專利名稱：一種鹽堿土壤改良劑及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及農(nóng)用土壤改良劑，特別是一種鹽堿土壤改良劑及其制備方法。
隨著我國人口的不斷增長和農(nóng)業(yè)耕地的縮減，增加可耕地面積和單位面積的產(chǎn)量，在我國農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化中變得越來越重要。在可開墾的土地中，鹽堿地的開發(fā)有很大的潛力。另一方面，我國農(nóng)業(yè)耕地因鹽化、堿化或鹽堿化引起的減施日益嚴(yán)重，有些農(nóng)田甚至因嚴(yán)重鹽堿化而棄耕。目前我國已有不同程度的鹽堿化耕地近5億畝。幾十年來，國家投入了大量的人力、物力來改造鹽堿地，本發(fā)明的目的是提供一種能夠激活土壤中有效磷和鐵的含量的鹽堿土壤改良劑。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種上述鹽堿土壤改良劑的制備方法。
本發(fā)明的鹽堿土壤改良劑中含有檸檬酸、木酸、黃腐酸、反丁烯二酸、腐殖酸、焦磷酸、蘋果酸、順丁烯二酸、胡敏酸、L-酒石酸、丙酸、半乳酸、水楊酸、草酸、土溫-100和水；其中，所述各成分的重量份數(shù)配比為檸 檬 酸2-4份 木 酸1-2份黃 腐 酸1-3份 反丁烯二酸1-3份腐 殖 酸2-4份 焦 磷 酸1.5-3份蘋 果 酸1-3份 丙 酸2.5-4份順丁烯二酸1.2-4.5份 胡 敏 酸2.5-5份L-酒 石 酸0.8-2份半 乳 酸1-3份水 楊 酸0.5-2份草 酸1.5-3份土 溫-1003-7份 水調(diào)整至100份本發(fā)明的鹽堿土壤改良劑的制備方法包括先往反應(yīng)器中加入20-40份數(shù)的水，加熱到45-50℃時，依次往反應(yīng)器中加入檸檬酸、木酸、黃腐酸、反丁烯二酸、腐殖酸、焦磷酸、蘋果酸、順丁烯二酸、胡敏酸、L-酒石酸、丙酸、半乳酸、水楊酸和草酸，充分混合40-60分鐘；在45-50℃的條件下，加入乳化劑土溫-100，然后充分混合10-25分鐘；用水調(diào)整至100份即可。
本發(fā)明的鹽堿土壤改良劑含有效成分30％，為棕色液體。
本發(fā)明的鹽堿土壤改良劑用于受鹽堿侵害的農(nóng)田和新開墾土地，通過調(diào)節(jié)土壤結(jié)構(gòu)和理化狀態(tài)降鹽除堿，使鹽堿對植物生長的影響減到最低程度，可改善鹽堿地水分的滲透，使受約束的水分和營養(yǎng)轉(zhuǎn)為可用狀態(tài)而提高出苗率，促進(jìn)作物生長和增加產(chǎn)量；對土壤的作用效果顯著，使用方便，成本低；用鹽堿土壤改良劑處理后的鹽堿地，通過對植物根部及耕作層土壤的生理、生化作用，可保證植物在鹽堿地種植，正常發(fā)芽，健康生長，對人、畜安全，對作物、土壤無害。
本發(fā)明的鹽堿土壤改良劑的適用范圍為大田作物、保護(hù)地、草坪、草牧場、鹽堿荒地、果樹、蔬菜及園林植物。在受鹽堿危害的中輕度土壤，每畝用量500-600毫升；在含鹽堿較高的新開地，每畝用量3-5公斤，連續(xù)三年使用，可使土壤恢復(fù)到正常種植狀態(tài)。
采用本發(fā)明的鹽堿土壤改良劑對土壤進(jìn)行磷和鐵的活化作用的試驗供試土壤分別從北京昌平、天津靜海、河北邯鄲和山東濱州取回農(nóng)田潮土土樣，這些土壤的基本理化性狀見表1。
