技术摘要：
本发明的目的是为了解决现有技术中对中粘质碱化水稻土质地结构改良研究较少的问题，提供了一种中粘质碱化水稻土的改良方法，属于盐碱土改良技术领域。该方法以铁尾矿砂中的物理性砂粒为主对重壤质碱化碱水稻土进行质地改造，将其改造成卡庆斯基质地标准中的碱化、强碱 全部
背景技术：
盐碱土是土壤或地下水中易溶性盐分在土壤表层积累后形成的盐土、碱土以及各 种盐化、碱化土壤的总称。其中，盐土是指含有大量可溶性盐类而使大多数植物不能生长的 土壤，其盐含量一般达0.6％以上；碱土是指代换性钠离子阳离子代换量的百分率(ESP)超 过20％的强碱性土壤。在农业生产中，土壤盐分含量过高将导致植物细胞失水，产生“生理 干旱”的现象，而碱度过大可引起土体分散、水稳性团聚体数量减少，并对对植物细胞产生 毒害，造成生理损害。 在近年的研究中，以工矿企业固体废物为主研制开发新型盐碱土改良材料逐渐成 为热点。如利用矿山铁尾矿开发新型盐碱土改良材料对盐碱土进行改良，相关的专利有CN 107969184 A一种盐碱土的改良方法及改良剂、CN 107955620 A一种防止分层的盐碱土改 良剂及改良方法、CN 107926189 A一种粉质盐碱土的改良方法、CN 108076715 A一种粉壤 质盐碱土的改良方法、CN 107787635 A一种粉黏壤质盐碱土的改良方法CN 107912098 A一 种砂黏壤质盐碱土的改良方法。 该该类改良技术主要针对旱作盐碱土。通过调整砂粒(粒径范围为0.05mm≤砂粒 ＜2mm)、粉粒(粒径范围为0.002mm≤粉粒＜0.05mm)和粘粒(粒径范围为＜0.002mm)的具体 含量将粘质、砂质或粉质盐碱土改变为壤质盐碱土。由于旱田盐碱土壤处于包气带，这种合 理的质地结构更有利于水、气的合理分配，可以实现较好的洗盐、排盐、保水及保肥效果。 在我一些地区如吉林省西部松嫩平原腹地分布大量的碱化土(碱化度5～20％)， 近年来采用种植水稻的方式对这类盐碱土进行改良，其中有些为中粘质碱化水稻土(碱化 度在5～20％、物理性粘粒在50～65％的水稻土)，其本身质地较为粘重，土壤渗漏速率很 低，打浆过程中水稻土中的物理性粘粒、细粉粒等物质在重力作用下下移，形成一层比旱作 土更加粘重的犁底层，渗漏速率更加缓慢。稻田撤水后，盐碱土的积盐现象强烈。并且对于 盐碱土尤其是碱化土或碱土而言，相同质地类型的土壤中物理性粘粒含量与中性或偏酸 (碱)性土壤差别较大，土壤理化性质很差，其改造过程更加复杂。因此，有必要对有效持久 的碱化水稻土质地改良方法做进一步研究。
技术实现要素：
本发明的目的是为了解决现有技术中对中粘质碱化水稻土质地结构改良研究较 少的问题，提供了一种中粘质碱化水稻土的改良方法。该方法以铁尾矿砂中的物理性砂粒 为主对重壤质碱化碱水稻土进行质地改造，合理调整中粘质碱化水稻土中物理性粘粒(＜ 0.01mm)和物理性砂粒(0.01～1mm)中粉粒(0.01mm≤粒径＜0.05mm)、砂粒(0.05mm≤粒径 ＜1mm)含量，将其改造成卡庆斯基质地标准中的碱化、强碱化轻粘质土，降低土壤容重，增 加非毛管孔隙含量，提高洗盐排盐效果。同时对铁尾矿进行酸化改性，构建酸化重介质体 3 CN 111587622 A 说 明 书 2/6 页 系，利用酸化铁尾矿控制碱化水稻土的pH，中和胶体粒子的电负性，并通过碰撞、表面吸附、 范德华引力以及协同沉降等作用，使颗粒快速“脱稳”，提高碱化水稻土的浸水容重，消除碱 化水稻土起浆现象。 