本发明属于土壤改良技术领域，尤其涉及一种修复苏打型盐碱土的土壤调理剂及其制备方法与使用方法。
背景技术：
苏打型盐碱土中盐分组成以Na2CO3、NaHCO3为主，呈强碱性，pH值高达8.5，严重区超过10.5，作物生长受到严重阻碍。盐碱土壤具有盐渍化的同时进行着碱过程、盐分表聚过程，碱化度高，呈碱性和强碱性反应。因此，苏打型盐碱土的危害不仅在于盐度高，碱性也很强，极难治理。
现如今关于盐碱土的改良大多是依据“盐随水来，盐随水去”的特点，控制水分蒸发，减轻盐分表聚，及降低土壤pH值和盐分含量，从而达到改良目的。因此水利措施是根本改良措施。根据水盐运动规律，建立完善的排灌系统，将土壤中的盐分随水排走，并控制地下水位，防止返盐。但水利措施往往具有局限性，并不适合缺水地区盐碱土壤的改良。
通过一些农艺措施，如平整土地、耙地、起垄、深松深耕、微区改土、改土培肥等等，改变土壤物理结构来调控土壤水盐运动，创造良好的土壤表面状态和耕层构造，促进土壤脱盐；或者通过地表覆盖，有效减少土壤水分蒸发，抑制土壤返盐，降低土壤盐渍化程度。但对于盐碱情况比较严重的地区，农艺措施见效缓慢，土壤改良效果不佳。
生物措施是盐碱土改良方法中最经济、有效和可持续的方法之一。因地制宜选择种植耐盐碱植物、耐盐绿肥作物、微生物菌肥等，投入少、经济效益高。但生物措施对生物适应性要求较高，也同样存在见效缓慢的缺陷。
应用化学改良剂，可以改变土壤团粒结构，降低土壤容重，增加通气孔隙度，加快洗盐排碱过程；还能改变可溶性盐基组成，增加盐基代换容量，提高土壤代换量和缓冲性，降低碱度。目前盐碱土化学改良剂主要分为含钙物质、酸性物质、大分子聚合物和其他改良剂等类型。多数化学改良措施，只是将土壤中交换性钠离子置换成可溶性钠离子，因此还需配合水利措施将钠离子洗脱，或者生物措施固定钠离子。
因此，研发出经济实用的修复苏打型盐碱土的土壤调理剂已经成为本领域技术人员急需解决的问题。对苏打型盐碱土生态环境的改善，区域农业、社会和生态可持续发展都具有重要意义。
技术实现要素：
为解决上述现有技术的不足，本发明提供了一种修复苏打型盐碱土的土壤调理剂及其制备方法与使用方法。
本发明的技术方案：
一种修复苏打型盐碱土的土壤调理剂，由如下质量份数的原料制备而成：糖醛渣360～480份、腐熟有机肥130～180份、有机物料20～45份、红糖3～6份、沸石粉60～80份、褐煤粉60～80份、氯化钙110～150份、硫酸铝50～70份、硫酸钾20～50份、磷石膏100～130份、磷酸一铵30～50份、七水硫酸锌1～3份、阳离子交换树脂5～10份。
进一步的，由如下质量份数的原料制备而成：糖醛渣420份、腐熟有机肥150份、有机物料35份、红糖5份、沸石粉70份、褐煤粉70份、氯化钙130份、硫酸铝60份、硫酸钾40份、磷石膏115份、磷酸一铵40份、七水硫酸锌1～3份、阳离子交换树脂7份。
进一步的，所述糖醛渣、腐熟有机肥、有机物料、氯化钙、硫酸铝、硫酸钾、磷石膏和磷酸一铵的粒径均小于2mm；所述红糖、七水硫酸锌和阳离子交换树脂的粒径均为1～2mm；所述褐煤粉和沸石粉的粒径均为80～120目。
进一步的，所述有机物料为稻糠、玉米秸秆粉或菇渣粉中的一种或几种的组合。
进一步的，所述阳离子交换树脂为阳离子交换树脂为001×7阳离子交换树脂。
一种修复苏打型盐碱土的土壤调理剂的制备方法，步骤如下：
步骤一、按如下质量份数称取原料：
糖醛渣360～480份、腐熟有机肥130～180份、有机物料20～45份、红糖3～6份、沸石粉60～80份、褐煤粉60～80份、氯化钙110～150份、硫酸铝50～70份、硫酸钾20～50份、磷石膏100～130份、磷酸一铵30～50份、七水硫酸锌1～3份、阳离子交换树脂5～10份；
