本發(fā)明屬農業(yè)技術領域,涉及一種鹽堿退化土壤的改良劑。
背景技術:
鹽堿土是鹽土和堿土的統(tǒng)稱,所謂鹽土,主要是指土壤內含有過量水溶性鹽分的土壤,多屬中性鹽,呈堿性反應,pH值在7至8之間。鹽害主要是由于鈉離子(Na+)濃度過高引起的。鹽土一般土壤剖面形態(tài)無顯著構造。表土在干燥季節(jié),特別是無植物生長處,常呈白色,甚至形成鹽結皮;所謂堿土,主要是指土壤中含水溶性的堿性鹽,呈較強的堿性反應,pH值在8.5以上。土壤結構極壞,濕時泥濘,干時板結龜裂,造成植物出土困難。堿土有腐蝕性,能破壞植物細胞組織,危害植物生長。堿土組成以碳酸鈉和生碳酸鈉為主。除鹽土、堿土外,往往多以鹽土為主且含堿土,或堿土為主且含鹽土的混合鹽堿土。鹽堿土分布在地勢低平,地下水位較高,半濕潤半干旱、干旱的內陸地區(qū),濱海鹽堿土是海水浸漬形成的。據聯合國教科文組織和糧農組織不完全統(tǒng)計,全球鹽堿土面積已達9.5×108hm2,且每年以1.0×106~1.5×106hm2速度增長。我國鹽堿土面積為3.7×107hm2,幾乎遍布全國。其形成是自然和人為因素共同作用的結果,自然因素是鹽堿土形成的內因,而人為干擾進一步加劇鹽堿土的發(fā)展,不僅導致土壤退化、土壤的生產力降低,而且引發(fā)諸多生態(tài)環(huán)境問題。隨著土地資源的緊張,必須尋求有效措施防治和改良鹽堿退化土壤。目前主要的鹽堿土改良有耕作施肥、水利措施、化學措施等等,從改良劑的型態(tài)來說有固態(tài)和液態(tài)兩類。通常所用天然材料有石膏、粉煤灰、泥炭、腐植酸等用量較大,且使用不方便。人工合成有機聚合物如:聚丙烯酰胺(Polyacrylamide,PAM),專利公開號為CN101514290A的專利公開了用其作為高效保水保肥材料、專利公開號為CN102517030A的專利公開了用其作為鈉離子(Na+)吸附劑,PAM降解的中間產物為丙烯酰銨該物質有毒,從長遠來看PAM作為土壤改良劑的應用是否產生土壤污染,值得進一步關注和深入研究。專利公開號為CN1317539A公開了一種其由聚順烯丁二酸、烷基苯磺酸鈉和水組成,具有制備工藝簡便,成本低、操作方便。其用單一酸來降低PH值角度進行降堿除鹽,但對于培肥地力、土壤結構等方面改良有待進一步改進。
技術實現要素:
綜上所述的目前在鹽堿地改良的技術領域存在的諸多問題,本發(fā)明的目的在于提供一種復合型鹽堿土壤改良劑,使用簡單方便,本品實現與水一體化,快速降堿除鹽、同時能供給土壤營養(yǎng)元素,培養(yǎng)土壤肥力、控制土壤氨揮發(fā)、活化土壤中中微量營養(yǎng)元素、解決土壤板結、保水保肥、增強作物抗旱性和提高作物產量。本發(fā)明是通過以下技術方案實現:一種復合型鹽堿土壤改良劑由磷酸脲、生化黃腐植酸鉀、聚谷氨酸發(fā)酵液、硝酸鈣、谷黃素、烷基多聚葡萄糖苷和水組成,其特征是:各物質組份間的重量百分比為:磷酸脲1~40%;生化黃腐植酸鉀10~20%;γ-聚谷氨酸發(fā)酵液10~15%;硝酸鈣2~10%;谷黃素2~4%;烷基多聚葡萄糖苷5~10%;水溶性消泡劑0.3%水,余量補齊。所述的一種復合型鹽堿土壤改良劑及其制備工藝及方法,其特征是:制備驟如下:(1)、反應釜中加入適量水;(2)、在常壓下將水加熱至10~40℃;(3)、按比例加入磷酸脲剪切攪拌完全溶解;(4)、再依次加入硝酸鈣、黃腐植酸鉀、γ-聚谷氨酸發(fā)酵液、谷黃素、水溶性消泡劑混合攪拌40~60分鐘;(5)、再加入烷基多聚葡萄糖苷攪拌15~30分鐘停車;(6)、靜止8小時過濾后灌裝。本改良劑中的磷酸脲為酸性絡合氮磷復合肥,不僅提供土壤營養(yǎng)元素,可以增加土壤中的H+,降低土壤的pH值,有效減少土壤的氨揮發(fā)提高土壤肥力,同時H+又與碳酸鈣反應產生Ca2+,Ca2+再置換土壤膠體表面吸附的Na+,經灌溉水淋失Na+后降低土壤鹽堿度。另外磷酸脲與土壤中的鈣進行絡合,形成Ca(HPO)(H2PO)、Ca(H2PO)0H、CO(NH2)2·CaHPO、CO(NH2)2·CaH4(PO4)2等可溶性的過磷酸鹽和磷酸鹽配合物。這些脲化過磷酸鹽和磷酸鹽均有利于植物對磷和中微量元素的吸收,增加其生物有效性。γ-聚谷氨酸是一種微生物合成具有極強溶性、高分子量陰離子多肽聚合物、完全生物可降解性環(huán)境友好新材料。含有豐富的羧基,對重金屬和NH4+、K+、Ca2+、Mg2、Na+等養(yǎng)分離子具有吸附作用。