一种盐碱土壤改良剂及其制备方法

文档序号:111958
专利名称:一种盐碱土壤改良剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及农用土壤改良剂,特别是一种盐碱土壤改良剂及其制备方法。
随着我国人口的不断增长和农业耕地的缩减,增加可耕地面积和单位面积的产量,在我国农业现代化中变得越来越重要。在可开垦的土地中,盐碱地的开发有很大的潜力。另一方面,我国农业耕地因盐化、碱化或盐碱化引起的减施日益严重,有些农田甚至因严重盐碱化而弃耕。目前我国已有不同程度的盐碱化耕地近5亿亩。几十年来,国家投入了大量的人力、物力来改造盐碱地,本发明的目的是提供一种能够激活土壤中有效磷和铁的含量的盐碱土壤改良剂。
本发明的另一个目的是提供一种上述盐碱土壤改良剂的制备方法。
本发明的盐碱土壤改良剂中含有柠檬酸、木酸、黄腐酸、反丁烯二酸、腐殖酸、焦磷酸、苹果酸、顺丁烯二酸、胡敏酸、L-酒石酸、丙酸、半乳酸、水杨酸、草酸、土温-100和水;其中,所述各成分的重量份数配比为柠 檬 酸2-4份 木 酸1-2份黄 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份苹 果 酸1-3份 丙 酸2.5-4份顺丁烯二酸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 杨 酸0.5-2份草 酸1.5-3份土 温-1003-7份 水调整至100份本发明的盐碱土壤改良剂的制备方法包括先往反应器中加入20-40份数的水,加热到45-50℃时,依次往反应器中加入柠檬酸、木酸、黄腐酸、反丁烯二酸、腐殖酸、焦磷酸、苹果酸、顺丁烯二酸、胡敏酸、L-酒石酸、丙酸、半乳酸、水杨酸和草酸,充分混合40-60分钟;在45-50℃的条件下,加入乳化剂土温-100,然后充分混合10-25分钟;用水调整至100份即可。
本发明的盐碱土壤改良剂含有效成分30%,为棕色液体。
本发明的盐碱土壤改良剂用于受盐碱侵害的农田和新开垦土地,通过调节土壤结构和理化状态降盐除碱,使盐碱对植物生长的影响减到最低程度,可改善盐碱地水分的渗透,使受约束的水分和营养转为可用状态而提高出苗率,促进作物生长和增加产量;对土壤的作用效果显著,使用方便,成本低;用盐碱土壤改良剂处理后的盐碱地,通过对植物根部及耕作层土壤的生理、生化作用,可保证植物在盐碱地种植,正常发芽,健康生长,对人、畜安全,对作物、土壤无害。
本发明的盐碱土壤改良剂的适用范围为大田作物、保护地、草坪、草牧场、盐碱荒地、果树、蔬菜及园林植物。在受盐碱危害的中轻度土壤,每亩用量500-600毫升;在含盐碱较高的新开地,每亩用量3-5公斤,连续三年使用,可使土壤恢复到正常种植状态。
采用本发明的盐碱土壤改良剂对土壤进行磷和铁的活化作用的试验供试土壤分别从北京昌平、天津静海、河北邯郸和山东滨州取回农田潮土土样,这些土壤的基本理化性状见表1。
1、先进行盐碱土壤改良剂对土壤磷的活化作用的试验准确称取2.0g风干土若干份,按10∶1的水土比,加入一定体积的盐碱土壤改良剂溶液(10umol g-1和50umolg-1),以等体积的去离子水为对照,重复3次,加数滴甲苯,以抑制微生物活动。在(25±1)℃的条件下恒温振荡1h,30000g下离心10min,过滤,用钼蓝比色法测定磷,Fe用ICP法测定。
结果与分析盐碱土壤改良剂对两类土壤磷的活化;盐碱土壤改良剂能明显促进土壤磷的释放;盐碱土壤改良剂对土壤磷的活化与土壤类型及土壤中有效磷的含量密切相关。盐碱土壤改良剂对土壤磷的活化与土壤中有效磷的含量呈显著正相关。从表2可以看出,盐碱土壤改良剂对土壤磷的活化与土壤类型关系密切。比较盐碱土壤改良剂对石灰性土壤(北方)和红壤磷(南方)的活化,可以发现,盐碱土壤改良剂对酸性土壤的释放比石灰性土壤高。这主要是由于两类土壤上加入浸提剂后,土壤平衡溶液PH不同。在石灰性土壤上,对磷起活化作用的仅是有机酸阴离子;而在红壤上,阴离子和H+共同起活化作用。因此,使得盐碱土壤改良剂对红壤磷的释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,腐殖质Fe(AI)-P络合物所占比例要明显高于石灰性土壤(石灰性土壤上,磷主要以Ca-P形式存在),而这一部分磷很容易被活化。
