CN103508789A

CN103508789A - 一种具有疏松透气及保水保肥功能的养分载体材料

Info

Publication number: CN103508789A
Application number: CN201310402460.2A
Authority: CN
Inventors: 黄东风; 王利民; 李卫华
Original assignee: Institute of Soil and Fertilizer Fujian Academy of Agricultural Sciences
Current assignee: Institute of Soil and Fertilizer Fujian Academy of Agricultural Sciences
Priority date: 2013-09-07
Filing date: 2013-09-07
Publication date: 2014-01-15
Anticipated expiration: 2033-09-07
Also published as: CN103508789B

Abstract

本发明公开了一种具有疏松透气及保水保肥功能的养分载体材料，其配方是石英砂、珍珠岩、凹凸棒土的三元复合肥。本发明的施用方式是一种园艺树木全耕层新型供肥技术。本发明不仅能有效提高肥料利用率、减轻劳动强度、减少环境污染、增加劳动效益，还有望提高果品产量和品质，对促进农民增收、农业增效、农村发展及城市绿化有着重要的现实意义。

Description

一种具有疏松透气及保水保肥功能的养分载体材料

技术领域

本发明属于植物施肥技术领域，具体涉及一种具有疏松透气、保水保肥功能，并有利于养分在其内部快速均匀扩散的养分载体材料。

背景技术

施肥是园艺树木管理中的一项主要工作，施肥方法合理与否，直接影响着树体生长、果实产量与品质、以及经济社会效益。目前，树木施肥方法主要有撒施、沟施和穴施。撒施，虽然省力省时，但易使根系变浅，降低树木的抗逆能力，而且还会导致养分大量损失，不仅肥料利用率低，还会加剧水体富营养化及温室效应。沟施或穴施，虽然能比撒施明显提高肥料利用率，但施肥劳动强度大，劳动力成本高；土壤养分被固定多，高浓度养分易灼伤植物根系，出现烧苗现象；此外，挖沟（穴）时易切断树木的水平根系，且施肥范围较小，易使根系上浮于表土层。因此，目前果园普遍采用的施肥方法（如，撒施、沟施和穴施）均存在着较大的局限性。

我国南方山地丘陵区是我国热带、亚热带水果的主产区，水果是该区农民经济收入的主要支柱产业；由于该区高温多雨的气候特征导致其水土流失严重，该区园林绿化带土层较浅、质地坚硬、石砾较多，采用沟(穴)施肥方法难度大且对绿化草皮破坏很大，撒施肥料利用率很低、肥效差，常规施肥难或肥效不高是目前阻碍该区园林树木成活及其正常生长的一大难题。

发明内容

本发明的目的是为了提高园艺树木所施用肥料的利用率、减轻劳动强度、减少环境污染及增加劳动效益。

本发明的技术方案如下：

一种具有疏松透气及保水保肥功能的养分载体材料，其特征在于养分载体材料的配方为石英砂+珍珠岩+凹凸棒土，体积比为2：2：1。

进一步的，所述的养分载体材料的施用方法是一种园艺树木全耕层新型供肥技术，即在树木树冠滴水线地面向下钻取多个适宜直径和深度的施肥孔，施肥孔内以养分载体材料填充之，然后在施肥孔上端加个盖子；施肥时只需打开盖子，将肥料放入即可，在充足水分条件下，养分迅速扩散在孔内的专用填充物料中，并可持续地为树木不同土层的根系提供养分。

本发明的养分载体材料具有疏松透气、保水保肥功能，并有利于养分在其内部快速均匀扩散，为果树及绿化树多点式全耕层立体供肥新技术研究提供专用养分载体材料。

全耕层立体供肥新技术是本发明提出的一种园艺树木新型施肥方法。与传统施肥方法相比，此方法具有以下优点：（1）操作方便，省工省时。钻孔一次，可连续使用1-2年。（2）肥料利用率高，而且肥效持久。施肥孔中肥料淋失或挥发损失少，杂草也不易与园林树木争夺养分。（3）养分吸收快。尤其对缺素症状，很容易通过补施得到矫治。（4）有很强的保水保肥作用。由于施肥孔内填充有疏松透气和保水保肥特性的专用材料，能够有效地保持水分和养分，并持续地供给不同土层的根系吸收，多个施肥孔分布在树木树冠滴水线下的土层里，形成多点式全耕层立体供肥体系，能够有效地促进树木生长，增强树体的抗旱、抗寒和抗病能力。