步骤二、将糖醛渣、腐熟有机肥、有机物料、氯化钙、硫酸铝、硫酸钾、磷石膏和磷酸一铵粉碎过筛；
步骤三、将糖醛渣、腐熟有机肥、有机物料、红糖、褐煤粉、沸石粉、磷酸一铵、硫酸钾和磷石膏混合并充分搅拌均匀；
步骤四、将氯化钙和硫酸铝分别加入步骤三所得均匀混合物中，充分搅拌均匀；
步骤五、将阳离子交换树脂、七水硫酸锌加入步骤四所得均匀混合物中，充分搅拌均匀即得修复苏打型盐碱土的土壤调理剂。
进一步的，步骤一所述有机物料为稻糠、玉米秸秆粉或菇渣粉中的一种或几种的组合；所述阳离子交换树脂为阳离子交换树脂为001×7阳离子交换树脂。
进一步的，步骤一所述红糖、七水硫酸锌和阳离子交换树脂的粒径均为1～2mm；所述褐煤粉和沸石粉的粒径均为80～120目。
进一步的，步骤二所述粉碎过筛是将所述糖醛渣、腐熟有机肥、有机物料、氯化钙、硫酸铝、硫酸钾、磷石膏和磷酸一铵粉碎过2mm筛，即粒径均小于2mm。
一种修复苏打型盐碱土的土壤调理剂的使用方法，所述使用方法为每亩施用100～200kg，其中水田：撒施于土壤表面，然后用旋耕机旋耕土壤，使调理剂与土壤充分混匀，然后施底肥，灌水泡田，打浆捞平，准备插秧；旱田：则撒施于垄沟，然后破垄夹肥，用犁将原垄趟开形成新垄，在新垄上机械播种，分层施肥。
本发明的有益效果：
1、本发明提供的修复苏打型盐碱土的土壤调理剂将有机改良与无机改良高效结合，利用酸碱中和反应原理、离子交换原理、盐类转化原理，使苏打型盐碱土壤的理化性状得到改善，降低PH值及含盐量，减轻致碱离子的危害，增加土壤代换量和土壤缓冲性，改土降碱效果好；同时通过增加土壤有机质含量，改善土壤物理性质，提高土壤孔隙度，防治土壤板结，提高土壤通气性，后效长。
2、本发明利用糠醛渣、稻糠、秸秆粉等有机废弃物，配合适宜比例的氯化钙、硫酸铝、磷石膏等化学原料所制备的修复苏打型盐碱土的土壤调理剂具有最佳的NPK含量比例，速效肥力与迟效肥力相结合提高了苏打型盐碱土的土壤肥力，在旱田、水田土壤均可施用，配合常规施肥进一步促进植物生长，提高作物产量。
3、本发明提供的修复苏打型盐碱土的土壤调理剂所需原材料来源广，成本低廉；原材料只需粉碎，充分混拌，不需要再加工处理，故生产简便易行，适合中小型加工厂批量生产。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明的技术方案做进一步的说明，但并不局限于此，凡是对本发明技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的保护范围中。
实施例1
一种修复苏打型盐碱土的土壤调理剂，由如下质量份数的原料制备而成：糖醛渣360～480份、腐熟有机肥130～180份、有机物料20～45份，红糖3～6份，沸石粉60～80份，褐煤粉60～80份，氯化钙110～150份，硫酸铝50～70份，硫酸钾20～50份，磷石膏100～130份，磷酸一铵30～50份，七水硫酸锌1～3份，阳离子交换树脂5～10份。
实施例2
一种修复苏打型盐碱土的土壤调理剂，由如下质量份数的原料制备而成：糖醛渣360～480份、腐熟有机肥130～180份、有机物料20～45份，红糖3～6份，沸石粉60～80份，褐煤粉60～80份，氯化钙110～150份，硫酸铝50～70份，硫酸钾20～50份，磷石膏100～130份，磷酸一铵30～50份，七水硫酸锌1～3份，阳离子交换树脂5～10份。
其中，糖醛渣、腐熟有机肥、有机物料、氯化钙、硫酸铝、硫酸钾、磷石膏和磷酸一铵的粒径均小于2mm；红糖、七水硫酸锌和阳离子交换树脂的粒径均为1～2mm；褐煤粉和沸石粉的粒径均为80～120目。
实施例3
一种修复苏打型盐碱土的土壤调理剂，由如下质量份数的原料制备而成：糖醛渣420份、腐熟有机肥150份、稻糠35份，红糖5份，沸石粉70份，褐煤粉70份，氯化钙130份，硫酸铝60份，硫酸钾40份，磷石膏115份，磷酸一铵40份，七水硫酸锌2份，001×7阳离子交换树脂7份。
