技术领域
本发明属于农业领域，具体地涉及一种盐碱地设施蔬菜咸水灌溉的土壤调理剂。
背景技术
沿海地区设施农业的发展非常迅速，但是淡水资源缺乏、土壤盐渍化等因素严重影响到设施农业的经济收益。沿海设施农业主要是蔬菜、花卉、果树生产，特别是蔬菜生产用水量很大。长期依赖地下淡水资源已经威胁到生态安全，目前，超量开采深层地下淡水已经在多地形成地下水漏斗。咸水或循环水等非常规水资源的利用是缓解淡水资源缺乏、抑制地下水漏斗进一步扩大的可行途径之一。沿海地区地下微咸水、咸水虽资源丰富，贮藏在浅层，但水质差。例如天津滨海新区的较深层地下水矿化度2.0g/L左右，水中均含有苏打盐，钠离子占阳离子总量的65％～85％，pH8.0～8.6，高者可达9.0以上；浅层咸水和微咸水矿化度5g/L～20g/L，地下水氯离子占阴离子总量80％～95％，钠离子占阳离子总量70％～80％。直接利用微咸水或咸水进行灌溉，会造成盐分在土壤表层和土体各层积聚，而使土壤盐碱化，进一步造成土壤物理化学性状恶化。例如，土壤团粒结构差，土壤板结、渗透系数低、渗水困难，通气性差，土壤pH高，并且土壤盐含量高及盐离子组成不合理，钠离子、氯离子逐年偏高。过量的钠离子的竞争，使植物对钾、磷和其他营养元素的吸收减少，磷的转移也会受到抑制，从而影响植物的营养状况。干旱季节，表土层盐分过量积聚，过多的可溶性盐类，引起植物的生理干旱，植物容易干旱枯萎；植物组织内盐分过量积聚，会使原生质受害，蛋白质合成受阻，含氮的中间代谢产物积累，造成细胞中毒等等。土壤氯离子含量高抑制植物生长，特别是降低植物的商品化部分品质和经济价值。因此，利用咸水必须采取措施降低咸水中盐对土壤、作物的影响。
盐碱地设施蔬菜咸水利用措施要考虑盐碱地设施条件下的土壤、小气候、蔬菜生长、水特点等因素。日光温室温度高、蒸发量大，不利于土壤盐向深层渗漏，蔬菜为浅根作物，一般在30cm的土壤层。
国内降低土壤盐积聚的方法和技术归纳起来大致如下：(1)物理改良。平整土地、深耕晒垡、及时松土、抬高地形、微区改土。(2)水利改良。灌排配套、蓄淡压盐、灌水洗盐、地下排盐。(3)化学改良。石膏、磷石膏、过磷酸钙、腐殖酸、泥炭、发酵醋渣等。(4)生物改良。种植水稻、种植耐盐植物田箐等，使用微生物菌肥等。目前，土壤盐渍化化学治理的土壤改良剂较多，如石膏、硫酸钙、过磷酸钙、工业废弃物磷石膏、工业废酸、有机肥、腐质酸、粉煤灰、泥炭、发酵醋渣等，这些对改良盐碱地均取得了一定的效果，比较常用的是有机肥、石膏，其中石膏以Ca2+置换Na+及用酸中和碱得以改良盐碱地。
但是，上述化学改良剂主要应用在大田的小麦、玉米、棉花等作物，至于专门用于盐碱地设施蔬菜、特别是咸水灌溉设施蔬菜的土壤调理剂未见报道。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种盐碱地设施蔬菜咸水灌溉的土壤调理剂。
本发明的技术方案概述如下：
