燃煤电厂副产物粉煤灰实现规模化利用和土壤盐碱化改良是我国北方地区亟待解决的难题。本项目集成粉煤灰中重金属深度脱除、粉煤灰定向改性、盐碱地结构重构与全养分活化等多个核心技术,将粉煤灰制备为优良的盐碱土改良材料,制备得到的新材料从微观结构、理化性状、有效元素组成等多方面对盐碱土壤进行综合改良,可有效阻断盐碱离子向土壤表面的迁移路径,使土壤表面盐碱离子浓度下降2/3,因而可大幅降低种植层土壤pH值和可溶性盐的浓度;同时,盐碱土壤的孔隙率可提高一倍,盐碱土壤的容重降低30%,土壤持水量提高10%,保肥能力突出,可较常规施肥减少20-40%。
本项目制备的粉煤灰基盐碱地改良新材料,已在宁夏石嘴山地区(44亩,2019年和2020年)、贺兰山军马场(800亩,2021年)进行了连续三年的大田试验,结果表明:该材料对土壤盐碱的控制和土壤性状均有显著的改善作用,对水稻、玉米等作物均表现出优异的适用性。试种青贮玉米后,经过两年改良,土壤pH可由10.5降低到8.3,玉米亩产达到5.3吨/亩,而未改良近乎绝收;试种水稻后,土壤pH经一年改良后即可由10.4降低到8.4,水稻亩产达到1439斤,较未改良亩产496斤,增产近2倍。
该项技术由中国科学院过程工程研究所联合北方民族大学研发团队共同完成。该项成果在央广网、北青网、中国科学报、科技日报、中国化工报、宁夏日报、宁夏电视台等多家权威媒体进行了报道。
改良与空白对比