一种玉米秸秆制备盐碱土改良剂及制备方法
【专利摘要】本发明公开一种玉米秸秆制备盐碱土改良剂及制备方法，方法步骤如下：步骤一：干燥粉碎：将玉米秸秆风干，水分含量小于10％，然后粉碎至20目；步骤二：高温改性：250?300℃高温厌氧改性3?5小时；步骤三：酸化：按秸秆与质量浓度5％～8％硝酸重量比1:10～25比例混合，浸泡24小时后分离出秸秆，60℃烘干；步骤四：表面活化：按秸秆与质量浓度5％的氯化铝溶液重量比1:25比例混合，不断搅拌，24小时后60℃烘干即制成。按此方法制备的玉米秸秆制备盐碱土改良剂。本发明使寸草不生的草甸碱土(碱斑)的土壤的理化性质得到改善。具有成本低，使盐渍土得到持续、逐步的改良，推广适应性强的显著等优点。
【专利说明】
一种玉米秸秆制备盐碱土改良剂及制备方法
技术领域
[0001 ]本发明涉及一种玉米秸杆制备盐碱土改良剂及制备方法。
【背景技术】
[0002] 土壤盐渍化是一个世界性的资源和生态问题，同时也是世界上难以解决的土地退 化问题。当前，全球盐渍土分布广，面积大，除南极洲尚待调查研究外，其余五大洲及其大多 数主要岛屿的海滨地区和干旱、半干旱地带，涉及100多个国家和地区，都有各种类型的盐 渍土分布。盐胁迫几乎影响植物所有的重要生命过程。中国盐渍土总面积约2X10 8hm2,是当 今世界受荒漠化危害最为严重的国家之一，主要分布在华北、东北、西北内陆地区以及长江 以北的沿海地带。在人口不断增加、耕地日趋减少和淡水资源不足的严重压力下，如何利用 和开发我国上亿亩盐渍土壤，发展高科技农业，提高作物产量就成为国际上生物科学领域 迫切需要解决的问题之一。
[0003] 目前，盐渍土改良措施主要有：（1)化学改良：主要利用酸性物质或高分子化合物 等，通过土壤溶液的酸碱中和反应、高分子化合物螯合反应、土壤胶体离子代换反应，来降 低土壤酸碱度、减少有害离子活度，以改善土壤理化性质。例如利用木醋液、硫酸、草酸、水 杨酸、丁烯二酸、硫磺、硫酸铝、石膏、磷石膏、脱硫石膏、醋糟、酒糟、氯化钙、柠檬酸渣、硫酸 亚铁、风化煤、泥炭、褐煤、腐植酸、沸石、菌糠、糠醛渣、污泥等物质，有的单一物质或几种按 比例混合施用、也有的通过高温或酸化等改性技术复合营养元素制成改良剂后使用。化学 改良存在着资源消耗大、成本高，某些改良材料含有植物生长有毒害物质，效果难以长久保 持等不足。（2)水利工程措施:主要通过排水、冲洗、灌溉淋盐等工程措施，建立区域性灌水 排盐系统，使其起到淋盐排盐的作用。水利工程措施人力和物力投量大，有些地方水资源短 缺难以实施，灌溉淋洗会使土壤中养分流失，利用不当还会引发土壤次生盐渍化。（3)农艺 措施:通过调节土壤水、肥、气、热，保证作物正常生长的改良技术。在盐碱地区，农业生物措 施还具有调节土壤水盐动态的作用。其主要的农业生物措施包括:平整土地、深翻窖盐、水 旱轮作、培肥抑盐、种稻改良、草原围栏禁牧等。农艺措施有的只适用于盐渍化程度不高土 壤，对于重度盐渍土显得无能为力;利用有机肥培肥土壤效果虽好，但易受到有机肥资源短 缺问题。（4)生物措施:选择种植耐盐作物品种或耐盐植物，适应盐渍化土壤生长。耐盐作物 包括向日葵、碱谷、糜子、大麦、高粱、甜菜等;耐盐牧草包括田青、苦草、草木犀、紫花苜蓿、 星星草、碱茅等;耐盐的经济植物包括大米草、咸水草、芦苇、罗布麻、沙棘等;高抗盐植物包 括盐地碱蓬和花花柴、盐爪爪等。此外，应用微生物改良盐碱土，例如氧化硫硫杆菌、排硫 杆菌等。利用耐盐植物改良，大多以恢复地表植被为主，有些耐盐植物本身的盐分含量很 高，当枯枝叶腐烂时，其所含的大量盐分就会遗留在土壤表面，而且，这些植物也不具备饲 用价值。目前，培育新的抗盐品种或提高植物的耐盐能力的研究处在实验室的研究阶段，未 能大面积应用推广。微生物改良易受土壤环境影响，需要添加单质硫物质和载体，使用不当 会造成环境污染。（5)覆盖改良盐渍土:利用覆盖物覆盖土壤表面，控制土壤水分蒸发就可 减轻盐分表聚，达到改良的目的。覆盖物有塑料、秸杆和沙子等。此方法投入量大，见效缓 慢，持久性差。
[0004] 上述措施改良盐渍土进行长期的研究和应用，其显现一定的效果，这些措施主要 通过降低土壤盐分和改善土壤理化性质，适宜植物生长，促进了植被恢复和作物产量的提 高。针对松嫩平原富含碳酸盐和重碳酸盐的盐渍土，有的土壤pH高达10以上、钠离子含量 高，分布着寸草不生的"碱斑"，其改良难度大。现有改良措施难以实施和改良效果难以维 持，造成大量的资源浪费，经济效益低，推广应用性差。
【发明内容】
[0005] 本发明克服了现有盐渍土改良技术中的投入成本太高，改良难以持续，秸杆资源 利用等问题，提供了一种玉米秸杆制备盐碱土改良剂及制备方法。