本发明的技术方案为一种中粘质碱化水稻土的改良方法，包括如下步骤： 1)对待改良中粘质碱化水稻土进行机械组成分析，确定土壤质地中物理性粘粒 (粒径＜0.01mm)、物理性砂粒(0.01mm≤粒径＜1mm)的具体质量含量，然后对土壤物理性砂 粒部分进行机械组成分析，确定其中粉粒(0.01mm≤粒径＜0.05mm)和砂粒(0.05mm≤粒径 ＜1mm)的具体质量含量，设定土壤物理性粘粒和物理性砂粒中粉粒、砂粒质量含量分别为 x，y和z，并且x y z＝1，同时测定土壤容重，设为A，单位：g/cm3； 2)对铁尾矿进行筛分，保留其中的物理性砂粒(0.01mm≤粒径＜1mm)，将物理性砂 粒与一定比例硫酸或水解聚马来酸酐溶液混合均匀，静置培养，风干后得到酸化铁尾矿物 理性砂粒；然后对酸化铁尾矿物理性砂粒进行机械组成分析，确定酸化铁尾矿物理性砂粒 中粉粒(0.01mm≤粒径＜0.05mm)和砂粒(0.05mm≤粒径＜1mm)的具体质量含量，设定其质 量含量分别为a，b，并且a b＝1； 向厚度为h cm的待改良中粘质碱化水稻土耕层中添加酸化铁尾矿物理性砂粒，其 添加量为m，添加量单位：t/hm2； 则上述参数之间的关系为： 添加量m同时满足以下条件，即控制碱化水稻土中物理性粘粒(粒径＜0.01mm)质 量含量40～50％，物理性砂粒中粉粒(0.01mm≤粒径＜0.05mm)质量含量25～45％，物理性 砂粒中砂粒(0.05mm≤粒径＜1mm)质量含量15～25％，物理性砂粒质量含量50～60％： 3)将符合步骤2)条件的铁尾矿物理性砂粒与厚度为h cm的待改良中粘质碱化水 稻土混合均匀，然后平整，再灌水泡田洗盐，即可在改良后的土壤耕层进行常规的水稻种植 作业。 进一步的，上述的改良方法，所述步骤2)中，静置培养时间为36～48h。 进一步的，上述的改良方法，所述步骤2)中，控制酸化铁尾矿的pH在2～3之间。 4 CN 111587622 A 说 明 书 3/6 页 进一步的，上述的改良方法，h的范围为：0＜h≤20。 进一步的，上述的改良方法，所述步骤3)中，控制改良后土壤耕层浸水容重在 0.45-0.55g/cm3之间。 进一步的，上述的改良方法，所述铁尾矿的重金属成分符合农业部大量元素肥的 有毒元素限量标准。 与现有技术相比，本发明的有益效果为： 1.本发明工艺简单，易于实施，无污染，原料来源广泛，价格低廉，生产成本低。 2.对质地类型为中粘质碱化水稻土的改良效果明显。中粘质碱化水稻土中物理性 粘粒通常在50～65％之间(质地标准参照卡庆斯基质地标准)，物理性粘粒在重力作用下下 移，由于其具有较强的膨胀性和可塑性，会形成一层比旱作土壤更加粘重的沉淀层，导致碱 化水稻土渗漏速率降低，洗盐排盐困难，影响溶解氧渗透，使水稻根部土壤氧化还原电位降 低，并导致盐分累积，使水稻盐害加重，同时上部土层起浆现象严重，出现漂秧现象。该发明 以铁尾矿砂中的物理性砂粒为主对重壤质碱化碱水稻土进行质地改造，将其改造成卡庆斯 基质地标准中的碱化、强碱化轻粘质土，降低土壤容重，增加非毛管孔隙含量，提高洗盐排 盐效果。同时对铁尾矿进行酸化改性，构建酸化重介质体系，利用酸化铁尾矿控制碱化水稻 土的pH，中和胶体粒子的电负性，并通过碰撞、表面吸附、范德华引力以及协同沉降等作用， 使颗粒快速“脱稳”，提高碱化水稻土的浸水容重，消除碱化水稻土起浆现象。 3.由于铁尾矿砂为铁矿山生产废弃物，改良采用铁尾矿砂即实现了对其再利用， 又降低改良成本。