1、先進(jìn)行鹽堿土壤改良劑對土壤磷的活化作用的試驗準(zhǔn)確稱取2.0g風(fēng)干土若干份，按10∶1的水土比，加入一定體積的鹽堿土壤改良劑溶液(10umol g-1和50umolg-1)，以等體積的去離子水為對照，重復(fù)3次，加數(shù)滴甲苯，以抑制微生物活動。在(25±1)℃的條件下恒溫振蕩1h，30000g下離心10min，過濾，用鉬藍(lán)比色法測定磷，F(xiàn)e用ICP法測定。
結(jié)果與分析鹽堿土壤改良劑對兩類土壤磷的活化；鹽堿土壤改良劑能明顯促進(jìn)土壤磷的釋放；鹽堿土壤改良劑對土壤磷的活化與土壤類型及土壤中有效磷的含量密切相關(guān)。鹽堿土壤改良劑對土壤磷的活化與土壤中有效磷的含量呈顯著正相關(guān)。從表2可以看出，鹽堿土壤改良劑對土壤磷的活化與土壤類型關(guān)系密切。比較鹽堿土壤改良劑對石灰性土壤(北方)和紅壤磷(南方)的活化，可以發(fā)現(xiàn)，鹽堿土壤改良劑對酸性土壤的釋放比石灰性土壤高。這主要是由于兩類土壤上加入浸提劑后，土壤平衡溶液PH不同。在石灰性土壤上，對磷起活化作用的僅是有機(jī)酸陰離子；而在紅壤上，陰離子和H+共同起活化作用。因此，使得鹽堿土壤改良劑對紅壤磷的釋放作用要大于石灰性土壤。另一可能的原因是在酸性土壤上，腐殖質(zhì)Fe(AI)-P絡(luò)合物所占比例要明顯高于石灰性土壤(石灰性土壤上，磷主要以Ca-P形式存在)，而這一部分磷很容易被活化。
表2 鹽堿土壤改良劑對土壤中磷的釋放促進(jìn)作用采樣地點綠復(fù)康不同濃度下土壤磷釋放情況(umol g-1)0 10 30 50 70北京 1.722.354.616.496.70天津 1.491.683.174.134.35河北 1.602.234.566.226.58山東 1.572.114.025.756.29湖北 2.018.1215.34 17.62 18.23江蘇 1.987.8613.79 15.96 17.822、鹽堿土壤改良劑對土壤中Fe的活化表3鹽堿土壤改良劑對土壤中鐵的釋放促進(jìn)作用采樣地點 綠復(fù)康使用濃度(umol/g)0 10 30 50 70北京2.529.13 17.6128.7634.33天津1.968.71 15.8926.1831.87河北2.619.26 18.1029.9138.46山東2.709.33 17.9929.2537.92湖北5.8710.4419.7635.3449.71江蘇5.4310.1818.3734.2946.15從表3可以看出，鹽堿土壤改良劑對土壤中Fe的活化作用明顯，無論是北方的石灰性土壤，還是南方的酸性紅壤，鹽堿土壤改良劑都明顯地促進(jìn)其Fe的釋放。而且，隨著鹽堿土壤改良劑用量的增加，土壤中Fe的活化量也呈明顯增加的趨勢。土壤的類型也影響土壤Fe的釋放，南方的紅壤土中Fe的釋放量明顯大于北方的石灰性土壤。這說明鹽堿土壤改良劑是通過合、溶解作用，促進(jìn)了壤中難溶性磷酸鐵(Fe)中Fe的釋放。同時，也將其中的磷釋放了出來。
結(jié)論鹽堿土壤改良劑能明顯促進(jìn)土壤中磷的釋放，但對酸性紅壤中磷的活化作用大于對石灰性土壤中磷的活化；鹽堿土壤改良劑能明顯地促進(jìn)土壤中Fe的釋放，這種對Fe的活化是與對土壤中磷的活化是正相關(guān)的。
采用本發(fā)明的鹽堿土壤改良劑對鹽化潮土區(qū)的玉米產(chǎn)量的影響進(jìn)行試驗試驗地點設(shè)在內(nèi)蒙古呼和浩特市托克托縣乃只蓋鄉(xiāng)三間房村鹽化潮土區(qū)。0-20cm土層平均含鹽量為0.31％，PH值8.5，有機(jī)質(zhì)含量1.21％，全氮含量0.084％，速效磷含量6.45ppm，速效鉀含量122.2ppm，土壤質(zhì)地為輕-中壤土，肥力中等，地勢平坦，灌溉條件良好，前茬為向日葵。
