本發明涉及鹽堿地土壤改良技術，尤其涉及黃河灌區次生鹽堿地調理劑及其制備方法和應用。
背景技術：
我國干旱、半干旱、半濕潤的西北、華北各省及東北部分地區都有鹽堿化土壤分布。根據全國第二次土壤普查資料顯示，我國鹽堿地面積為3460hm2。鹽堿土是指對作物生長有害的水溶性鹽類(如氯化鈉、碳酸鈉等)在土壤中的積累超過一定限度，達到對作物正常生長產生危害的土壤的統稱。形成鹽堿地要具備兩個條件，一是氣候干旱和地下水位高；二是地勢低洼，沒有排水出路。地下水都含有一定的鹽分，如水面接近地面，而該地區又比較干旱，由于毛細作用上升到地表的水蒸發后，便留下鹽分，日積月累，土壤含鹽量逐漸增加，形成鹽堿土；如是洼地且沒有排水出路，則洼地水分蒸發后，留下鹽分，也形成鹽堿地。黃河灘區正是處于蒸發旺盛、地勢低洼區域，土壤中可溶性鹽分淋洗甚微，當地下水位超過臨界深度時，鹽分變向地表積累，形成鹽堿土。人類的短視和急功近利的行為，加劇了水資源的短缺和惡化。黃灌區的大水漫灌，只重視提高當年產量，而輕視甚至放棄排水溝渠的開挖和暢通，致使鹽堿短時間內集聚，形成次生鹽堿地。
黃河河套地區是黃河灌區最大的后備耕地資源儲備區，但1/3以上存在不同程度的土壤鹽堿化問題，嚴重制約著該地區綜合生產能力。同時，黃河河套地區是我國重要的能源化工基地。該地區已建成20多個1500萬千瓦的燃煤電廠，年產脫硫廢棄物超過500萬噸，對生態環境造成潛在的污染威脅。
技術實現要素：
針對當前黃河灌區尤其是河套地區鹽堿地合理開發和利用，本發明提出了一種用于黃河灌區鹽堿地改良用調理劑及該調理劑的制備及應用。本發明提供的技術方案可以有效改善鹽堿地土壤的現狀，而且可以利用廢棄物，環保安全。
本發明提供了一種黃河灌區次生鹽堿地調理劑，由有以下重量份的原料組成：
4-6份氟碳改性聚丙烯酰胺；
16-23份脫硫廢棄物；
40-65份混合草粉，所述混合草粉由駝絨藜、草原絹蒿、老芒麥、星星草、羊草、細葉藜組成；
9-12份復合微生物，該復合微生物由假單胞菌、稻黃桿菌、枯草芽孢桿菌、地衣芽孢桿菌、擬康氏木霉組成；
18-42份有機質肥料；
20-32份硅藻土。
具體的，所述黃河灌區次生鹽堿地調理劑，由有以下重量份的原料組成：
5份氟碳改性聚丙烯酰胺；
18份脫硫廢棄物；
55份混合草粉，所述混合草粉由駝絨藜、草原絹蒿、老芒麥、星星草、羊草、細葉藜組成；
10份復合微生物，該復合微生物由假單胞菌、稻黃桿菌、枯草芽孢桿菌、地衣芽孢桿菌、擬康氏木霉組成；
28份有機質肥料；
25份硅藻土。
優選的，用N-丙基,N-羥乙基全氟辛基磺酰胺與丙烯酸反應得到了N-丙基,N-羥乙基全氟辛基磺酰胺丙烯酸酯,再與丙烯酰胺共聚得氟碳改性聚丙烯酰胺。
優選的，所述復合微生物中假單胞菌重量份數為25份、稻黃桿菌重量份數為15份、枯草芽孢桿菌重量份數為30份、地衣芽孢桿菌重量份數為25份、擬康氏木霉重量份數為5份。
優選的，所述混合草粉中駝絨藜重量份數20份、草原絹蒿15份、老芒麥15份、星星草10份、羊草30份、細葉藜30份。
本發明還提供了所述黃河灌區次生鹽堿地調理劑的制備方法，包括如下步驟：
1)按照要求備好原料，