其中，糖醛渣、腐熟有机肥、稻糠、氯化钙、硫酸铝、硫酸钾、磷石膏和磷酸一铵的粒径均小于2mm；红糖、七水硫酸锌和阳离子交换树脂的粒径均为1～2mm；褐煤粉和沸石粉的粒径均为80～120目。
实施例4
一种修复苏打型盐碱土的土壤调理剂，由如下质量份数的原料制备而成：糖醛渣420份、腐熟有机肥180份、玉米秸秆粉40份，红糖4份，沸石粉80份，褐煤粉76份，氯化钙130份，硫酸铝62份，硫酸钾40份，磷石膏120份，磷酸一铵40份，七水硫酸锌2份，001×7阳离子交换树脂8份。
其中，糖醛渣、腐熟有机肥、玉米秸秆粉、氯化钙、硫酸铝、硫酸钾、磷石膏和磷酸一铵的粒径均小于2mm；红糖、七水硫酸锌和阳离子交换树脂的粒径均为1～2mm；褐煤粉和沸石粉的粒径均为80～120目。
实施例5
一种修复苏打型盐碱土的土壤调理剂，由如下质量份数的原料制备而成：糖醛渣450份、腐熟有机肥130份、菇渣粉45份，红糖6份，沸石粉70份，褐煤粉70份，氯化钙150份，硫酸铝50份，硫酸钾50份，磷石膏130份，磷酸一铵40份，七水硫酸锌2份，001×7阳离子交换树脂7份。
其中，糖醛渣、腐熟有机肥、菇渣粉、氯化钙、硫酸铝、硫酸钾、磷石膏和磷酸一铵的粒径均小于2mm；红糖、七水硫酸锌和阳离子交换树脂的粒径均为1～2mm；褐煤粉和沸石粉的粒径均为80～120目。
实施例6
一种修复苏打型盐碱土的土壤调理剂，由如下质量份数的原料制备而成：糖醛渣480份、腐熟有机肥150份、稻糠、玉米秸秆粉和菇渣粉的组合物35份，红糖5份，沸石粉62份，褐煤粉65份，氯化钙140份，硫酸铝55份，硫酸钾45份，磷石膏115份，磷酸一铵40份，七水硫酸锌2份，001×7阳离子交换树脂6份。
其中，糖醛渣、腐熟有机肥、稻糠、玉米秸秆粉和菇渣粉的组合物、氯化钙、硫酸铝、硫酸钾、磷石膏和磷酸一铵的粒径均小于2mm；红糖、七水硫酸锌和阳离子交换树脂的粒径均为1～2mm；褐煤粉和沸石粉的粒径均为80～120目；稻糠、玉米秸秆粉和菇渣粉的组合物按任意比例组合。
上述实施例中糖醛渣、腐熟有机肥、稻糠、玉米秸秆粉或菇渣粉组成的有机物料、红糖作为有机质的作用是为了增加苏打型盐碱土中的有机质含量，提高土壤肥力；同时添加沸石粉和褐煤粉是与有机质共同作用，进一步增加土壤的酸碱缓冲能力，改善土壤物理性质，形成土壤团粒结构好，有利于保水、保肥、通气、透水的土壤；除了糖醛渣作为酸性有机质能够中和土壤碱性，本发明调理剂中还添加了氯化钙，氯化钙与水反应后成弱酸性，可以中和土壤的碱性；硫酸铝、硫酸钾、硫酸锌、磷酸一铵作为酸性化学调理剂，除了中和土壤的碱性，更主要是用高价金属离子置换土壤胶体中的钠离子，提高土壤离子的交换量，从而达到改土脱盐的目的，并含氮、磷、钾和多种微量元素，集改碱与培肥一身。磷石膏能够使苏打型盐碱土中的碳酸氢钠含量明显降低，使钠质胶体变为钙质胶体，改善盐碱土的钙质营养条件，起到离子代换作用；而且磷石膏是一种钙磷肥，能够提高植物的抗旱能力。阳离子交换树脂的加入，可置换土壤胶体上吸附的钠离子和镁离子，使钠质亲水胶体变为疏水胶体，从而改善土壤结构和通透性，有效的起到脱盐和抑制返盐的作用。
本发明提供的修复苏打型盐碱土的土壤调理剂所使用的原材料并不是单一功能上的简单叠加，而是作为有机的整体相互协同作用，将化学物理改良、有机无机改良溶于一体,既有部分化学代换,又有物理吸附,施用后既明显降低了土壤溶液中钠离子的浓度,又降低了土壤胶体中交换性钠离子的含量,从而全面降低了苏打型盐碱土的土壤PH值及含盐量，减轻致碱离子的危害，增加土壤代换量和土壤缓冲性；同时通过增加土壤有机质含量，改善土壤物理性质，提高土壤孔隙度，防治土壤板结，提高土壤通气性，速效肥力与迟效肥力相结合提高了苏打型盐碱土的土壤肥力，在旱田、水田土壤均可施用，配合常规施肥进一步促进植物生长，提高作物产量。