一种盐碱地设施蔬菜咸水灌溉的土壤调理剂，按重量百分比由30％～43％含钙无机制剂、15％～28％有机制剂、20％～33％矿物制剂、10％～23％添加剂、7％～20％营养剂、5％～13％减蒸剂组成；所述含钙无机制剂按重量百分比由40％～70％脱硫石膏或磷石膏，15％～50％过磷酸钙，10％～30％硝酸钙组成；所述有机制剂按重量百分比由15％～25％褐腐酸，15％～45％风化褐煤，15％～45％粉碎秸秆或用过的食用菌棒粉和10％～55％发酵醋渣组成；所述矿物制剂按重量百分比由50％～80％沸石粉和20％～50％膨润土组成；所述添加剂按重量百分比由25％～32％硫酸亚铁，25％～30％硅酸钾，35％～42％钾长石粉，5％～10％硫酸锰和3％～5％硫酸铝组成；所述营养剂按重量百分比由65％～75％硫酸锌、20％～30％硼砂和5％～10％钼酸铵组成；所述减蒸剂按重量百分比由35％～45％黄腐酸、黄腐酸铵、黄腐酸钙或黄腐酸钾，55％～65％聚乙烯醇或聚丙烯酰胺组成。
优选的是一种盐碱地设施蔬菜咸水灌溉的土壤调理剂按重量百分比由30％含钙无机制剂、15％有机制剂、24％矿物制剂、15％添加剂、10％营养剂、6％减蒸剂组成。
优选的是含钙无机制剂按重量百分比由60％脱硫石膏或磷石膏，25％过磷酸钙，15％硝酸钙组成。
优选的是有机制剂按重量百分比由25％褐腐酸，30％风化褐煤，25％粉碎秸秆或用过的食用菌棒粉和20％发酵醋渣组成。
优选的是矿物制剂按重量百分比由65％沸石粉和35％膨润土组成。
优选的是添加剂按重量百分比由25％硫酸亚铁，30％硅酸钾，35％钾长石粉，6％硫酸锰和4％硫酸铝组成。
优选的是营养剂按重量百分比由74％硫酸锌、20.5％硼砂和5.5％钼酸铵组成。
优选的是减蒸剂按重量百分比由45％黄腐酸钾，55％聚乙烯醇组成。
本发明的一种盐碱地设施蔬菜咸水灌溉的土壤调理剂施用土壤后，能减少灌溉咸水中的盐在土壤中积累，促进钠离子、氯离子随灌溉水排出作物根层土壤，甚至土体，减少钠离子、氯离子在土壤盐离子化学组成中的比例；有利于改善土壤结构，保水减蒸，增加土壤通透性，同时，对促进设施蔬菜养分吸收、生长和提高耐盐能力，改善盐碱地设施蔬菜品质等都有明显效果。
具体实施方式
脱硫石膏是燃煤或油的工业在治理烟气中的二氧化硫得到的工业副产品，呈灰白色，主要成分为二水硫酸钙CaSO4.2H2O，在93％以上，本发明采用的脱硫石膏购自天津市大港电厂，符合上述要求的其它企业出售的脱硫石膏也可以用于本发明；
磷石膏是磷酸或磷肥工业排放的工业固体废渣，多呈灰白色，主要成分为二水硫酸钙，在90％以上，本发明采用的磷石膏源脱硫石膏购自天津日用化学助剂厂。
醋渣购于天津天立独流老醋股份有限公司。
考虑盐碱地设施中土壤水分易蒸发，因此，本申请的土壤调理剂要降低蒸发和蒸腾；同时，由于咸水灌溉易造成钠离子和氯离子的增多，因此，本申请的土壤调理剂要减少灌溉咸水中的盐在根层土壤的积累，降低土壤碱和土壤中钠离子和氯离子化学组成，由于盐碱地的盐含量偏高，拮抗而抑制作物的营养吸收，因此，本申请的土壤调理剂要提高蔬菜的耐盐能力，增强蔬菜营养吸收能力以降低因咸水灌溉的营养抑制效果。
下面结合具体实施例对本发明作进一步的说明。
实施例1
发酵醋渣的制备：
(1)取1500kg醋渣、10kg硫酸铵、50kg过磷酸钙；混拌均匀，加水，使含水质量为65％左右的湿润状态堆放成形；
(2)覆盖塑料布，保持温度65℃～75℃放置堆肥；出现大量白色絮状物时，揭开塑料布，风干待用。
食用菌棒粉的制备：
(1)将培养过食用菌的废弃菌棒自然风干；
(2)粉碎后过60目筛，留筛下物备用，为食用菌棒粉。
粉碎秸秆的制备：
(1)将玉米秸秆风干，粉碎过60目筛，取筛下物为粉碎玉米秸秆；将大豆秸秆风干，粉碎过60目筛，取筛下物为粉碎大豆秸杆；
