專利名稱：土壤鹽堿改良劑的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于土壤改良劑，具體涉及一種土壤鹽堿改良劑。
背景技術(shù)：
大同盆地是典型的蘇打型鹽堿地，具有鹽化和堿化的雙重特性，表土層含鹽量大于0.6％，土壤酸堿度9～10，交換性鈉離子占陽離子總量的20％以上，碳酸根、重碳酸根占陰離子總量的50％以上，地下水位淺，礦化度為4～5g/L，有的大于10g/L，土壤性狀惡化，板結(jié)嚴(yán)重，耕性差，土壤養(yǎng)分低。由于土壤的鹽堿化危害，使大面積土壤無法耕種，土地貧瘠，無生物體滋潤(rùn)，鹽堿地處于一種惡性循環(huán)狀態(tài)。
對(duì)于鹽堿地的治理一般采用水洗法，大面積排灌，這樣需要大量的機(jī)井、電力電路、排灌設(shè)施等，治理難度大、成本高，每年需消耗大量的人力物力，而且不能徹底根治。由于大同盆地的土壤鹽堿主要是受地質(zhì)條件的影響，土壤及地下水中有明顯的蘇打積累，70％以上的鹽土中含有蘇打成分。由于蘇打淋溶速度較其他成分緩慢，單純排水脫鹽，使土壤中的碳酸鈉轉(zhuǎn)化，鈉離子進(jìn)入土壤復(fù)合體中，從而使土壤堿化程度更加嚴(yán)重。

發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明主要解決的技術(shù)問題是施用土壤鹽堿改良劑，以化學(xué)改良置換土壤中的交換性鈉，消除蘇打，降低堿化度，改善土壤的不良物理性狀；同時(shí)能夠有效克服土壤中營(yíng)養(yǎng)元素失衡，改善地力，疏松土壤，增加肥效，使土壤鹽堿化現(xiàn)象逐步得到根本治理。
本發(fā)明土壤鹽堿改良劑與土壤中的鈉離子置換反應(yīng)

鹽堿改良劑中的鈣離子把土壤膠體中的鈉置換成游離鈉，鈉離子可以隨水下滲，降低土壤堿性，改善了土壤物理性狀。
本發(fā)明土壤鹽堿改良劑的原料重量配比為二水硫酸鈣10～60份、無水硫酸鈣5～10份、硫鐵礦1～5份、草酸5～10份、磷5～8份、鉀1～3份、微量元素1～4份。將上述原料充分磨細(xì)混勻，制備成土壤鹽堿改良劑，細(xì)度要求≥120目。
山西是全國的能源重化工基地，發(fā)電廠有大量的工業(yè)廢料可加工成脫硫石膏。上述二水硫酸鈣可采用天然石膏礦，或者利用熱電廠治理煙氣污染脫硫過程中產(chǎn)生的廢棄物——脫硫石膏。開發(fā)利用廢棄資源，有利于消除環(huán)境污染，同時(shí)還可用于鹽堿荒灘的綜合治理，利用工業(yè)廢料可大大降低生產(chǎn)成本。
本發(fā)明土壤鹽堿改良劑能夠有效降低土壤pH值，平衡營(yíng)養(yǎng)元素，改善地力，疏松土壤，增加肥效，改變鹽堿地板結(jié)結(jié)構(gòu)，有利于農(nóng)作物生長(zhǎng)，提高產(chǎn)量；土壤鹽堿改良劑還具有吸水和釋放水的調(diào)節(jié)功能，抗旱保水效果明顯；土壤鹽堿改良劑能夠徹底根治鹽堿地，投入成本低，治理方法簡(jiǎn)便，易于實(shí)行。施用土壤鹽堿改良劑后，當(dāng)?shù)剞r(nóng)民可發(fā)展種草養(yǎng)畜，逐步實(shí)現(xiàn)農(nóng)林牧協(xié)調(diào)發(fā)展，種草還可肥田沃土，防止水土流失和土壤沙化，草糧輪作有利于提高糧食單產(chǎn)，把經(jīng)濟(jì)效益、生態(tài)效益和社會(huì)效益結(jié)合起來。
具體實(shí)施方式
本發(fā)明根據(jù)鹽堿地的不同危害程度，按照重量比配制重度、中度、輕度不同含量的土壤鹽堿改良劑。
實(shí)施例1(重度鹽堿地)二水硫酸鈣40～60份、無水硫酸鈣5～10份、硫鐵礦1～5份、草酸5～10份、磷5～8份、鉀1～3份、微量元素1～4份。
實(shí)施例2(中度鹽堿地)二水硫酸鈣20～40份、無水硫酸鈣5～10份、硫鐵礦1～5份、草酸5～10份、磷5～8份、鉀1～3份、微量元素1～4份。
