技术领域
[0001] 本
发明涉及
土壤改良技术领域，具体是一种含有柠檬酸钛与
柠檬酸钾的固体
土壤改良剂及其应用。
背景技术
[0002] 盐
碱土是盐化或碱化形成的一类土壤，包括盐土、碱土及各种盐碱化土壤。在干旱和半干旱地区，底层土和地下
水中所含的盐分，由于地面
蒸发作用，随着土壤毛细管作用使所含盐分的水上升到地表层，水分蒸发后，使盐分留在土壤表层，聚积而形成盐碱地。滨海地区由于常驻
海水侵渍，盐碱地分布较广，盐分含量高，土壤表层或土体中积聚过多的可溶性盐类。盐碱地地表土壤多干燥，呈白色，甚至形成盐结皮，板结龟裂，矿化度高，
腐蚀性强，可破坏
植物细胞组织，阻碍植物生长，高盐碱度土壤甚至可直接使植物根系腐烂导致植株死亡。
[0003] 现有盐碱地改良的方法和技术归纳起来大致如下：(1)物理改良：平整土地、深耕晒垡、及时松土、抬高地形、微区改土；(2)水利改良：灌排配套、蓄淡压盐、灌水洗盐、地下排盐；(3)化学改良：施用
石膏、磷石膏、过
磷酸钙、
腐殖酸、
泥炭、醋渣等；(4)
生物改良：种植水稻、种植耐盐植物田菁等，或使用微菌肥等。但是均存在以下缺点：过程复杂，成本高，效果不十分理想。
发明内容
[0004] 本发明的目的在于提供一种碱化度降低、优良的保肥、保水、透气性能、大幅度提高作物产量、制备工艺简单的含有柠檬酸钛与柠檬酸钾的固体土壤改良剂及其应用，以解决上述背景技术中提出的问题。
[0005] 为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
[0006] 一种含有柠檬酸钛与柠檬酸钾的固体土壤改良剂，由以下按照重量份的原料组成：柠檬酸钛9-17份、柠檬酸钾22-30份、黑米稻壳25-35份、分心木11-19份、N-甲基吡咯烷
酮5-12份。
[0007] 作为本发明进一步的方案：所述含有柠檬酸钛与柠檬酸钾的固体土壤改良剂，由以下按照重量份的原料组成：柠檬酸钛11-15份、柠檬酸钾24-28份、黑米稻壳28-32份、分心木13-17份、N-甲基吡咯烷酮7-10份。
[0008] 作为本发明进一步的方案：所述含有柠檬酸钛与柠檬酸钾的固体土壤改良剂，由以下按照重量份的原料组成：柠檬酸钛13份、柠檬酸钾26份、黑米稻壳30份、分心木15份、N-甲基吡咯烷酮9份。
[0009] 作为本发明进一步的方案：所述含有柠檬酸钛与柠檬酸钾的固体土壤改良剂，它是通过以下步骤制得：
[0010] 1)将N-甲基吡咯烷酮与其
质量12倍的去离子水混合，制得N-甲基吡咯烷酮溶液；
[0011] 2)将黑米稻壳、分心木混合
粉碎、过120目筛，加入二者质量4倍的
醋酸水溶液，在88℃的
温度下搅拌处理2.5-2.8h，制得混合物；
[0012] 3)将柠檬酸钾与N-甲基吡咯烷酮溶液混合，升温至80℃，并在该温度下搅拌处理55-60min，然后加入柠檬酸钛，升温至160℃，在氢气氛围密封搅拌处理2h，然后降温至72℃，加入混合物，并在该温度下超声处理40min，超声功率为700W，在在72℃的温度下搅拌至干即得固体土壤改良剂。
[0013] 本发明另一目的是提供所述固体土壤改良剂在盐碱地中的应用。
[0014] 本发明另一目的是提供所述固体土壤改良剂在提高
农作物产量中的应用。
[0015] 与
现有技术相比，本发明的有益效果是：
[0016] 本发明制得的固体土壤改良剂在各原料的协同作用下，降低土壤的pH值与盐份；土壤碱化度大幅度降低；土壤板结硬度得到明显降低，渗透性明显提高，形成具有十分疏松的团粒结构土壤，使土壤具有优良的保肥、保水、透气性能，极大地利于植物根系的生长。本发明能够大幅提高所种植作物的出苗率，提高树木的成活率，大幅度提高作物产量，使作物产量在第2年即可达良田水平。本发明原料简单、取材广泛，制备工艺简单、易操作，易控制，性质稳定，对环境无污染，适于工业化生产。