(2)称取60kg粉碎玉米秸秆、25kg粉碎大豆秸杆和5kg硫酸铵，10kg过磷酸钙，混合均匀；
(3)混合好的物料，加水52kg拌匀，覆盖塑料布，在春天到秋天季节的阳光照射下发酵，30天，发酵完成；(发酵的时间也可以在30-57天之间的任意时间)
(4)发酵完的物料，风干，得粉碎秸秆。
上述发酵醋渣、食用菌棒粉和粉碎秸秆的制备是为了使本领域的技术人员能够更好地理解本发明，但并不对这些制备方法进行限制，用其它的方法制备的相似的物质也可以用于本发明。
实施例2
一种盐碱地设施蔬菜咸水灌溉的土壤调理剂，用下述方法制成：
(1)称取45kg过100目筛的脱硫石膏，35kg粉状过磷酸钙，20kg硝酸钙在干燥条件下混合均匀制成含钙无机制剂；
(2)称取15kg褐腐酸，15kg风化褐煤，30kg干燥粉碎过60目筛的粉碎秸秆和40kg发酵醋渣混合制成有机制剂；
(3)称取60kg过100目的沸石粉，40kg膨润土混合制成矿物制剂；
(4)称取25kg硫酸亚铁、30kg硅酸钾粉、35kg钾长石粉，7kg硫酸锰和3kg硫酸铝混匀，制成添加剂；
(5)称取72.5kg硫酸锌，22.5kg硼砂，5kg钼酸铵混合制成营养剂；
(6)干燥条件下，称取45kg黄腐酸，55kg聚乙烯醇混合制成减蒸剂；
(7)将32kg含钙无机制剂、15kg有机制剂、20kg矿物制剂、10kg添加剂、10kg营养剂、13kg减蒸剂，干燥条件下混匀密封包装。
实施例3
一种盐碱地设施蔬菜咸水灌溉的土壤调理剂，用下述方法制成：
(1)称取60kg干燥的过100目筛的磷石膏，15kg粉状过磷酸钙，25kg硝酸钙在干燥条件下混合均匀制成含钙无机制剂；
(2)称取15kg褐腐酸，30kg风化褐煤，15kg粉碎秸秆，40kg发酵发酵醋渣，先分别混合褐腐酸和风化褐煤，混合食用菌棒粉和发酵醋渣，再将分别混合的两组物料混合制成有机制剂，以塑料袋密封待用；
(3)称取50kg过100目筛的沸石粉，50kg膨润土混合制成矿物制剂；
(4)称取25kg硫酸亚铁、25kg硅酸钾粉、35kg钾长石粉，10kg硫酸锰和5kg硫酸铝混匀，制成添加剂；
(5)称取65kg硫酸锌，25kg硼砂，10kg钼酸铵混合制成营养剂；
(6)称取35kg黄腐酸，65kg聚丙烯酰胺混合制成减蒸制剂；
(7)将43kg含钙无机制剂、15kg有机制剂、20kg矿物制剂、10kg添加剂、7kg营养剂和5kg减蒸剂，混匀密封包装。
实施例4
一种盐碱地设施蔬菜咸水灌溉的土壤调理剂，用下述方法制成：
(1)称取60kg干燥的过100目筛的磷石膏，25kg粉状的过磷酸钙，15kg硝酸钙，混合均匀成含钙无机制剂；
(2)称取25kg褐腐酸，30kg风化褐煤，粉碎过60目筛，称取25kg食用菌棒粉，20kg发酵醋渣等，先分别混合褐腐酸和风化褐煤，混合食用菌棒粉和发酵醋渣，再将分别混合的两组物料混合制成有机制剂，以塑料袋密封待用；
(3)称取65kg过100目的沸石粉，35kg膨润土混合成矿物制剂；
(4)称取25kg硫酸亚铁、30kg硅酸钾粉、35kg钾长石粉，6kg硫酸锰和4kg硫酸铝混匀，制成添加剂；
(5)称取74kg硫酸锌，20.5kg硼砂，5.5kg钼酸铵混合制成营养剂；
(6)称取45kg黄腐酸钾，55kg聚乙烯醇混合成减蒸剂；
(7)将30kg含钙无机制剂、15kg有机制剂、24kg矿物制剂、15kg添加剂、10kg营养剂和6kg减蒸制剂，混匀密封包装。
实施例5
