本發(fā)明涉及鹽堿地改良，尤其涉及一種改良鹽堿地功能肥料及其制備方法和應(yīng)用。

背景技術(shù)：

1、土壤是構(gòu)成環(huán)境生態(tài)系統(tǒng)的基本要素之一，是人類賴以生存的物質(zhì)基礎(chǔ)。隨著工業(yè)的發(fā)展，灌溉地和設(shè)施栽培面積的不斷擴(kuò)大，導(dǎo)致農(nóng)業(yè)用地的壓力劇增。土壤鹽漬化現(xiàn)象是全球干旱和荒漠地區(qū)農(nóng)業(yè)土壤生態(tài)系統(tǒng)功能發(fā)揮的一大障礙，它不僅嚴(yán)重影響土壤的理化性質(zhì)，同時(shí)嚴(yán)重制約了糧食生產(chǎn)的穩(wěn)定性和土地利用效率的提升。目前，大面積鹽堿地的存在和土壤鹽漬化程度的加劇，已成為制約農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展的重要因素，改良鹽堿土以保證農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展已迫在眉睫。

2、鹽堿耕地土壤中的鹽分嚴(yán)重危害農(nóng)作物根系，農(nóng)作物根系受到鹽毒害后，根系發(fā)育不良而早衰。鹽堿地土壤中鹽分多，鹽分上行在土表形成鹽霜，通氣透水性差，農(nóng)作物根系常有中毒、爛根、死亡現(xiàn)象，即使投入了大量的肥料也難以被農(nóng)作物吸收利用，造成了高投入低產(chǎn)出的負(fù)效應(yīng)。目前常用的化學(xué)調(diào)理材料分為鈣基(脫硫石膏、磷石膏等)、酸性鹽(磷酸二氫鉀、磷酸二氫鈉等)、強(qiáng)酸弱堿鹽(硫酸亞鐵、硫酸鋁等)和有機(jī)酸(腐殖酸、糠醛渣等)四類。鈣基材料通過提高土壤ca2+含量，置換土壤膠體上吸附的na+和mg2+，使鈉質(zhì)親水膠體變?yōu)殁}質(zhì)疏水膠體，從而改善土壤通透性，起到了脫鹽和抑制返鹽的作用。同時(shí)，碳酸氫鈉含量明顯降低，改善鹽堿土的鈣質(zhì)營養(yǎng)條件。此外，石膏是一種鈣肥，能提高植物的抗旱能力，但用石膏治理鹽堿地成本過高，難于推廣，也不能改變鹽堿地的肥效；有些鹽堿地中存在大量碳酸氫鈉，ph偏高，碳酸鈣溶解度變小，易產(chǎn)生沉積，造成土壤板結(jié)，影響代換和改良土壤的效果。無機(jī)酸釋放、有機(jī)酸解離和fe2+、al3+水解形成的h+與土壤溶液中的co32-、hco3-中和以清除土壤溶液中的oh-，通過降低土壤堿化度(esp)和ph的方式消除堿化危害。但某些有機(jī)酸類可能與土壤中的重金屬離子形成絡(luò)合物，增加重金屬的遷移能力，加劇土壤和作物的重金屬污染風(fēng)險(xiǎn)；酸性調(diào)理材料可能會影響微生物的活性，改變土壤微生物群落結(jié)構(gòu)，進(jìn)而影響土壤生態(tài)系統(tǒng)的健康和功能；此外，有機(jī)酸調(diào)理劑使用成本依然較高，尤其是在大面積土地上應(yīng)用時(shí)。

3、由于鹽堿地的共性是有機(jī)質(zhì)含量低，土壤理化性狀差，對作物生長有害的陰、陽離子多，土壤肥力低，不易促苗生長。近年來，用有機(jī)-無機(jī)復(fù)合調(diào)理劑改良土壤成為土壤改良研究的熱門話題。然而，現(xiàn)有的有機(jī)-無機(jī)復(fù)合調(diào)理劑普遍存在如下一些問題：部分成分存在物理不相容性，儲存和運(yùn)輸過程中出現(xiàn)分層、沉淀等現(xiàn)象，影響調(diào)理劑的使用效果和便利性；部分成分之間可能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，影響調(diào)理劑的穩(wěn)定性和肥效；對土壤生態(tài)系統(tǒng)和地下水造成潛在危害；在不同土壤上的效果可能存在較大差異。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種改良鹽堿地功能肥料及其制備方法和應(yīng)用，該改良鹽堿地功能肥料成分穩(wěn)定、環(huán)境友好、普適性強(qiáng)，能調(diào)節(jié)土壤物理結(jié)構(gòu)、降鹽除堿、促使團(tuán)粒結(jié)構(gòu)形成，促進(jìn)作物生長健壯，增強(qiáng)抗逆性，提高產(chǎn)量和品質(zhì)。

