專利名稱：鹽堿化濕地改良劑的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于改良鹽堿地、特別是退化濱海鹽堿濕地的新型改良劑。具體而言，所述改良劑是基于蘆葦?shù)母牧紕?。此外，本發(fā)明還涉及所述基于蘆葦?shù)母牧紕┰谥苽溆糜诟牧纪嘶癁I海鹽堿濕地的產(chǎn)品中的用途。
背景技術(shù)：
土壤鹽堿化和次生鹽堿化問題在世界范圍內(nèi)廣泛存在。據(jù)聯(lián)合國教科文組織 (UNESCO)和糧農(nóng)組織(FAO)不完全統(tǒng)計，全世界鹽堿地面積為9. M億！^2，而且還在呈增長趨勢。濱海地區(qū)鹽堿濕地是其中一類重要的鹽堿地。濕地是地球表層的一種水域和陸地之間過渡的地理綜合體，它通常具有3個互相關(guān)聯(lián)、互相制約的基本特征有喜濕生物棲息活動；地表常年或季節(jié)積水；土層嚴(yán)重潛育化。濱海濕地則是指近海地區(qū)的濕地，包括淺海、 河口、灘涂、鹽沼、沙灘等。在我國，有著廣闊的海岸帶，海岸帶周邊有大量的鹽堿地資源，它們主要分布在沿海各省市，例如環(huán)渤海濱海濕地(包括黃河三角洲濱海濕地)和江蘇濱海濕地、錢塘江-杭州灣、晉江口-泉州灣、珠江口河口灣和北部灣。濱海濕地的生態(tài)系統(tǒng)具有不穩(wěn)定性、敏感性強以及易于退化等特點；受海潮及海水型地下水的雙重影響，濱海濕地土壤具有鹽分重、養(yǎng)分含量低的特性。目前，包括我國在內(nèi)的世界上的一些濱海濕地已呈明顯退化和鹽堿化趨勢，退化后的濕地傾向具有半干旱和干旱地區(qū)的氣候特征，蒸發(fā)量遠(yuǎn)大于降水量，而土壤鹽堿化問題尤其嚴(yán)重，導(dǎo)致生態(tài)和作物生產(chǎn)受到嚴(yán)重影響。如何改良和治理這些退化的濱海鹽堿濕地，是農(nóng)業(yè)和生態(tài)研究所面臨的重要課題。對于鹽堿土的修復(fù)，現(xiàn)有技術(shù)中使用的方法主要有物理性方法和化學(xué)性方法。物理性方法包括水利技術(shù)、深溝排堿、覆蓋技術(shù)以及振動深松等。水利技術(shù)即以水壓鹽或排鹽，此類方法在鹽堿地改良中雖然起到一定的作用，但不能保持長久，而且在很多地區(qū)因淡水資源緊缺而難以推廣。深溝排堿是以挖深溝淋鹽為主，配以淡水壓堿洗鹽。挖排堿溝可以降低地下水位，減少土壤鹽分含量，但排堿溝每年要清淤一次，否則排堿溝容易淤積堵塞， 沉鹽排堿效果降低，導(dǎo)致土壤的次生鹽漬化。覆蓋技術(shù)是指通過地膜覆蓋及其他生物質(zhì)材料覆蓋來減少土壤水分蒸發(fā)而減緩或防止土壤鹽分表聚。但是覆蓋技術(shù)只是暫時把鹽分控制在土壤深層，未能從根本上排除，從而存在返鹽的潛在危險。振動深松通過切斷土壤毛細(xì)管減少土壤鹽分向表層遷移以及通過對疏松土壤淋洗作用而將鹽分淋洗到根系層以下，而達(dá)到脫鹽、洗鹽的目的，另外其對土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)還有重新組合作用，但是，振動深松的作用仍很有限，僅可作為輔助性措施使用。另外還有翻耕與灌溉與種植耐鹽堿作物相結(jié)合、增施有機肥等措施，但這類方法投資很大，通常為每公頃2000-4000元/年。化學(xué)性方法主要是添加各類化學(xué)改良劑，例如含鈣物質(zhì)(石膏、磷石膏等)和酸性物質(zhì)(如黑礬，風(fēng)化煤、糠醛渣等)以及保水劑。例如，中國專利200510064463. 5公開了一種以沸石為主要原料經(jīng)酸化充氧煅燒后制成的土壤改良劑，中國專利200810017565. 5公開了一種以電廠脫硫石膏為主要原料的改良劑，等等，但這些發(fā)明無一例外都存在來源有限、成本較高等缺點；中國專利申請201010101683. 1公開了一種吹填海泥的脫鹽方法，但該法需要埋設(shè)暗管，導(dǎo)致成本較高而難以推廣；中國專利申請201010138702. 8公開了一種利用棉花秸稈改良濱海鹽漬土的方法，但該方法存在工程量大、步驟過于繁瑣的缺點?