一种盐碱地设施蔬菜咸水灌溉的土壤调理剂，用下述方法制成：
(1)称取45kg过100目筛的脱硫石膏，40kg粉状过磷酸钙，15kg硝酸钙，在干燥条件下混合均匀制成含钙无机制剂；
(2)称取25kg褐腐酸，20kg风化褐煤，25kg食用菌棒粉，30kg发酵发酵醋渣，先分别混合褐腐酸和风化褐煤，混合食用菌棒粉和发酵醋渣，再将分别混合的两组物料混合制成有机制剂，以塑料袋密封待用；
(3)称取80kg过100目的沸石粉，20kg膨润土混合制成矿物制剂；
(4)称取30kg硫酸亚铁、25kg硅酸钾粉、35kg钾长石粉粉，5kg硫酸锰和5kg硫酸铝混匀，制成添加剂；
(5)称取65kg硫酸锌，30kg硼砂，5kg钼酸铵混合制成营养剂；
(6)称取45kg黄腐酸铵，55kg聚丙烯酰胺混合制成减蒸剂；
(7)将30kg含钙无机制剂、15kg有机制剂、20kg矿物制剂、23kg添加剂、7kg营养剂和5kg减蒸剂，混匀密封包装。
实施例6
一种盐碱地设施蔬菜咸水灌溉的土壤调理剂，用下述方法制成：
(1)称取40kg过100目筛的脱硫石膏，50kg粉状过磷酸钙，10kg硝酸钙，在干燥条件下混合均匀制成含钙无机制剂；
(2)称取15kg褐腐酸，45kg风化褐煤，30kg食用菌棒粉，10kg发酵醋渣，先分别混合褐腐酸和风化褐煤，混合食用菌棒粉和发酵醋渣，再将分别混合的两组物料混合制成有机制剂，以塑料袋密封待用；
(3)称取80kg过100目的沸石粉，20kg膨润土混合制成矿物制剂；
(4)称取32kg硫酸亚铁、25kg硅酸钾粉、35kg钾长石粉粉，5kg硫酸锰和3kg硫酸铝混匀，制成添加剂；
(5)称取75kg硫酸锌，20kg硼砂，5kg钼酸铵混合制成营养剂；
(6)称取45kg黄腐酸钙，55kg聚乙烯醇混合成减蒸剂；
(7)将30kg含钙无机制剂、15kg有机制剂、33kg矿物制剂、10kg添加剂、7kg营养剂和5kg减蒸制剂，混匀密封包装。
实施例7
一种盐碱地设施蔬菜咸水灌溉的土壤调理剂，用下述方法制成：
(1)称取70kg过100目筛的脱硫石膏，15kg粉状过磷酸钙，15kg硝酸钙，在干燥条件下混合均匀制成含钙无机制剂；
(2)称取15kg褐腐酸，15kg风化褐煤，15kg食用菌棒粉，55kg发酵醋渣，先分别混合褐腐酸和风化褐煤，混合食用菌棒粉和发酵醋渣，再将分别混合的两组物料混合制成有机制剂，以塑料袋密封待用；
(3)称取80kg过100目的沸石粉，20kg膨润土混合制成矿物制剂；
(4)称取25kg硫酸亚铁、25kg硅酸钾粉、42kg钾长石粉粉，5kg硫酸锰和3kg硫酸铝混匀，制成添加剂；
(5)称取75kg硫酸锌，20kg硼砂，5kg钼酸铵混合制成营养剂；
(6)称取40kg黄腐酸钾，60kg聚乙烯醇混合成减蒸剂；
(7)将30kg含钙无机制剂、28kg有机制剂、20kg矿物制剂、10kg添加剂、7kg营养剂和5kg减蒸制剂，混匀密封包装。
实施例8
一种盐碱地设施蔬菜咸水灌溉的土壤调理剂，用下述方法制成：
(1)称取40kg过100目筛的脱硫石膏，30kg粉状过磷酸钙，30kg硝酸钙，在干燥条件下混合均匀制成含钙无机制剂；
(2)称取20kg褐腐酸，20kg风化褐煤，45kg食用菌棒粉，15kg发酵醋渣，先分别混合褐腐酸和风化褐煤，混合食用菌棒粉和发酵醋渣，再将分别混合的两组物料混合制成有机制剂，以塑料袋密封待用；