本发明的目的是为了解决现有技术中对中粘质碱化水稻土质地结构改良研究较少的问题，提供了一种中粘质碱化水稻土的改良方法，属于盐碱土改良技术领域。该方法以铁尾矿砂中的物理性砂粒为主对重壤质碱化碱水稻土进行质地改造，将其改造成卡庆斯基质地标准中的碱化、强碱 全部
背景技术：
盐碱土是土壤或地下水中易溶性盐分在土壤表层积累后形成的盐土、碱土以及各 种盐化、碱化土壤的总称。其中，盐土是指含有大量可溶性盐类而使大多数植物不能生长的 土壤，其盐含量一般达0.6％以上；碱土是指代换性钠离子阳离子代换量的百分率(ESP)超 过20％的强碱性土壤。在农业生产中，土壤盐分含量过高将导致植物细胞失水，产生“生理 干旱”的现象，而碱度过大可引起土体分散、水稳性团聚体数量减少，并对对植物细胞产生 毒害，造成生理损害。 在近年的研究中，以工矿企业固体废物为主研制开发新型盐碱土改良材料逐渐成 为热点。如利用矿山铁尾矿开发新型盐碱土改良材料对盐碱土进行改良，相关的专利有CN 107969184 A一种盐碱土的改良方法及改良剂、CN 107955620 A一种防止分层的盐碱土改 良剂及改良方法、CN 107926189 A一种粉质盐碱土的改良方法、CN 108076715 A一种粉壤 质盐碱土的改良方法、CN 107787635 A一种粉黏壤质盐碱土的改良方法CN 107912098 A一 种砂黏壤质盐碱土的改良方法。 该该类改良技术主要针对旱作盐碱土。通过调整砂粒(粒径范围为0.05mm≤砂粒 ＜2mm)、粉粒(粒径范围为0.002mm≤粉粒＜0.05mm)和粘粒(粒径范围为＜0.002mm)的具体 含量将粘质、砂质或粉质盐碱土改变为壤质盐碱土。由于旱田盐碱土壤处于包气带，这种合 理的质地结构更有利于水、气的合理分配，可以实现较好的洗盐、排盐、保水及保肥效果。 在我一些地区如吉林省西部松嫩平原腹地分布大量的碱化土(碱化度5～20％)， 近年来采用种植水稻的方式对这类盐碱土进行改良，其中有些为中粘质碱化水稻土(碱化 度在5～20％、物理性粘粒在50～65％的水稻土)，其本身质地较为粘重，土壤渗漏速率很 低，打浆过程中水稻土中的物理性粘粒、细粉粒等物质在重力作用下下移，形成一层比旱作 土更加粘重的犁底层，渗漏速率更加缓慢。稻田撤水后，盐碱土的积盐现象强烈。并且对于 盐碱土尤其是碱化土或碱土而言，相同质地类型的土壤中物理性粘粒含量与中性或偏酸 (碱)性土壤差别较大，土壤理化性质很差，其改造过程更加复杂。因此，有必要对有效持久 的碱化水稻土质地改良方法做进一步研究。
技术实现要素：
本发明的目的是为了解决现有技术中对中粘质碱化水稻土质地结构改良研究较 少的问题，提供了一种中粘质碱化水稻土的改良方法。该方法以铁尾矿砂中的物理性砂粒 为主对重壤质碱化碱水稻土进行质地改造，合理调整中粘质碱化水稻土中物理性粘粒(＜ 0.01mm)和物理性砂粒(0.01～1mm)中粉粒(0.01mm≤粒径＜0.05mm)、砂粒(0.05mm≤粒径 ＜1mm)含量，将其改造成卡庆斯基质地标准中的碱化、强碱化轻粘质土，降低土壤容重，增 加非毛管孔隙含量，提高洗盐排盐效果。同时对铁尾矿进行酸化改性，构建酸化重介质体 3 CN 111587622 A 说 明 书 2/6 页 系，利用酸化铁尾矿控制碱化水稻土的pH，中和胶体粒子的电负性，并通过碰撞、表面吸附、 范德华引力以及协同沉降等作用，使颗粒快速“脱稳”，提高碱化水稻土的浸水容重，消除碱 化水稻土起浆现象。 