本发明涉及盐碱地土壤改良技术，尤其涉及黄河灌区次生盐碱地调理剂及其制备方法和应用。
背景技术：
我国干旱、半干旱、半湿润的西北、华北各省及东北部分地区都有盐碱化土壤分布。根据全国第二次土壤普查资料显示，我国盐碱地面积为3460hm2。盐碱土是指对作物生长有害的水溶性盐类(如氯化钠、碳酸钠等)在土壤中的积累超过一定限度，达到对作物正常生长产生危害的土壤的统称。形成盐碱地要具备两个条件，一是气候干旱和地下水位高；二是地势低洼，没有排水出路。地下水都含有一定的盐分，如水面接近地面，而该地区又比较干旱，由于毛细作用上升到地表的水蒸发后，便留下盐分，日积月累，土壤含盐量逐渐增加，形成盐碱土；如是洼地且没有排水出路，则洼地水分蒸发后，留下盐分，也形成盐碱地。黄河滩区正是处于蒸发旺盛、地势低洼区域，土壤中可溶性盐分淋洗甚微，当地下水位超过临界深度时，盐分变向地表积累，形成盐碱土。人类的短视和急功近利的行为，加剧了水资源的短缺和恶化。黄灌区的大水漫灌，只重视提高当年产量，而轻视甚至放弃排水沟渠的开挖和畅通，致使盐碱短时间内集聚，形成次生盐碱地。
黄河河套地区是黄河灌区最大的后备耕地资源储备区，但1/3以上存在不同程度的土壤盐碱化问题，严重制约着该地区综合生产能力。同时，黄河河套地区是我国重要的能源化工基地。该地区已建成20多个1500万千瓦的燃煤电厂，年产脱硫废弃物超过500万吨，对生态环境造成潜在的污染威胁。
技术实现要素：
针对当前黄河灌区尤其是河套地区盐碱地合理开发和利用，本发明提出了一种用于黄河灌区盐碱地改良用调理剂及该调理剂的制备及应用。本发明提供的技术方案可以有效改善盐碱地土壤的现状，而且可以利用废弃物，环保安全。
本发明提供了一种黄河灌区次生盐碱地调理剂，由有以下重量份的原料组成：
4-6份氟碳改性聚丙烯酰胺；
16-23份脱硫废弃物；
40-65份混合草粉，所述混合草粉由驼绒藜、草原绢蒿、老芒麦、星星草、羊草、细叶藜组成；
9-12份复合微生物，该复合微生物由假单胞菌、稻黄杆菌、枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、拟康氏木霉组成；
18-42份有机质肥料；
20-32份硅藻土。
具体的，所述黄河灌区次生盐碱地调理剂，由有以下重量份的原料组成：
5份氟碳改性聚丙烯酰胺；
18份脱硫废弃物；
55份混合草粉，所述混合草粉由驼绒藜、草原绢蒿、老芒麦、星星草、羊草、细叶藜组成；
10份复合微生物，该复合微生物由假单胞菌、稻黄杆菌、枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、拟康氏木霉组成；
28份有机质肥料；
25份硅藻土。
优选的，用N-丙基,N-羟乙基全氟辛基磺酰胺与丙烯酸反应得到了N-丙基,N-羟乙基全氟辛基磺酰胺丙烯酸酯,再与丙烯酰胺共聚得氟碳改性聚丙烯酰胺。
优选的，所述复合微生物中假单胞菌重量份数为25份、稻黄杆菌重量份数为15份、枯草芽孢杆菌重量份数为30份、地衣芽孢杆菌重量份数为25份、拟康氏木霉重量份数为5份。
优选的，所述混合草粉中驼绒藜重量份数20份、草原绢蒿15份、老芒麦15份、星星草10份、羊草30份、细叶藜30份。
本发明还提供了所述黄河灌区次生盐碱地调理剂的制备方法，包括如下步骤：
1)按照要求备好原料，
2)首先将制备好的氟碳改性聚丙烯酰胺加入硅藻土和脱硫废弃物的混合物中并搅拌均匀，
3)然后加入混合草粉和有机质肥料，
4)加入复合微生物，并进行超声高速分散，超声波频率为40KHz，分散速度5000r/min，分散均匀后即得成品。
本发明还提供了所述黄河灌区次生盐碱地调理剂的应用方法，将所述黄河灌区次生盐碱地调理剂混入农家肥进行堆制，施肥深度距土壤表面20-25cm，施肥距离作物根部5-10cm。
本发明的有益效果是：
1)引入氟碳改性聚丙烯酰胺，可在土壤地表形成一层保护膜，抑制水分蒸发，防止土壤养分流失。氟碳改性聚丙烯酰胺通过分子链上的基键将土壤颗粒连接在一起，从而改善土壤的物理性质，使土壤聚体增加、容重降低、总孔隙度增大、饱和水含量及田间持水量增加、水分蒸发受到抑制。
经试验，可使土壤容重减小0.079/cm3，孔隙度增加6.2％。氟碳改性聚丙烯酰胺在水中，其分子链上的疏水基转向内侧形成不溶于水的粒状结构，亲水基团则通过氢键作用与水分子结合成水合水。亲水基团则通过氢键作用与水分子结合成水合水。氟碳改性聚丙烯酰胺分子结构中三维网络上的羟酸基团在水中离解成羟酸根离子和氢离子，由于分子链上的羟酸根离子不能扩散到水中，因此，网络结构中的氢离子浓度高于水中的氢离子浓度，浓度差使分子网状结构内外产生渗透压。在渗透压的作用下水分子向网孔内渗透，从而形成运动状态被束缚的网孔水。当土壤干旱时，网孔水便在渗透压作用下缓慢释放出来供植物利用，最终达到抗旱保墒的目的。另一方面，氟碳改性聚丙烯酰胺通过形成和维护土壤团聚体，改善肥料元素的土壤理化环境，增加肥料元素在土壤表面的吸附数量，减少肥料元素进入土壤液相，抑制土壤养分流失，提高土壤肥力，从而提高作物产量。氟碳改性聚丙烯酰胺在水溶解发生了强烈的分子间缔合，形成可逆的网络结构而增加了聚合物的流体力学体积，从而增大了溶液的表观粘度。氟碳改性聚丙烯酰胺具有良好的耐盐性。
