一、基本信息

1.專利號(hào)：ZL201410489209.9。

2.發(fā)明人：宗莉、王愛(ài)勤、康玉茹、楊效和。

3.專利權(quán)人：中國(guó)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(wú)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(zhǎng)，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(zhǎng)所必需的營(yíng)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(jiǎn)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(yíng)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(zhǎng)、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(wú)機(jī)肥為提供植物生長(zhǎng)所必需的營(yíng)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(zhǎng)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(wèn)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(zhǎng)。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(zhǎng)，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(wú)機(jī)材料類，利用膨潤(rùn)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(guò)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(wú)法解決沙土養(yǎng)分貧瘠問(wèn)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(wú)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(yíng)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(guò)保水劑提高土壤保水持水性能，同時(shí)添加有機(jī)無(wú)機(jī)肥料，改善土壤肥力條件。

沙土中有機(jī)質(zhì)很少，而無(wú)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(zhǎng)所必需的營(yíng)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(wú)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(zhǎng)，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。