CN1297633C

CN1297633C - 岩土水分物性调理剂

Info

Publication number: CN1297633C
Application number: CNB2005100211338A
Authority: CN
Inventors: 李绍才; 杨涛; 蒲海梅
Original assignee: LIZI ECOLOGICAL TECHNOLOGY Co Ltd SICHUAN PROV
Current assignee: LIZI ECOLOGICAL TECHNOLOGY Co Ltd SICHUAN PROV
Priority date: 2005-06-21
Filing date: 2005-06-21
Publication date: 2007-01-31
Anticipated expiration: 2025-06-21
Also published as: CN1702146A

Abstract

本发明提供一种岩土水分物性调理剂，其组分按重量份计是，草原泥炭4～8、秸秆纤维1～2.5、粘土矿物0.5～2、聚丙烯酰胺0.3～0.6、分散剂0.1～0.5，pH缓冲剂0.02～0.05。该调理剂能增加岩土孔隙度，提高岩土通透性能，降低岩土容重，促使岩土水稳定性团粒的形成，提高持水性能，增加岩土肥力，从而达到适时、适量供给植物生长所需的水分和养分，有利于农业生产与生态环境建设的发展。可用于改良页岩岩土、砂岩岩岩土、石灰岩岩土等各类型岩土。

Description

岩土水分物性调理剂

技术领域

本发明涉及一种土壤改良剂，特别是涉及一种岩土水分物性调理剂。

背景技术

地形复杂、气候多变造成我国土壤结构不稳定，土层瘠薄，且不断退化，从而造成低产。目前，土壤调理技术主要有：有机肥和无机肥改良，微生物数量影响，高分子化合物与无机肥混施等。中国专利001060988公开了一种植物土壤改良剂，其组分按重量百分比计是：聚丙烯酰胺树脂20～45，硅酸盐镁粉10～15，尿素10～12，硅砂石载体填充物35～45。该改良剂虽然对土壤有一定的改良作用，但由于聚丙烯酰铵的用量过大，分子不易在土层中扩散和对流，使土壤的改良深度受到限制，且易在土壤表层形成高分子胶结土壤的膜状薄层，引起土壤表层封闭，减弱土壤的通透性，使土壤导水率下降，不利于植物生长。

发明内容

本发明的目的在于克服上述缺点，提供一种能有效地提高土壤通透性能，降低土壤容重，促使土壤水稳定性团粒的形成，且能提高土壤肥力，保水、保肥的岩土水分物性调理剂。

本发明岩土水分物性调理剂，其组分按重量份计是，草原泥炭4～8、秸秆纤维1～2.5、粘土矿物0.5～2、聚丙烯酰胺0.3～0.6、分散剂0.1～0.5、pH缓冲剂0.02～0.05。，其中，草原泥炭的有机质含量丰富，不仅能有效改善土壤的砂粘性，优化土壤物理结构，而且可提高土壤肥力，供给植物生长所需的基础养料，草原泥炭的含水量按重量计一般为8％～12％；秸秆纤维是禾本料或豆科植物秸秆，长度2～3mm，其作用是秸秆吸水膨胀，释放表面纤维，纤维在聚丙烯酰胺的作用下相互粘结成整体，增加岩土颗粒的稳定性，一方面可避免岩土混合物收缩开裂导致的崩塌，另方面可有效拦截雨水冲刷，防止水土流失；粘土矿物是膨胀蛭石或膨胀珍珠岩，由于通常带有不饱和电荷，必然会有等量的异性离子吸附在粘土表面上以达到电性平衡，所以，它具有很强的吸附能力，膨胀型粘土矿物吸水膨胀，可增加岩土孔隙度，提高土壤的通透性，调节土壤中固、液、气三相比；聚丙烯酰胺的分子量为400～1200万，电荷密度为10～40％。选择具有特性参数(分子量和电荷密度)的聚丙烯酰胺的作用是，其一，使土壤团聚结构增加，土壤结构透水性及持水量增大，而土壤持水量的大小对地表径流的形成和大小有很大的影响，如持水量低，渗透强度不大，在暴雨形成时就会发生强烈的地表径流和土壤流失。其二，聚丙烯酰胺能增加土壤中的团聚体，并形成一定数量的胶结物质，提高抵抗径流对土壤的分散和悬浮能力，抗侵蚀性增大；其三，聚丙烯酰胺的粘滞作用使土壤形成较好的团粒结构，分子链之间的相互作用和滑韧性形成了较大的抗冲性，从而提高土壤抗冲刷能力。聚丙烯酰胺分子量过高，则不易在土层中扩散和对流，限制了土壤改良的深度，容易在土壤表面形成高分子胶结土壤的膜状薄层，减弱土壤的通透性，使土壤导水率下降，引起表面封闭，分子量过小则达不到凝聚土粒，改善土壤结构的目的。而聚丙烯酰胺的电荷密度过高，将诱导聚合物的排斥性，致使聚合物分子链互相缠绕，阻碍聚合物与土壤颗粒间的吸附作用，且电荷密度也是影响土壤阳离子桥形成的重要因素。反之，低电荷密度不利于土壤阳离子桥的形成，影响土壤带电颗粒的相互吸附，抵制土壤团聚体的形成；分散剂为聚乙烯醇，它使聚丙烯酰胺能保持稳定的分散，并使岩土中不溶固体微粒均匀地分散于土壤溶液中，有利于本发明调理剂更好地发挥调控岩土水分物性的功能；pH缓冲剂为混合磷酸盐(上海市爱建试剂厂有限公司产品)，用于平衡土壤中H⁺浓度，维持土壤溶液pH值相对稳定，不仅利于土壤本身团聚体的形成，而且促进了聚丙烯酰胺水解离子与土壤离子的交换吸附，改变土壤胶体电荷，促进电荷平衡的土壤团粒结构的形成。

