，基于操作成本和便利性考虑，更优选使用热活化法中的煅烧法。示例性地，改性步骤包括：将凹凸棒土在300-400℃下煅烧0.5-2小时。通过高温改性，可有效去除吸附水和结构骨架中的结构水，提高材料的吸附性能。任选地，煅烧后可通过研磨、过筛以得到需要的粒度。
黄腐酸和过磷酸钙，相比于其它原料，能够快速降低土壤盐碱化程度和改善土壤结构、提高土壤肥力，同时还能够对其它组分起到增效功能。
微生物菌剂可有效提升土壤的有益微生物含量，与其它组分共同作用，改善土壤生态环境。优选地，所述微生物菌剂为EM菌。
本发明通过将稻壳炭、醋糟粉、凹凸棒土、黄腐酸、过磷酸钙、微生物菌剂组合，协同发挥作用，使得产物兼具速效和长效功能，对盐碱地改良和棉花增产效果显著。
优选地，本发明的盐碱地改良剂，以重量份计，各原料的用量如下：稻壳炭 18-25，醋糟粉 25-38，凹凸棒土 5-8，黄腐酸 5-10，过磷酸钙 6-8，微生物菌剂 0.2-1 。
任选地，本发明的盐碱地改良剂还可含有土壤改良剂领域的其它常规辅助成分，如N、P、K等大量元素肥、中量元素肥、微量元素肥等。本发明的盐碱地改良剂中，各原料均为现有技术中的已知物质，可通过商购获得或经由已知方法方便地制得。
本发明的盐碱地改良剂可通过常规方法制备而成。典型地，按配比称取原料后，混合均匀即可。任选地，在混匀之前可对凹凸棒土进行热活化改性处理。适宜地，从储存、运输、施用便利性等方面考虑，混匀后可经由造粒工艺对混合物进行加工处理。这些对本领域技术人员来说属于公知的常规技术。
本发明的盐碱地改良剂对盐碱地具有优异的改良效果。而根据应用实践中表现出来的特别突出的技术效果，本发明的另一个主要目的在于提供上述盐碱地改良剂在改良用于种植棉花的盐碱地中的应用。
作为优选技术方案，应用时，将盐碱地土壤翻耕20-30cm，以100-500kg/亩的量均匀撒施本发明的盐碱地改良剂，然后与翻耕土壤混合均匀即可。更为适宜地，在棉花种植前3-10天内进行改良处理。
相比于现有技术，本发明的有益效果在于：通过原料选配，本发明的盐碱地改良剂中各原料发挥协同功效，能够显著改善土壤性状，降低土壤的pH值和全盐量，提高土壤肥力，大幅提升棉花产量和品质；相比于现有大多数同类产品，本发明的盐碱地改良剂使用的原料种类少且容易获得，产品制备方法简单，用量少，成本低。
附图说明
图1为待改良处理的盐碱地实景图；
图2为施用实施例1的盐碱地改良剂进行改良处理后，棉花生长情况的实景图。
具体实施方式
以下结合具体实施例对本发明做进一步详细说明，但不应将其理解为对本发明保护范围的限制。
盐碱地改良剂的制备
实施例1
1、原料
稻壳炭 20 kg，醋糟粉 32 kg，凹凸棒土 8 kg，黄腐酸 7 kg，过磷酸钙 7 kg，EM菌 0.5 kg 。
2、盐碱地改良剂1#
将凹凸棒土在400℃煅烧1小时，冷却至室温后，研磨，过100目筛，得到改性凹凸棒土；
将稻壳炭、醋糟粉、黄腐酸、过磷酸钙、EM菌与改性凹凸棒土混合，充分搅拌均匀，然后经研磨、过100目筛，得到盐碱地改良剂1#。
实施例2
参照实施例1制备盐碱地改良剂2#，不同在于原料用量，具体为：稻壳炭 23 kg，醋糟粉 30 kg，凹凸棒土 6 kg，黄腐酸 9 kg，过磷酸钙 7 kg，EM菌 0.8 kg 。
对比例1
参照实施例1制备盐碱地改良剂C1，不同在于使用竹炭颗粒替代稻壳炭。
对比例2
参照实施例1制备盐碱地改良剂C2，不同在于使用小麦秸秆生物炭颗粒替代稻壳炭。
对比例3
