一种盐碱地改良剂及盐碱地改良方法与流程

本发明属于盐碱地改良，具体涉及一种盐碱地改良剂及盐碱地改良方法。

背景技术：

1、与正常土壤相比，盐碱地具有如下特点：盐碱地中含有的盐和碱成分较正常土壤高，其中盐是指氯化钠、硫酸钠等盐类，碱是指碳酸钠、碳酸氢钠等成分，这些成分均是以钠盐的形式存在的，而钠盐含量较高对植物成长不利，当植物吸收过多的钠离子时，会改变细胞膜结构，影响植物生长，同时植物细胞中钠离子含量较高时，会影响光合作用。另外，钠离子在土壤中含量过高会导致土壤渗透压高，使植物吸收水分的能力降低，导致植物缺水，最终导致植物死亡。盐碱地由于含有较高的碱，因此其ph高于7，而正常土壤ph接近中性。盐碱地的土壤板结程度高，导致透水性差。

2、基于上述原因，需要对盐碱地进行改良，才能保证植物的正常生长，但是盐碱地治理存在一定的困难，原因在于：一方面是种植层土壤中盐碱含量高，另一方面是由于地下水中含有的盐碱成分也较高，地下水会慢慢渗透至表层土壤，水分蒸发后，盐碱成分就留在了表层土壤中。为了降低土壤中的盐碱含量，常用的方法是向土壤中灌水浸泡，使土壤中的盐分溶解于水中，之后将水从土壤中排出，以此降低土壤中的盐分含量。这种方法虽然操作较简单，但是用水量高，且效果不佳，在一定程度上能够降低表层土壤盐碱含量，但是如上所述，由于地下水盐碱的持续输送，治理好的土壤仍然存在返盐的问题。

技术实现思路

1、为了解决上述技术问题，本发明提供了一种盐碱地改良剂及盐碱地改良方法。本发明首先提供了一种改良剂，可以有效的降低表层土壤中的盐含量，降低了水的消耗量，另外在具体使用该改良剂时，还通过阻隔地下水向上渗透的路径，降低地下水中盐分向上渗透的风险，从而降低返盐风险。

2、本发明具体是通过如下技术方案来实现的。

3、本发明的第一个目的是提供一种盐碱地改良剂，由以下重量份数的原料制成：

4、脱钠剂30-50份，硫酸铝10-20份，酸化剂5-9份；

5、所述脱钠剂的制备方法，包括以下步骤：

6、以芦苇为原料，经过热解和活化处理后，制备芦苇基多孔材料；

7、将藜蒿加水蒸煮，之后过滤，取滤液，制备藜蒿提取液；

8、将制备的藜蒿提取液和阳离子型聚丙烯酰胺混合，制备混合液；将所述芦苇基多孔材料和所述混合液混合，并去除水分后，制备复合物；

9、将所述复合物与芦苇茎杆混合，制得所述脱钠剂。

10、在本发明优选的实施例中，所述热解是指在保护气体氛围下，将芦苇在600-650℃下加热1-3h。

11、在本发明优选的实施例中，所述活化是指在二氧化碳气体氛围下，将热解处理后的样品升温至600-650℃，保温2-3h。

12、在本发明优选的实施例中，芦苇在热解和活化之前，还进行了预处理，所述预处理是指将芦苇在硅酸钾溶液中浸泡处理，之后干燥，粉碎；所述硅酸钾溶液的浓度为1-2mol/l。

13、在本发明优选的实施例中，藜蒿和水的用量比为7g：20-30ml，蒸煮时间为30-50min，藜蒿提取液和阳离子型聚丙烯酰胺的用量比为10ml：1-5g，苇基多孔材料和混合液的用量比为1g:5-7ml。

14、在本发明优选的实施例中，芦苇茎杆具有中空结构，长度为5-10cm，复合物与芦苇茎杆的质量比为3:1-2。

15、在本发明优选的实施例中，所述酸化剂为柠檬酸或氨基磺酸。

16、本发明第二个目的是提供所述的盐碱地改良剂的制备方法，包括以下步骤：

17、分别称取以下重量份数的原料：脱钠剂30-50份，硫酸铝10-20份，酸化剂5-9份；

18、将称取的各原料混合均匀，制得盐碱地改良剂。

19、本发明第三个目的是提供一种盐碱地改良方法，包括以下步骤：

20、深耕并开挖待处理的盐碱地，并将深耕后的土壤转移，形成深槽结构；夯实所述深槽结构底部土层，并在所述底部土层表面铺设暗管，在所述暗管上方和暗管之间铺脱钠剂，形成第一脱钠层；