本发明岩土水分物性调理剂使用时，可采用机械喷施于土表或人工铺洒后埋于5～10cm土层。其施用量一般控制在0.5～5kg/m²。

本发明调控土壤水分物理性质的复合改良剂的优点在于，能增加土壤孔隙度，提高土壤通透性能，降低土壤容重，促使土壤水稳定性团粒的形成，提高持水性能，增加土壤肥力，从而达到适时、适量供给植物生长所需的水分和养分。使用后不会造成环境污染，有利于农业生产与生态环境建设的发展。适用于改良不同酸碱度的岩土。

具体实施方式

实施例1：

1)组分及配比(按重量份计)：

草原泥炭(含水量12％) 4

秸秆纤维(豆秆纤维，长度3mm) 2.5

粘土矿物(膨胀蛭石) 1.2

聚丙烯酰胺(分子量1000万，电荷密度30％ 0.3

分散剂(聚乙烯醇) 0.1

pH缓冲剂(混合磷酸盐) 0.03

2)施用结果：

用于重庆上界高速公路边坡绿化，坡度10度，面积5000m²，抗冲刷性差。将本发明与石灰岩土混合均匀后，采用机械喷施于边坡表面，用量为5kg/m²，并浇水润湿。施用结果，不仅提高了岩土自身的稳定性，而且增强了岩土的抗侵蚀能力，一个月后测定，岩土容重降低30％，岩土有效持水率增加8％，孔隙度增大15％，水稳定性团粒含量增重20％，渗透性增大30％。。

实施例2：

1)组分及配比(按重量份计)：

草原泥炭(含水量10％) 6

秸秆纤维(稻秆纤维，长度2.5mm) 1.8

粘土矿物(膨胀蛭石) 2.0

聚丙烯酰胺(分子量800万，电荷密度20％) 0.4

分散剂(聚乙烯醇) 0.5

pH缓冲剂(混合磷酸盐) 0.02

2)实验及结果：

贵州独山县砂岩坡地，面积50亩，土壤薄，肥力差，年降水量小，土壤环境及气候条件恶劣，导致粮食作物品质差，产量低。采用人工铺洒，埋于5mm土层下，用量为1kg/m²。施用45天后测定，岩土容重降低25％，岩土有效持水率增加12％，孔隙度增大20％，水稳定性团粒含量增重30％，渗透性增大25％。

实施例3：

1)组分及配比(按重量份计)：

草原泥炭(含水量8％) 8

秸秆纤维(麦秆纤维，长度2.5mm) 1

粘土矿物(膨胀珍珠岩) 0.5

聚丙烯酰胺(分子量800万，电荷密度30％) 0.6

分散剂(聚乙烯醇) 0.3

pH缓冲剂(混合磷酸盐) 0.05

2)实验及结果：

西昌锦屏电站页岩边坡，面积1000m²，抗侵蚀性差，将本发明与页岩岩土混合均匀后，采用机械喷洒于边坡表面，用量为0.5kg/m²。施用45天后测定，岩土容得降低27％，岩土有效持水率增加10％，孔隙度增大25％，水稳定性团粒含量增重35％，渗透性增大32％。

Claims

1、一种岩土水分物性调理剂，其特征在于组分按重量份计是：

草原泥炭 4～8，

秸秆纤维 1～2.5，

粘土矿物 0.5～2，

聚丙烯酰胺 0.3～0.6，

分散剂 0.1～0.5，

pH缓冲剂 0.02～0.05；

其中，分散剂是聚乙烯醇，pH缓冲剂是混合磷酸盐。

2、如权利要求1所述的岩土水分物性调理剂，其特征在于秸秆纤维是禾本料或豆科植物秸秆，长度2～3mm。

3、如权利要求1所述的岩土水分物性调理剂，其特征在于粘土矿物是膨胀蛭石或膨胀珍珠岩。

4、如权利要求1所述的岩土水分物性调理剂，其特征在于聚丙烯酰胺的分子量为400～1200万，电荷密度为10～40％。