具体实施方式
[0017] 下面将结合本发明
实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0018] 实施例1
[0019] 本发明实施例中，一种含有柠檬酸钛与柠檬酸钾的固体土壤改良剂，由以下按照重量份的原料组成：柠檬酸钛9份、柠檬酸钾22份、黑米稻壳25份、分心木11份、N-甲基吡咯烷酮5份。
[0020] 将N-甲基吡咯烷酮与其质量12倍的去离子水混合，制得N-甲基吡咯烷酮溶液。将黑米稻壳、分心木混合粉碎、过120目筛，加入二者质量4倍的醋酸水溶液，在88℃的温度下搅拌处理2.5h，制得混合物。将柠檬酸钾与N-甲基吡咯烷酮溶液混合，升温至80℃，并在该温度下搅拌处理55min，然后加入柠檬酸钛，升温至160℃，在氢气氛围密封搅拌处理2h，然后降温至72℃，加入混合物，并在该温度下超声处理40min，超声功率为700W，在在72℃的温度下搅拌至干即得固体土壤改良剂。
[0021] 实施例2
[0022] 本发明实施例中，一种含有柠檬酸钛与柠檬酸钾的固体土壤改良剂，由以下按照重量份的原料组成：柠檬酸钛17份、柠檬酸钾30份、黑米稻壳35份、分心木19份、N-甲基吡咯烷酮12份。
[0023] 将N-甲基吡咯烷酮与其质量12倍的去离子水混合，制得N-甲基吡咯烷酮溶液。将黑米稻壳、分心木混合粉碎、过120目筛，加入二者质量4倍的醋酸水溶液，在88℃的温度下搅拌处理2.8h，制得混合物。将柠檬酸钾与N-甲基吡咯烷酮溶液混合，升温至80℃，并在该温度下搅拌处理60min，然后加入柠檬酸钛，升温至160℃，在氢气氛围密封搅拌处理2h，然后降温至72℃，加入混合物，并在该温度下超声处理40min，超声功率为700W，在在72℃的温度下搅拌至干即得固体土壤改良剂。
[0024] 实施例3
[0025] 本发明实施例中，一种含有柠檬酸钛与柠檬酸钾的固体土壤改良剂，由以下按照重量份的原料组成：柠檬酸钛11份、柠檬酸钾24份、黑米稻壳28份、分心木13份、N-甲基吡咯烷酮7份。
[0026] 将N-甲基吡咯烷酮与其质量12倍的去离子水混合，制得N-甲基吡咯烷酮溶液。将黑米稻壳、分心木混合粉碎、过120目筛，加入二者质量4倍的醋酸水溶液，在88℃的温度下搅拌处理2.6h，制得混合物。将柠檬酸钾与N-甲基吡咯烷酮溶液混合，升温至80℃，并在该温度下搅拌处理58min，然后加入柠檬酸钛，升温至160℃，在氢气氛围密封搅拌处理2h，然后降温至72℃，加入混合物，并在该温度下超声处理40min，超声功率为700W，在在72℃的温度下搅拌至干即得固体土壤改良剂。
[0027] 实施例4
[0028] 本发明实施例中，一种含有柠檬酸钛与柠檬酸钾的固体土壤改良剂，由以下按照重量份的原料组成：柠檬酸钛15份、柠檬酸钾28份、黑米稻壳32份、分心木17份、N-甲基吡咯烷酮10份。
[0029] 将N-甲基吡咯烷酮与其质量12倍的去离子水混合，制得N-甲基吡咯烷酮溶液。将黑米稻壳、分心木混合粉碎、过120目筛，加入二者质量4倍的醋酸水溶液，在88℃的温度下搅拌处理2.6h，制得混合物。将柠檬酸钾与N-甲基吡咯烷酮溶液混合，升温至80℃，并在该温度下搅拌处理58min，然后加入柠檬酸钛，升温至160℃，在氢气氛围密封搅拌处理2h，然后降温至72℃，加入混合物，并在该温度下超声处理40min，超声功率为700W，在在72℃的温度下搅拌至干即得固体土壤改良剂。
[0030] 实施例5
[0031] 本发明实施例中，一种含有柠檬酸钛与柠檬酸钾的固体土壤改良剂，由以下按照重量份的原料组成：柠檬酸钛13份、柠檬酸钾26份、黑米稻壳30份、分心木15份、N-甲基吡咯烷酮9份。