2、為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供以下技術(shù)方案：

3、本發(fā)明提供了一種改良鹽堿地功能肥料，包括以下質(zhì)量份數(shù)的制備原料：無機(jī)氮磷肥10～30份、腐殖酸鉀30～50份、混合酸2～4份、腐殖質(zhì)有機(jī)物20～40份和有機(jī)硅功能肥10～25份；

4、所述有機(jī)硅功能肥包括以下質(zhì)量份數(shù)的制備原料：尿素15～20份，磷酸二氫鉀10～15份，有機(jī)質(zhì)30～45份，黃腐酸20～30份，有機(jī)硅10～20份。

5、優(yōu)選的，所述無機(jī)氮磷肥中氮含量≥20wt％，磷含量≥12wt％。

6、優(yōu)選的，所述混合酸包括以下質(zhì)量百分含量的組分：海藻酸45～60％，次磷酸22.5～35％，亞磷酸17.5～30％。

7、優(yōu)選的，所述腐殖質(zhì)有機(jī)物的原料為腐熟秸稈、畜禽糞便、腐熟稻草和工業(yè)腐殖質(zhì)中的一種或多種。

8、優(yōu)選的，所述有機(jī)質(zhì)包括腐殖酸、氨基酸、海藻提取物和餅肥提取物中的一種或多種。

9、優(yōu)選的，所述有機(jī)硅的制備方法包括：將硅化合物與酸催化劑混合，進(jìn)行縮聚反應(yīng)，得到有機(jī)硅；所述硅化合物為甲基三乙氧基硅烷、二甲基二乙氧基硅烷和乙烯基mq有機(jī)硅樹脂。

10、優(yōu)選的，所述甲基三乙氧基硅烷、二甲基二乙氧基硅烷和乙烯基mq有機(jī)硅樹脂的摩爾比為(6～8):(3～4):1。

11、優(yōu)選的，所述縮聚反應(yīng)的溫度為70～80℃，時(shí)間為7～14h。

12、本發(fā)明提供了上述技術(shù)方案所述改良鹽堿地功能肥料的制備方法，包括以下步驟：

13、將無機(jī)氮磷肥、腐植酸鉀、混合酸、腐殖質(zhì)有機(jī)物和有機(jī)硅功能肥混合，得到改良鹽堿地功能肥料。

14、本發(fā)明提供了上述技術(shù)方案所述的改良鹽堿地功能肥料或上述技術(shù)方案所述制備方法制備的改良鹽堿地功能肥料在鹽堿土壤中的應(yīng)用，所述改良鹽堿地功能肥料在鹽堿土壤中的用量為40.0～120.0kg/畝。

15、本發(fā)明提供了一種改良鹽堿地功能肥料，包括以下質(zhì)量份數(shù)的制備原料：無機(jī)氮磷肥10～30份、腐殖酸鉀30～50份、混合酸2～4份、腐殖質(zhì)有機(jī)物20～40份和有機(jī)硅功能肥10～25份；所述有機(jī)硅功能肥包括以下質(zhì)量份數(shù)的制備原料：尿素15～20份，磷酸二氫鉀10～15份，有機(jī)質(zhì)30～45份，黃腐酸20～30份，有機(jī)硅10～20份。該改良鹽堿地功能肥料能夠調(diào)理土壤物理結(jié)構(gòu)、降鹽除堿、促使團(tuán)粒結(jié)構(gòu)形成，促進(jìn)作物生長健壯，增強(qiáng)抗逆性，提高產(chǎn)量和品質(zhì)。

16、本發(fā)明所述的無機(jī)氮磷肥、腐殖酸鉀、尿素和磷酸二氫鉀中氮磷鉀為植物生長發(fā)育必需的三大營養(yǎng)元素，氮(n)是植物體內(nèi)氨基酸、蛋白質(zhì)、葉綠素和其他重要分子的組成部分，氮對植物的光合作用至關(guān)重要，有助于植物葉片的綠色發(fā)展和光能的轉(zhuǎn)化，氮還能促進(jìn)植物的分枝和葉片生長，增加植物的生物量。磷(p)是植物體內(nèi)能量轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵元素，它在植物的光合作用、呼吸作用和光能的儲存中起著重要作用；磷還能促進(jìn)植物根系的發(fā)展，提高植物對水分和養(yǎng)分的吸收能力。此外，磷對植物的花芽分化和果實(shí)成熟也有積極影響。鉀(k)被稱為“植物的神經(jīng)”，它在植物體內(nèi)參與多種酶的活性調(diào)節(jié)，影響植物的代謝過程；鉀有助于植物的水分調(diào)節(jié)和細(xì)胞滲透壓的維持，提高植物的抗旱和抗寒能力；鉀還能增強(qiáng)植物的抗病能力，促進(jìn)植物體內(nèi)淀粉和糖的合成；氮磷鉀合理施用可以提高作物的產(chǎn)量和品質(zhì)，促進(jìn)植物的健康生長。