[0006] 本发明所采用的技术如下：
[0007] 一种玉米秸杆制备盐碱土改良剂的制备方法，步骤如下：
[0008] 步骤一:干燥粉碎:将玉米秸杆风干，水分含量小于10%，然后粉碎至20目；
[0009] 步骤二:高温改性:250-300°C高温厌氧改性3-5小时；
[0010] 步骤三:酸化:按秸杆与质量浓度5 %~8 %硝酸重量比1:10~25比例混合，浸泡24 小时后分离出秸杆，60 °C烘干；
[0011] 步骤四：表面活化:按秸杆与质量浓度5 %的氯化铝溶液重量比1:25比例混合，不 断搅拌，24小时后60°C烘干即制成。
[0012] 本发明还具有如下技术特征:按如上所述的方法制备的一种玉米秸杆制备盐碱土 改良剂。
[0013] 本发明的有益效果：
[0014] 本发明的秸杆改良剂使寸草不生的草甸碱土 (碱斑)的土壤的理化性质得到改善， 重建了人工植被，土地生产力大幅提高。具有成本低，使盐渍土得到持续、逐步的改良，推广 适应性强的显著等优点。
【具体实施方式】
[0015] 实施例1
[0016] 原料:玉米秸杆、质量浓度8 %硝酸、质量浓度5 %氯化铝溶液
[0017]第一步:干燥粉碎:将玉米秸杆风干，水分含量小于10%，然后粉碎至20目；
[0018] 第二步:高温改性:250 °C高温厌氧5小时；
[0019]第三步：酸化:按秸杆与质量浓度8 %硝酸重量比1:15比例混合，浸泡24小时后分 离出秸杆，60 °C烘干；
[0020]第四步:表面活化:按秸杆与质量浓度5 %氯化铝溶液重量比1: 25比例混合，不断 搅拌，24小时后60 °C烘干即可。
[0021] 实施例2
[0022]原料:玉米秸杆、质量浓度5 %硝酸、质量浓度5 %氯化铝溶液
[0023]第一步:干燥粉碎:将玉米秸杆风干，水分含量小于10%，然后粉碎至20目；
[0024] 第二步:高温活化:300 °C高温厌氧3小时；
[0025]第三步：酸化:按秸杆与质量浓度5 %硝酸重量比1: 25比例混合，浸泡24小时后分 离出秸杆，60 °C烘干；
[0026]第四步:表面活化:按秸杆与质量浓度5 %氯化铝溶液重量比1: 25比例混合，不断 搅拌，24小时后60 °C烘干即可。
[0027]应用效果：
[0028]改良盐碱地试验点位于肇州县永乐镇太丰村盐碱化草原，分布着大小不等寸草不 生的碱斑，其土壤性质（〇-l〇cm)为:？!1=10.10 43? = 69.8，有机质3.(^/1^。5月20日实施， 每平方米按碱茅种子1.5克撒播。每平方米施用秸杆改良剂2kg，与O-lOcm表土混匀。8月25 日测生物量和采取土壤，其结果如下：
[0029] (1)改良后的碱斑牧草覆盖率大于90%，而未改良仍然为光板地，寸草不生；改良 后每公顷牧草产量l〇〇〇〇kg以上(见表1)，有利于促进农牧民增收。
[0030] 表1改良后牧草生长状况及产量
[0031]
[0032] 注："一"表示未见植被。
[0033] (2)盐渍化土壤的理化性质得到改善:改良剂能改善盐渍土的理化性质，主要表现 在:秸杆改良剂能显著提高土壤中有机质、全氮、全磷、速效氮磷钾的含量、阳离子代换量 (CEC)，同时降低土壤pH、土壤电导率(EC)、碱化度(见表2~表3)。由此表明，秸杆改良剂能 够有效地降低了盐分对作物危害，提高了 土壤供肥保肥性能。
[0034] 表2改良剂对草甸碱土 (碱斑)化学性质的影响
[0035]
[0036] 注:*表不p<0 · 01差异显著性，**表不p<0 · 05差异显著性 [0037]表3改良剂对草甸碱土 (碱斑)土壤肥力的影响
[0038]
[0039] 注:*表不p<0 · 01差异显著性，**表不p<0 · 05差异显著性。
【主权项】
1. 一种玉米秸杆制备盐碱土改良剂的制备方法，其特征在于，步骤如下： 步骤一:干燥粉碎:将玉米秸杆风干，水分含量小于10 %，然后粉碎至20目； 步骤二:高温改性:250-300 °C高温厌氧改性3-5小时； 步骤三:酸化:按秸杆与质量浓度5%~8%硝酸重量比1:10~25比例混合，浸泡24小时 后分离出秸杆，60 °C烘干； 步骤四：表面活化：按秸杆与质量浓度5 %的氯化铝溶液重量比1:25比例混合，不断搅 拌，24小时后60 °C烘干即制成。2. 按权利要求1所述的方法制备的一种玉米秸杆制备盐碱土改良剂。
【文档编号】C05F11/00GK105906386SQ201610250500
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2016年4月21日
【发明人】马献发, 孙福海, 陈乐 , 李伟彤, 夏雪莲, 杨梦 , 孟庆峰
【申请人】东北农业大学