用于改良重度盐碱地的组合物

摘要

本发明公开用于改良重度盐碱地的组合物，由有机质和固盐降碱剂组成，有机质是由棉花植株的枝叶发酵而成，固盐降碱剂是由棉花茎经活化、碳化及负载光催化剂而成；有机质与固盐降碱剂的质量比为5:1‑10:1。本发明因地制宜，就地取材，变废为宝，解决了棉花植株焚烧污染环境的问题；而且硝酸、磷酸以及钛酸四丁酯价格都相对比较便宜，制备工艺简单易行，便于规模化推广应用。

权利要求

1.用于改良重度盐碱地的组合物，其特征在于，由有机质和固盐降碱剂组成，有机质是由棉花植株的枝叶发酵而成，固盐降碱剂是由棉花茎经活化、碳化及负载光催化剂而成；有机质与固盐降碱剂的质量比为5:1-10:1；

固盐降碱剂的制备方法包括如下步骤：

(1)切段：将棉花茎切段；将棉花茎切成0.5-2厘米的茎段；

(2)制备硝酸活化茎段：一部分茎段在硝酸中浸渍，经硝酸浸渍的茎段自然放置风干，得硝酸活化茎段；硝酸的浓度为30-69wt％，浸渍时间为24-48小时；

(3)制备磷酸活化茎段：另一部分茎段在磷酸中浸渍，经磷酸浸渍的茎段自然放置风干，得磷酸活化茎段；磷酸的浓度为50-85wt％，浸渍时间为24-48小时；

(4)负载光催化剂：将钛酸四丁酯加入到硝酸水溶液中，并向硝酸水溶液中加入尿素，然后加入磷酸活化茎段，加热升温并保持至溶液的pH为7时停止加热，过滤得到的茎段隔绝空气加热，冷却，即得负载光催化的磷酸活化茎段；硝酸水溶液的浓度为5-10wt％，钛酸四丁酯与硝酸水溶液的体积比为1:100-1:50，加入尿素的物质的量与硝酸的物质的量相等，加热升温至50-100℃并保持至溶液的pH为7时停止加热，过滤得到的茎段于500-800℃隔绝空气加热2-5小时；

(5)制备固盐降碱剂：将硝酸活化茎段和负载光催化的磷酸活化茎段按照质量比0.5:

1-1:1混合即得固盐降碱剂。

2.根据权利要求1所述的用于改良重度盐碱地的组合物，其特征在于，有机质的制备方法包括如下步骤：(1)将棉花采摘后的棉花植株的枝叶与茎分离，并将枝叶粉碎得鲜枝叶粉泥；

(2)将牲畜粪便、棉籽饼和鲜枝叶粉泥混合后置于发酵坑中密闭腐熟发酵30-60天。

3.根据权利要求2所述的用于改良重度盐碱地的组合物，其特征在于，牲畜粪便、棉籽饼和鲜枝叶粉泥的质量比为0.3-0.5:0.5-1:5。

说明书

用于改良重度盐碱地的组合物

技术领域

[0001] 本发明涉及盐碱地改良。具体地说是用于改良重度盐碱地的组合物。

背景技术

[0002] 新疆地区分布着大量的盐碱地，中度及重度盐碱地超过新疆总耕地面积的五分之一。因此，改良新疆地区盐碱地对提高耕地面积具有重大意义。

[0003] 现有技术中对盐碱地的改良方法有：1、水灌溉，将土壤中的可溶性盐碱洗出或者流入到深层土壤中；但由于新疆缺水少雨，此方法需要集中大量的水才能实现，很难规模化实施。2、施用有机肥，但这种方法也有一定的局限性，对于重度盐碱地，需要大量的有机肥才可以有效改良。3、施用氮磷钾化肥以及其他无机盐化肥作为改良剂，但是化肥施用不当也会加重盐碱化，尤其对于重度盐碱地，可能会加剧盐碱化程度，并且改良成本也比较高。

[0004] 因此，针对新疆地区的盐碱地，急需开发一种成本低、易于大规模化推广的盐碱地改良方法。

发明内容

[0005] 为此，本发明所要解决的技术问题在于提供一种成本低、易于大规模化推广的用于改良重度盐碱地的组合物。

[0006] 为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：

[0007] 用于改良重度盐碱地的组合物，由有机质和固盐降碱剂组成，有机质是由棉花植株的枝叶发酵而成，固盐降碱剂是由棉花茎经活化、碳化及负载光催化剂而成；有机质与固盐降碱剂的质量比为5:1-10:1。