實(shí)施例3(輕度鹽堿地)二水硫酸鈣10～20份、無水硫酸鈣5～10份、硫鐵礦1～5份、草酸5～10份、磷5～8份、鉀1～3份、微量元素1～4份。
上述原料充分磨細(xì)混勻，細(xì)度要求≥120目，制備成土壤鹽堿改良劑。
上述微量元素為鋅、鉬、錳、硼、硒，根據(jù)土壤分析測(cè)試結(jié)果和作物需養(yǎng)特性進(jìn)行添加。
本發(fā)明土壤鹽堿改良劑的施用條件如下施用時(shí)間從地溫顯著上升的5月初至9月底較為適宜，特別是在氣溫較高、雨水較多的7～8月份，使用后改良效果更佳。
施用量據(jù)測(cè)算，每畝表層20厘米厚的耕層土壤重以15萬千克計(jì)算，要全部置換出耕層的交換性鈉需要9×104克鈣。由此可見，每畝鹽堿地至少需要鈣的數(shù)量相當(dāng)于400千克的硫酸鈣。
施用時(shí)，根據(jù)土壤中碳酸鈉的含量多少來決定土壤鹽堿改良劑的使用量，一般每畝施用500～700kg為宜。因改良劑一次施足難以和土壤混勻，應(yīng)結(jié)合耕地、耙地，分期分批施用，連續(xù)使用2-3年，就可以把重度鹽堿地改良過來。
施用方法試驗(yàn)證明，秋季或春季播種前，結(jié)合耕翻地把土壤鹽堿改良劑撒施在地表旋耕一次，使其與土壤充分混勻，再行播種。
施用土壤鹽堿改良劑一定要結(jié)合灌溉排水，改良劑中的鈣置換出土壤膠體中的鈉，隨水下滲，同時(shí)可以淋洗鹽分。
按照本發(fā)明制備的土壤鹽堿改良劑在山西大同地區(qū)懷仁縣金沙灘、應(yīng)縣北曹山、山陰縣山陰城鎮(zhèn)的三塊玉米地連續(xù)三年施用，其出苗率、成苗率和生長(zhǎng)前期株高的情況與未施用土壤鹽堿改良劑的地塊對(duì)照比較如表1表1 施用土壤鹽堿改良劑對(duì)出苗率、成苗率、生長(zhǎng)前期的影響 表1表明從三個(gè)縣的不同程度鹽堿地地塊玉米出苗率來看，施用土壤鹽堿改良劑比對(duì)照分別提高35.6％、43.9％、87.1％，成苗率分別提高87.3％、95.2％、152.6％，說明施用土壤鹽堿改良劑后玉米出苗率高，出苗后死苗少，而對(duì)照出苗率低、死苗多。由于土壤鹽堿改良劑能夠改善土壤結(jié)構(gòu)，促進(jìn)玉米出苗率、成苗率的提高，施用改良劑的玉米前期株高比對(duì)照分別提高138.3％、131.4％和79.4％。
本發(fā)明對(duì)施用改良劑的玉米成熟期生長(zhǎng)和產(chǎn)量的影響進(jìn)行了觀察。2001年懷仁縣金沙灘南家堡村重度鹽堿地連續(xù)三年使用改良劑后，對(duì)玉米生長(zhǎng)及產(chǎn)量的影響如表2。
表2 施用土壤鹽堿改良劑對(duì)玉米生長(zhǎng)及產(chǎn)量的影響
表2表明，從株高、穗粗、穗長(zhǎng)、產(chǎn)量等來看，各處理都比對(duì)照提高和增產(chǎn)，按玉米產(chǎn)量計(jì)，施用改良劑的玉米比對(duì)照增產(chǎn)50.5％，比日本改良劑增產(chǎn)5.2％。
本發(fā)明對(duì)施用改良劑的試驗(yàn)土壤進(jìn)行化學(xué)分析，測(cè)定表土層pH值、全鹽量和8大陰陽離子，如表3所示。
表3 施用土壤鹽堿改良劑對(duì)土壤表層化學(xué)性狀的影響 注處理1對(duì)照；處理2土壤鹽堿改良劑(2250kg/ha)處理3日本改良劑DS-1977(2250kg/ha)從表3可以看出，施用土壤鹽堿改良劑和日本改良劑對(duì)土壤表層土性狀都有不同程度的影響，其中施用土壤鹽堿改良劑的pH值下降最多，CO32-離子、HCO3-離子消失，Na+比對(duì)照下降79.9％，土壤堿性基本消失，而施用日本改良劑的雖然各項(xiàng)指標(biāo)有所下降，但下降幅度不大。雖然施用土壤鹽堿改良劑后土層中鹽分有所上升，但在灌溉條件下不影響作物生長(zhǎng)。
