一种水溶性的土壤盐碱化改良剂及其制备方法与应用的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种水溶性的土壤盐碱化改良剂及其制备方法与应用。水溶性的土壤盐碱化改良剂由瓜尔豆胶、非离子型聚丙烯酰胺、聚丙烯酸钾、聚硅酸钾、柠檬酸和磷酸一铵组成；其质量比为：5～8：10～16：10～16：8～18：30～50：10～20。其制备方法，包括如下步骤：将瓜尔豆胶、非离子型聚丙烯酰胺、聚丙烯酸钾、聚硅酸钾、柠檬酸和磷酸一铵按比例混合，造粒即得。应用时，将土壤盐碱化改良剂喷施或灌施于盐碱化的土壤中。本发明具有以下优点：向盐碱化土壤中施用改良剂后，使土壤形成微团聚体，能够减小土壤容重，增大总孔隙度，改善通气透水性；减缓深层土壤盐分向地表聚集的速率；提高水洗盐的速度，使盐基代换量提高，调节酸碱度，提高土壤利用价值。
【专利说明】一种水溶性的土壤盐碱化改良剂及其制备方法与应用
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种水溶性的土壤盐碱化改良剂及其制备方法与应用，属于土壤改良
【技术领域】。
【背景技术】
[0002] 土壤盐碱化是土壤退化类型之一，是一个全球性的问题，不仅造成土壤资源破坏、 土壤退化，而且直接影响作物产量，在人口不断增加，耕地面积日益减少的今天，严重制约 着社会经济的发展和进步。
[0003] 大量实验结果表明，应用土壤改良剂是修复土壤盐碱化的重要措施之一，但是天 然土壤改良剂易被土壤微生物分解，施用周期短，且用量大，施用后释放的大量阳离子对土 壤有毒害作用，人工土壤改良剂不易被土壤微生物分解，对土壤微生物和土壤动物无害，改 良后的土壤更有益于作物的生长。
[0004] 但是目前市场上的人工合成改良剂产品研发材料单一，产品质量、效果、性能不稳 定，应用的持续时间过短，而且目前的土壤改良剂很难进入土壤溶液，未进入土壤溶液的土 壤改良剂几乎无效，因此需要研发水溶性土壤改良剂。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的是提供一种水溶性的土壤盐碱化改良剂及其制备方法与应用，本发 明解决了土壤物理性状差，盐碱危害的问题，使土壤中物理性状得到了改善，土壤的孔隙增 多，容重下降，有利于土壤中的水、气、热等的交换从而提高土壤肥力；同时减轻盐离子对土 壤和作物的危害。
[0006] 本发明提供的水溶性的土壤盐碱化改良剂，它由瓜尔豆胶、非离子型聚丙烯酰胺、 聚丙烯酸钾、聚硅酸钾、柠檬酸和磷酸一铵组成；
[0007] 所述瓜尔豆胶、所述非离子型聚丙烯酰胺、所述聚丙烯酸钾、所述聚硅酸钾、所述 柠檬酸与所述磷酸一铵的质量比为：5?8 :10?16 :10?16 :8?18 :30?50 :10?20。
[0008] 上述的土壤盐碱化改良剂，所述瓜尔豆胶、所述非离子型聚丙烯酰胺、所述聚丙烯 酸钾、所述聚硅酸钾、所述柠檬酸与所述磷酸一铵的质量比为1 :3 :3 :2 :8 :3。
[0009] 本发明还提供了一种水溶性的土壤盐碱化改良剂的制备方法，包括如下步骤：将 所述瓜尔豆胶、所述非离子型聚丙烯酰胺、所述聚丙烯酸钾、所述聚硅酸钾、所述柠檬酸和 所述磷酸一铵按比例混合，造粒即得所述的土壤盐碱化改良剂。
[0010] 本发明还提供了一种改善土壤盐碱化的方法，是将所述土壤盐碱化改良剂喷施或 灌施于盐碱化的土壤中。