表2 盐碱土壤改良剂对土壤中磷的释放促进作用采样地点绿复康不同浓度下土壤磷释放情况(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山东 1.572.114.025.756.29湖北 2.018.1215.34 17.62 18.23江苏 1.987.8613.79 15.96 17.822、盐碱土壤改良剂对土壤中Fe的活化表3盐碱土壤改良剂对土壤中铁的释放促进作用采样地点 绿复康使用浓度(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山东2.709.33 17.9929.2537.92湖北5.8710.4419.7635.3449.71江苏5.4310.1818.3734.2946.15从表3可以看出,盐碱土壤改良剂对土壤中Fe的活化作用明显,无论是北方的石灰性土壤,还是南方的酸性红壤,盐碱土壤改良剂都明显地促进其Fe的释放。而且,随着盐碱土壤改良剂用量的增加,土壤中Fe的活化量也呈明显增加的趋势。土壤的类型也影响土壤Fe的释放,南方的红壤土中Fe的释放量明显大于北方的石灰性土壤。这说明盐碱土壤改良剂是通过合、溶解作用,促进了壤中难溶性磷酸铁(Fe)中Fe的释放。同时,也将其中的磷释放了出来。
结论盐碱土壤改良剂能明显促进土壤中磷的释放,但对酸性红壤中磷的活化作用大于对石灰性土壤中磷的活化;盐碱土壤改良剂能明显地促进土壤中Fe的释放,这种对Fe的活化是与对土壤中磷的活化是正相关的。
采用本发明的盐碱土壤改良剂对盐化潮土区的玉米产量的影响进行试验试验地点设在内蒙古呼和浩特市托克托县乃只盖乡三间房村盐化潮土区。0-20cm土层平均含盐量为0.31%,PH值8.5,有机质含量1.21%,全氮含量0.084%,速效磷含量6.45ppm,速效钾含量122.2ppm,土壤质地为轻-中壤土,肥力中等,地势平坦,灌溉条件良好,前茬为向日葵。
试验作物玉米(Zea mays),品种中单2号。4月23日耕翻,播前施农家肥1000kg/亩,压碳酸氢铵25kg/亩作基肥。4月26日汇地灌水,4月29日耙耱整地,5月2日播种,基本苗3800株。大喇叭口期追施尿素20kg/亩,9月25日收获,其它管理同常规。
供试药剂35%盐碱土壤改良剂水剂,有效成份含量35%,由中国农业大学植物科技学院提供。试验设计设35%本盐碱土壤改良剂水剂300ml/亩,600ml/亩,900ml/亩,以下简称(LFK1、LFK2、LFK3)空白对照CK(喷等量清水),不设重复,每处理5亩,示范田总面积20亩。
施药时间及方法4月26日灌水汇地时,依设计要求,处理区分别取35%盐碱土壤改良剂水剂300ml/亩、600ml/亩、900ml/亩。药剂分2次,每次兑水15kg,用工农-16型喷雾器,喷于土表,对照每亩喷施30kg清水,然后浇水汇地。
试验过程中,玉米大喇叭口时,依中国科学院南京土壤研究所编著《土壤理化分析》所提供的方法,取样测定土壤容重、毛管孔隙度、土壤蒸发量、入渗率等各项指标。9月25日收获时,每试验区内五点取样,每点取样0.2亩地,实打实收计算亩产量,用t测验进行比较分析。
试验结果与分析35%盐碱土壤改良剂水剂对耕层土壤理化性状的影响。
表4 35%盐碱土壤改良剂水剂对耕层土壤理化性状的影响处理容重 总孔隙度 毛管孔隙度 非毛管孔隙度 土壤蒸发量 入渗率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由表可见,盐化潮土施入盐碱土壤改良剂后,与对照相比0-20cm土层土壤容重降低0.06-0.27g/cm3,总孔隙度提高6.85-12.48%,土壤蒸发量由5.20mm/d降低到3.56-4.03mm/d,土壤入渗率由10.81mm/h提高到16.44-22.13。蒸发量减少抑制了土壤返盐,入渗率提高有利于土壤疏松,脱盐洗盐。