本发明的养分载体材料与园艺树木全耕层新型供肥技术相配套，不仅能有效提高肥料利用率、减轻劳动强度、减少环境污染、增加劳动效益，还有望提高果品产量和品质，对促进农民增收、农业增效、农村发展及城市绿化有着重要的现实意义。

具体实施方式

养分载体材料配方筛选的试验设计

试验布置在福建省农业科学院土壤肥料研究所模拟温室内，以石英砂、珍珠岩、沸石粉、凹凸棒土及其不同体积比物料混合材料为填充物质，共设14个处理，即，处理1：石英砂、处理2：珍珠岩、处理3：沸石粉、处理4：凹凸棒土、处理5：石英砂+珍珠岩+凹凸棒土(体积比水平1)、处理6：石英砂+珍珠岩+凹凸棒土(体积比水平2)、处理7：石英砂+珍珠岩+凹凸棒土(体积比水平3)、处理8：石英砂+珍珠岩+凹凸棒土(体积比水平4)、处理9：石英砂+珍珠岩+凹凸棒土(体积比水平5)、处理10：石英砂+沸石粉+凹凸棒土(体积比水平1)、处理11：石英砂+沸石粉+凹凸棒土(体积比水平2)、处理12：石英砂+沸石粉+凹凸棒土(体积比水平3)、处理13：石英砂+沸石粉+凹凸棒土(体积比水平4)、处理14：石英砂+沸石粉+凹凸棒土(体积比水平5)；分别用S1~S14表示。

具体试验方法为：按上述试验处理不同体积比的石英沙、沸石粉、珍珠岩、凹凸棒土等物料充分混匀，分别装入内直径5 cm、长65cm的PVC管内，并充分压实，压实后填充材料柱体长60cm。PVC管底部用专用堵头塞紧，堵头内垫有一片钻有若干个针孔(直径0.5mm，以供柱体透气、漏水之用)的塑料膜(防止堵头盖打开时填充物料漏出)，盖好堵头盖，并将PVC管垂直固定于铁架上。每个PVC管施用100g三元复合肥。施用方法：将100g三元复合肥溶解于200ml去离子水中，配制成一定浓度的养分溶液，将养分溶液缓慢浇灌于PVC管中，然后用100ml去离子水洗涤盛营养液的器皿，洗涤液加入各自处理的柱体中。其后，每天用150ml去离子浇灌。试验期为14d。试验结束后，按20cm为一个层次，分别取出每个PVC管中的填充材料，充分混匀，作为供试样品，并测定样品的含水量、总氮、总磷、总钾。以每个圆柱体混合物料的3个不同层次（0~20cm，20~40cm，40~60cm）样品中的含水量、总氮、总磷和总钾含量的平均值作为该柱体混合物料的养分含量。

养分载体材料配方筛选的结果与分析

不同填充物料组合对水分及养分的保持效果试验结果（见表1）表明：1）从4种不同填充物质单独使用对水分和养分的保持效果来看，S2处理对水分及养分（全氮、全磷及全钾）的保持效果均达到最高，这是由于S2物料（珍珠岩）疏松、多孔，具有很好的保水保肥效果，但是由于该物料比重很小，篷松，不适宜在田间单独使用作为施肥孔的填充材料（如易被风吹走、不易填充等）；而S1处理对水分及养分（全氮、全磷及全钾）的保持效果均最差，这说明S1物料（石英沙）对水分及养分具有很好的运移、扩散作用；S3和S4二处理对水分及养分（全氮、全磷及全钾）的保持效果介于前二者之间。2）从石英沙、珍珠岩和凹凸棒土的不同水平配比物料组合（S5~S9）对水分和养分的保持效果来看，S9处理对水分、氮和磷的保持效果最好，而S8对钾肥的保持效果最好。3）从石英沙、沸石粉和凹凸棒土的不同水平配比物料组合（S10~S14）对水分和养分的保持效果来看，S13处理对水分的保持效果最好，S10和S11较好；S10对氮肥的保持效果最好，S14和S13较好；S13和S10对磷肥的保持效果较好；而S14对钾肥的保持效果最好。