21、在所述第一脱钠层上铺设吸水水凝胶，形成吸水层；

22、在所述吸水层上铺设脱钠剂，形成第二脱钠层；

23、在转移的土壤中添加所述的盐碱地改良剂，搅拌均匀后，进行灌水浸泡，之后将水排出，获得除盐土；

24、在所述第二脱钠层上填充所述除盐土，并施加肥料，形成种植层，在所述种植层中种植植被，定期向所述暗管内部输送水，将盐排出。

25、在本发明优选的实施例中，深槽结构深度为60-80cm，吸水层厚度为5-10cm，第一脱钠层厚度为5-8cm，第二脱钠层厚度为4-6cm。

26、本发明与现有技术相比具有如下有益效果：

27、本发明针对盐碱地治理过程中，长期来看，容易出现反盐的问题，提出了一种改进方案，能够有效降低地下水中盐向表层土壤渗透积累的风险，从而缓解反盐现象。本发明通过以下方面进行改进：

28、本发明首先提出了一种盐碱地改良剂，能够对表层土壤进行除盐，并提高土壤的通透性，解决土壤板结问题。具体的，盐碱地改良剂由脱钠剂、硫酸铝和酸化剂组成。其中脱钠剂是本发明首次研发使用的，具体制备方法是：先以芦苇为原料制备芦苇基多孔材料，用该多孔材料负载藜蒿提取液和阳离子型聚丙烯酰胺，之后再将负载有藜蒿提取液和阳离子型聚丙烯酰胺的多孔材料与芦苇茎杆混合，制得脱钠剂。藜蒿提取液含有丰富的可溶性钙离子，这些钙离子可以将进入土壤胶体中的钠离子置换出来，置换出来的钠离子一部分被阳离子型聚丙烯酰胺吸附，并被锁在吸附材料上，以防止被置换出来的钠离子再次进入土壤胶体中，置换出来的另一部分钠离子形成可溶性钠盐随水排出。芦苇茎杆具有中空结构，上述多孔复合材料先与芦苇茎杆混合，可使芦苇茎杆表面粘附上述多孔复合材料，有利于多孔复合材料在土壤中均匀分布，提高土壤除盐效果，将其置于土壤中，芦苇茎杆中空结构还能够疏松土壤结构，增加土壤水分流通的通道，土壤灌水后进行排盐时，有利于使被置换出来的另一部分钠盐随水及时排出。硫酸铝有助于土壤形成颗粒状，并通过聚丙烯酰胺絮凝成大颗粒，从而提高土壤的通透性，有利于盐分随水排出。酸化剂有利于降低土壤ph。

29、另外，在具体使用时，本发明的构思是阻断地下水向表层土壤渗透的路径，防止地下水向上渗透，并在阻隔结构上铺设暗管，将渗透的地下水及时排出，即使有地下水渗透出来，本发明还在暗管周围铺设本发明的上述脱钠剂，形成第一脱钠层，在第一脱钠层上铺设吸水水凝胶，形成吸水层，在吸水层上铺设脱钠剂，形成第二脱钠层，水凝胶可以吸水，防止地下水继续向土壤表层渗透，两层脱钠层能够将地下水中的钠盐置换脱除，并通过暗管排出。在表层土壤中加入本发明的改良剂后，进行灌水浸泡，之后排盐，降低表层土壤盐含量，形成种植层，用于种植植被，之后定期向暗管中通水，以将脱钠剂置换出的钠离子通过暗管排出，防止钠离子的累积，降低钠离子向土壤表层渗透的风险。

30、通过本发明方法能够有效防止地下水反盐问题，降低表层土壤盐碱含量，改善土壤成分和结构，使其有利于植被生长。另外，本发明利用芦苇原料和藜蒿制备脱钠剂，原料来源广泛，降低了化学试剂的使用量，绿色环保，同时也拓展了芦苇和藜蒿的利用价值。