2)首先將制備好的氟碳改性聚丙烯酰胺加入硅藻土和脫硫廢棄物的混合物中并攪拌均勻，
3)然后加入混合草粉和有機質肥料，
4)加入復合微生物，并進行超聲高速分散，超聲波頻率為40KHz，分散速度5000r/min，分散均勻后即得成品。
本發明還提供了所述黃河灌區次生鹽堿地調理劑的應用方法，將所述黃河灌區次生鹽堿地調理劑混入農家肥進行堆制，施肥深度距土壤表面20-25cm，施肥距離作物根部5-10cm。
本發明的有益效果是：
1)引入氟碳改性聚丙烯酰胺，可在土壤地表形成一層保護膜，抑制水分蒸發，防止土壤養分流失。氟碳改性聚丙烯酰胺通過分子鏈上的基鍵將土壤顆粒連接在一起，從而改善土壤的物理性質，使土壤聚體增加、容重降低、總孔隙度增大、飽和水含量及田間持水量增加、水分蒸發受到抑制。
經試驗，可使土壤容重減小0.079/cm3，孔隙度增加6.2％。氟碳改性聚丙烯酰胺在水中，其分子鏈上的疏水基轉向內側形成不溶于水的粒狀結構，親水基團則通過氫鍵作用與水分子結合成水合水。親水基團則通過氫鍵作用與水分子結合成水合水。氟碳改性聚丙烯酰胺分子結構中三維網絡上的羥酸基團在水中離解成羥酸根離子和氫離子，由于分子鏈上的羥酸根離子不能擴散到水中，因此，網絡結構中的氫離子濃度高于水中的氫離子濃度，濃度差使分子網狀結構內外產生滲透壓。在滲透壓的作用下水分子向網孔內滲透，從而形成運動狀態被束縛的網孔水。當土壤干旱時，網孔水便在滲透壓作用下緩慢釋放出來供植物利用，最終達到抗旱保墑的目的。另一方面，氟碳改性聚丙烯酰胺通過形成和維護土壤團聚體，改善肥料元素的土壤理化環境，增加肥料元素在土壤表面的吸附數量，減少肥料元素進入土壤液相，抑制土壤養分流失，提高土壤肥力，從而提高作物產量。氟碳改性聚丙烯酰胺在水溶解發生了強烈的分子間締合，形成可逆的網絡結構而增加了聚合物的流體力學體積，從而增大了溶液的表觀粘度。氟碳改性聚丙烯酰胺具有良好的耐鹽性。
2)本發明采用的混合草粉可以促進土壤團粒結構加快形成，提高土壤有機質，土壤速效氮、速效鉀明顯改善。經試驗，具有明顯的脫鹽作用，可使0-80cm土層脫鹽率達到52.1％。使土壤中的N增加42％，P增加34％，K增加15％，有機質含量比種植前的鹽堿地提高27.2％
3)本發明采用的復合微生物，不會對土壤造成破壞。其中假單胞菌可以將多種有機物作為能量來源，多分布于土壤和水中及各種植物體，有極強分解有機物的能力。稻黃桿菌與植物聯合固氮，改善土壤營養成分。擬康氏木霉可以大大提高降解纖維素的速度。枯草芽孢桿菌、地衣芽孢桿菌可對土壤保濕保肥，形成強度極為優良的天然材料聚麩胺酸，為土壤的保護膜，有效防止肥份、水分的流失；可分解有機質，釋出高活性的分解酵素將難分解的大分子物質分解成可利用的小分子物質。復合物微生物有豐富的代謝生成物，可合成多種有機酸、酶、生理活性等物質及其它多種容易被利用的養份，還具有抑制有害菌、病原菌等有害微生物的的生長繁殖。
4、本發明所述調理劑中的原料之間相互作用，相互支持協同，使得鹽堿地土壤的ESP值降低至8％以下，pH值可以降低到8.0以下，并且增加了N、P、K等有效養分和代換性K、Ca、Mg的效果；有機質含量大于38％、全氮的含量大于0.6％。