实施例7
一种修复苏打型盐碱土的土壤调理剂的制备方法，步骤如下：
步骤一、按如下质量份数称取原料：
糖醛渣360～480份、腐熟有机肥130～180份、稻糠、玉米秸秆粉或菇渣粉中的一种或几种的组合物20～45份，红糖3～6份，沸石粉60～80份，褐煤粉60～80份，氯化钙110～150份，硫酸铝50～70份，硫酸钾20～50份，磷石膏100～130份，磷酸一铵30～50份，七水硫酸锌1～3份，001×7阳离子交换树脂5～10份；红糖、七水硫酸锌和阳离子交换树脂的粒径均为1～2mm；所述褐煤粉和沸石粉的粒径均为80～120目；
步骤二、将糖醛渣、腐熟有机肥、有机物料、氯化钙、硫酸铝、硫酸钾、磷石膏和磷酸一铵粉碎过2mm筛，即粒径均小于2mm；
步骤三、将糖醛渣、腐熟有机肥、有机物料、红糖、褐煤粉、沸石粉、磷酸一铵、硫酸钾和磷石膏混合并充分搅拌均匀；
步骤四、将氯化钙和硫酸铝分别加入步骤三所得均匀混合物中，充分搅拌均匀；
步骤五、将阳离子交换树脂、七水硫酸锌加入步骤四所得均匀混合物中，充分搅拌均匀即得修复苏打型盐碱土的土壤调理剂。
本发明根据物料添加量和理化性质，按照特定顺序添加物料、混合搅拌，可以避免因化学成分之间发生化学反应改变物料性质的情况发生，将添加量少的物料最后加入混合物，可以使其混合的更均匀。
实施例8
一种修复苏打型盐碱土的土壤调理剂的使用方法，所述使用方法为每亩施用100～200kg，其中水田：撒施于土壤表面，然后用旋耕机旋耕土壤，使调理剂与土壤充分混匀，然后施底肥，灌水泡田，打浆捞平，准备插秧；旱田：则撒施于垄沟，然后破垄夹肥，用犁将原垄趟开形成新垄，在新垄上机械播种，分层施肥；水田插秧、旱田机械播种，田间管理与正常栽培相同。
分别采用实施例4、5和6提供的土壤调理剂与苏打型盐碱土进行作物栽培实验：
(1)施用实施例4土壤调理剂时，水田施用调理剂每亩100Kg，旱田玉米每亩施用100Kg，其他施肥、管理均与未实用调理剂的空白盐碱土对照组相同，作物产量实验结果如表1所示，土壤pH值变化结果如表2所示：
表1
表2
从表1可以看出，施用本发明土壤调理剂处理与不施用调理剂的对照CK进行的水稻和玉米栽培对比试验，水稻平均增产24.4％，玉米平均增产17.7％。从表2可知，施用调理剂后，土壤pH均有所降低，水田下降0.36，旱田下降0.38。因此，本发明可以降低土壤碱度，改善土壤环境，促进作物生长，提高产量的效果显著。
(2)施用实施例4土壤调理剂时，水田施用调理剂每亩120Kg，旱田玉米每亩施用120Kg，其他施肥、管理均与未实用调理剂的空白盐碱土对照组相同，作物产量实验结果如表3所示，土壤pH值变化结果如表4所示：
表3
表4
从表3可以看出，施用本发明土壤调理剂处理与不施用调理剂的对照CK进行的水稻和玉米栽培对比试验，水稻平均增产23.5％，玉米平均增产22.3％。从表4可知，施用调理剂后，土壤pH均有所降低，水田下降0.65，旱田下降0.57。因此，本发明可以降低土壤碱度，改善土壤环境，促进作物生长，提高产量的效果显著。
(3)施用实施例4土壤调理剂时，水田施用调理剂每亩130Kg，旱田玉米每亩施用130Kg，其他施肥、管理均与未实用调理剂的空白盐碱土对照组相同，作物产量实验结果如表5所示，土壤pH值变化结果如表6所示：
表5
表6
从表5可以看出，施用本发明土壤调理剂处理与不施用调理剂的对照CK进行的水稻和玉米栽培对比试验，水稻平均增产21.8％，玉米平均增产26.1％。从表6可知，施用调理剂后，土壤pH均有所降低，水田下降0.69，旱田下降0.52。因此，本发明可以降低土壤碱度，改善土壤环境，促进作物生长，提高产量的效果显著。