CN102754539B - 一种种植大枣的土壤的改良方法 - Google Patents
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Abstract
本发明请求保护一种种植大枣的土壤改良方法，属于土壤改良领域。为了促进枣树的生长发育并提高大枣的座果率和口感品质，本发明提供一种种植大枣的土壤改良方法。该土壤改良方法包括深翻土壤、土壤曝晒、土壤改良和灌溉覆盖四个步骤，该土壤改良方法利用了土壤微生物对土壤的改造作用并综合考虑了枣树生长发育各因素，其可以显著改善种植大枣的土壤的结构组成，并且能够提高大枣的座果率和口感品质，十分值得果树种植产业的推广。
Description
技术领域
本发明属于土壤改良领域，涉及一种种植大枣的土壤的改良的方法。
背景技术
大枣又名红枣、干枣、枣子，起源于中国，在中国已有八千多年的种植历史，自古以来就被列为“五果”（桃、李、梅、杏、枣）之一。大枣富含蛋白质、脂肪、糖类、胡萝卜素、B族维生素、维生素C、维生素P以及钙、磷、铁和环磷酸腺苷等营养成分，其中维生素C的含量在果品中名列前茅，有维生素王之美称。大枣作为中药应用已有2000多年的历史，主要用于中气不足、脾胃虚弱、体倦乏力、食少便溏、血虚萎黄、妇女脏躁等证的治疗。近年来药理研究发现，大枣中含有多种生物活性物质，如大枣多糖、黄酮类、皂苷类、三萜类、生物碱类、环磷酸腺苷（cAMP）、环磷酸乌苷（cGMP）等，对人体有多种保健治病功效.大枣具有补虚益气、养血安神、健脾和胃等作用，是脾胃虚弱、气血不足、倦怠无力、失眠多梦等患者良好的保健营养品。因此，枣一直被认为是一种很有价值的天然补品，其开发利用也受到国内外的重视。
我国现代果树产业发展的方针是“上山下滩”，这就决定了绝大多数枣树栽植在山区、丘陵、沙滩及盐碱地上。这些地方一般土质比较瘠薄，结构不良，有机质含量低，不利于鲜枣树的生长发育。特别是我国南方热带或亚热带地区，高温多湿，红黄壤枣园较为普遍。红黄壤鲜枣园土壤有机质含量少、土粒细，结构不良，且多呈酸性，铁铝相对积聚，有效磷较少。雨后泥土呈糊状，干旱时土块变得特别坚硬，不利于鲜枣的生长发育。
土壤，是枣树的重要生态环境条件之一，也是建设高标准枣园，保证枣园优质、高产多次挂果的物质基础。宋锋惠等在《新疆不同种植区赞皇大枣品质的差异分析》中证明了气候和土壤营养物质等诸多因子共同影响着枣果品质。因此，肥土化是实现生产现代化枣园土壤管理的重要环节，它与枣树的生长发育与大枣的口感品质密切相关。为充分开发和利用土壤资源，建立优质枣园，创造枣树生长的良好生态环境，延长枣树经济寿命，提高经济效益必须进行土壤改良。
CN102531803A公开了一种用于抑制新疆红枣裂果的土壤改良剂及其制备和使用方法，其可以作为基肥或追肥随水冲施或者滴灌使用，一定程度上可以改善红枣的裂果现象。但由于其改良方法简单单一，且未充分考虑枣树的生长发育需求，其并不能有效地改善枣树的生长发育情况和枣的口感品质。
本发明从枣树的生长发育需求出发综合考虑各生长条件的前提下，旨在提供一种新的种植大枣的土壤的改良方法，以便实现土壤中的水、肥、气、热相互协调，保障枣树正常地生长发育。
发明内容
为了促进枣树的生长发育并提高大枣的座果率和口感品质，本发明提供一种种植大枣的土壤改良方法。该土壤改良方法从枣树的生长发育需求出发综合考虑了枣树生长发育各因素，其可以显著改善种植大枣的土壤的结构组成，提高大枣的座果率和口感品质。本发明还具有工艺简单、适应范围广的特点，因此十分值得果树种植产业的推广。
为了使本领域技术人员更好的理解本发明，发明人特将本发明所涉及的术语定义或阐述如下，本申请中所涉及此类术语的解释均应参照以下定义。
1、客土
客土是指非当地原生的、由别处移来用于置换原生土的外地土壤，通常是指质地好的壤土（沙壤土）或人工土壤。制作满足这些条件的客土，仅依靠自然土壤是不够的，还需人工添加其他物质。在自然土壤中所应添加的其他物质为：1）纤维材料，即可增加客土的有机质含量，又可防止土壤粒子散落；2）各类肥料（无机肥和有机肥），提供植物生长所需营养元素；3）土壤改良剂（如保水剂、粘合剂和土壤稳定剂），提高客土保水性，增强团粒结构和稳定性。