[0011] 上述的方法，所述土壤盐碱化改良剂的施加量为：每亩盐碱化的土壤施加4? 16kg所述土壤盐碱化改良剂；
[0012] 每kg所述盐碱化的土壤的含盐量为1. 0?4. 0g。
[0013] 本发明水溶性的土壤盐碱化改良剂能够提高土壤中钠离子、氯离子和/或硫酸根 离子的淋洗效率，并可对土壤中的钙离子、镁离子和/或碳酸氢根具有显著的活化（即使其 以游离状态存在）作用。
[0014] 本发明中，所述非离子型聚丙烯酰胺的分子量为200?1200万；
[0015] 所述聚丙烯酸钾的分子量为彡300万；
[0016] 所述聚硅酸钾（速溶硅酸钾）分子量为> 3000。
[0017] 与现有技术相比，本发明具有以下优点：
[0018] (1)本发明中瓜尔豆胶可以使土壤中分散的土壤颗粒形成人工团粒体，并提高原 有土壤团粒结构的稳定性，因此向盐碱化土壤中施用本发明的改良剂后，能够减小土壤容 重，增大土壤总孔隙度，改善通气透水性，提高土壤利用价值。
[0019] (2)柠檬酸和磷酸一铵均具有酸性，利用酸碱中和的原理，使一部分不可移动盐分 变为可移动盐分，提高水洗盐的速度；改变可溶性盐基的成分，使盐基代换容量提高，调节 酸碱度。
[0020] (3)本发明中含有的非离子型聚丙烯酰胺等成分，具有调节范围很宽的分子量，聚 丙烯酰胺中酰胺基与水中氢原子容易形成氢键的特征使其快速溶解与土壤溶液中，而后吸 附其周围的受钠离子影响分散的微小土壤颗粒，进而形成微团聚体，改善土壤物理性质。酰 胺基与水中氢原子形成的氢键的作用，可以减少盐碱化土壤地表蒸发速率，进而减缓深层 土壤盐分向地表聚集的速率。
【具体实施方式】
[0021] 下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法。
[0022] 下述实施例中所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。
[0023] 下述实施例中，非离子型聚丙烯酰胺分子量为200?1200万，聚丙烯酸钾分 子量为> 300万，聚硅酸钾分子量为> 3000(聚硅酸钾又名速溶硅酸钾，其分子式为： K20 ? nSi02 ? H20,分子量随着n不同而不同）。
[0024] 实施例1、水溶性的土壤盐碱化改良剂的制备以及性能测试
[0025] -、水溶性的土壤盐碱化改良剂的制备
[0026] 按下述质量比称取各组分：1 :3 :3 :2 :8 :3的瓜尔豆胶、非离子型聚丙烯酰胺、聚 丙烯酸钾、聚硅酸钾、柠檬酸和磷酸一铵，经粉碎、干粉搅拌混合，造粒即得到本发明水溶性 的土壤盐碱化改良剂。
[0027] 二、本发明水溶性的土壤盐碱化改良剂对盐碱化土壤中水溶性钠离子、氯离子和 硫酸根离子的淋洗作用试验
[0028] 通过渗滤桶模拟试验，在提高土壤盐分的情况下，考察本发明对盐碱化土壤的淋 洗效果：
[0029] (1)参比试验：模拟田间最大持水量。
[0030] 盐碱化土壤的制备：选取NaCl、Na2S04模拟园区盐土类型，土壤中通过外源添加 NaCl、Na 2S04，按摩尔比2:1比例溶于水中，添加到渗滤桶中，使渗滤桶内0?40cm深的土 壤中盐分含量达到约4g/kg，此时NaCl的添加量为433. 43g，Na2S04的添加量为531. 08g， 即钠尚子的投入总量为343. 92g，氯尚子的投入总量为261. 55g，硫酸根尚子的投入总量为 359. 04g〇