2001年在應(yīng)縣北曹山對(duì)施用土壤鹽堿改良劑的試驗(yàn)土壤進(jìn)行了土壤物理性狀的測(cè)定，如表4所示。
表4 施用土壤鹽堿改良劑對(duì)土壤物理性狀的影響 從表4可以看出，施用土壤鹽堿改良劑后，土層疏松，耕性好，土壤容重從對(duì)照1.41g/cm3下降到1.21g/cm3，下降了14.1％，而日本改良劑只下降了7％；從土壤孔隙度看，施土壤鹽堿改良劑的由46.2％提高到56.4％，提高了22％，而日本改良劑只提高了9.5％；玉米產(chǎn)量施土壤鹽堿改良劑的比對(duì)照增產(chǎn)35.6％，而日本改良劑只增產(chǎn)16.14％。
綜上所述，采用土壤鹽堿改良劑，對(duì)于改良?jí)A性土壤的效果顯著，優(yōu)于其他化學(xué)改良劑。在生產(chǎn)實(shí)踐中，使用土壤鹽堿改良劑要采取改土和培土相結(jié)合，改良和利用相結(jié)合，這樣才能不發(fā)生次生鹽堿化，鞏固改堿效果，徹底改良根治鹽堿地。
權(quán)利要求
1.一種土壤鹽堿改良劑，其特征在于原料重量配比為二水硫酸鈣10～60份、無水硫酸鈣5～10份、硫鐵礦1～5份、草酸5～10份、磷5～8份、鉀1～3份、微量元素1～4份，將上述原料充分磨細(xì)混勻，制備成土壤鹽堿改良劑，細(xì)度要求≥120目。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的土壤鹽堿改良劑，其特征在于上述二水硫酸鈣采用天然石膏礦，或者利用熱電廠治理煙氣污染脫硫過程中產(chǎn)生的廢棄物——脫硫石膏。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的土壤鹽堿改良劑，其特征在于上述微量元素為鋅、鉬、錳、硼、硒，根據(jù)土壤分析測(cè)試結(jié)果和作物需養(yǎng)特性進(jìn)行添加。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的土壤鹽堿改良劑，其特征在于土壤鹽堿改良劑的施用條件如下施用時(shí)間從地溫顯著上升的5月初至9月底較為適宜，特別是在氣溫較高、雨水較多的7～8月份，使用后改良效果更佳。施用量根據(jù)土壤中碳酸鈉的含量多少來決定土壤鹽堿改良劑的使用量，一般每畝施用500～700kg為宜。因改良劑一次施足難以和土壤混勻，應(yīng)結(jié)合耕地、耙地，分期分批施用，連續(xù)使用2-3年，就可以把重度鹽堿地改良過來。施用方法秋季或春季播種前，結(jié)合耕翻地把土壤鹽堿改良劑撒施在地表旋耕一次，使其與土壤充分混勻，再行播種。施用土壤鹽堿改良劑一定要結(jié)合灌溉排水，改良劑中的鈣置換出土壤膠體中的鈉，隨水下滲，同時(shí)可以淋洗鹽分。
全文摘要
本發(fā)明提供一種土壤鹽堿改良劑，其原料重量配比為二水硫酸鈣10～60份、無水硫酸鈣5～10份、硫鐵礦1～5份、草酸5～10份、磷5～8份、鉀1～3份、微量元素1～4份。將上述原料充分磨細(xì)混勻，制備成土壤鹽堿改良劑，細(xì)度要求≥120目。土壤鹽堿改良劑能夠有效降低土壤pH值，平衡營(yíng)養(yǎng)元素，改善地力，疏松土壤，增加肥效，改變鹽堿地板結(jié)結(jié)構(gòu)，有利于農(nóng)作物生長(zhǎng)，提高產(chǎn)量；土壤鹽堿改良劑具有吸水和釋放水的調(diào)節(jié)功能，抗旱保水效果明顯；土壤鹽堿改良劑能夠徹底根治鹽堿地，改善生態(tài)環(huán)境，投入成本低，治理方法簡(jiǎn)便，易于實(shí)行。
文檔編號(hào)C09K17/02GK1487052SQ0315520
公開日2004年4月7日 申請(qǐng)日期2003年8月20日 優(yōu)先權(quán)日2003年8月20日
發(fā)明者張繼忠 申請(qǐng)人:張繼忠