2、固氮菌群
固氮菌群的细菌菌体一般为杆状，卵圆或球形,无内生芽孢；革兰氏染色阴性（有时阴、阳性两可）；严格好氧性，有机营养型细菌，能利用简单糖类为碳源和能源，有的能利用淀粉，但不能利用纤维素。固氮菌群可以将大气中的分子态氮气转化为农作物能利用的氨，进而为其提供合成蛋白质所必需的氮素营养的肥料。这类微生物自生或者与植物共生，其将大气中的分子态氮气转化为农作物可吸收的氨的过程，称为生物固氮。固氮菌群中的常见代表菌种如根瘤菌、圆褐固氮菌。
3、泥炭土
泥炭土（peat soil）是指在某些河湖沉积低平原及山间谷地中，由于长期积水，水生植被茂密，在缺氧情况下，大量分解不充分的植物残体积累并形成泥炭层的土壤。泥炭地可分为水藓泥炭地和沼泽泥炭地，这两类泥炭地的主要区别在于泥炭地形成的条件不同。泥炭质土有机质含量Wu一般为10份<Wu≤60份，颜色呈深灰或黑色，有腥臭味，能看到未完全分解的植物结构，浸水体胀，易崩解，有植物残渣浮于水中，干缩现象明显。
本发明提供一种种植大枣的土壤改良方法，其包括深翻土壤、土壤曝晒、土壤改良和灌溉覆盖四个步骤，其具体步骤如下所述：
1) 深翻土壤：使用深翻机将土壤深翻，土壤深翻深度为30-40cm。土壤深翻的目的是在于将土壤深层微生物翻出，以改进土壤的微生态环境。为了使土壤深翻取得较好的改良效果，优选在11月-12月进行。
2) 土壤曝晒：将深翻后土壤进行日光曝晒5-6个月。
3) 土壤改良：将本发明上述土壤改良组合物与经日光曝晒的土壤混合，使用深翻机或者土壤混匀机使两种土壤混合均匀即可得到改良土壤。其中土壤改良组合物与经日光曝晒的土壤混合重量配比为1：5-20，优选为1：10。使用酸碱调节剂调整改良土壤的pH在5.5-7.5之间，酸碱调节剂可以为常用的酸碱调节剂。
4) 灌溉覆盖：灌溉改良土壤后用有机质材料覆盖。有机质材料优选为干草或塑料薄膜，其作用是既能够保证土壤与外界空气相通，又能确保土壤大部分不裸露于空气中，减少水分和肥料的散失。
上述所述种植大枣的土壤的改良方法中，所述的土壤改良组合物中由有机物、微量元素和土壤微生物组成。其中所述有机物优选为泥炭土和牛粪中的一种或多种；所述微量元素为硼盐、锌盐、铁盐、钼盐、锰盐、铜盐中一种或多种；所述土壤微生物由固氮菌群、有机体分解菌群和促进岩石分解的酸性土壤菌群组成，其中固氮菌群可以固定土壤中氮元素给植物提供营养，有机体分解菌群可以参与诸如树叶、动物尸体在内有机体的分解过程，酸性土壤菌群可以促进岩石的分解使岩石中大量的微量元素溶出，这些微量元素可以被植物吸收，从而改善主土的土壤性质和植物生长状况。这三大类微生物相互协作，对增强土壤肥力，促进周边土壤的土壤化过程起到明显的协同作用。
上述所述的土壤改良方法中，所述土壤改良组合物中的土壤微生物为经过富集培养的微生物群，上述土壤微生物富集培养后，培养液经浓缩离心后即得菌体，菌体经自然风干即可得干燥的菌体，本发明中土壤改良组合物中菌群重量为菌体干重。上述土壤改良组合物中固氮菌群的富集培养基可以为：Ashby无氮培养基(富集自生固氮菌用)甘露醇1％，KH2PO4 0.02％，MgSO4·7H2O 0.02％，NaCl 0.02％，CaSO4·2H2O 0.01％，CaCO3 0.5％。
有些土壤中真菌与植物共生的菌根菌，它们对植树造林起着重要作用。土壤真菌也参与动、植物残体的分解，成为土壤中氮、碳循环不可缺少的动力，特别是在植物有机体分解的早期阶段，真菌比细菌和放线菌更为活跃。为了使土壤改良处方中真菌大量繁殖，对土壤中真菌进行富集培养，其培养基成分可以根据所分离菌种选用合适的真菌富集培养基。因此上述土壤改良组合物中有机体分解菌群的富集培养基优选为Martin培养基：葡萄糖1％，蛋白胨0.5％，KH2PO4 0.1％，MgSO4·7H2O 0.05％，琼脂2％，孟加拉红1/3万，链霉素30μg/ml，金霉素2μg/ml。
