专利名称：岩土水分物性调理剂的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种土壤改良剂，特别是涉及一种岩土水分物性调理剂。
背景技术：
地形复杂、气候多变造成我国土壤结构不稳定，土层瘠薄，且不断退化，从而造成低产。目前，土壤调理技术主要有有机肥和无机肥改良，微生物数量影响，高分子化合物与无机肥混施等。中国专利001060988公开了一种植物土壤改良剂，其组分按重量百分比计是聚丙烯酰胺树脂20～45，硅酸盐镁粉10～15，尿素10～12，硅砂石载体填充物35～45。该改良剂虽然对土壤有一定的改良作用，但由于聚丙烯酰铵的用量过大，分子不易在土层中扩散和对流，使土壤的改良深度受到限制，且易在土壤表层形成高分子胶结土壤的膜状薄层，引起土壤表层封闭，减弱土壤的通透性，使土壤导水率下降，不利于植物生长。
发明内容
本发明的目的在于克服上述缺点，提供一种能有效地提高土壤通透性能，降低土壤容重，促使土壤水稳定性团粒的形成，且能提高土壤肥力，保水、保肥的岩土水分物性调理剂。
本发明岩土水分物性调理剂，其组分按重量份计是，草原泥炭4～8、秸秆纤维1～2.5、粘土矿物0.5～2、聚丙烯酰胺0.3～0.6、分散剂0.1～0.5PH缓冲剂0.02～0.05。，其中，草原泥炭的有机质含量丰富，不仅能有效改善土壤的砂粘性，优化土壤物理结构，而且可提高土壤肥力，供给植物生长所需的基础养料，草原泥炭的含水量按重量计一般为8％～12％；秸秆纤维是禾本料或豆科植物秸秆，长度2～3mm，其作用是秸秆吸水膨胀，释放表面纤维，纤维在聚丙烯酰胺的作用下相互粘结成整体，增加岩土颗粒的稳定性，一方面可避免岩土混合物收缩开裂导致的崩塌，另方面可有效拦截雨水冲刷，防止水土流失；粘土矿物是膨胀蛭石或膨胀珍珠岩，由于通常带有不饱和电荷，必然会有等量的异性离子吸附在粘土表面上以达到电性平衡，所以，它具有很强的吸附能力，膨胀型粘土矿物吸水膨胀，可增加岩土孔隙度，提高土壤的通透性，调节土壤中固、液、气三相比；聚丙烯酰胺的分子量为400～1200万，电荷密度为10～40％。选择具有特性参数(分子量和电荷密度)的聚丙烯酰胺的作用是，其一，使土壤团聚结构增加，土壤结构透水性及持水量增大，而土壤持水量的大小对地表径流的形成和大小有很大的影响，如持水量低，渗透强度不大，在暴雨形成时就会发生强烈的地表径流和土壤流失。其二，聚丙烯酰胺能增加土壤中的团聚体，并形成一定数量的胶结物质，提高抵抗径流对土壤的分散和悬浮能力，抗侵蚀性增大；其三，聚丙烯酰胺的粘滞作用使土壤形成较好的团粒结构，分子链之间的相互作用和滑韧性形成了较大的抗冲性，从而提高土壤抗冲刷能力。聚丙烯酰胺分子量过高，则不易在土层中扩散和对流，限制了土壤改良的深度，容易在土壤表面形成高分子胶结土壤的膜状薄层，减弱土壤的通透性，使土壤导水率下降，引起表面封闭，分子量过小则达不到凝聚土粒，改善土壤结构的目的。而聚丙烯酰胺的电荷密度过高，将诱导聚合物的排斥性，致使聚合物分子链互相缠绕，阻碍聚合物与土壤颗粒间的吸附作用，且电荷密度也是影响土壤阳离子桥形成的重要因素。反之，低电荷密度不利于土壤阳离子桥的形成，影响土壤带电颗粒的相互吸附，抵制土壤团聚体的形成；分散剂为聚乙烯醇，它使聚丙烯酰胺能保持稳定的分散，并使岩土中不溶固体微粒均匀地分散于土壤溶液中，有利于本发明调理剂更好地发挥调控岩土水分物性的功能；PH缓冲剂为混合磷酸盐(上海市爱建试剂厂有限公司产品)，用于平衡土壤中H+浓度，维持土壤溶液PH值相对稳定，不仅利于土壤本身团聚体的形成，而且促进了聚丙烯酰胺水解离子与土壤离子的交换吸附，改变土壤胶体电荷，促进电荷平衡的土壤团粒结构的形成。
本发明岩土水分物性调理剂使用时，可采用机械喷施于土表或人工铺洒后埋于5～10cm土层。其施用量一般控制在0.5～5kg/m2。
