專利名稱：一種蘇打堿化水田土壤改良劑的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及土壤改良技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種蘇打堿化水田土壤改良劑。
技術(shù)背景
我國(guó)是世界上蘇打堿化土壤面積分布最多的國(guó)家之一。蘇打堿化土壤鹽分組成以 NaHCO3*主，堿化特征明顯。蘇打堿化土壤作為劣質(zhì)土壤，是重要的后備土地資源。在水資源比較豐富的地區(qū)，開墾改良重度蘇打堿化土壤為水田對(duì)于增加耕地面積具有重要意義。
專利申請(qǐng)?zhí)枮?1140293. 8公開了一種鹽堿土壤改良劑，主要成分為聚馬來酸酐；專利號(hào)為ZL00100436.0公開了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；專利號(hào)為ZL00105747. 2公開了一種鹽堿土壤改良劑，主要為聚順丁烯二酸和烷基苯磺酸鈉；專利號(hào)為ZL01110198.9公開了利用廢石膏板生產(chǎn)鹽堿土壤改良劑的方法及其產(chǎn)品和應(yīng)用，成分為廢棄石膏；專利號(hào)為ZL 200810017565. 5公開了高活性生物保水鹽堿土壤改良劑及其制備方法，成分包括植物秸稈粉、腐植酸、保水劑、尿素、石膏、高活性生物制劑(EM菌)、鈉離子吸附劑和酸；專利申請(qǐng)?zhí)枮?00710010315. 4公開了一種混配型土壤改良劑及其制備方法，畜禽糞便和磷石膏為主要原料；專利號(hào)為ZL200510012366. 1公開了一種堿性土壤改良劑，其組成包括如下重量份的石膏1、秸稈0. 5-1. 5、尿素0. 01-0. 08。專利號(hào)為ZL200610010593. 5公開了一種鹽堿土壤改良劑的制備方法，聚丙烯酸用水溶解后，在攪拌下依次加入無機(jī)酸、木醋液和植物激素；專利號(hào)為ZL200610146026. 2公開了鹽堿地專用營(yíng)養(yǎng)性土壤改良劑及其加工方法， 采用30% -50%脫硫廢棄物、10% -15%促進(jìn)劑、10% -30%秸稈粉、10% -20%糠醛渣和 10% -12%的有機(jī)肥，促進(jìn)劑為硅藻土、高嶺土、腐殖酸；專利號(hào)為ZL200910067064. 2公開了堿性農(nóng)田土壤改良劑，采用草炭、干松針、蛭石、天然沸石、腐殖土、腐熟農(nóng)家肥、硫酸鋁、 硫酸鋅和硫酸錳為原料制成；專利號(hào)為ZL200910072634. 7公開了一種鹽堿土壤改良劑， 該發(fā)明按重量比由硫酸鋁、硫酸亞鐵銨和硫酸鎂混合配制而成，其硫酸鋁、硫酸亞鐵銨和硫酸鎂的重量比為1 1.8 1 2 0.2 0.5;專利申請(qǐng)?zhí)枮?00910176749. 0公開了鹽堿土壤改良劑及其制備方法，該鹽堿土壤改良劑由冰乙酸、檸檬酸、草酸和自來水組成； 專利申請(qǐng)?zhí)枮?00910000596. 4公開了一種鈉質(zhì)堿化土壤改良劑的配方及其制備方法，以磷石膏、碳酸氫銨、硫酸鉀、蛭石、腐殖酸為原料；專利申請(qǐng)?zhí)枮?01010159001. 2公開了一種蘇打型鹽堿土壤改良劑及其制備方法，組成包括無機(jī)酸10-50%、糠醛渣20-40%、稻殼粉10-40%、肥料5% -10%、保水劑0. 1% _5.0%、有機(jī)絡(luò)合劑0. 1-2. 5% ；專利申請(qǐng)?zhí)枮?201110050644. 8公開了一種鹽堿地土壤改良劑及其制備方法，該鹽堿地土壤改良劑由檸檬酸、聚馬來酸丙烯酸共聚物、聚丙烯酸鈉鹽、脂肪醇聚氧乙烯醚加水而成。
上述專利中液體酸類改良劑，存在運(yùn)輸、儲(chǔ)存和施用不便的問題；秸稈等各類有機(jī)物以及石膏、磷石膏、煙氣脫硫石膏等石膏類改良劑效果較慢，不能滿足一些重大土地整理修復(fù)工程對(duì)改良速度的要求；蛭石、天然沸石等吸附劑類改良劑，受吸附容量的限制不適合鹽分及交換性鈉含量很高的重度蘇打堿化土壤。