本发明所述土壤改良方法中的酸性土壤菌可以将岩石分解，给植物生长提供大量微量元素，其可以使植物生长到岩石中并与岩石成为一体起到重要的作用。本发明所述的酸性土壤菌主要为放线菌，所述酸性土壤菌群的富集培养基为高氏培养基，其组分为：可溶性淀粉 2g，KNO3 0.1g，K2HPO4 0.05g，MgSO4 7H2O 0.05g，NaCl 0.05g，FeSO4 7H2O 0.001g （母液），琼脂2g，自来水100mL，pH7.2～7.4。
本发明人在此申明，上述土壤菌群富集培养基并非富集培养这些菌群的唯一培养基，本领域技术人员可在本发明所列举培养基基础上或者现有技术所列举培养基的基础上合理确定出其他培养基，只要其富集菌群与本发明相同，均属于本发明所述土壤菌群的范围。上述土壤菌群的富集培养基的配制方法对本领域技术人员来说是公知常识。
为了获得较佳的土壤改良效果，本发明人在经过深入的组分配比研究和土壤改良效果测验后，发现当上述土壤组合物中组分如下配比时，其对土壤的改良效果最好：有机物50-75份，酸性土壤菌群 2-10份 、有机体分解菌群 5份-25份、固氮菌群 7份-25份和微量元素 4-5份，其中所述的微量元素为硼盐、锌盐、铁盐、钼盐、锰盐、铜盐中的至少两种。
上述种植大枣的土壤改良方法中，混合后土壤的pH的测定方法采用国际标准化组织于2005年2月15日发布的《ISO 10390：2005土壤质量pH的测定》中所述的方法测定，现简单陈述如下：1）前处理。取少量土壤样品颗粒自然风干或将土壤样品进行不高于40 ℃的干燥处理后，土壤过筛处理，筛网眼尺寸为2 mm。2）悬浊液的准备用样品匙取一小部分有代表性的实验室样品（样品应不少于5 mL）。将取好的样品放入样品瓶中，并加入5倍于样品体积的水（25℃时电导率不大于0.2 mS/m，pH大于5.6）或者氯化钾或者氯化钙溶液。持续摇动悬浊液(60±10)min，使用机械振荡器或者混合器，然后静置1 h以上，但不能超过3 h。在振荡后的静置期间，应该避免空气进入样品瓶。3）pH的测量在(20±2)℃ 条件下，搅拌开始时在悬浊液中立即测量pH，搅拌速度选择应该使土壤颗粒能够相对均匀分布在悬浊液中，但不能夹带空气。当pH值达到稳定时即可读取，记录值精确到小数点后的两位。
本发明所述的种植大枣的土壤的改良方法，其与现有技术相比具有如下技术优势：
1) 本发明所述的土壤改良方法采用了含有微生物菌群土壤改良组合物，其可以使主土土壤化，主土的土壤成分和结构发生较大变化，从而使大枣枣树的成活率显著上升，枣树的成长发育状况也明显改善。
2) 本发明所述的土壤改良方法综合考虑了水、肥、气、热等大枣生长发育条件，最大程度上发挥了各因素的协调作用，有利地促进了枣树的生长发育，并提高了大枣的座果率。
3) 本发明所述的土壤改良方法中，由于本发明土壤改良组合物可以再生土壤增加了土壤中有机质的含量，同时又通过土壤的合理处理有效减少了土壤中有害菌群或病毒的蔓延，因此采用本发明所述土壤改良方法，可以显著改善大枣的口感和外观性状。
具体实施方式
为了便于本领域技术人员理解，以下通过具体实施例进一步说明本发明的内容，但本发明不仅仅限于以下实施例。本领域技术人员可以借鉴本文内容，适当改进或调整本发明的内容即可实现。特别需要指出的是，所有类似的替换和改动，对于本领域技术人员来说，是显而易见的，它们都被视为包括在本发明范围内。
实施例 1 本发明所述土壤改良方法
土壤改良组合物组成：钼盐2份、铁盐3份、有机物（牛粪）55份，酸性土壤菌群5份，有机体分解菌群9份，固氮菌群11份。
土壤改良组合物制备工艺：使用土壤粉碎机将处方中各土壤菌群和有机物加工成细小颗粒，粒径不大于1cm，称取处方量的有机物颗粒置于预混机中，向预混机中加入处方量酸性土壤菌群粉末、有机体分解菌群粉末和固氮菌群粉末混匀30min，加入处方量微量元素即可得到本发明所述土壤改良组合物。