，F(xiàn)有技術(shù)中還存在其它的一些改良濱海鹽堿土的方法，特別是各種各樣的鹽堿土壤改良劑，但大多數(shù)改良劑單純針對土壤， 施用量大，單位面積成本也較高，并且往往存在有效期短且鹽堿化常復(fù)發(fā)、不能綜合改善土壤特性等缺點。因此，現(xiàn)有技術(shù)中仍迫切需要提供一種有效的、成本較低易于推廣的、具有綜合效益的用于改良濱海退化鹽堿土的新型改良劑。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述缺點中的至少一個或個，本發(fā)明提供了一種用于改良濱海退化鹽堿濕地土壤的新型改良劑。濱海鹽堿地常以高鹽(高Na+濃度)為特征。退化的或正在退化中的濱海鹽堿濕地則還兼具程度不同的濕地生態(tài)特征，例如有濕地動植物(如蘆葦)棲息生存。本發(fā)明人基于對沿海濕地生態(tài)的研究，出乎意料地發(fā)現(xiàn)利用蘆葦作為改良劑來處理退化的或正在退化過程中的濱海鹽堿濕地，可以取得良好的效果。蘆葦(phragmites australis)為禾本科蘆葦屬多年生草本植物，又稱普通蘆葦。 蘆葦能夠適應(yīng)不同的生態(tài)環(huán)境，具有喜濕潤、耐水淹、耐干旱與耐鹽堿等特性，在土壤和水的中性、微酸到堿性的各種PH生境中均能生長，為世界的廣布種。蘆葦用途廣泛，可用作優(yōu)良飼料，而且其成熟后纖維素含量高，還是優(yōu)質(zhì)的造紙原料。蘆葦在污水處理方面應(yīng)用的報道已有較多，關(guān)于蘆葦在鹽堿地恢復(fù)方面的應(yīng)用，目前已有的報道都是利用蘆葦作為鹽堿地處理后植被恢復(fù)的先鋒植物，但是還沒有直接利用蘆葦作為改鹽堿地改良劑來處理退化濱海鹽堿濕地的報道。本發(fā)明人在研究中發(fā)現(xiàn)可利用蘆葦作為鹽堿地改良劑來處理已退化的或處于退化中的濱海鹽堿濕地?；诖税l(fā)現(xiàn)，本發(fā)明提供了一種用于改良退化濱海鹽堿濕地的改良劑，所述改良劑包含40至80重量份的蘆葦以及15至35重量份的石膏。在一個優(yōu)選的方面，所述改良劑包含50至70重量份的蘆葦以及20至30重量份的石膏。在一個更優(yōu)選的方面，所述改良劑還含有300至400重量份的粉煤灰和/或爐渣。在一個特別優(yōu)選的方面， 所述改良劑還含有100至150重量份的粘土，并且所述改良劑是以顆粒狀或塊狀土壤改良劑的形式存在。在其中一個更優(yōu)選的方面，所述改良劑是通過包括以下步驟的方法制備的 將所述蘆葦粉碎或切割成1至5厘米長的段；將所述蘆葦段與所述石膏、粉煤灰和/或爐渣、以及粘土相混合；造粒。在上述改良劑中，所述蘆葦重量均以蘆葦植株的干重計。本發(fā)明的所述造?？梢圆捎萌魏魏线m的方法進(jìn)行，例如先采用適量水潤濕、拌和， 再烘干，然后適當(dāng)粉碎、過適當(dāng)孔目的篩，即可。就本發(fā)明改良劑而言，其中所用的蘆葦可以取自蘆葦植株的不同部分，例如莖、 葉、根、秸稈等，也可以是整個植株。在另一個方面，所述蘆葦可以是新采集的蘆葦，也可以是已干燥的蘆葦。所述干燥可以通過晾干來實現(xiàn)?？蓪⒈景l(fā)明的改良劑與適量待改良的土壤預(yù)先混合，然后再將所述預(yù)混有改良劑的土壤施埋與待改良土壤表面以下。在進(jìn)一步優(yōu)選的實施方案中，所述改良劑與所述用于預(yù)混合的土壤的重量比為約1 1 1 30，優(yōu)選1 5 1 10。在實際施用時，可將蘆葦植株或其一部分進(jìn)行適當(dāng)切割或粉碎后與石膏混合而得到本發(fā)明的改良劑，例如，可將蘆葦切割成長約0. 1至1厘米長的段。在更優(yōu)選的方面，在蘆葦干燥后將其進(jìn)行切割或粉碎。在本發(fā)明的另外一方面，提供了本發(fā)明的基于蘆葦?shù)母牧紕┰谥苽溆糜诟牧见}堿地(特別是退化濱海鹽堿濕地)的產(chǎn)品中的用途。