[0008] 上述用于改良重度盐碱地的组合物，固盐降碱剂的制备方法包括如下步骤：

[0009] (1)切段：将棉花茎切段；

[0010] (2)制备硝酸活化茎段：一部分茎段在硝酸中浸渍，经硝酸浸渍的茎段自然放置风干，得硝酸活化茎段；

[0011] (3)制备磷酸活化茎段：另一部分茎段在磷酸中浸渍，经磷酸浸渍的茎段自然放置风干，得磷酸活化茎段；

[0012] (4)负载光催化剂：将钛酸四丁酯加入到硝酸水溶液中，并向硝酸水溶液中加入尿素，然后加入磷酸活化茎段，加热升温并保持至溶液的pH为7时停止加热，过滤得到的茎段隔绝空气加热，冷却，即得负载光催化的磷酸活化茎段；

[0013] (5)制备固盐降碱剂：将硝酸活化茎段和负载光催化的磷酸活化茎段按照质量比0.5:1-1:1混合即得固盐降碱剂。

[0014] 上述用于改良重度盐碱地的组合物，在步骤(1)中：将棉花茎切成0.5-2厘米的茎段。

[0015] 上述用于改良重度盐碱地的组合物，在步骤(2)中：硝酸的浓度为30-69wt％，浸渍时间为24-48小时。

[0016] 上述用于改良重度盐碱地的组合物，在步骤(3)中：磷酸的浓度为50-85wt％，浸渍时间为24-48小时。

[0017] 上述用于改良重度盐碱地的组合物，在步骤(4)中：硝酸水溶液的浓度为5-10wt％，钛酸四丁酯与硝酸水溶液的体积比为1:100-1:50，加入尿素的物质的量与硝酸的物质的量相等，加热升温至50-100℃并保持至溶液的pH为7时停止加热，过滤得到的茎段于
500-800℃隔绝空气加热2-5小时。

[0018] 上述用于改良重度盐碱地的组合物，有机质的制备方法包括如下步骤：

[0019] (1)将棉花采摘后的棉花植株的枝叶与茎分离，并将枝叶粉碎得鲜枝叶粉泥；

[0020] (2)将牲畜粪便、棉籽饼和鲜枝叶粉泥混合后置于发酵坑中密闭腐熟发酵30-60天。

[0021] 上述用于改良重度盐碱地的组合物，牲畜粪便、棉籽饼和鲜枝叶粉泥的质量比为0.3-0.5:0.5-1:5。

[0022] 本发明的技术方案具有如下技术效果：

[0023] 1、本发明通过浓硝酸活化棉花茎段，使得活化后的棉花茎段具有丰富羧基，并且还具有酚基、醚基和酯基，增大了硝酸活化棉花茎段的亲水能力，使其主要起到吸附降碱的作用，同时也可以起到固盐的作用。

[0024] 2、本发明通过磷酸活化棉花茎段以及高温处理，有利于在棉花茎段上形成大量的羰基，磷酸活化棉花茎段经钛酸四丁酯溶液浸渍后高温处理，可以在棉花茎段上负载二氧化钛微粒，与有机质可以发生催化反应，棉花茎段上的羰基可以在催化反应过程中获得电子从而捕获钠离子，从而实现对钠离子的固定；当然，负载二氧化钛的磷酸活化茎段也可以起到降碱作用。

[0025] 3、有机质可以增加土壤中的有机物含量，同时可以促进硝酸活化茎段以及负载二氧化钛的磷酸活化茎段的固盐降碱作用。

[0026] 4、本发明不仅因地制宜，就地取材，变废为宝，解决了棉花植株焚烧污染环境的问题；而且硝酸、磷酸以及钛酸四丁酯价格都相对比较便宜，制备工艺简单易行，便于规模化推广应用。