本发明调控土壤水分物理性质的复合改良剂的优点在于，能增加土壤孔隙度，提高土壤通透性能，降低土壤容重，促使土壤水稳定性团粒的形成，提高持水性能，增加土壤肥力，从而达到适时、适量供给植物生长所需的水分和养分。使用后不会造成环境污染，有利于农业生产与生态环境建设的发展。适用于改良不同酸碱度的岩土。
具体实施例方式
实施例1
1)组分及配比(按重量份计)草原泥炭(含水量12％) 4秸秆纤维(豆秆纤维，长度3mm)2.5粘土矿物(膨胀蛭石) 1.2聚丙烯酰胺(分子量1000万，电荷密度30％ 0.3分散剂(聚乙烯醇) 0.1P缓冲剂(混合磷酸盐)0.032)施用结果用于重庆上界高速公路边坡绿化，坡度10度，面积5000m2，抗冲刷性差。将本发明与石灰岩土混合均匀后，采用机械喷施于边坡表面，用量为5kg/m2，并浇水润湿。施用结果，不仅提高了岩土自身的稳定性，而且增强了岩土的抗侵蚀能力，一个月后测定，岩土容重降低30％，岩土有效持水率增加8％，孔隙度增大15％，水稳定性团粒含量增重20％，渗透性增大30％。。
实施例21)组分及配比(按重量份计)草原泥炭(含水量10％)6秸秆纤维(稻秆纤维，长度2.5mm) 1.8粘土矿物(膨胀蛭石) 2.0聚丙烯酰胺(分子量800万，电荷密度20％) 0.4分散剂(聚乙烯醇)0.5PH缓冲剂(混合磷酸盐)0.022)实验及结果贵州独山县砂岩坡地，面积50亩，土壤薄，肥力差，年降水量小，土壤环境及气候条件恶劣，导致粮食作物品质差，产量低。采用人工铺洒，埋于5mm土层下，用量为1kg/m2。施用45天后测定，岩土容重降低25％，岩土有效持水率增加12％，孔隙度增大20％，水稳定性团粒含量增重30％，渗透性增大25％。
实施例31)组分及配比(按重量份计)草原泥炭(含水量8％) 8秸秆纤维(麦秆纤维，长度2.5mm)1
粘土矿物(膨胀珍珠岩)0.5聚丙烯酰胺(分子量800万，电荷密度30％) 0.6分散剂(聚乙烯醇)0.3PH缓冲剂(混合磷酸盐)0.052)实验及结果西昌锦屏电站页岩边坡，面积1000m2，抗侵蚀性差，将本发明与页岩岩土混合均匀后，采用机械喷洒于边坡表面，用量为0.5kg/m2。施用45后测定，岩土容得降低27％，岩土有效持水率增加10％，孔隙度增大25％，水稳定性团粒含量增重35％，渗透性增大32％。
权利要求
1.一种岩土水分物性调理剂，其特征在于组分按重量份计是草原泥炭 4～8秸秆纤维 1～2.5粘土矿物 0.5～2聚丙烯酰胺 0.3～0.6分散剂 0.1～0.5PH缓冲剂 0.02～0.05
2.如权利要求1所述的岩土水分物性调理剂，其特征在于秸秆纤维是禾本料或豆科植物秸秆，长度2～3mm。
3.如权利要求1所述的岩土水分物性调理剂，其特征在于粘土矿物是膨胀蛭石或膨胀珍珠岩。
4.如权利要求1所述的岩土水分物性调理剂，其特征在于聚丙烯酰胺的分子量为400～1200万，电荷密度为10～40％。
5.如权利要求1所述的岩土水分物性调理剂，其特征于分散剂是聚乙烯醇。
6.如权利要求1所述的岩土水分物性调理剂，其特征在于PH缓冲剂为混合磷酸盐。
全文摘要
本发明提供一种岩土水分物性调理剂，其组分按重量份计是，草原泥炭4～8、秸秆纤维1～2.5、粘土矿物0.5～2、聚丙烯酰胺0.3～0.6、分散剂0.1～0.5pH缓冲剂0.02～0.05。该调理剂能增加岩土孔隙度，提高岩土通透性能，降低岩土容重，促使岩土水稳定性团粒的形成，提高持水性能，增加岩土肥力，从而达到适时、适量供给植物生长所需的水分和养分，有利于农业生产与生态环境建设的发展。可用于改良页岩岩土、砂岩岩岩土、石灰岩岩土等各类型岩土。
文档编号C09K17/40GK1702146SQ20051002113
公开日2005年11月30日 申请日期2005年6月21日 优先权日2005年6月21日
发明者李绍才, 杨涛, 蒲海梅 申请人:四川省励自生态技术有限公司