[发明专利]一种设施栽培土壤连作障碍树脂工程化防控方法及应用

摘要

一种设施栽培土壤连作障碍树脂工程化防控方法及应用，该技术属于农业及环境保护领域。该技术通过以下步骤实现：在已经发生设施栽培连作障碍土壤上，建立地下水井，地下水经过特种离子交换树脂过滤，将地下水中的盐分尤其是有害的钠离子、重金属离子、连作土壤中的化感物质和/或自毒物质和有机农药吸附滤除，滤出的干净水分灌溉设施植物和土壤表面，洗脱土壤耕作层的钠离子和重金属离子、病菌和化感物质/自毒物质及有机农药，从而去除设施栽培土壤中的连作障碍因子，修复土壤的生产和生态功能，促进作物健康生长，有利于农民生产绿色无公害的高品质农产品，有利可持续发展。

主权项

1.一种设施栽培土壤连作障碍树脂工程化防控方法及应用，其特征在于步骤为：a.水井开挖；在设施栽培连作障碍发生的土壤上，在设施大棚合适的地方开挖地下水井，根据当地地下水埋深，选择地下水井深度2‑5米，水井直径30‑100cm；水井数量1‑5个；利用水泵抽取地下水；地下水抽出后先进入一个多功能水塔储存并预处理，平衡地下水和大气温度，静置沉淀部分颗粒物，储存水分备用；b.离子交换树脂制备：在搪瓷(或搪玻璃或不锈钢)反应缶中投料聚苯乙烯粒径单分散微球30‑60千克及邻苯二甲酸酐粉末20‑40千克、二氯甲烷3‑10千克，加入催化剂AlCl₃2‑5千克，开动搅拌器，转速30‑90转/分，再加入一定量的硝基苯，然后夹套加热，在45‑75℃温度下搅拌反应，待反应结束后用20‑60目滤网过滤，将过滤反应物缓慢倾入150‑200升冷的稀盐酸(体积(盐酸)∶体积(蒸馏水)＝3∶100)溶液中终止反应，再完全转移到砂芯漏斗中，用蒸馏水洗涤过滤物，洗滤至硝酸银检测滤液中无氯离子为止，再用15‑30升四氢呋喃溶液洗滤，除去未反应的邻苯二甲酸酐，并用紫外分光光度法检测滤液中无邻苯二甲酸酐吸光值为止，最后用甲醇洗滤3‑5次，真空干燥至恒重，保存备用；c.装柱固定：在塑料(或玻璃或金属)圆柱(直径15‑50cm)内分别加入5‑50千克的阳离子交换树脂和5‑50千克的阴离子交换树脂，将阴阳离子树脂柱用塑料软管串联起来，根据需要可以串联2‑10组阴阳离子交换树脂柱，离子交换树脂柱固定在金属架或木架上；在离子交换树脂柱后面连接一个储存水容器，该容器中盛放经过离子交换树脂柱脱毒、脱盐、除菌后的干净水，储水容器中放置一个或多个水泵，后面可以连接若干根软管，进行滴灌或喷灌或浇灌，将干净水喷入大棚内的植物和土壤上；d.地下水脱盐脱毒除菌：从上述a处理后的地下水井中抽取地下水，进入处理c中的串联阴阳离子交换树脂柱，根据水质状况和树脂交换能力，控制出水速度，让地下水和交换树脂充分接触吸附，脱去地下水中钠盐和重金属离子等对植物生长有害元素，脱去土壤中植物根系分泌的有毒的化感物质/自毒物质，尤其是小分子的酚酸类物质及有机农药如有机磷、有机氯、菊酯类农药等，并脱除土壤中的病原菌如尖孢镰刀菌等；e.经过上述处理过程d后的地下水成为脱毒的干净水，绝大部分钠离子及可能的重金属有害离子、小分子有机酚酸阴离子和带负电的病原微生物被阴阳离子交换树脂分别吸附而除去，注入一个较大的储水容器中，然后灌溉大棚蔬菜水果和土壤，根据需要，可以在干净的水中添加一定量的植物养分元素溶解后，进行喷灌、滴灌植物根部或者叶片上，同时供应植物的养分和水分。