CN115785969A - 一种用于改良滨海盐碱化土壤的土壤调理剂 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于改良滨海盐碱化土壤的土壤调理剂，具体涉及土壤调理剂领域。所述土壤调理剂包括生物腐植酸、生物炭、脱硫石膏、木质素磺酸钙和聚丙烯酰胺。本发明可以降低滨海盐碱土的pH，降低盐碱土的碱度，降低盐碱土的钠吸附比(SAR)，调节土壤盐离子组分，降低滨海盐碱土的钠质化程度，可有效提升滨海盐碱化土壤有机质含量，改善土壤结构，提升盐碱化土壤质量，有助于植株生长，有利于提升作物品质。

Description

一种用于改良滨海盐碱化土壤的土壤调理剂

技术领域

本发明涉及土壤调理剂领域，具体涉及一种用于改良滨海盐碱化土壤的土壤调理剂。

背景技术

滨海盐碱土壤有机质含量低，盐分长期积累下，造成滨海地区土壤结构粘滞，通气性差，养分释放慢，表层土壤会出现硬化、板结等现象。为保护土壤资源，改善生态环境和发展区域经济，实现可持续发展。因此，研究用于滨海盐碱化土壤的土壤调理剂对于滨海盐碱地区域的绿化、改良和利用具有非常重要的意义。

当前，有关于滨海盐碱化土壤改良的研究较多，包括多种材料复合的调理剂如木醋、生物炭、硫酸钙、植物腐熟材料、腐植酸等，亦有围绕灌溉排盐的工程改良措施等，改良的方式方法很多，但是缺乏专门应用于滨海盐碱化土壤的土壤调理剂，对滨海盐碱化土壤的改良，须结合当地土壤情况，研发功能性、高效性、环保性、经济性的土壤调理剂。

发明内容

发明目的：本发明旨在提供一种有效降低盐碱土的碱度、钠吸附比，有效调节土壤盐离子组分的用于改良滨海盐碱化土壤的土壤调理剂。

技术方案：本发明的一种用于改良滨海盐碱化土壤的土壤调理剂，所述土壤调理剂包括生物腐植酸、生物炭、脱硫石膏、木质素磺酸钙和聚丙烯酰胺。

进一步的，所述生物腐植酸、生物炭、脱硫石膏、木质素磺酸钙和聚丙烯酰胺的比例为(8-10):(6-8):(30-40):(0.1-0.3):(0.5-1)。

进一步的，所述生物腐植酸中有机质含量≥75％，粉末状。

进一步的，所述土壤调理剂中生物腐植酸含量≥10％，且生物腐植酸为粉末状。

进一步的，所述生物腐植酸购自北京嘉博文生物科技有限公司。

进一步的，所述生物炭是酸性生物炭，pH＜6。

进一步的，所述脱硫石膏成分为二水硫酸钙，分析纯，粉末状。

进一步的，所述木质素磺酸钙购自南阳龙祥化工科技有限公司

进一步的，所述聚丙烯酰胺是由线性阴离子组成，纯度>99％，过60-80目的水溶性材料。

本发明中生物腐殖酸有机质含量超过75％，可以快速地向缺乏有机质的滨海盐碱化土壤提供有机质。在碱性土壤中，腐植酸的酸性功能团释放出来的H⁺与金属离子进行交换，H⁺与OH^-结合形成H₂O，使碱性降低。生物炭的多孔特性和低密性可增加土壤孔隙度，在一定程度上可改善土壤通气性能。其还可以降低土壤容重，提高土壤的持水能力和水稳性大团聚体的数量，降低土壤板结程度，提高土壤养分含量，降低土壤盐碱度。脱硫石膏溶解产生的Ca²⁺可与土壤中游离的Na⁺交换，减少土壤中的Na⁺，使土壤碱性降低。孙在金等对腐植酸改良滨海盐碱土的效应研究中表明：脱硫石膏与腐植酸配施处理能够显著降低土壤pH并降低了土壤钠吸附比，减少了单盐毒害和生理干旱，对植物生长有一定促进作用。木质素磺酸钙可以降低土壤表面张力，减少土壤斥水性，能够加快被金属阳离子置换的盐基离子的排出，降低碱性土壤的盐分含量，进而减低碱性土壤的pH阴离子，线性聚丙烯酰胺具有与土壤表面相同的负电荷，可以与土壤颗粒通过阳离子桥的形式相结合，增加土壤团粒结构，从而增强土壤保水性，改良土壤结构，减少土壤水分渗透和养分流失，提高水肥利用率。