專利申請(qǐng)?zhí)枮?01010601152. 9公開了一種無機(jī)高分子土壤改良劑改良蘇打堿化土壤為水田的方法，其無機(jī)高分子土壤改良劑為固體聚合硫酸鐵。許多文獻(xiàn)也報(bào)道了硫酸鋁鹽堿土改良劑。這兩種改良劑均可以快速改良重度蘇打堿化土壤為水田，運(yùn)輸、儲(chǔ)存和施用方便。但是，固體聚合硫酸鐵改良劑價(jià)格較貴，改良成本較高。硫酸鋁改良劑大量使用， 導(dǎo)致土壤溶解性鋁含量快速升高，容易對(duì)水稻產(chǎn)生鋁離子毒害。
中國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)?00910147943. 6公開了一種堿式污泥處理方法，是將城市污水處理廠脫水污泥和生石灰按1 0.2 1的重量比混合、脫水，將硫酸鋁和硫酸鐵按重量比 1 0. 3^3混合配制成溶液，按脫水原料總重量的1 3%加入該溶液，充分反應(yīng)，使最終出料的含水率低于20%即可。該方法主要用于城市污水處理廠污泥的進(jìn)一步濃縮脫水及穩(wěn)定化處理，不適用于交換性鈉離子含量很高的重度堿化土壤改良。
由于重度蘇打堿化土壤含鹽量及堿化度很高，單位面積土壤需要的改良劑數(shù)量很大，重大土地整理工程要求快速改良，因此上述幾種改良劑均不適用。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的上述不足，提供一種改良效果好、成本低廉且對(duì)環(huán)境友好的蘇打堿化水田土壤改良劑。
本發(fā)明通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)上述目的一種蘇打堿化水田土壤改良劑，是由聚合硫酸鐵和聚合硫酸鋁按照重量比為 1:0. 6^1. 4的比例混合而成。所述聚合硫酸鐵和聚合硫酸鋁均為固體。
上述聚合硫酸鐵分子式為[Fe2 (OH)n(SO4)3_n/2]m ；聚合硫酸鋁分子式為[Al2(OH)in (SO4) 3—111/2 ] 11。
一種蘇打堿化水田土壤改良方法，按上述比例將(固體)聚合硫酸鐵和(固體)聚合硫酸鋁混合，在整地前施于田間水田土壤，每公頃土壤施用量為5. 6^18噸；然后正常整地， 使改良劑與土壤充分混合后，浸泡淋洗土壤。
上述蘇打堿化水田土壤改良劑主要適用于將堿化度(即交換性鈉占陽離子交換總量的百分比)大于45%、ρΗ值在9. 5以上的重度蘇打堿化土壤改良成水田，優(yōu)選堿化度為 46. 39Γ59. 4%、ρΗ值為9. 5^10. 7的土壤。改良原理為固體聚合硫酸鐵和固體聚合硫酸鋁均為無機(jī)高分子聚合物，混合在重度蘇打堿化土壤中用水浸泡后快速水解，水解產(chǎn)物可以通過絮凝作用促進(jìn)土壤膠體微粒聚集而形成大顆粒，增強(qiáng)土壤通透性，從而加速土壤鹽分淋洗，改善作物根系對(duì)養(yǎng)分、水分和溶解氧的吸收。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)和效果與無機(jī)高分子土壤改良劑固體聚合硫酸鐵相比，在保持同樣效果情況下本配方單位成本降低9. Γ15%。與無機(jī)低分子硫酸鋁土壤改良劑相比，本配方的高分子聚合物具有更好的絮凝效果和更高的改良效率，同時(shí)將土壤活性鋁濃度控制在對(duì)作物無害的低濃度水平。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合具體實(shí)施例來進(jìn)一步解釋本發(fā)明，但實(shí)施例并不對(duì)本發(fā)明做任何形式的限定。
實(shí)施例1改良修復(fù)土壤為吉林省大安市重度蘇打堿化土壤，堿化度(ESP) 45.3%，pH值9.5。改良修復(fù)目的為降低表層土壤鹽堿含量，使該土壤能夠適合水稻生長(zhǎng)。整地時(shí)施用本發(fā)明改良劑固體聚合硫酸鐵和固體聚合硫酸鋁重量比1 :0. 6，每公頃施用5. 6噸。按當(dāng)?shù)卣Ｋ咎镩g管理。改良后土壤活性鋁含量為11. lmg/kg，水稻插秧后一直正常生長(zhǎng)。單位成本比固體聚合硫酸鐵降低9. 4%，秋季收獲后，土壤堿化度為18. 6%，pH值8. 22，產(chǎn)量5751千克/ 公頃，與固體聚合硫酸鐵改良相當(dāng)。
