[发明专利]一种针对于石灰性紫色土的复合土壤改良剂及其施用方法

说明书

本发明提供了一种针对于石灰性紫色土的复合土壤改良剂及其施用方法，属于土壤改良技术领域。本发明的复合土壤改良剂是由羧甲基纤维素钠和粉煤灰按照重量比1:10组合而成，所述石灰性紫色土的理化性质为：全氮17.36mg·kg^‑1，总磷0.45g·kg^‑1，全钾18.5mg·kg^‑1，有机质9.11g·kg^‑1，水稳性团聚体含量23.06％，pH＝7.79。本发明的复合改良剂是专门针对于四川地区常见的石灰性紫色土，该复合改良剂可以大大提高该土壤的保水保肥性能，并显著改良该石灰性紫色土的沙化性质、减少土壤容重、增大孔隙度，且能够显著提高其水稳定性团聚体中＞0.3mm粒级团聚体的含量。

技术领域

本发明属于土壤改良领域，涉及利用工业废弃物和高分子化合物改良土壤领域，具体涉及一种针对于石灰性紫色土的复合土壤改良剂及其施用方法。

背景技术

由于人口的持续增加，人类对土壤资源不断索取和破坏，化肥和农药等农用化学品过度使用，导致土壤肥力失调，耕地土壤质量下降，干旱缺水、水肥利用效率低下和面源污染，限制了我国农业生产高效和可持续发展。施加改良剂，是现代农业中从源头控制水土和养分流失的一种有效途径。

粉煤灰是燃煤企业在生产过程中排放出的固体废渣，粉煤灰的不恰当处理不仅占用了大面积土地，还可能对环境造成污染。现阶段，对粉煤灰研究的重点主要集中在农业、建材和建筑、化学工业、环境保护等方面，而粉煤灰作为常见的土壤改良剂原料，具有粒细质轻、多孔松散、比表面积大、活性基团较多且吸附能力较强的特点，能够促进土壤颗粒的团聚作用，粉煤灰的理化性质决定了粉煤灰可以用作土壤改良剂及肥料填充剂，为农作物生长发育创造良好的条件，提高农作物的品质。

羧甲基纤维素钠(carboxymethylcellulose sodium，CMC)是天然纤维素经碱化反应和醚化反应改性得到的一种具有羧甲基结构的纤维素醚衍生物，作为一种纤维素衍生物，由于亲水基团羧甲基的存在使得CMC非常容易与水结合，在氢键与范德华力的作用下高分子聚合物相互交错形成网状结构，从而可与大量的水结合形成水凝胶。CMC的水溶液具有很好的增稠、悬浮、黏合、持水等特性，因此广泛应用于石油、地质、食品、纺织、印染、造纸、陶瓷、化妆品、医药等工业，而且CMC来源丰富，成本低，易被土壤中微生物所降解，且无毒，因此可以将其作为土壤改良剂。

石灰性紫色土主要分布在四川盆地及滇中等地，土壤有机质在10g·kg^-1左右，总氮、总磷含量低，土体浅薄，土壤质地多为砂质土，土粒孔隙大，通气透水性强，毛管作用弱。由于土壤颗粒大，比表面小，吸附、保持养分及水分的能力差。近年来，这种类型的耕地开始退化，土壤有机质含量急剧下降，加上风侵、水侵的加剧，形成了恶性循环，肥料、水分流失严重，水、肥利用率下降，不利于植物的正常生长，急需提供可以治理的手段。

目前已有学者对CMC及粉煤灰单独施用对土壤的改良效果进行了研究，但目前并无将其用于石灰性紫色土的研究，从现有研究结果来看主要可以存在以下几方面的问题：(1)由于粉煤灰中几乎不含氮元素和有机质，单一施用粉煤灰改良沙化土壤无法均衡供应土壤营养；粉煤灰与其他固体废弃物联合使用可弥补其单一施用的不足，但固体废弃物的种类、配比及联合使用方式均会影响改良效果，因而将其用于石灰性紫色土的改良效果如何有待进一步研究；(2)对于CMC作为改良剂施加于土壤的研究对土壤养分保持和土壤稳定性团聚体的研究少有提及，因而将CMC应用于石灰性紫色土的改良效果未知，需要进行具体研究；(3)不同试验之间的供试土壤的理化性质有较大差异，目前试验所得的有关粉煤灰和CMC的研究成果不具备普遍性，对于具体问题还需要具体分析，因而在复配型改良型配方下对于四川地区常见的石灰性紫色土的改良研究也较少仍需要开展大量工作，目前无任何相关研究可供参考。

因此，有关复合改良剂用于石灰性紫色土的改良方案，有待进一步开展研究。

发明内容