参照实施例1制备盐碱地改良剂C3，不同在于所用原料中省去稻壳炭，同时增加相同用量的改性凹凸棒土。
盐碱地改良剂的应用
为证实本发明盐碱地改良剂的应用效果，以上述盐碱地改良剂1#、2#、和C1-C3为对象，进行盐碱地改良试验。
1、供试地块
试验用地为新疆石河子市农八师133团某农用地块，属于重度盐碱地。其中，全盐量9.8g/kg，pH值为11.4。
图1为待改良的供试盐碱地实景图。可以看到，由于长期且高度的盐渍化，土壤表面自然形成了一层白色的盐层，作物很难在土壤上生长。
2、改良方法及结果
将盐碱地土壤翻耕约25cm，以350kg/亩的量均匀撒施盐碱地改良剂，然后与翻耕土壤混合均匀。保持5天后，检测土壤指标。
结果如表1中所示。
表1
改良剂 1# 2# C1 C2 C3
全盐量（g/kg） 1.06 1.23 3.77 3.13 4.84
pH值 7.87 8.03 8.93 8.75 9.21
如表1所示，实施例1-2和对比例1-3的盐碱地改良剂均能发挥改良功效。但是相比而言，本发明的盐碱地改良剂1#和2#降低土壤全盐量和pH值的效果明显更佳。特别是与C1和C2的对比表明，稻壳炭在与其它原料组合使用时，取得的效果出乎意料，其显著优于其它生物炭。
3、进一步试验
在改良后的土壤上，选用品种为新陆早26号的棉花为供试作物，以常规方式进行种植和田间管理。
图2为在施用实施例1的盐碱地改良剂1#进行改良处理的土壤上，棉花种植后第76天的生长情况实景图，显示棉花整体长势良好。最终，该改良土壤中籽棉亩产量达到413kg。而与之相比，在未经任何改良处理的土壤中，平行试验得到的籽棉产量可忽略不计，近乎绝收。
使用盐碱地改良剂2#和C1-C3分别进行平行试验，产量如表2中所示。
表2
改良剂 1# 2# C1 C2 C3
籽棉亩产量（kg） 413 371 191 224 137
表2的试验结果显示，通过原料选配，本发明的盐碱地改良剂能够大幅提升棉花产量和品质，效果远远好于对比例的改良剂C1-C3。

Claims (7)

1.一种盐碱地改良剂在改良用于种植棉花的盐碱地中的应用，所述盐碱地改良剂以重量份计，包括下列原料：
稻壳炭15-30，醋糟粉20-40，凹凸棒土3-10，黄腐酸5-10，过磷酸钙5-10，EM菌0.1-4；
所述盐碱地改良剂的制备方法包括：按配比称取原料后，混合均匀；在混匀之前通过热活化法预先对凹凸棒土进行改性处理。
2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于：所述热活化法是煅烧法。
3.根据权利要求2所述的应用，其特征在于：将凹凸棒土在300-400℃下煅烧0.5-2小时。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的应用，其特征在于，以重量份计，各原料的用量如下：
稻壳炭18-25，醋糟粉25-38，凹凸棒土5-8，黄腐酸5-10，过磷酸钙6-8，EM菌0.2-1。
5.根据权利要求1所述的应用，其特征在于：混匀后经由造粒工艺对混合物进行加工处理。
6.根据权利要求1所述的应用，其特征在于：将盐碱地土壤翻耕20-30cm，以100-500kg/亩的量均匀撒施所述盐碱地改良剂，然后与翻耕土壤混合均匀。
7.根据权利要求1或6所述的应用，其特征在于：在棉花种植前3-10天内进行改良处理。
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