實(shí)施例2改良修復(fù)土壤為吉林省大安市重度蘇打堿化土壤，堿化度(ESP)51.3%，pH值10. 25。改良修復(fù)目的為降低表層土壤鹽堿含量，使該土壤能夠適合水稻生長(zhǎng)。整地時(shí)施用本發(fā)明改良劑固體聚合硫酸鐵和固體聚合硫酸鋁重量比1 :1，每公頃施用12噸。按當(dāng)?shù)卣Ｋ咎镩g管理。改良后土壤水溶性鋁含量為24. ang/kg，水稻插秧后一直正常生長(zhǎng)。單位成本比固體聚合硫酸鐵降低12%，秋季收獲后，土壤堿化度為25. 7%，pH值8. 50，產(chǎn)量5553千克/公頃，與固體聚合硫酸鐵改良相當(dāng)。
實(shí)施例3改良修復(fù)土壤為吉林省大安市重度蘇打堿化土壤，堿化度(ESP)59. 4%，pH值10. 7。改良修復(fù)目的為降低表層土壤鹽堿含量，使該土壤能夠適合水稻生長(zhǎng)。整地時(shí)施用本發(fā)明改良劑固體聚合硫酸鐵和固體聚合硫酸鋁重量比1 :1. 4，每公頃施用18噸。按當(dāng)?shù)卣Ｋ咎镩g管理。改良后土壤水溶性鋁含量為45. 5mg/kg，水稻插秧后一直正常生長(zhǎng)。單位成本比固體聚合硫酸鐵降低15%，秋季收獲后，土壤堿化度為21. 9%，pH值8. 30，產(chǎn)量5788千克 /公頃，與固體聚合硫酸鐵改良相當(dāng)。
實(shí)施例4改良修復(fù)土壤為吉林省大安市重度蘇打堿化土壤，堿化度化3 )46.3%，？!1值9.85。改良修復(fù)目的為降低表層土壤鹽堿含量，使該土壤能夠適合水稻生長(zhǎng)。整地時(shí)施用本發(fā)明改良劑固體聚合硫酸鐵和固體聚合硫酸鋁重量比1 :1，每公頃施用8噸。按當(dāng)?shù)卣Ｋ咎镩g管理。改良后土壤水溶性鋁含量為四.:3mg/kg，水稻插秧后一直正常生長(zhǎng)。單位成本比固體聚合硫酸鐵降低12%，秋季收獲后，土壤堿化度為9. 88%，pH值8. 04，產(chǎn)量6169千克/公頃，與固體聚合硫酸鐵改良相當(dāng)。
權(quán)利要求
1.一種蘇打堿化水田土壤改良劑，其特征在于由聚合硫酸鐵和聚合硫酸鋁按照重量比為1:0. 6 1. 4的比例混合而成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述蘇打堿化水田土壤改良劑，其特征在于所述聚合硫酸鐵分子式為[Fe2(OH)n(SO4)3_n/2]m ；所述聚合硫酸鋁分子式為[Al2(0H)m(S04)3__m/2 ]n。
3.一種蘇打堿化水田土壤改良方法，其特征在于步驟如下按權(quán)利要求1所述比例將聚合硫酸鐵和聚合硫酸鋁混合，在整地前施于田間水田土壤，每公頃土壤施用量為5. 6^18 噸；然后正常整地，使改良劑與土壤充分混合后，浸泡淋洗土壤。
4.權(quán)利要求1所述蘇打堿化水田土壤改良劑適用的土壤性狀為堿化度大于45%，pH值 9. 5以上的重度蘇打堿化土壤。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種蘇打堿化水田土壤改良劑。該改良劑是由聚合硫酸鐵和聚合硫酸鋁按照重量比為1:0.6~1.4的比例混合而成的。適用于將重度蘇打堿化土壤改良為水田，改良方法為，在整地前施于田間水田土壤，每公頃土壤施用量為5.6~18噸；然后正常整地，使改良劑與土壤充分混合后，浸泡淋洗土壤。本發(fā)明的蘇打堿化水田土壤改良劑，與聚合硫酸鐵相比，在保持同樣效果的情況下本配方單位成本降低9.4~15%。與硫酸鋁土壤改良劑相比，本配方的高分子聚合物具有更好的絮凝效果和更高的改良效率，同時(shí)將土壤活性鋁濃度控制在對(duì)作物無害的低濃度水平。
文檔編號(hào)C09K17/08GK102517027SQ201110394388
公開日2012年6月27日 申請(qǐng)日期2011年12月2日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月2日
發(fā)明者張乾坤, 李取生, 王玥, 秦利鵬 申請(qǐng)人:暨南大學(xué)