有益效果：与现有技术相比，本发明具有如下显著优点：本发明可以降低滨海盐碱土的pH，降低盐碱土的碱度，降低盐碱土的钠吸附比(SAR)，调节土壤盐离子组分，降低滨海盐碱土的钠质化程度，可有效提升滨海盐碱化土壤有机质含量，改善土壤结构，提升盐碱化土壤质量，有助于植株生长，有利于提升作物品质。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。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。

实施例1一种用于改良滨海盐碱化土壤的土壤调理剂

所述土壤调理剂主要由生物腐植酸、酸化生物炭、脱硫石膏、木质素磺酸钙和聚丙烯酰胺的比例为10:8:40:0.3:1。

实施例2一种用于改良滨海盐碱化土壤的土壤调理剂

所述土壤调理剂主要由生物腐植酸、酸化生物炭、脱硫石膏、木质素磺酸钙和聚丙烯酰胺的比例为8:6:30:0.1:0.5。

实施例3一种用于改良滨海盐碱化土壤的土壤调理剂

所述土壤调理剂主要由生物腐植酸、酸化生物炭、脱硫石膏、木质素磺酸钙和聚丙烯酰胺的比例为9:7:35:0.2:0.7。

对比例1一种用于改良滨海盐碱化土壤的土壤调理剂

所述土壤调理剂主要由生物腐植酸、普通生物炭、脱硫石膏、木质素磺酸钙和聚丙烯酰胺的比例为10:8:40:0.3:1。

对比例2一种用于改良滨海盐碱化土壤的土壤调理剂

所述土壤调理剂主要由生物炭、脱硫石膏、木质素磺酸钙和聚丙烯酰胺的比例为8:40:0.3:1。

对比例3一种用于改良滨海盐碱化土壤的土壤调理剂

所述土壤调理剂主要由生物腐植酸、脱硫石膏、木质素磺酸钙和聚丙烯酰胺的比例为10:40:0.3:1。

实验例1

采用土柱避光淋溶模拟试验，淋溶柱为有机玻璃柱，在淋溶柱底部放置一块制有小孔的有机玻璃滤板，滤板上放置一层滤布，滤布上方垫洁净细石英砂。称取供试盐碱化土壤与实施例1的土壤调理剂混合均匀后，加入淋溶柱中，土层上部同样覆盖洁净粗石英砂，用留有小孔的保鲜膜封住淋溶柱顶部，以防止水分蒸发，最后向土柱加水，使土壤达到田间持水量70％。静置24h后，进行第一次淋溶，5d淋溶一次，共淋溶4次。

1.土壤调理剂对滨海盐碱化土壤物理性质的影响

本发明实施例1土壤调理剂对滨海盐碱化土壤物理结构的影响包括土壤容重，土壤团聚体，如表1所示。

表1土壤调理剂对滨海盐碱化土壤物理结构的影响

由表1可知，与原土相比，加入本发明实施例1-3的土壤调理剂的滨海盐碱化土壤的土壤容重降低了6.25％-8.59％，土壤团聚体(＞0.25mm)含量增加了26.77％-29.92％。说明本发明可有效降低土壤容重，提升土壤团聚体含量，提升滨海盐碱化土壤质量。与原土相比对比例1-3的土壤调理剂土壤调理剂的滨海盐碱化土壤的土壤容重降低了2.34％-5.46％，土壤团聚体(＞0.25mm)含量增加了22.04％-26.29％。说对比例可有效降低土壤容重，提升土壤团聚体含量，提升滨海盐碱化土壤质量，但是改良效果不如实施例。