本发明的技术方案为一种中粘质碱化水稻土的改良方法，包括如下步骤： 1)对待改良中粘质碱化水稻土进行机械组成分析，确定土壤质地中物理性粘粒 (粒径＜0.01mm)、物理性砂粒(0.01mm≤粒径＜1mm)的具体质量含量，然后对土壤物理性砂 粒部分进行机械组成分析，确定其中粉粒(0.01mm≤粒径＜0.05mm)和砂粒(0.05mm≤粒径 ＜1mm)的具体质量含量，设定土壤物理性粘粒和物理性砂粒中粉粒、砂粒质量含量分别为 x，y和z，并且x y z＝1，同时测定土壤容重，设为A，单位：g/cm3； 2)对铁尾矿进行筛分，保留其中的物理性砂粒(0.01mm≤粒径＜1mm)，将物理性砂 粒与一定比例硫酸或水解聚马来酸酐溶液混合均匀，静置培养，风干后得到酸化铁尾矿物 理性砂粒；然后对酸化铁尾矿物理性砂粒进行机械组成分析，确定酸化铁尾矿物理性砂粒 中粉粒(0.01mm≤粒径＜0.05mm)和砂粒(0.05mm≤粒径＜1mm)的具体质量含量，设定其质 量含量分别为a，b，并且a b＝1； 向厚度为h cm的待改良中粘质碱化水稻土耕层中添加酸化铁尾矿物理性砂粒，其 添加量为m，添加量单位：t/hm2； 则上述参数之间的关系为： 添加量m同时满足以下条件，即控制碱化水稻土中物理性粘粒(粒径＜0.01mm)质 量含量40～50％，物理性砂粒中粉粒(0.01mm≤粒径＜0.05mm)质量含量25～45％，物理性 砂粒中砂粒(0.05mm≤粒径＜1mm)质量含量15～25％，物理性砂粒质量含量50～60％： 3)将符合步骤2)条件的铁尾矿物理性砂粒与厚度为h cm的待改良中粘质碱化水 稻土混合均匀，然后平整，再灌水泡田洗盐，即可在改良后的土壤耕层进行常规的水稻种植 作业。 进一步的，上述的改良方法，所述步骤2)中，静置培养时间为36～48h。 进一步的，上述的改良方法，所述步骤2)中，控制酸化铁尾矿的pH在2～3之间。 4 CN 111587622 A 说 明 书 3/6 页 进一步的，上述的改良方法，h的范围为：0＜h≤20。 进一步的，上述的改良方法，所述步骤3)中，控制改良后土壤耕层浸水容重在 0.45-0.55g/cm3之间。 进一步的，上述的改良方法，所述铁尾矿的重金属成分符合农业部大量元素肥的 有毒元素限量标准。 与现有技术相比，本发明的有益效果为： 1.本发明工艺简单，易于实施，无污染，原料来源广泛，价格低廉，生产成本低。 2.对质地类型为中粘质碱化水稻土的改良效果明显。中粘质碱化水稻土中物理性 粘粒通常在50～65％之间(质地标准参照卡庆斯基质地标准)，物理性粘粒在重力作用下下 移，由于其具有较强的膨胀性和可塑性，会形成一层比旱作土壤更加粘重的沉淀层，导致碱 化水稻土渗漏速率降低，洗盐排盐困难，影响溶解氧渗透，使水稻根部土壤氧化还原电位降 低，并导致盐分累积，使水稻盐害加重，同时上部土层起浆现象严重，出现漂秧现象。该发明 以铁尾矿砂中的物理性砂粒为主对重壤质碱化碱水稻土进行质地改造，将其改造成卡庆斯 基质地标准中的碱化、强碱化轻粘质土，降低土壤容重，增加非毛管孔隙含量，提高洗盐排 盐效果。同时对铁尾矿进行酸化改性，构建酸化重介质体系，利用酸化铁尾矿控制碱化水稻 土的pH，中和胶体粒子的电负性，并通过碰撞、表面吸附、范德华引力以及协同沉降等作用， 使颗粒快速“脱稳”，提高碱化水稻土的浸水容重，消除碱化水稻土起浆现象。 3.由于铁尾矿砂为铁矿山生产废弃物，改良采用铁尾矿砂即实现了对其再利用， 又降低改良成本。