試驗作物玉米(Zea mays)，品種中單2號。4月23日耕翻，播前施農(nóng)家肥1000kg/畝，壓碳酸氫銨25kg/畝作基肥。4月26日匯地灌水，4月29日耙耱整地，5月2日播種，基本苗3800株。大喇叭口期追施尿素20kg/畝，9月25日收獲，其它管理同常規(guī)。
供試藥劑35％鹽堿土壤改良劑水劑，有效成份含量35％，由中國農(nóng)業(yè)大學(xué)植物科技學(xué)院提供。試驗設(shè)計設(shè)35％本鹽堿土壤改良劑水劑300ml/畝，600ml/畝，900ml/畝，以下簡稱(LFK1、LFK2、LFK3)空白對照CK(噴等量清水)，不設(shè)重復(fù)，每處理5畝，示范田總面積20畝。
施藥時間及方法4月26日灌水匯地時，依設(shè)計要求，處理區(qū)分別取35％鹽堿土壤改良劑水劑300ml/畝、600ml/畝、900ml/畝。藥劑分2次，每次兌水15kg，用工農(nóng)-16型噴霧器，噴于土表，對照每畝噴施30kg清水，然后澆水匯地。
試驗過程中，玉米大喇叭口時，依中國科學(xué)院南京土壤研究所編著《土壤理化分析》所提供的方法，取樣測定土壤容重、毛管孔隙度、土壤蒸發(fā)量、入滲率等各項指標(biāo)。9月25日收獲時，每試驗區(qū)內(nèi)五點取樣，每點取樣0.2畝地，實打?qū)嵤沼嬎惝€產(chǎn)量，用t測驗進(jìn)行比較分析。
試驗結(jié)果與分析35％鹽堿土壤改良劑水劑對耕層土壤理化性狀的影響。
表4 35％鹽堿土壤改良劑水劑對耕層土壤理化性狀的影響處理容重 總孔隙度 毛管孔隙度 非毛管孔隙度 土壤蒸發(fā)量 入滲率G/cm3(％) (％) ％(mm/d) (mm/h)CK 1.3445.6438.48 7.21 5.2610.81LFK11.2852.9443.30 9.64 4.0316.44LFK21.1755.8743.79 12.083.8320.48LFK31.0758.1244.98 13.143.5622.13LFK2比CK-0.17 +10.23 +5.3 +4.87-1.37 +9.67由表可見，鹽化潮土施入鹽堿土壤改良劑后，與對照相比0-20cm土層土壤容重降低0.06-0.27g/cm3，總孔隙度提高6.85-12.48％，土壤蒸發(fā)量由5.20mm/d降低到3.56-4.03mm/d，土壤入滲率由10.81mm/h提高到16.44-22.13。蒸發(fā)量減少抑制了土壤返鹽，入滲率提高有利于土壤疏松，脫鹽洗鹽。
表5 35％鹽堿土壤改良劑水劑對玉米產(chǎn)量的影響處理 畝產(chǎn)量 折算產(chǎn)量增產(chǎn)率kg/畝kg/ha ％CK503.17546.4 0LFK1 618.89282.2 23.0LFK2 745.611183.9 48.2LFK3 760.711410.5 51.2LFK2比CK +242.5 +3637.5 +48.2
由表5可見，35％鹽堿土壤改良劑水劑對呼市地區(qū)鹽化潮土區(qū)種植玉米具有明顯的增產(chǎn)效果，畝產(chǎn)量可由503.1kg提高到618.8-760.7kg，增產(chǎn)幅度23-51.2％，增產(chǎn)的原因主要是由于施用鹽堿土壤改良劑水劑后，出苗整齊，保苗效果增加，同時全生育期作物根系發(fā)育良好，養(yǎng)分吸收全面，千顆重增加。