具体实施方式

[0027] 实施例1

[0028] 本实施例用于改良重度盐碱地的组合物由有机质和固盐降碱剂组成，有机质与固盐降碱剂的质量比为5:1。

[0029] 固盐降碱剂的制备方法包括如下步骤：

[0030] (1)切段：将棉花茎切成1厘米的茎段；

[0031] (2)制备硝酸活化茎段：一部分茎段在硝酸中浸渍，硝酸的浓度为69wt％，浸渍时间为24小时，经硝酸浸渍的茎段自然放置风干，得硝酸活化茎段；

[0032] (3)制备磷酸活化茎段：另一部分茎段在磷酸中浸渍，磷酸的浓度为85wt％，浸渍时间为24小时，经磷酸浸渍的茎段自然放置风干，得磷酸活化茎段；

[0033] (4)负载光催化剂：将钛酸四丁酯加入到硝酸水溶液中，硝酸水溶液的浓度为5wt％，钛酸四丁酯与硝酸水溶液的体积比为1:100；并向硝酸水溶液中加入尿素，加入尿素的物质的量与硝酸的物质的量相等，然后加入磷酸活化茎段，加热升温至100℃并保持至溶液的pH为7时停止加热，过滤得到的茎段于800℃隔绝空气加热2小时，冷却，即得负载光催化的磷酸活化茎段；

[0034] (5)制备固盐降碱剂：将硝酸活化茎段和负载光催化的磷酸活化茎段按照质量比0.5:1混合即得固盐降碱剂。

[0035] 有机质的制备方法包括如下步骤：

[0036] (1)将棉花采摘后的棉花植株的枝叶与茎分离，并将枝叶粉碎得鲜枝叶粉泥；

[0037] (2)将牲畜粪便、棉籽饼和鲜枝叶粉泥按照质量比为0.3:0.5:5混合后置于发酵坑中密闭腐熟发酵60天。

[0038] 在阿克苏地区某重盐碱地进行试验，此盐碱地土壤中含盐量为2.16％、pH为9.7，属于重度盐碱地。春节按照每亩30吨的用量将本实施例用于改良重度盐碱地的组合物均匀撒在地面，然后进行翻耕，翻耕深度为20厘米，粉碎整平，自然降水，每年翻耕一次，翻耕深度为20厘米；一年后0-20厘米深度的土壤中含盐量降低至1.04％、pH降低至8.8，两年后0-20厘米深度的土壤中含盐量降低至0.59％、pH降低至7.9，三年后0-20厘米深度的土壤中含盐量降低至0.31％、pH降低至7.5。

[0039] 实施例2

[0040] 本实施例用于改良重度盐碱地的组合物由有机质和固盐降碱剂组成，有机质与固盐降碱剂的质量比为5:1。

[0041] 固盐降碱剂的制备方法包括如下步骤：

[0042] (1)切段：将棉花茎切成1厘米的茎段；

[0043] (2)制备硝酸活化茎段：一部分茎段在硝酸中浸渍，硝酸的浓度为69wt％，浸渍时间为24小时，经硝酸浸渍的茎段自然放置风干，得硝酸活化茎段；

[0044] (3)制备磷酸活化茎段：另一部分茎段在磷酸中浸渍，磷酸的浓度为85wt％，浸渍时间为24小时，经磷酸浸渍的茎段自然放置风干，得磷酸活化茎段；

[0045] (4)负载光催化剂：将钛酸四丁酯加入到硝酸水溶液中，硝酸水溶液的浓度为5wt％，钛酸四丁酯与硝酸水溶液的体积比为1:100；并向硝酸水溶液中加入尿素，加入尿素的物质的量与硝酸的物质的量相等，然后加入磷酸活化茎段，加热升温至100℃并保持至溶液的pH为7时停止加热，过滤得到的茎段于800℃隔绝空气加热2小时，冷却，即得负载光催化的磷酸活化茎段；

[0046] (5)制备固盐降碱剂：将硝酸活化茎段和负载光催化的磷酸活化茎段按照质量比0.5:1混合即得固盐降碱剂。

[0047] 有机质的制备方法包括如下步骤：

[0048] (1)将棉花采摘后的棉花植株的枝叶与茎分离，并将枝叶粉碎得鲜枝叶粉泥；

[0049] (2)将牲畜粪便、棉籽饼和鲜枝叶粉泥按照质量比为0.3:0.5:5混合后置于发酵坑中密闭腐熟发酵60天。

[0050] 在阿克苏地区某重盐碱地进行试验，此盐碱地土壤中含盐量为2.16％、pH为9.7，属于重度盐碱地。春节按照每亩25吨的用量将本实施例用于改良重度盐碱地的组合物均匀撒在地面，然后进行翻耕，翻耕深度为20厘米，粉碎整平。

