专利名称：一种盐碱土改良剂及改良方法
技术领域：
本发明涉及用可以调节土壤的材料对盐碱地进行改良，分类位置在C09K17/00背景技术迄今为止，国内外对盐碱地的改良措施和积累的研究经验有水利改良措施，农业及生物改良措施，工程改良措施，化学改良措施。
水利措施改良的先例有用含钙、镁的高矿化度水冲洗盐碱土中的钠离子，井灌井排等方法。目前，水利改良措施是国内外公认的有效改良方法，在印度、美国和加拿大等国均得到了广泛的应用。但水利措施改良的前提一是要有充足的低矿化度优质水源，二是要有流畅的排水设施和场所。井灌井排方法需消耗能源，运行管理费用较高，且需要有适宜的水文地质条件，在根系层土壤透水系数过小或下部承压水压力过高时，均难以达到预期的排水效果。同时，排水排盐又常与环境保护发生矛盾，易使河水的盐分增加，从而影响灌溉和城市用水，从生态、环保及水资源的合理开发利用的角度出发，存在诸多不良影响。
农业及生物措施改良，主要有两种途径，一是通过种稻，并且结合种稻过程中的泡田、排水、洗盐等农艺措施，将耕层土壤中的盐分逐步排出土体，或抑制盐分上移表聚，从而达到改良目的；二是通过生物修复技术，即种植耐盐或喜盐植物，不断将土壤中的盐分带走，进而达到降低土壤盐分含量的目的。目前已开发的耐盐碱植物已有40余种，如碱茅、碱蓬、田菁、狗牙根、大麦、苜蓿、燕麦、小叶杨、家榆等。已有研究表明，这两种改良途径的效果均受改良时间、土壤含盐量及盐碱化程度等条件的制约。一般含盐量和碱化度较高的土壤，短期内(三年内)均难以获得理想效果。
此外，在松嫩平原苏打盐碱土区，也有采用玉米秸秆，绿肥作物(如草木樨等)作为改土材料，将其按一定用量放入碱化层之上，从而达到在一定程度上抑制盐碱表聚，降低土壤碱化度和pH值的目的。但此种方法一是需要大量的有机物料，二是土方工程量较大，难以大面积推广应用，仅限于碱斑的改良。
工程改良措施主要是“客土法”。常用的做法是用沙土作“客土”，压在苏打碱斑土壤上，或是将被改良土壤中的碱斑土壤挖出运走，然后将上述客土添在上面。试验研究表明，客土法对苏打碱斑土壤的改良效果较好，而且持续时间也较长。但其最大的缺点就是工程量太大，这也是该方法不能得到广泛推广应用的主要原因。
化学改良措施大量研究证明，对于中度或重度以上的盐碱土，只有采用化学改良为主，辅以其它农业或生物等措施，才是最有效的改良方法。因此，从40年代起，人们就开始了化学改良剂的研究与开发工作。例如Carter，M.R.曾进行了连续6年施用石膏(2.24t/hm2年)的田间试验；亚美尼亚的学者曾进行过绿矾改良盐碱土试验；匈牙利的研究者曾利用褐煤副产品和糖厂副产品进行了改良盐碱土试验；我国的土壤工作者曾利用腐殖酸、风化煤及糠醛渣等进行了盐碱土改良试验。这些试验均收到了一定的改良效果。近些年来，国外采用人工合成的有机—无机复合改良剂(如匈牙利的石灰粉与石油工业副产品树脂酸混合物；前苏联尿素甲醛聚合物等，英国的阳离子多糖瓜耳胶衍生物CP-14等)改良盐碱土也均收到一定效果。
目前，国内外常用的化学改良剂主要有石膏、磷石膏、氯化钙、过磷酸钙等含钙物质；另一类是硫酸、硫磺、磷酸、盐酸、硫酸亚铁、硫酸铵等酸性物质；第三类是风化煤及泥炭等天然有机物；第四类是人工合成的土壤改良剂。此外，也有人利用工业“三废”改良盐碱土。
在众多的化学改良剂中，国内外研究最多的、最常用的、公认改良效果最好的是石膏(CaSO4·H2O)。其作用机理是石膏中的钙离子将土壤胶体上的钠离子交换下来。
但国外已有的研究多在非苏打盐碱土上，土壤的盐碱化程度较苏打盐碱土要轻得多。国内从1956年开始，陈恩凤等曾在前郭灌区进行了在苏打盐碱土上施用石膏的种稻改良试验，肯定了种稻条件下，石膏对苏打盐碱土的改良效果，但由于种种原因，此项技术至今尚未得到推广应用。