結(jié)論35％鹽堿土壤改良劑水劑可明顯改善鹽化潮土理化性質(zhì)，降低土壤容重，增加土壤總孔隙度和毛管孔隙度，增加土壤的入滲率，有利于土壤鹽分的淋洗；35％鹽堿土壤改良劑水劑施入土壤后，其較強(qiáng)的離子交換功能可以影響土壤鹽分的活性，增加土壤持水能力，降低土壤蒸發(fā)量，提高鹽化潮土脫鹽，抑鹽能力；大面積示范試驗表明，鹽堿土壤改良劑水劑對鹽化潮土區(qū)種植玉米，保苗效果顯著，產(chǎn)量提高幅度明顯。
下面結(jié)合實施例進(jìn)一步描述本發(fā)明實施例一種鹽堿土壤改良劑，它含有檸檬酸、木酸、黃腐酸、反丁烯二酸、腐殖酸、焦磷酸、蘋果酸、順丁烯二酸、胡敏酸、L-酒石酸、丙酸、半乳酸、水楊酸、草酸、土溫-100和水；其中，所述各成分的重量份數(shù)配比為檸 檬 酸3份木 酸1份黃 腐 酸2份反丁烯二酸2份腐 殖 酸3份焦 磷 酸2份蘋 果 酸2份丙 酸2份順丁烯二酸2份胡 敏 酸3份L-酒 石 酸3份半 乳 酸1份水 楊 酸2份草 酸2份土 溫-1005份水60份本發(fā)明的鹽堿土壤改良劑的制備方法包括先往反應(yīng)器中加入40份數(shù)的水，加熱到50℃時，依次往反應(yīng)器中加入檸檬酸、木酸、黃腐酸、反丁烯二酸、腐殖酸、焦磷酸、蘋果酸、順丁烯二酸、胡敏酸、L-酒石酸、丙酸、半乳酸、水楊酸和草酸，充分混合50分鐘；在50℃的條件下，加入乳化劑土溫-100，然后充分混合15分鐘；用水調(diào)整至100份即可。
權(quán)利要求
1.一種鹽堿土壤改良劑，其特征是含有檸檬酸、木酸、黃腐酸、反丁烯二酸、腐殖酸、焦磷酸、蘋果酸、順丁烯二酸、胡敏酸、L-酒石酸、丙酸、半乳酸、水楊酸、草酸、土溫-100和水；其中，所述各成分的重量份數(shù)配比為檸 檬 酸2-4份 木 酸1-2份黃 腐 酸1-3份 反丁烯二酸1-3份腐 殖 酸2-4份 焦 磷 酸1.5-3份蘋 果 酸1-3份 丙 酸2.5-4份順丁烯二酸1.2-4.5份 胡 敏 酸2.5-5份L-酒 石 酸0.8-2份半 乳 酸1-3份水 楊 酸0.5-2份草 酸1.5-3份土 溫-1003-7份 水 調(diào)整至100份
2.如權(quán)利要求1所述的鹽堿土壤改良劑的制備方法，其特征是包括先往反應(yīng)器中加入20-40份數(shù)的水，加熱到45-50℃時，依次往反應(yīng)器中加入檸檬酸、木酸、黃腐酸、反丁烯二酸、腐殖酸、焦磷酸、蘋果酸、順丁烯二酸、胡敏酸、L-酒石酸、丙酸、半乳酸、水楊酸和草酸，充分混合40-60分鐘；在45-50℃的條件下，加入乳化劑土溫-100，然后充分混合10-25分鐘；用水調(diào)整至100份即可。
全文摘要
本發(fā)明為一種鹽堿土壤改良劑及其制備方法。它主要含有檸檬酸、黃腐酸、腐殖酸、蘋果酸、胡敏酸、丙酸、水楊酸、土溫－100和水;制備時先將水加熱,然后依次加入其他成分,充分混合均勻后,用水調(diào)整至100份即可。本發(fā)明的鹽堿土壤改良劑通過調(diào)節(jié)土壤結(jié)構(gòu)和理化狀態(tài)降鹽除堿,可改善鹽堿地水分的滲透,使受約束的水分和營養(yǎng)轉(zhuǎn)為可用狀態(tài)而提高出苗率,促進(jìn)作物生長和增加產(chǎn)量;對土壤的作用效果顯著,使用方便,成本低,對人畜安全,對作物、土壤無害。
文檔編號C05G3/04GK1263142SQ0010043
公開日2000年8月16日 申請日期2000年1月31日 優(yōu)先權(quán)日2000年1月31日
發(fā)明者張青文, 王振平, 劉文旭, 丁軍, 李紹華, 肖興國 申請人:張青文, 王振平, 劉文旭, 丁軍, 李紹華, 肖興國