专利名称：基于碱渣和稻糠的酸性土壤复合改良剂及其应用的制作方法
技术领域：
本发明属于土壤改良和土壤调节材料技术领域，涉及利用工业废弃物碱渣和农 业废弃物稻糠制备酸性土壤改良剂及其应用。
背景技术：
由于人为活动的影响，热带、亚热带地区土壤呈加速酸化的趋势。土壤酸化导 致的较低pH值和较高的活性铝，是影响该类土壤上作物生长和产量的限制因素。传统 的改良酸性土壤的方法是加入石灰等碱性物质，达到中和土壤酸度、提高土壤pH值的目 的，但这需要消耗额外的矿产资源，增加农业的成本。近年来的研究发现，氨碱厂制备纯碱过程中产生的碱渣对酸性土壤有很好的改 良效果，而且碱渣中不含有害的化学物质，长期施用没有环境风险(李九玉等，2009. 土 壤 41 (6) 932-939 ； Li et al 2010. Pedosphere 20 (5) 645-654)。但纯无机改良剂的长期 施用会导致土壤板结，土壤的物理性状变差，不利作物生长。如何在用碱渣改良酸性土 壤的同时，保持土壤良好的物理性状是有待解决的技术问题。虽然有报道用城市污泥与 碱渣配合施用(黄庆等，2007.广东农业科学(1): 42-44)，试图解决这一问题。但污泥中 含有重金属和有机污染物等有害物质，存在巨大的环境风险。稻糠及其它农作物残体资 源丰富，而且不含有害物质，是一种理想的选择。
发明内容
技术问题本发明的目的是针对利用碱渣改良剂改良酸性土壤时会导致土壤 物理性状恶化，不利作物生长的问题，通过将稻糠与碱渣进行合理配比以制备酸性土壤 复合改良剂，在中和土壤酸度的同时使土壤的物理性状得以改善，以进一步提高作物产 量，提高土壤的生产能力。技术方案基于碱渣和稻糠的酸性土壤复合改良剂，由碱渣和稻糠组成，所述 碱渣的水分含量低于15% (重量)，碱渣与稻糠混合质量比例为(5 3) :10。基于碱渣和稻糠的酸性土壤复合改良剂的应用，首先测定待改良土壤的pH值， 当土壤pH不高于4.5时，稻糠与碱渣的质量比为2:1，因为这时需要较多碱渣中和土壤酸 度，需提高碱渣在复合改良剂中的份额。有益效果当将碱渣施入农田土壤后，与不施碱渣的对照相比，土壤pH升高， 油菜和花生等作物产量增加。当将稻糠与碱渣按合理比例配合施用时，虽然与单施碱渣 的处理相比，土壤pH增加不多，但作物产量继续有显著增加。这是因为，同时施用稻糠 改善了土壤的物理性质、提高了土壤有机质含量，作物的生长环境比单施碱渣处理得到 进一步的改善。碱渣和稻糠分别为工业和农业废弃物，它们资源丰富，不含有害物质， 制作方便，成本低廉，是一种理想的酸性土壤复合改良剂。
图1为安徽红壤施用稻糠、碱渣、碱渣与稻糠配合施用与不施改良剂处理油菜 籽粒产量的比较；
图2为安徽红壤施用稻糠、碱渣、碱渣与稻糠配合施用与不施改良剂处理花生果实 产量的比较；
图3为安徽红壤施用稻糠、碱渣、碱渣与稻糠配合施用与不施改良剂处理土壤pH的 比较；
图4为安徽红壤施用稻糠、碱渣、碱渣与稻糠配合施用与不施改良剂处理土壤有机 质含量的比较；
图5为江西红壤施用稻糠、碱渣、碱渣与稻糠配合施用与不施改良剂处理油菜籽粒 产量的比较；
图6为江西红壤施用稻糠、碱渣、碱渣与稻糠配合施用与不施改良剂处理花生果实 产量的比较；
图7为江西红壤施用稻糠、碱渣、碱渣与稻糠配合施用与不施改良剂处理土壤pH的 比较。
具体实施方式
实施例1
复合改良剂的制备——将碱渣烘干至水分含量小于15% (重量)，然后粉碎，再与 稻糠按2:1的质量比例混合，即制得碱渣与稻糠复合土壤改良剂。