(3)称取80kg过100目的沸石粉，20kg膨润土混合制成矿物制剂；
(4)称取25kg硫酸亚铁、25kg硅酸钾粉、35kg钾长石粉粉，10kg硫酸锰和5kg硫酸铝混匀，制成添加剂；
(5)称取75kg硫酸锌，20kg硼砂，5kg钼酸铵混合制成营养剂；
(6)称取40kg黄腐酸钙，60kg聚丙烯酰胺混合制成减蒸剂；
(7)将30kg含钙无机制剂、15kg有机制剂、20kg矿物制剂、10kg添加剂、20kg营养剂和5kg减蒸制剂，混匀密封包装。
实施例9
土壤含盐量0.2％～0.4％，灌溉水矿化度2.0g/L～3.5g/L。采用实施例2的一种盐碱地设施蔬菜咸水灌溉的土壤调理剂，施用量750kg/hm2。1月中旬～2月初春茬蔬菜定植前(以天津为例)，表面均匀撒施，耕翻充分混入0～30cm表层土壤。两年施用一次，土壤含盐量能够降低10％左右。
实施例10
土壤含盐量0.4％～0.6％，灌溉水矿化度5.0g/L～6.5g/L。采用实施例3的一种盐碱地设施蔬菜咸水灌溉的土壤调理剂，施用量3000kg/hm2。1月中旬～2月初春茬蔬菜定植前(以天津为例)，表面均匀撒施，耕翻充分混入0～30cm表层土壤。每年施用一次，土壤含盐量能够降低22％左右。
实施例11
土壤含盐量0.4％～0.6％，灌溉水矿化度2.0g/L～3.5g/L。采用实施例4的一种盐碱地设施蔬菜咸水灌溉的土壤调理剂，施用量1500kg/hm2。1月中旬～2月初春茬蔬菜定植前(以天津为例)，表面均匀撒施，耕翻充分混入0～30cm表层土壤。两年施用一次，土壤含盐量能够降低26％左右。
实施例12
土壤含盐量0.2％～0.4％，灌溉水矿化度3.5g/L～5.0g/L。采用实施例5的一种盐碱地设施蔬菜咸水灌溉的土壤调理剂，施用量1500kg/hm2。1月中旬～2月初春茬蔬菜定植前(以天津为例)，表面均匀撒施，耕翻充分混入0～30cm表层土壤。两年施用一次，土壤含盐量能够降低15％左右。
实施例6-8的使用方法同实施例12。
实施例13
按照本发明的一种盐碱地设施蔬菜咸水灌溉的土壤调理剂和施用方法(见实施例9、10、11、12)在中国天津市滨海新区进行重壤质潮土设施西红柿咸水灌溉土壤调理试验，咸水灌溉采用咸、淡灌溉次数比1:2的轮灌方式，咸水的矿化度为4.32g/L。
西红柿拉秧后采集土壤样品，进行化验。数据如表1，表中“对照”为咸水灌溉而不施用土壤调理剂。
从表1可以看出，施用本发明土壤调理剂的土壤含盐量较对照降低7.14％～17.86％，钠离子降低18.60％～34.88％，氯离子降低17.65％～37.25％，碳酸氢根离子降低6.06％～18.18％，降盐效果明显。另外，土壤阳离子代换量也有所增加，有利于土壤保肥。
表1，施用土壤调理剂后表层(0～30cm)土壤盐和盐离子组成的影响效果
西红柿盛果期采第2穗果，进行化验，结果如表2。从表2可以看出，施用本发明土壤调理剂的西红柿维生素C含量较对照提高16.68％～26.64％，可溶性总糖提高6.51％～9.64％，可滴定酸度降低2.91％～10.82％，硝酸盐含量降低9.76％～20.34％。产量提高6.10％～8.51％，1公顷增产7865.9kg～10980.5kg。施用本发明的土壤调理剂改善西红柿品质的效果明显。
表2，施用土壤调理剂后对咸水灌溉西红柿产量和品质指标的影响效果
实施例14