具體實施方式
實施例1
黃河灌區次生鹽堿地調理劑，由有以下重量份的原料組成：
5份氟碳改性聚丙烯酰胺；
18份脫硫廢棄物；
55份混合草粉，所述混合草粉由駝絨藜、草原絹蒿、老芒麥、星星草、羊草、細葉藜組成；
10份復合微生物，該復合微生物由假單胞菌、稻黃桿菌、枯草芽孢桿菌、地衣芽孢桿菌、擬康氏木霉組成；
28份有機質肥料；
25份硅藻土。
其中，用N-丙基,N-羥乙基全氟辛基磺酰胺與丙烯酸反應得到了N-丙基,N-羥乙基全氟辛基磺酰胺丙烯酸酯,再與丙烯酰胺共聚得氟碳改性聚丙烯酰胺。
其中，所述復合微生物中假單胞菌重量份數為25份、稻黃桿菌重量份數為15份、枯草芽孢桿菌重量份數為30份、地衣芽孢桿菌重量份數為25份、擬康氏木霉重量份數為5份。
其中，所述混合草粉中駝絨藜重量份數20份、草原絹蒿15份、老芒麥15份、星星草10份、羊草30份、細葉藜30份。
所述黃河灌區次生鹽堿地調理劑的制備方法，包括如下步驟：
1)按照以上配比要求備好原料，
2)首先將制備好的氟碳改性聚丙烯酰胺加入硅藻土和脫硫廢棄物的混合物中并攪拌均勻，
3)然后加入混合草粉和有機質肥料，
4)加入復合微生物，并進行超聲高速分散，超聲波頻率為40KHz，分散速度5000r/min，分散均勻后即得成品。
所述黃河灌區次生鹽堿地調理劑的應用方法，將所述黃河灌區次生鹽堿地調理劑混入農家肥進行堆制，施肥深度距土壤表面20-25cm，施肥距離作物根部5-10cm。
為了驗證本發明的效果，選取黃河灌區內中度鹽堿地，ESP值大于15％，pH值大于8.5。本發明所述調理劑單位面積使用量為2250kg/hm2，春播前撒施后旋耕。采用本實施例所述的黃河灌區次生鹽堿地調理劑后連續耕作三年后，鹽堿地土壤的ESP值降低至7.4％，pH值降低到7.3。
實施例2
本實施例與實施例1的區別在于，
黃河灌區次生鹽堿地調理劑，由有以下重量份的原料組成：
4份氟碳改性聚丙烯酰胺；
16份脫硫廢棄物；
40份混合草粉，所述混合草粉由駝絨藜、草原絹蒿、老芒麥、星星草、羊草、細葉藜組成；
9份復合微生物；
18份有機質肥料；
20份硅藻土。
為了驗證本發明的效果，選取黃河灌區內重度鹽堿地，ESP值大于27％，pH值大于9.5。本發明所述調理劑單位面積使用量為3250kg/hm2，春播前撒施后旋耕。采用本實施例所述的黃河灌區次生鹽堿地調理劑后連續耕作五年后，鹽堿地土壤的ESP值降低至7.9％，pH值降低到7.9。
實施例3
本實施例與實施例1的區別在于，
黃河灌區次生鹽堿地調理劑，由有以下重量份的原料組成：
4份氟碳改性聚丙烯酰胺；
16份脫硫廢棄物；
40份混合草粉，所述混合草粉由駝絨藜、草原絹蒿、老芒麥、星星草、羊草、細葉藜組成；
9份復合微生物；
18份有機質肥料；
20份硅藻土。
為了驗證本發明的效果，選取黃河灌區內中重度鹽堿地，ESP值大于22％，pH值大于9.2。本發明所述調理劑單位面積使用量為2650kg/hm2，春播前撒施后旋耕。采用本實施例所述的黃河灌區次生鹽堿地調理劑后連續耕作三年后，鹽堿地土壤的ESP值降低至8.5％，pH值降低到8.7。