安徽红壤的改良效果——田间实验在安徽皖南酸性红壤上进行，选择地势平 坦、土质比较均勻的田块，按照长10m、宽2m设置实验小区，实验区周围有4m宽的保 护行。田间实验共设置对照、稻糠、碱渣和碱渣加稻糠4种处理，每一处理重复3次，所 有处理按随机方式排列。将土壤翻耕、耙勻，将改良剂均勻施入小区中，然后用耙子将 土壤与改良剂混合均勻，一周后播种，按常规方法施肥，所有处理施肥量相同。改良剂 用量，稻糠为500 kg/亩，碱渣为250 kg/亩，碱渣加稻糠为750 kg/亩(含500kg稻糠和 250 kg碱渣)。油菜成熟后按小区分别收获，将油菜籽粒晒干、称重，计算产量。油菜 收获后，将土壤翻耕，再播种花生，按常规方法和剂量施肥。花生收获后将果实晒干、 称重，计算花生产量。然后按小区分别采集耕层(0-20 cm) 土壤样品，每小区按S形采 集5点，每点采集样品约500 g，将5点样品均勻混合，代表该小区的土壤样品。将样品 风干、磨碎后测定土壤pH和有机质含量。图1为各种处理的油菜产量，与对照相比，添 加改良剂均提高了油菜产量，但施用碱渣与稻糠制成的复合改良剂效果最好，与单施碱 渣相比，增产9%;与单施稻糠相比，增产29.6%。图2为油菜收获后当年的第二季作物 花生的果实产量，结果表明，将碱渣与稻糠配合施用比单施碱渣或稻糠取得了更好的增 产效果，比单施碱渣增产10%，比单施稻糠增产11%。图3为花生收获后的土壤pH，结 果表明，单施稻糠对土壤pH的增加幅度较小，相对对照提高了 0.2。但施用碱渣和碱渣 与稻糠配合施用使土壤pH显著提高，相对对照分别提高0.71和0.73。因此，施用碱渣和碱渣与稻糠配合施用对土壤酸度的改良效果相似，后者对油菜和花生产量的进一步提 高主要不是酸度的差异，而是稻糠对土壤其它性质的改善所致。图4为不同处理土壤有 机质含量的比较，施用稻糠显著提高了土壤的有机质含量，碱渣与稻糠配合施用相对于 单施碱渣处理土壤有机质提高了 9.5%。因此，施用碱渣与稻糠制备的复合改良剂，在利 用碱渣中和土壤酸度的同时，稻糠使土壤有机质含量和其它理化性质得到改善，进一步 提高了作物产量。
实施例2
改良剂的制备——与实施例1相似，不同是稻糠与碱渣的质量比例为10:3。江西红壤的改良效果——田间实验在位于赣东北的江西鹰潭市境内的酸性红壤 上进行。实验处理的设置及施用方法与实施例1相同。施用量为，碱渣150 kg/亩，稻 糠为500 kg/亩，碱渣与稻糠配合处理为650kg/亩(含500kg稻糠和250 kg碱渣)。为 考察在更大面积范围内的改良效果，小区面积设为182 m2 (长26m，宽7m)，每处理重复 3次。图5为不同处理的油菜产量，与实施例1中的情况相似，施用碱渣和碱渣与稻糠配 合施用均显著提高了油菜产量，而且碱渣与稻糠配合施用的增产效果又好于单施碱渣处 理，与单施碱渣处理相比，油菜产量进一步提高8.6%。图6中结果表明，施用改良剂显 著提高了当年第二季作物花生产量，与单施碱渣处理相比，碱渣与稻糠配合施用，花生 产量进一步提高4%。图7为施用改良剂后土壤pH的比较，施用碱渣和碱渣与稻糠配合 施用相对不施改良剂的对照处理分别使pH提高0.55和63，两种改良剂对土壤酸度的改良 效果的差异不大。碱渣与稻糠配合施用使油菜和花生产量的进一步增加也主要由于稻糠 对土壤其它理化性状的改善所致。
权利要求
1.基于碱渣和稻糠的酸性土壤复合改良剂，其特征在于由碱渣和稻糠组成，所述碱 渣的水分含量低于15% (重量)，碱渣与稻糠混合质量比例为(5 3) :10。
2.权利要求1所述基于碱渣和稻糠的酸性土壤复合改良剂的应用，其特征在于首先 测定待改良土壤的pH值，当土壤pH不高于4.5时，稻糠与碱渣的质量比为2:1。
全文摘要
基于碱渣和稻糠的酸性土壤复合改良剂及其应用，属于土壤改良和土壤调节材料技术领域，由碱渣和稻糠组成，所述碱渣的水分含量低于15%(重量)，碱渣与稻糠混合质量比例为(5~3):10。当将稻糠与碱渣按合理比例配合施用时，虽然与单施碱渣的处理相比，土壤pH增加不多，但作物产量继续有显著增加。这是因为，同时施用稻糠改善了土壤的物理性质、提高了土壤有机质含量，作物的生长环境比单施碱渣处理得到进一步的改善。碱渣和稻糠分别为工业和农业废弃物，它们资源丰富，不含有害物质，制作方便，成本低廉，是一种理想的酸性土壤复合改良剂。
文档编号C09K17/40GK102010717SQ20101054185
公开日2011年4月13日 申请日期2010年11月12日 优先权日2010年11月12日
发明者姜军, 徐仁扣, 李九玉, 王宁 申请人:中国科学院南京土壤研究所