17、本發(fā)明所述有機(jī)硅功能肥中，硅可以增強(qiáng)植物細(xì)胞壁的機(jī)械強(qiáng)度，使植物更加健壯，提高對風(fēng)害和倒伏的抵抗力；能夠提高植物對病害的抵抗力，減少病原體的侵入；有助于調(diào)節(jié)植物體內(nèi)的水分平衡，提高植物的抗旱能力；改善葉片的結(jié)構(gòu)和功能，間接促進(jìn)光合作用，提高植物的生長速率；在某些作物中，如葡萄和蘋果，硅的施用可以提高果實(shí)的硬度和耐儲性，改善果實(shí)的品質(zhì)；促進(jìn)根系的生長，增加根系的表面積，提高植物對水分和養(yǎng)分的吸收效率；調(diào)節(jié)植物激素的水平，影響植物的生長和發(fā)育；改善土壤結(jié)構(gòu)，增加土壤的通氣性和保水性，從而間接促進(jìn)植物生長。

18、本發(fā)明所述腐殖質(zhì)有機(jī)物提供有機(jī)質(zhì)，有機(jī)質(zhì)是植物生長所需的多種營養(yǎng)元素的來源，包括氮、磷、鉀等。隨著有機(jī)物質(zhì)的分解，養(yǎng)分逐漸釋放，供植物吸收利用；有助于形成土壤顆粒的結(jié)構(gòu)，提高土壤的孔隙度，使土壤更加疏松，改善土壤的通氣性和排水性；能夠吸收和保持水分，提高土壤的保水能力，減少水分蒸發(fā)，有助于植物在干旱條件下的生存；能夠促進(jìn)微生物的生長和繁殖，微生物的活動(dòng)又有助于有機(jī)質(zhì)的分解和養(yǎng)分的循環(huán)；能夠增強(qiáng)土壤的抗侵蝕能力，減少水土流失，保護(hù)土壤表層；有機(jī)質(zhì)中含有多種生物活性物質(zhì)，如激素、酶等，這些物質(zhì)能夠促進(jìn)植物生長和土壤生態(tài)系統(tǒng)的健康；具有一定的緩沖能力，能夠調(diào)節(jié)土壤的酸堿度，維持適宜的ph值范圍，有利于植物生長；能夠與土壤中的重金屬和有害物質(zhì)結(jié)合，減少它們對植物的毒性和對環(huán)境的污染。

19、本發(fā)明所述黃腐酸具有較小的分子量和高生物活性，有助于提高作物的生長質(zhì)量和產(chǎn)量，同時(shí)改善土壤環(huán)境。黃腐酸可以提高作物的抗逆能力，增加產(chǎn)量，改善品質(zhì)；適當(dāng)控制作物葉面氣孔的開放度，減少蒸騰，對抗旱有重要作用；能使土壤疏松，提高土壤的保水保肥能力，調(diào)節(jié)ph值，降低土壤中重金屬含量；在蘋果、葡萄等經(jīng)濟(jì)作物上使用，可以增加含糖量，降低酸度，提高維生素c含量；提高作物的抗病能力，與農(nóng)藥混用有協(xié)同增效作用；具有強(qiáng)大的絡(luò)合能力，能提高植物對微量元素的吸收和運(yùn)轉(zhuǎn)；可以提高植物在旱寒環(huán)境下的生存能力。

20、本發(fā)明所述混合酸可以與土壤中的堿性物質(zhì)發(fā)生中和反應(yīng)，調(diào)節(jié)土壤ph值，提高植物的成活率和生長狀況，也為土壤微生物創(chuàng)造了更為適宜的生存環(huán)境。海藻酸、次磷酸和亞磷酸都可以作為電子受體或供體，參與土壤微生物的代謝過程，同時(shí)為微生物提供碳源和能源，促進(jìn)微生物的生長和代謝。此外，鹽堿土壤中常常存在難溶性的養(yǎng)分，如鈣、鎂、磷等的化合物，混合酸可以與這些難溶性物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，將其轉(zhuǎn)化為可溶性的鹽類，從而提高土壤中養(yǎng)分的有效性，為植物提供更多的營養(yǎng)?；旌纤徇€可以溶解土壤中的一些膠結(jié)物質(zhì)，如碳酸鈣等，使土壤顆粒分散，增加土壤孔隙度，改善土壤的結(jié)構(gòu)和通透性，有助于植物根系的生長和發(fā)育，提高土壤的保水保肥能力。同時(shí)，混合酸與有機(jī)物質(zhì)結(jié)合可以形成穩(wěn)定的復(fù)合物，增加土壤的陽離子交換容量，也可以提高土壤的保肥能力。