2.土壤调理剂对滨海盐碱化土壤化学性质的影响

本发明对滨海盐碱化土壤化学性质的影响包括土壤pH、土壤钠吸附比(SAR)、土壤水溶性盐含量、土壤电导率(EC)，如表2所示。

表2土壤调理剂对滨海盐碱化土壤化学性质的影响

由表2可知，与原土相比，加入本发明实施例1-3的土壤调理剂的滨海盐碱化土壤的土壤pH降低了10.12％-11.42％，钠吸附比(SAR)降低了99.51％，虽然盐分含量和电导率(EC)有所增加，但是根据SAR降低的程度可知，土壤中的大部分钠离子被脱硫石膏中的钙离子所取代，减少了钠盐含量。说明本发明可以降低土壤pH，降低土壤钠吸附比(SAR)，调节滨海盐碱化土壤中水溶性盐的组分，降低滨海盐碱化土壤的钠质化程度。实施对比例1-3的土壤调理剂的滨海盐碱化土壤的土壤pH降低了5.53％-6.48％，钠吸附比(SAR)降低了76.58％-98.53％，效果不如实施例好。

实验例2

采用植物盆栽种植模拟试验，植物选择小油菜，土壤装盆之前，向供试盐碱化土壤分别添加实施例1-3土壤调理剂，充分混匀，装盆布置盆栽试验，采用称重法保持土壤含水量为25％，老化7天后洗盐，灌水量为干土重量的60％。排盐结束后，晾晒3天，挑选大小均一的小油菜种子，每盆播种10～20颗，将种子均匀撒在土壤表面后，轻覆一层薄土(厚度为0.3～0.5cm)。出苗初期间苗，每盆保留长势一致的植株3株，种植35天后收获。

1.土壤调理剂对滨海盐碱化土壤理化性质的影响

本发明实施例1-3的土壤调理剂对种植小油菜的滨海盐碱化土壤理化性质的影响包括土壤团聚体含量、土壤pH、土壤电导率(EC)、土壤水溶性盐含量、土壤钠吸附比(SAR)，如表3所示。

表3土壤调理剂对滨海盐碱化土壤性质的影响

由表3可知，与只加基肥的处理相比，加入实施例1-3的土壤调理剂与基肥的处理，土壤团聚体含量平均提高了36.3％，土壤pH平均降低5.6％，土壤电导率(EC)和土壤水溶性盐含量升高，说明土壤调理剂给土壤带入了盐离子，土壤钠吸附比(SAR)平均显著降低75.6％，说明土壤调理剂调整了土壤钠、镁、钙离子组分，将Na+从土壤中置换出来并跟随洗盐灌溉水排出，降低了钠盐对植物的毒害作用。本发明实际应用时可升级本试验例的洗盐措施，以达到更好的排盐效果。

表4土壤调理剂对小油菜生物量的影响

由表4可知，与只加基肥的处理相比，加入实施例1的土壤调理剂与基肥的处理，产量平均增加了199.8％，干重增加了91.0％。说明本发明可以显著提高在滨海盐碱土壤种植的小油菜的生物量。

本发明的一种用于改良滨海盐碱化土壤的土壤调理剂对滨海盐碱化土壤的pH降低效果明显，对土壤钠吸附比(SAR)降低效果明显，可有效调节滨海盐碱化土壤中水溶性盐的组分，降低滨海盐碱化土壤的钠质化程度，降低了土壤容重，增加了土壤团聚体含量，改善了土壤的物理结构，可有效提升滨海盐碱化土壤有机质含量，有助于植株生长，有利于提升作物品质。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims (6)

1.一种用于改良滨海盐碱化土壤的土壤调理剂，其特征在于，所述土壤调理剂包括生物腐植酸、生物炭、脱硫石膏、木质素磺酸钙和聚丙烯酰胺。

2.根据权利要求1所述用于改良滨海盐碱化土壤的土壤调理剂，其特征在于，所述生物腐植酸、生物炭、脱硫石膏、木质素磺酸钙和聚丙烯酰胺的比例为(8-10):(6-8):(30-40):(0.1-0.3):(0.5-1)。

3.根据权利要求1所述用于改良滨海盐碱化土壤的土壤调理剂，其特征在于，所述生物腐植酸有机质中有机质含量≥75％。

4.根据权利要求3所述用于改良滨海盐碱化土壤的土壤调理剂，其特征在于，所述土壤调理剂中生物腐植酸含量≥10％，且为粉末状。

5.根据权利要求1所述用于改良滨海盐碱化土壤的土壤调理剂，其特征在于，所述生物炭为酸性生物炭，pH＜6。

6.根据权利要求1所述用于改良滨海盐碱化土壤的土壤调理剂，其特征在于，所述聚丙烯酰胺是由线性阴离子组成，纯度>99％，过60-80目的水溶性材料。