[0031] 按上述方法制备的渗滤桶每次加水1L，每次加水后静置半小时，加水至21L后有 渗滤液流出，以此确定渗滤桶中添加约20L水即可达到田间最大持水量。
[0032] (2)对照组：按上述（1)中的方法，将433. 43g NaCl、531. 08g Na2S04溶于20L水 中倒入渗滤桶中，制备4个对照试验用盐碱化土壤；
[0033] 将渗滤桶静置4天后，每个渗滤桶灌水4次，每次25L，渗滤桶每次灌水后接渗滤 液，待渗滤液完全流出后，进行下一次灌水。
[0034] (3)试验组：按上述（1)中的方法，将433.43g NaCl、531.08g Na2S04溶于20L水 中倒入渗滤桶中，制备4个试验组用盐碱化土壤；
[0035] 将渗滤桶静置4天后，将上述制备的水溶性的土壤盐碱化改良剂15. 9kg/亩，溶解 于25L水中加入渗滤桶内，待渗滤液完全流出后，进行下一次灌水，每个渗滤桶总共灌水4 次，每次25L。
[0036] 本发明中水溶性钾离子、钠离子、钙离子、镁离子和硫酸根离子的浓度均是采用电 感耦合等离子光谱仪（715-ES)测定。土壤全盐量指的是用一定的水土比例和在一定时间 内浸提出来的土壤中所含有的水溶性盐分，以重量法（国家标准HJ/T51-1999)测定。
[0037] 外源添加离子淋洗量（g)=处理渗滤液中某离子总量（g)_对照渗滤液中某离子 总量（g)
[0038] 土壤改良剂对离子淋洗贡献率（％) =[处理渗滤液某离子总量（g)_处理渗滤液 中某离子总量（g)]/初始土壤中某离子总量（g)
[0039] 土壤全盐量与上述测定值和计算值有关，钠、氯、硫酸根离子均为盐分离子可以反 映改良剂对土壤盐分离子的改良作用。
[0040] 表1水溶性钠、氯、硫酸根离子淋洗对比
[0041]
【权利要求】
1. 一种水溶性的土壤盐碱化改良剂，其特征在于：它由瓜尔豆胶、非离子型聚丙烯酰 胺、聚丙烯酸钾、聚硅酸钾、柠檬酸和磷酸一铵组成； 所述瓜尔豆胶、所述非离子型聚丙烯酰胺、所述聚丙烯酸钾、所述聚硅酸钾、所述柠檬 酸与所述磷酸一铵的质量比为：5?8 :10?16 :10?16 :8?18 :30?50 :10?20。
2. 根据权利要求1所述的土壤盐碱化改良剂，其特征在于：所述瓜尔豆胶、所述非离子 型聚丙烯酰胺、所述聚丙烯酸钾、所述聚硅酸钾、所述柠檬酸与所述磷酸一铵的质量比为1 : 3 :3 :2 :8 :3。
3. 权利要求1或2所述水溶性的土壤盐碱化改良剂的制备方法，包括如下步骤：将所 述瓜尔豆胶、所述非离子型聚丙烯酰胺、所述聚丙烯酸钾、所述聚硅酸钾、所述柠檬酸和所 述磷酸一铵按比例混合，造粒即得所述的土壤盐碱化改良剂。
4. 一种改善土壤盐碱化的方法，其特征在于：将权利要求1或2所述的土壤盐碱化改 良剂喷施或灌施于盐碱化的土壤中。
5. 根据权利要求4所述的方法，其特征在于：所述土壤盐碱化改良剂的施加量为：每亩 盐碱化的土壤施加4?16kg所述土壤盐碱化改良剂； 每kg所述盐碱化的土壤的含盐量为1. 0?4. 0g。
【文档编号】C09K101/00GK104449756SQ201410657643
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2014年11月18日 优先权日:2014年11月18日
【发明者】刘善江, 吴 荣, 陈益山, 李洁 申请人:北京市农林科学院