按照本发明的一种盐碱地设施蔬菜咸水灌溉的土壤调理剂和施用方法(见实施例12)在中国天津市滨海新区进行重壤质潮土设施黄瓜咸水灌溉土壤调理试验，咸水灌溉采用咸、淡灌溉次数比1:4的轮灌方式，咸水的矿化度为3.27g/L。
黄瓜拉秧后采集土壤样品，进行化验。数据如表3，表中“对照”为咸水灌溉不施用土壤调理剂。
表3，施用土壤调理剂后表层(0-30厘米)土壤盐和盐离子组成的影响效果
从表3可以看出，施用本发明的土壤调理剂土壤含盐量较对照降低9.83％～24.57％，钠离子降低20.26％～26.82％，氯离子降低10.48％～18.10％，碳酸氢根离子降低24.88％～27.78％，施用本发明的土壤调理剂有明显降低中度盐渍化土的表层土壤盐累积的效果。
黄瓜盛瓜期采黄瓜样，进行化验，结果如表4。从表4可以看出，施用本发明土壤调理剂的黄瓜维生素C含量较对照提高20.76％～21.77％，粗蛋白提高3.25％～9.75％，硝酸盐含量降低7.24％～9.96％。产量提高5.70％～7.22％，1公顷增产2033.9kg～2572.9kg。施用本发明的土壤调理剂有改善黄瓜品质、提高黄瓜产量的效果。
表4，施用土壤调理剂后对咸水灌溉黄瓜产量和品质指标的影响效果
实施例15
按照本发明的一种盐碱地设施蔬菜咸水灌溉的土壤调理剂和施用方法(见实施例9、10、11、12)在中国天津市滨海新区重壤质潮土设施西红柿咸水灌溉土壤调理试验，咸水灌溉采用咸、淡灌溉次数比1:3的轮灌方式，咸水的矿化度为5.32g/L。
西红柿拉秧后采集土壤样品，进行化验。数据如表5，表中“对照”为咸水灌溉不施用土壤调理剂。
表5，施用土壤调理剂后表层(0-30厘米)土壤盐和盐离子组成的影响效果
从表5可以看出，施用本发明的土壤调理剂土壤含盐量较对照降低10.95％～33.68％，钠离子降低9.81％～34.47％，氯离子降低13.94％～49.45％，碳酸氢根离子降低9.54％～14.99％，施用本发明的土壤调理剂有明显降低重度盐渍化土的表层土壤盐累积的效果。
表6为施用本发明实施例2、3、4、5、6、7、8土壤调理剂的土壤物理性状，施用土壤调理剂处理的0～5cm土壤容重降低6.25％～14.58％，5～20cm降低2.94％～18.82％。施用土壤调理剂的土壤渗透系数也有增加的效果，说明本发明的土壤调理剂有改善重度盐渍化土的土壤通透性的效果。
表6，施用土壤调理剂土壤理化性状差异
西红柿盛果期采第2穗果样，进行化验，结果如表7。从表7可以看出，施用本发明土壤调理剂的西红柿维生素C含量较对照提高7.31％～14.13％，可溶性总糖提高1.56％～5.47％，可滴定酸提高1.29％～2.91％，硝酸盐含量降低4.31％～10.98％。产量提高7.41％～12.56％，1公顷增产6382.6kg～10823.3kg。施用本发明的土壤调理剂提高西红柿产量的效果。
表7，施用土壤调理剂后对咸水灌溉西红柿产量和品质指标的影响效果
本发明的一种盐碱地设施蔬菜咸水灌溉的土壤调理剂能够促进土壤盐分，特别是钠离子(Na+)、氯离子(CI-)随灌溉水(微咸水、咸水)入渗或侧渗排出根层土壤或土体、吸附固定，减少盐分在土壤中的聚积，减少有害离子所占比例、游离态浓度；与原有的土壤矿物和化学成分逐渐形成土壤微粒，与粘重的滨海地区盐碱地土壤粘粒形成复合微团聚体，改善土壤物理结构和土壤肥力等，达到长期、安全利用丰富的地下咸水或微咸水资源的目的。