2)本发明采用的混合草粉可以促进土壤团粒结构加快形成，提高土壤有机质，土壤速效氮、速效钾明显改善。经试验，具有明显的脱盐作用，可使0-80cm土层脱盐率达到52.1％。使土壤中的N增加42％，P增加34％，K增加15％，有机质含量比种植前的盐碱地提高27.2％
3)本发明采用的复合微生物，不会对土壤造成破坏。其中假单胞菌可以将多种有机物作为能量来源，多分布于土壤和水中及各种植物体，有极强分解有机物的能力。稻黄杆菌与植物联合固氮，改善土壤营养成分。拟康氏木霉可以大大提高降解纤维素的速度。枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌可对土壤保湿保肥，形成强度极为优良的天然材料聚麸胺酸，为土壤的保护膜，有效防止肥份、水分的流失；可分解有机质，释出高活性的分解酵素将难分解的大分子物质分解成可利用的小分子物质。复合物微生物有丰富的代谢生成物，可合成多种有机酸、酶、生理活性等物质及其它多种容易被利用的养份，还具有抑制有害菌、病原菌等有害微生物的的生长繁殖。
4、本发明所述调理剂中的原料之间相互作用，相互支持协同，使得盐碱地土壤的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等有效养分和代换性K、Ca、Mg的效果；有机质含量大于38％、全氮的含量大于0.6％。
具体实施方式
实施例1
黄河灌区次生盐碱地调理剂，由有以下重量份的原料组成：
5份氟碳改性聚丙烯酰胺；
18份脱硫废弃物；
55份混合草粉，所述混合草粉由驼绒藜、草原绢蒿、老芒麦、星星草、羊草、细叶藜组成；
10份复合微生物，该复合微生物由假单胞菌、稻黄杆菌、枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、拟康氏木霉组成；
28份有机质肥料；
25份硅藻土。
其中，用N-丙基,N-羟乙基全氟辛基磺酰胺与丙烯酸反应得到了N-丙基,N-羟乙基全氟辛基磺酰胺丙烯酸酯,再与丙烯酰胺共聚得氟碳改性聚丙烯酰胺。
其中，所述复合微生物中假单胞菌重量份数为25份、稻黄杆菌重量份数为15份、枯草芽孢杆菌重量份数为30份、地衣芽孢杆菌重量份数为25份、拟康氏木霉重量份数为5份。
其中，所述混合草粉中驼绒藜重量份数20份、草原绢蒿15份、老芒麦15份、星星草10份、羊草30份、细叶藜30份。
所述黄河灌区次生盐碱地调理剂的制备方法，包括如下步骤：
1)按照以上配比要求备好原料，
2)首先将制备好的氟碳改性聚丙烯酰胺加入硅藻土和脱硫废弃物的混合物中并搅拌均匀，
3)然后加入混合草粉和有机质肥料，
4)加入复合微生物，并进行超声高速分散，超声波频率为40KHz，分散速度5000r/min，分散均匀后即得成品。
所述黄河灌区次生盐碱地调理剂的应用方法，将所述黄河灌区次生盐碱地调理剂混入农家肥进行堆制，施肥深度距土壤表面20-25cm，施肥距离作物根部5-10cm。
为了验证本发明的效果，选取黄河灌区内中度盐碱地，ESP值大于15％，pH值大于8.5。本发明所述调理剂单位面积使用量为2250kg/hm2，春播前撒施后旋耕。采用本实施例所述的黄河灌区次生盐碱地调理剂后连续耕作三年后，盐碱地土壤的ESP值降低至7.4％，pH值降低到7.3。
实施例2
本实施例与实施例1的区别在于，
黄河灌区次生盐碱地调理剂，由有以下重量份的原料组成：
4份氟碳改性聚丙烯酰胺；
16份脱硫废弃物；
40份混合草粉，所述混合草粉由驼绒藜、草原绢蒿、老芒麦、星星草、羊草、细叶藜组成；
9份复合微生物；
18份有机质肥料；
20份硅藻土。
为了验证本发明的效果，选取黄河灌区内重度盐碱地，ESP值大于27％，pH值大于9.5。本发明所述调理剂单位面积使用量为3250kg/hm2，春播前撒施后旋耕。采用本实施例所述的黄河灌区次生盐碱地调理剂后连续耕作五年后，盐碱地土壤的ESP值降低至7.9％，pH值降低到7.9。
实施例3
本实施例与实施例1的区别在于，
黄河灌区次生盐碱地调理剂，由有以下重量份的原料组成：
4份氟碳改性聚丙烯酰胺；
16份脱硫废弃物；
40份混合草粉，所述混合草粉由驼绒藜、草原绢蒿、老芒麦、星星草、羊草、细叶藜组成；
9份复合微生物；
18份有机质肥料；
20份硅藻土。
为了验证本发明的效果，选取黄河灌区内中重度盐碱地，ESP值大于22％，pH值大于9.2。本发明所述调理剂单位面积使用量为2650kg/hm2，春播前撒施后旋耕。采用本实施例所述的黄河灌区次生盐碱地调理剂后连续耕作三年后，盐碱地土壤的ESP值降低至8.5％，pH值降低到8.7。