土壤改良方法：1）使用深翻机于第一年11月份将枣园土壤深翻35cm。2）将深翻后的枣园土壤阳光曝晒5个月。3）将本实施例中所述土壤改良组合物与枣园土壤混合即可得到改良土壤，二者混合比例为1：10，混合方法为将土壤改良组合物均匀洒至枣园土壤表面后用深翻机深翻并混匀。4）用河水漫灌混合后的改良土壤，并用透气后良好的干草覆盖土壤表面25天。25天后即可用于大枣枣树的种植。
实施例2 本发明所述土壤改良方法
土壤改良组合物组成：铜盐1份、锰盐3份、有机物（泥炭土）75份，酸性土壤菌群2份，有机体分解菌群15份，固氮菌群7份。
土壤改良组合物制备工艺：同实施例1中土壤改良组合物制备工艺。
土壤改良方法：1）使用深翻机于第一年11月份将枣园土壤深翻35cm。2）将深翻后的枣园土壤阳光曝晒6个月。3）将本实施例中所述土壤改良组合物与枣园土壤混合即可得到改良土壤，二者混合比例为1：10，混合方法为将土壤改良组合物均匀洒至枣园土壤表面后用深翻机深翻并混匀。4）用河水漫灌混合后的改良土壤，并用透气后良好的干草覆盖土壤表面30天。25天后即可用于大枣枣树的种植。
实施例3本发明所述土壤改良方法
组成：铁盐3份、锌盐1份、有机物（泥炭土）60份，酸性土壤菌群10份，有机体分解菌群8份，固氮菌群10份。
制备工艺：同实施例1中土壤改良组合物制备工艺。
土壤改良方法：1）使用深翻机于第一年11月份将枣园土壤深翻35cm。2）将深翻后的枣园土壤阳光曝晒5个月。3）将本发明实施例1中所述土壤改良组合物与枣园土壤混合即可得到改良土壤，二者混合比例为1：15，混合方法为将土壤改良组合物均匀洒至枣园土壤表面后用深翻机深翻并混匀。4）用河水漫灌混合后的改良土壤，并用透气后良好的干草覆盖土壤表面25天。25天后即可用于大枣枣树的种植。
实施例4 –实施例9 本发明所述土壤改良方法及土壤改良组合物
实施例4 –实施例9 本发明所述土壤改良方法中的土壤改良组合物组成如表1所示，其制备方法同实施例1中土壤改良组合物制备工艺。土壤改良方法同本发明实施例2所述土壤改良方法。
表1 本发明实施例4-实施例9土壤改良组合物的组分构成
试验例1 本发明所述的土壤改良方法对大枣种植土壤肥力的影响
采用主成分分析法评价不同时间段内的土壤肥力，是本试验例的分析方法。其中，主成分分析，又称主分量分析，是指将原始的多个变量通过线性组合提炼出较少几个彼此独立的新变量的一种多元统计分析方法。主成分分析的目的是通过线性变换，将原来的多个指标组合成相互独立的少数几个能充分反映总体信息的指标，便于进一步分析。在主成分分析中可消除评价指标间的相互影响。各主成分按方差大小依次排列。在分析问题时，可以舍弃一部分主成分，只取前后方差较大的几个主成分来代表原变量，还可以减少指标选择的工作量，从而减少了计算的工作量。土壤肥力评价既是获取土地质量状况的重要手段，又是农业开发和土地利用规划中一项重要的基础性工作，可为土地合理利用提供科学依据。
1.1取样与分析
发明人于2009年9月南方某大型枣园取样测定枣园中土壤中各有机质含量。取样方法为网格布点法，每50 m取1个点，如遇到障碍物则就近取样。采取5点取样法取土，混合均匀，过筛处理等。土壤样品pH值的测定采用2.5：1.0水浸提电位法；有机质(OM)含量的测定采用K2Cr207容量法；有效氮(AN)含量的测定采用碱解扩散法；有效磷(AP)含量的测定采用Olsen法；有效钾(AK)含量的测定采用乙酸铵浸提火焰光度法；全氮(TN)含量的测定采用半微量凯氏定氮法；全磷(TP)含量的测定采用钼锑抗比色法；缓效钾(SK)含量的测定采用火焰光度法。
1.2数据处理
数据整理使用Excel 2007，数据计算使用SPSSl7.0。数据标准化应用Analyze---Descriptive Statistics----DescriptiVOS，相关系数矩阵、特征值和特征向量、主成分得分的计算应用Analyze_Data Reduction_Factor Analysis。
1.3 结果与分析
