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      一種具有保水保肥作用的復(fù)合材料

      2021-12-04 02:00:25
      腐植酸 2021年3期
      關(guān)鍵詞:沙土保水保水劑

      一、基本信息

      1.專利號(hào):ZL201410489209.9。

      2.發(fā)明人:宗莉、王愛勤、康玉茹、楊效和。

      3.專利權(quán)人:中國科學(xué)院蘭州化學(xué)物理研究所。

      4.授權(quán)時(shí)間:2016年7月13日。

      5.技術(shù)領(lǐng)域:本發(fā)明屬土壤改良劑領(lǐng)域,涉及一種具有保水保肥作用的復(fù)合材料,主要用于沙化土地抗旱蓄水、土壤改良。

      二、發(fā)明內(nèi)容

      本發(fā)明公開了一種具有保水保肥作用的復(fù)合材料,是由黏土礦物(30%~70%)、泥炭(5%~10%)、腐植酸(15%~40%)、保水劑(2%~5%)及無機(jī)肥(8%~15%)為原料復(fù)合而成,主要用于沙化土地抗旱蓄水、土壤改良。

      (一)本發(fā)明所具有的優(yōu)點(diǎn)

      本發(fā)明的復(fù)合材料能增加沙土有機(jī)質(zhì)含量,提高保水保肥性能,有利于植物生長,從而達(dá)到生態(tài)恢復(fù)的目的;各原料成分都可自然降解,在滿足改善土壤的團(tuán)粒結(jié)構(gòu)、降低鹽堿含量、增加植物生長所必需的營養(yǎng)成分的前提下,不對(duì)環(huán)境造成二次污染;原料廉價(jià)易得,制備工藝簡單,成本低,便于大規(guī)模生產(chǎn)。

      (二)本發(fā)明原料的選擇

      本發(fā)明的黏土礦物可選自凹凸棒石、埃洛石、海泡石、蛭石、累托石、伊蒙混合黏土中的至少一種。黏土礦物由于具有內(nèi)部孔道多、比表面大的結(jié)構(gòu),遇水后可吸附沙土中的鈉、鈣、鎂等離子,起到降低鹽堿含量的作用。泥炭營養(yǎng)豐富,含有很高的有機(jī)質(zhì),施入沙土后,可進(jìn)一步提高沙土的肥力。腐植酸是土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)的主要組成部分,具有刺激植物生長、提高氮肥利用率和磷肥轉(zhuǎn)化率等功能。保水劑可有效減緩水分的蒸發(fā),同時(shí)在遇水溶脹后其三維網(wǎng)絡(luò)可吸附尿素等肥料成分,從而起到緩慢釋放的作用。保水劑的選擇,應(yīng)當(dāng)具有吸水倍率適中、耐鹽堿和反復(fù)使用性能。為確保復(fù)合材料的保水保肥性能,保水劑的吸水倍率應(yīng)當(dāng)在300%~800%之間,在純水中連續(xù)5次吸水-失水后,吸水倍率下降不大于初始吸水倍率的90%。無機(jī)肥為提供植物生長所必需的營養(yǎng)成分,選取硫酸鉀、磷酸氫鉀、磷酸二氫鉀、尿素中的至少一種。

      (三)多點(diǎn)試驗(yàn)、示范結(jié)果

      在高鹽堿沙土區(qū),梭梭樹當(dāng)年成活率達(dá)到了98%,次年的?;盥蔬_(dá)到了92%。經(jīng)對(duì)沙土的分析發(fā)現(xiàn),采用該產(chǎn)品有效地遏制了沙土中鹽分的遷移,土壤的團(tuán)粒結(jié)構(gòu)發(fā)生了明顯的變化,施入后的土壤大于0.25 mm的穩(wěn)定性團(tuán)粒占45%左右,而對(duì)照組只有11%;葡萄成活率達(dá)到95%(對(duì)照組的成活率82%),更重要的葡萄的長勢(shì)明顯好于對(duì)照組。

      三、背景技術(shù)

      土地沙化的大面積蔓延就是荒漠化,是最嚴(yán)重的全球環(huán)境問題之一。由于風(fēng)沙土顆粒粗大,細(xì)土黏粒少,且沙層深厚,顆粒均一,保水保肥性差,有機(jī)質(zhì)含量低,十分不利于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和植被生長。治理沙化地的初衷和目的,是使在沙化地種植的植物得以存活生長,而治沙的真正關(guān)鍵在于保持沙土中的水分和植物必需的養(yǎng)分。

      目前用于改善沙土結(jié)構(gòu)的材料主要有三類。第一類是無機(jī)材料類,利用膨潤土(公開號(hào)CN1025 11213A)和粉碎沉積巖(公開號(hào)CN102405822A)等改善土壤結(jié)構(gòu),提高土壤保水性能;第二類是有機(jī)材料類,其通過加入高吸水性樹脂(公開號(hào)CN101962305A)和有機(jī)高分子膠體(公開號(hào)CN102002370A)改善缺水狀況或者土壤結(jié)構(gòu)狀況,但無法解決沙土養(yǎng)分貧瘠問題。有機(jī)固體肥料(公開號(hào)CN1078343A)、泥炭土(公開號(hào)CN101077977A)和γ-聚谷氨酸(公開號(hào)CN 102515934A)可改善沙土養(yǎng)分貧瘠狀況,但由于沙土中微生物群落的缺少,影響了有機(jī)肥料肥效的發(fā)揮;第三類為有機(jī)無機(jī)復(fù)合材料,如有機(jī)高分子膠體(公開號(hào)CN102002370A)和土壤營養(yǎng)調(diào)理劑(公開號(hào)CN101081983A)這類材料主要從水肥兩個(gè)方面考慮,通過保水劑提高土壤保水持水性能,同時(shí)添加有機(jī)無機(jī)肥料,改善土壤肥力條件。

      沙土中有機(jī)質(zhì)很少,而無機(jī)鹽的含量卻很高,這也是生態(tài)恢復(fù)建設(shè)中樹木成活率低和難以成林的主要原因之一。因此,如何改善土壤的團(tuán)粒結(jié)構(gòu)、降低鹽堿含量、增加植物生長所必需的營養(yǎng)成分,具有重要的現(xiàn)實(shí)意義和深遠(yuǎn)的生態(tài)效益。在改善沙土水分和植物必需的養(yǎng)分方面,有機(jī)無機(jī)復(fù)合材料有其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì),但如何實(shí)現(xiàn)材料的高效利用和植物的協(xié)同生長,獲得環(huán)境友好的生態(tài)修復(fù)材料和技術(shù),還有許多工作要做。

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