具體實施例方式以下將詳細(xì)描述本發(fā)明的具體實施方案。然而，應(yīng)當(dāng)理解，雖然以下的詳細(xì)描述和具體實施例表明了本發(fā)明優(yōu)選的實施方案，但它們僅是以舉例說明的方式給出的，對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，根據(jù)這些詳細(xì)描述，在本發(fā)明精神和范圍內(nèi)的各種變化、改動和改進(jìn)將顯而易見。在本發(fā)明的一個具體實施方案中，提供了一種用于改良退化濱海鹽堿地的改良劑，所述改良劑包含40至80重量份的蘆葦以及15至35重量份的石膏。在一個優(yōu)選的實施方案中，所述改良劑包含50至70重量份的蘆葦以及20至30重量份的石膏。在一個更優(yōu)選的實施方案中，所述改良劑還含有300至400重量份的粉煤灰和/或爐渣。在一個特別優(yōu)選的實施方案中，所述改良劑還含有100至150重量份的粘土，并且所述改良劑是以顆粒狀或塊狀土壤改良劑的形式存在。在其中一個更優(yōu)選的實施方案中，所述改良劑是通過包括以下步驟的方法制備的將所述蘆葦粉碎或切割成0. 1至1厘米長的段；將所述蘆葦段與所述石膏、粉煤灰和/或爐渣、以及粘土相混合；造粒。在本發(fā)明的上述改良劑中，蘆葦重量均以蘆葦植株的干重(干燥后的重量)計。本發(fā)明的技術(shù)效果通過以下實驗加以證實。制備實施例制備了代表性的本發(fā)明改良劑產(chǎn)品1-3。改良劑1 : (60重量份蘆葦20份石膏)將蘆葦植株晾干，切割成約1厘米長的段，稱取600g干蘆葦段，與200g石膏攪拌混合，即得改良劑1。改良劑2 (60重量份蘆葦20份石膏100g粘土)將蘆葦植株晾干，切割成約1厘米長的段，稱取600g干蘆葦段，與200g石膏、 IOOOg粘土攪拌混合，加適量水，烘干，使成塊狀，粉碎使之過4目篩，即得顆粒狀的改良劑 2。改良劑3 (60重量份蘆葦20份石膏100g粘土 300g粉煤灰)將蘆葦植株晾干，切割成約1厘米長的段，稱取600g干蘆葦段，與200g石膏、 IOOOg粘土和3000g粉煤灰攪拌混合，加適量水，烘干，使成塊狀，粉碎使之過4目篩，即得顆粒狀的改良劑3。效果實施例1.實驗用土壤實驗用土壤為黃河三角洲的退化濱海鹽堿地土壤，位于沾化縣。為保證土壤具有代表性，多點取土壤樣品，充分混合后測量土壤的初始背景值，結(jié)果如下表所示
表1 土壤初始背景值
權(quán)利要求
1.一種用于改良退化濱海鹽堿濕地的改良劑，其包含40至80重量份的蘆葦以及15至 35重量份的石膏。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的改良劑，其包含50至70重量份的蘆葦以及20至30重量份的石膏。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的改良劑，其還含有100至150重量份的粘土，并且所述改良劑以顆粒狀或塊狀的形式存在。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的改良劑，其是通過包括以下步驟的方法制備的將所述蘆葦粉碎或切割成0. 1至1厘米長的段；將所述蘆葦段與所述石膏以及粘土相混合；造粒。
5.根據(jù)權(quán)利要求3的改良劑，其還含有300至400重量份的粉煤灰和/或爐渣，并且所述改良劑以顆粒狀或塊狀的形式存在。
6.權(quán)利要求1至5中任一項的改良劑在制備用于改良退化濱海鹽堿濕地的產(chǎn)品中的用途。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種用于改良退化濱海鹽堿濕地的基于蘆葦?shù)母牧紕Ｋ龈牧紕┌?0至80重量份的蘆葦以及15至35重量份的石膏。
文檔編號C09K101/00GK102352258SQ20111023522
公開日2012年2月15日 申請日期2011年8月17日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月17日
發(fā)明者于妍, 李華杰, 邊文, 陸兆華, 陳艷巨 申請人:中國礦業(yè)大學(xué)(北京)