γ-聚谷氨酸最大的吸收倍數可達1108.4倍,比目前市場上銷售的保水劑聚丙烯酸鹽樹脂高出1~2倍,對土壤水分吸水倍數為30~80倍。作為該鹽堿土壤改良劑的Na+吸附劑載體和保水劑。烷基多聚葡萄糖苷是由天然脂肪醇和葡萄糖合成的,是一種性能較全面的新型非離子表面活性劑,兼具普通非離子和陰離子表面活性劑的特性,具有高表面活性、良好的生態(tài)安全性和相溶性,是國際公認的首選“綠色”功能性表面活性劑,作為該鹽堿土壤改良劑增的濕潤劑、滲透劑,增加土壤通透性、疏松土壤。本發(fā)明的改良劑,集降堿除鹽、供給土壤養(yǎng)分、增加土壤有機質、保水控肥、改善土壤物理結構等于一體復合型鹽堿改良劑,且利用可降解環(huán)保材料,防止土壤二次污染,應用于鹽堿和重度鹽堿退化土壤方面的改良。其使用方法為:將本品按1:800~1000倍液的水稀釋后,隨水沖施、滴灌或噴灌。一般推薦用量為5~10千克/畝/次,1~2次/年,早春耕作或冬灌時施用,也可結合作物生長期追施,可與大多數水溶肥及農藥混用。具體實施方式下面結合實例進一步說明本發(fā)明:實施例1:按上述制備方法進一步優(yōu)選組成,制得如下重量百分比的復合型鹽堿土壤改良劑。磷酸脲30%;生化黃腐植酸鉀10%;γ-聚谷氨酸發(fā)酵液10%;硝酸鈣5%;谷黃素2%;烷基多聚葡萄糖苷7%;水溶性消泡劑0.3%;水35.7%。實施例2:按上述制備方法進一步優(yōu)選組成,制得如下重量百分比的復合型鹽堿土壤改良劑。磷酸脲20%;生化黃腐植酸鉀10%;γ-聚谷氨酸發(fā)酵液5%;硝酸鈣5%;谷黃素4%;烷基多聚葡萄糖苷10%;水溶性消泡劑0.3%;水50.7%。實施例3:按上述制備方法進一步優(yōu)選組成,制得如下重量百分比的復合型鹽堿土壤改良劑。磷酸脲15%;生化黃腐植酸鉀5%;γ-聚谷氨酸發(fā)酵液10%;硝酸鈣2%;谷黃素4%;烷基多聚葡萄糖苷10%;水溶性消泡劑0.3%;水58.7%。實施例4:按上述制備方法進一步優(yōu)選組成,制得如下重量百分比的復合型鹽堿土壤改良劑。磷酸脲10%;生化黃腐植酸鉀10%;γ-聚谷氨酸發(fā)酵液15%;硝酸鈣2%;谷黃素2%;烷基多聚葡萄糖苷12%;水溶性消泡劑0.3%;水53.7%。實施例試驗旨在驗證復合型鹽堿土壤改良劑在鹽堿土壤種植作物使用的效果。試驗地點:試驗設在甘肅省白銀市靖遠縣三合鄉(xiāng)三合村灘頭鹽堿地,海拔1581m,年均氣溫7.6??C,無霜期160d左右,≥10??C的有效積溫2963??C,光熱資源充足,年降雨量158.4㎜,蒸發(fā)量2021㎜,前茬為油葵,試驗前采取耕層(0~20㎝)土壤做了分析化驗。試驗設計:試驗設2個處理,處理A為鹽堿土壤改良劑處理,畝用量5千克,B為對照;試驗采用隨機排列,重復3次。小區(qū)面積:4×5=20m2。各處理播前底施有機肥復合肥100㎏/667㎡、尿素15kg/667㎡,45%硫酸鉀型復合肥30㎏/667㎡,追施大量元素水溶肥15㎏/667㎡/次。施用方法:番茄播種前,將本品定量加入噴霧器中用水(800-1000倍)稀釋后均勻噴于地表,然后灌水;苗期,將本品從入口滴入水中,隨水灌施。管理與調查方法:試驗田的田間管理均按當地的種植習慣進行管理,分批批采收,產量為實收產量。結果與分析。試驗地屬中度鹽堿,經過一個生長季土壤鹽分含量都有所下降。處理A鹽分下降幅度最大,由試驗前的0.78%降到0.34%,下降了56%,基本消防了鹽堿的危害;處理B鹽分降到了0.63%,下降到0.19%仍處于中度鹽堿。處理A的平均單產為4421.2kg,比處理B的單產高出289.13kg,平均增產率達7%,說明施用復合型鹽堿土壤改良劑對番茄具有增產效果。在鹽堿上施用復合型鹽堿地改良劑效果明顯,降幅達56%,基本消除鹽堿危害,與空白比較差異顯著。通過復合型鹽堿地改良劑施用在番茄上的試驗初步表明:復合型鹽堿地改良劑施用對作物的增產增收具有較為明顯的效果。上述所述的實例是僅本發(fā)明優(yōu)選組成中實例方案的描述,并非對本發(fā)明范圍內及數據進行限定,在不脫離本發(fā)明宗旨的前提下,在本范圍內的技術人員對本發(fā)明技術方案可作出各種變形與改進,均應落入本發(fā)明權利要求書保護范圍內。本發(fā)明的改良劑,集降堿除鹽、供給土壤養(yǎng)分、增加土壤有機質、保水控肥、改善土壤物理結構等于一體復合型鹽堿土壤改良劑,且利用可降解環(huán)保材料,防止土壤二次污染,應用于鹽堿和重度鹽堿退化土壤方面的改良應用。