[0051] 第一年：除自然降水外，每月按照降水量15毫米灌溉一次并在灌溉7天后进行翻耕，翻耕深度为20厘米，一年后0-20厘米深度的土壤中含盐量降低至0.21％、pH降低至7.3；自第二年起不再灌溉，自然降水，每年翻耕一次，翻耕深度为20厘米，第二年末0-20厘米深度的土壤中含盐量为0.19％、pH为7.2，第三年末0-20厘米深度的土壤中含盐量为0.18％、pH为7.2。

[0052] 实施例3

[0053] 本实施例用于改良重度盐碱地的组合物由有机质和固盐降碱剂组成，有机质与固盐降碱剂的质量比为5:1。

[0054] 固盐降碱剂的制备方法包括如下步骤：

[0055] (1)切段：将棉花茎切成1厘米的茎段；

[0056] (2)制备硝酸活化茎段：一部分茎段在硝酸中浸渍，硝酸的浓度为69wt％，浸渍时间为24小时，经硝酸浸渍的茎段自然放置风干，得硝酸活化茎段；

[0057] (3)制备磷酸活化茎段：另一部分茎段在磷酸中浸渍，磷酸的浓度为85wt％，浸渍时间为24小时，经磷酸浸渍的茎段自然放置风干，得磷酸活化茎段；

[0058] (4)负载光催化剂：将钛酸四丁酯加入到硝酸水溶液中，硝酸水溶液的浓度为5wt％，钛酸四丁酯与硝酸水溶液的体积比为1:100；并向硝酸水溶液中加入尿素，加入尿素的物质的量与硝酸的物质的量相等，然后加入磷酸活化茎段，加热升温至100℃并保持至溶液的pH为7时停止加热，过滤得到的茎段于800℃隔绝空气加热2小时，冷却，即得负载光催化的磷酸活化茎段；

[0059] (5)制备固盐降碱剂：将硝酸活化茎段和负载光催化的磷酸活化茎段按照质量比0.5:1混合即得固盐降碱剂。

[0060] 有机质的制备方法包括如下步骤：

[0061] (1)将棉花采摘后的棉花植株的枝叶与茎分离，并将枝叶粉碎得鲜枝叶粉泥；

[0062] (2)将牲畜粪便、棉籽饼和鲜枝叶粉泥按照质量比为0.3:0.5:5混合后置于发酵坑中密闭腐熟发酵60天。

[0063] 在阿克苏地区某重盐碱地进行试验，此盐碱地土壤中含盐量为2.16％、pH为9.7，属于重度盐碱地。春节按照每亩35吨的用量将本实施例用于改良重度盐碱地的组合物均匀撒在地面，然后进行翻耕，翻耕深度为30厘米，翻耕时在翻耕形成的沟底另外再播撒2厘米厚的本发明组合物，粉碎整平。

[0064] 第一年：除自然降水外，每月按照降水量15毫米灌溉一次并在灌溉7天后进行翻耕，翻耕深度为25厘米，一年后0-30厘米深度的土壤中含盐量降低至0.23％、pH降低至7.4，33-40厘米深度的土壤中含盐量为2.23％、pH为9.6；自第二年起不再灌溉，自然降水，每年翻耕一次，翻耕深度为25厘米，第二年末0-30厘米深度的土壤中含盐量为0.20％、pH为7.2，
33-40厘米深度的土壤中含盐量为2.32％、pH为9.7；第三年末0-30厘米深度的土壤中含盐量为0.18％、pH为7.2，33-40厘米深度的土壤中含盐量为2.37％、pH为9.7。由此可见，33-40厘米深度的土壤中含盐量逐年增加，而0-30厘米深的土壤中含盐量逐年减少，因而翻耕时在沟底铺撒一层本实施例的组合物，可以有效地阻止深层土壤中的盐分通过土壤毛细管水向地表输送盐分，可以起到很好的防止返盐作用。

[0065] 显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。