[0032] 将N-甲基吡咯烷酮与其质量12倍的去离子水混合，制得N-甲基吡咯烷酮溶液。将黑米稻壳、分心木混合粉碎、过120目筛，加入二者质量4倍的醋酸水溶液，在88℃的温度下搅拌处理2.6h，制得混合物。将柠檬酸钾与N-甲基吡咯烷酮溶液混合，升温至80℃，并在该温度下搅拌处理58min，然后加入柠檬酸钛，升温至160℃，在氢气氛围密封搅拌处理2h，然后降温至72℃，加入混合物，并在该温度下超声处理40min，超声功率为700W，在在72℃的温度下搅拌至干即得固体土壤改良剂。
[0033] 对比例1
[0034] 除不含有N-甲基吡咯烷酮外，其配方及制备过程与实施例5一致。
[0035] 对比例2
[0036] 除不含有超声处理过程外，其配方及制备过程与实施例5一致。
[0037] 即本发明对比例中，一种含有柠檬酸钛与柠檬酸钾的固体土壤改良剂，由以下按照重量份的原料组成：柠檬酸钛13份、柠檬酸钾26份、黑米稻壳30份、分心木15份、N-甲基吡咯烷酮9份。
[0038] 将N-甲基吡咯烷酮与其质量12倍的去离子水混合，制得N-甲基吡咯烷酮溶液。将黑米稻壳、分心木混合粉碎、过120目筛，加入二者质量4倍的醋酸水溶液，在88℃的温度下搅拌处理2.6h，制得混合物。将柠檬酸钾与N-甲基吡咯烷酮溶液混合，升温至80℃，并在该温度下搅拌处理58min，然后加入柠檬酸钛，升温至160℃，在氢气氛围密封搅拌处理2h，然后降温至72℃，加入混合物，并在该温度下搅拌至干即得固体土壤改良剂。
[0039] 对比例3
[0040] 除不含有N-甲基吡咯烷酮与超声处理过程外，其配方及制备过程与实施例5一致。
[0041] 实施例6盐碱地的试验与示范
[0042] 1、试验示范区概况
[0043] 试验示范区土壤盐化、碱化分布不均，pH值大于9.1(一般在8.9～9.2之间，并且盐分含量也较高，最高超过15g/kg。
水溶性盐分离子分析结果表明，含量最高的阳离子是Na+，含量最高的阴离子是SO42-，其次是Cl-。供试作物为水稻、油葵和玉米。水稻
播种量为每亩25公斤，采用旱直播方式。油葵播种量为每亩0.5公斤。
[0044] 2、田间试验结果
[0045] 本发明实施例1-5与对比例1-3的固体土壤改良剂后，盐分的降幅与pH值结果如表1所示。本发明实施例在各原料的协同作用下，效果均优于对比例及空白对照，使pH值和盐分都有不同程度的降低，土壤碱化度从改良前的32％降低到改良后的4％以下；土壤板结硬度得到明显降低，渗透性提高了7倍以上。
[0046] 表1
[0047] pH 盐分的降幅度％ 碱化度％ 渗透性提高率倍数
实施例1 7.8 68 4 7
实施例2 7.7 70 4 7.3
实施例3 7.3 72 3 8
实施例4 7.2 74 2 8.2
实施例5 7.0 75 ＜1 8.5
对比例1 8.8 8 28 0.7
对比例2 8.5 16 25 1.5
对比例3 8.9 5 30 0.4
空白对照 9.1 - 32 -
[0048] 如表2所示，试验示范区用固体土壤改良剂(本发明实施例5与对比例1-3，施用量为100kg/亩)改良后的各种作物出苗率和产量明显高于未施用任何土壤改良剂的对照区。本发明制得的固体土壤改良剂在各原料的协同作用下能够改良碱化土壤，提高作物出苗率和产量。
[0049] 表2
[0050]
[0051]
[0052] 对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附
权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
[0053] 此外，应当理解，虽然本
说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