表5 35%盐碱土壤改良剂水剂对玉米产量的影响处理 亩产量 折算产量增产率kg/亩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可见,35%盐碱土壤改良剂水剂对呼市地区盐化潮土区种植玉米具有明显的增产效果,亩产量可由503.1kg提高到618.8-760.7kg,增产幅度23-51.2%,增产的原因主要是由于施用盐碱土壤改良剂水剂后,出苗整齐,保苗效果增加,同时全生育期作物根系发育良好,养分吸收全面,千颗重增加。
结论35%盐碱土壤改良剂水剂可明显改善盐化潮土理化性质,降低土壤容重,增加土壤总孔隙度和毛管孔隙度,增加土壤的入渗率,有利于土壤盐分的淋洗;35%盐碱土壤改良剂水剂施入土壤后,其较强的离子交换功能可以影响土壤盐分的活性,增加土壤持水能力,降低土壤蒸发量,提高盐化潮土脱盐,抑盐能力;大面积示范试验表明,盐碱土壤改良剂水剂对盐化潮土区种植玉米,保苗效果显著,产量提高幅度明显。
下面结合实施例进一步描述本发明实施例一种盐碱土壤改良剂,它含有柠檬酸、木酸、黄腐酸、反丁烯二酸、腐殖酸、焦磷酸、苹果酸、顺丁烯二酸、胡敏酸、L-酒石酸、丙酸、半乳酸、水杨酸、草酸、土温-100和水;其中,所述各成分的重量份数配比为柠 檬 酸3份木 酸1份黄 腐 酸2份反丁烯二酸2份腐 殖 酸3份焦 磷 酸2份苹 果 酸2份丙 酸2份顺丁烯二酸2份胡 敏 酸3份L-酒 石 酸3份半 乳 酸1份水 杨 酸2份草 酸2份土 温-1005份水60份本发明的盐碱土壤改良剂的制备方法包括先往反应器中加入40份数的水,加热到50℃时,依次往反应器中加入柠檬酸、木酸、黄腐酸、反丁烯二酸、腐殖酸、焦磷酸、苹果酸、顺丁烯二酸、胡敏酸、L-酒石酸、丙酸、半乳酸、水杨酸和草酸,充分混合50分钟;在50℃的条件下,加入乳化剂土温-100,然后充分混合15分钟;用水调整至100份即可。
权利要求
1.一种盐碱土壤改良剂,其特征是含有柠檬酸、木酸、黄腐酸、反丁烯二酸、腐殖酸、焦磷酸、苹果酸、顺丁烯二酸、胡敏酸、L-酒石酸、丙酸、半乳酸、水杨酸、草酸、土温-100和水;其中,所述各成分的重量份数配比为柠 檬 酸2-4份 木 酸1-2份黄 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份苹 果 酸1-3份 丙 酸2.5-4份顺丁烯二酸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 杨 酸0.5-2份草 酸1.5-3份土 温-1003-7份 水 调整至100份
2.如权利要求1所述的盐碱土壤改良剂的制备方法,其特征是包括先往反应器中加入20-40份数的水,加热到45-50℃时,依次往反应器中加入柠檬酸、木酸、黄腐酸、反丁烯二酸、腐殖酸、焦磷酸、苹果酸、顺丁烯二酸、胡敏酸、L-酒石酸、丙酸、半乳酸、水杨酸和草酸,充分混合40-60分钟;在45-50℃的条件下,加入乳化剂土温-100,然后充分混合10-25分钟;用水调整至100份即可。
全文摘要
本发明为一种盐碱土壤改良剂及其制备方法。它主要含有柠檬酸、黄腐酸、腐殖酸、苹果酸、胡敏酸、丙酸、水杨酸、土温-100和水;制备时先将水加热,然后依次加入其他成分,充分混合均匀后,用水调整至100份即可。本发明的盐碱土壤改良剂通过调节土壤结构和理化状态降盐除碱,可改善盐碱地水分的渗透,使受约束的水分和营养转为可用状态而提高出苗率,促进作物生长和增加产量;对土壤的作用效果显著,使用方便,成本低,对人畜安全,对作物、土壤无害。
文档编号C05G3/04GK1263142SQ0010043
公开日2000年8月16日 申请日期2000年1月31日 优先权日2000年1月31日
发明者张青文, 王振平, 刘文旭, 丁军, 李绍华, 肖兴国 申请人:张青文, 王振平, 刘文旭, 丁军, 李绍华, 肖兴国
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