1.3.1 肥力指标分析结果
选取土壤TN、TP、0M、AP、AK、SK、pH值、CEC共8个肥力因子作为主成分分析的评价指标，各个处理全氮含量为0.65-1.24g/kg，全磷含量为0.12一0.34g/kg，有机质含量为6.00-41.80 g/kg，速效磷含量为0.10-68.90 mg/kg，速效钾含量为21.10-255.90 mg/kg，缓效钾含量15．40-l539.70 mg/kg，pH值范围为4.93-7.95，阳离子交换量含量为0.40-31.20 cmol/kg。具体测定值如下所示：
表2 试验例1中枣园土壤中有机质含量分析
以贡献率和累积贡献率为指标筛选主成分分析的因素根据主成分特征值>1的原则，提取了4个主成分。根据方差主成份提取分析可以得知，第1-4主成分对于总方差的贡献率之和达到85.7％，即前3个主成分能把土壤全部指标提供信息的85.7％反映出来。因此，利用主成分分析水稻土肥力质量是可靠的。
1.3.2 采用本发明所述土壤改良方法土壤肥力的变化
采用本发明所述改良方法进行土壤改良：本试验例所使用的土壤改良组合物的组成为实施例1中的土壤改良组合物（其中钼盐2份、铁盐3份、有机物（牛粪）55份，酸性土壤菌群5份，有机体分解菌群9份，固氮菌群11份），其中所使用的有机物为牛粪。该枣园土壤的改良方法为：1）使用深翻机于2009年11月将枣园土壤深翻35cm。2）将深翻后的枣园土壤阳光曝晒6个月。3）2010年5月将本发明实施例1中所述土壤改良组合物与枣园土壤混合即可得到改良土壤，二者混合比例为1：8，混合方法为将土壤改良组合物均匀洒至枣园土壤表面后用深翻机深翻并混匀。4）用淡水漫灌混合后的改良土壤，并用透气后良好的塑料薄膜覆盖土壤表面20天。20天后即可用于大枣枣树的种植。土壤改良完成后，定期随即取土测定土壤肥力，取样间隔时间一般为3个月以上。
根据以上所确定的主成分分析法测定土壤肥力的实验，分别取不同时间段内岩坡内土壤样品的上述4个指标。本试验例中的土壤取样时间为每隔5个月，取样方法为网格布点法，每500 m取1个点，如遇到障碍物则就近取样。采取5点取样法取土，混合均匀，过筛处理等。各次取样样本的指标取其平均值，以x±s的方式表示。各取样时间样本指标测定结果如表3所示：
表 3 试验例1中枣园土壤中有机质主要成分含量变化
由表3可以看出，采用本发明所述的土壤改良方法后0-25个月内，影响土壤肥力的四个主要指标均逐步改善，其中第25个月的土壤肥力各指标与施用本发明土壤改良方法前的土壤各指标具有显著性差异，提示本发明所述的土壤改良方法可以显著提高土壤的肥力，并使植物的生长与土质的改善能够相辅相成。
Claims (2)
1.一种种植大枣的土壤改良的方法，其特征在于其包括如下步骤：
深翻土壤：使用深翻机将土壤深翻，土壤深翻深度为30-40cm；
土壤曝晒：深翻后土壤进行日光曝晒5-6个月；
土壤改良：将土壤改良组合物与经日光曝晒的土壤混合，使用深翻机或者土壤混匀机混匀即可得到改良土壤；其中土壤改良组合物与经日光曝晒的土壤混合重量份数比为1：5-20；所述土壤改良组合物由有机物、酸性土壤菌群、有机体分解菌群、固氮菌群和微量元素组成；其中所述的土壤改良组合物由如下重量份的组分组成：有机物50-75份；酸性土壤菌群2-10份；有机体分解菌群5份-25份；固氮菌群7份-25份；微量元素4-5份；
灌溉覆盖：灌溉改良土壤，然后使用有机质材料覆盖土壤表层；
其中，所述有机物为泥炭土和牛粪中的一种或多种；所述的酸性土壤菌群的富集培养基为高氏培养基；所述的有机体分解菌群的富集培养基为Martin培养基；所述的固氮菌群的富集培养基为Ashby无氮培养基；所述的微量元素为硼盐、锌盐、铁盐、钼盐、锰盐、铜盐中的至少两种。
2.如权利要求1所述的一种种植大枣的土壤改良的方法，其特征在于所述混匀土壤的pH为5.5-7.5。
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