分析其原因我们认为，人们利用石膏改良盐碱土时，忽视了一个十分重要的问题，即石膏的溶解度问题。石膏发挥改良作用的前提条件是CaSO4必须先行溶解，否则就无法发生反应。但实际上在常温下，石膏的溶解度非常低，只有30me/L。因此，用石膏改良盐碱土，特别是强碱性的苏打盐碱土，要想达到预期效果，施用量必须很大，而且需要作用的时间也很长。石膏的溶解需要水，而在旱作条件下，土壤的含水量十分有限，石膏的溶解更为缓慢，因此，其作用也更为有限。这就是石膏在苏打盐碱土改良上没能推开的原因。
尽管国内外在盐碱土的改良方面做了大量的研究工作，但对苏打盐碱土，特别是重度苏打盐碱土而言，目前尚无大面积推广的、比较成功的技术和产品。
发明内容
本发明的目的是给出一种新的盐碱土改良剂及该改良剂在改良盐碱土中的使用方法，克服已往的盐碱土改良存在的上述缺点。
本发明的盐碱土改良剂是硫酸铝Al2(SO4)3，可采用生产上使用的工业硫酸铝。
本发明盐碱土的改良方法是均匀撒施硫酸铝，撒施量为新开重度盐碱地水田每公顷撒施量为0.3～1.0吨；已开垦两年以上水田每公顷施用量为0.2～0.3吨；盐碱地旱田每公顷撒施量为0.4～0.6吨，碱斑处可适当多施一些。撒施时间为水田在春季泡田后，耙地前，只需施用一次即可；旱田盐碱地施用时间为春季播种前的整地过程中。只需施用一次。
本发明改良剂对盐碱化土壤改良的机理是铝离子改良剂施用土壤后，要发生水解作用，产生大量H+，中和土壤中的OH-，从而使土壤的pH值降低。水解的同时，也生成单体铝或多聚体铝离子，对促进土壤胶体凝聚和微团聚体的形成具有重要作用，从而可改善土壤的结构性和持水特性，增加孔隙度，降低土壤容重。
本发明的积极效果是使用本改良剂起效快、作用长久、成本低、无毒、不污染环境，各项性能指标远远优于已有的石膏等化学改良剂。并且铝离子改良剂发生水解作用产生氢离子的同时可生成单体铝或多聚体铝离子，可促进土壤胶体发生凝聚，促进土壤微团聚体的形成从而改良土壤的结构性和通透性等物理性质。
具体实施例方式
实验例1在吉林省松原市前郭县碱巴村选新开重度盐碱地(pH＞9.5)水田2公顷，在春季泡田后，耙地前，每公顷人工撒施硫酸铝500公斤，撒施的部分3小时后，土壤胶体即发生沉淀，水质变清，插秧后不浮秧，一次施用该改良剂3年后，土壤的pH值由10.6下降至9.0左右。
实验例2在实验例1同一地点，选碱斑面积约占百分之二十的玉米地2公顷，在春季播种前的整地过程中，每公顷撒施400公斤硫酸铝，主要施于碱斑处。施用后的主要观察指标碱斑土壤pH值下降1个单位以上，碱化度下降40％。耕层土壤pH值维持在8.5以下，含盐量降低至0.2％以下，作物可增产15％以上。
权利要求
1.一种盐碱土改良剂，其特征是该改良剂是硫酸铝。
2.一种盐碱土改良方法，其特征是均匀撒施硫酸铝，水田撒施量为新开重度盐碱土水田每公顷撒施0.3-1.0吨，已开垦两年以上的水田每公顷撒施0.2-0,3吨，撒施时间为水田在春季泡田后、耙地前，只需施用一次即可；旱田采用非均匀撒施，撒施量为每公顷0.4-0.6吨，碱斑处可适当多撒一些，撒施时间为春季播种前的整地过程中，只需施用一次。
全文摘要
一种盐碱土改良剂及改良方法，涉及用可以调节土壤的材料对盐碱土进行改良，该改良剂使用的是硫酸铝。改良方法是均匀撒施硫酸铝，水田撒施量为新开重度盐碱土水田每公顷撒施0.3－1.0吨，已开垦两年以上的水田每公顷撒施0.2－0,3吨，撒施时间为水田在春季泡田后、耙地前，只需施用一次即可；旱田采用非均匀撒施，撒施量为每公顷0.4－0.6吨，碱斑处可适当多撒一些，撒施时间为春季播种前的整地过程中，只需施用一次。本发明的积极效果是起效快，成本低，无毒、不污染环境，作用持久。
文档编号C09K17/02GK1676570SQ20041001077
公开日2005年10月5日 申请日期2004年3月29日 优先权日2004年3月29日
发明者赵兰坡, 李春林, 王宇, 马晶, 崔俊涛, 郄瑞卿, 侯亚男, 韩兴, 高强 申请人:吉林农业大学