从总体来看，S9对水分和养分（氮、磷及钾）的保持效果相对较好，可以作为果树及绿化树多点式全耕层立体供肥新技术研究的专用养分载体材料配方。

通过14种不同填充物料组合对水分及养分的保持效果试验，结果表明：S9[石英砂+珍珠岩+凹凸棒土(体积比水平5，即体积比为2：2：1)]的填充物料组合配方对水分和养分（氮、磷及钾）的保持效果相对较好，可以作为果树及绿化树多点式全耕层立体供肥新技术研究的专用养分载体材料配方。

为了充分公开本发明一种具有疏松透气及保水保肥功能的养分载体材料，以下结合实施例加以说明，但本发明不仅限于此。

实施例1：龙眼试验

（1）试验设计

试验布置在莆田市新度镇南榕塘村，供试土壤肥力中等。试验设11个处理，即：处理1：撒施(CK1)，处理2：沟施(CK2)，处理3：孔施(3个施肥孔，孔深20cm)，处理4：孔施(3个施肥孔，孔深40cm)，处理5：孔施(3个施肥孔，孔深60cm)，处理6：孔施(4个施肥孔，孔深20cm)，处理7：孔施(4个施肥孔，孔深40cm)，处理8：孔施(4个施肥孔，孔深60cm)，处理9：孔施(5个施肥孔，孔深20cm)，处理10：孔施(5个施肥孔，孔深40cm)，处理11：孔施(5个施肥孔，孔深60cm)；分别用T1~T11表示。每个处理3次重复，每个重复选择3株长势一致的龙眼树。供试龙眼品种为乌龙岭，1985年种植。

具体施肥方法为：撒施处理，将肥料均匀地撒在供试树木树冠滴水线内的表土上；沟施处理，采用在沿供试树木树冠滴水线的表土层上用锄头挖一条深20cm，宽15cm的环沟，将肥料均匀放入沟内后覆土；孔施处理，采用专用钻孔工具，在沿供试树木树冠滴水线的表土层上钻取一定数量和深度的施肥孔，施肥孔均匀分布于树冠滴水线所构成的圆圈上，施肥孔的直径8cm，在施肥孔内塞入一个竹节筒，以防止疏松的表土将施肥孔堵塞，以便下一次施肥用。填充施肥孔的具有疏松透气、保水保肥功能，并有利于养分在其内部快速均匀扩散的养分载体材料，其配方为石英砂+珍珠岩+凹凸棒土，按体积比2：2：1混合。按当地习惯施肥量(即每株施复合肥1.5 kg)，将肥料均匀放入施肥沟或施肥孔中。施肥时间和施肥次数及果树田间日常管理均按当地习惯进行。在龙眼成熟季节，测定每株试验果树的产量、单果重、果实的可食率及可溶性固形物。

（2）结果与分析

　　从几种不同施肥处理对龙眼单果重、产量、可溶性固形物含量和可食率的影响试验结果（表2和表3）可以看出：T1处理（肥料撒施）的龙眼单果重、产量、可溶性固形物含量和可食率均为最低，这是由于该种施肥方式容易导致肥料损失（如随降雨产生的地表径流流失、挥发损失等），从而影响了果树对肥料的有效利用，导致果树产量和果品品质的下降；而T2处理（肥料沟施）的龙眼单果重、产量、可溶性固形物含量和可食率均为适中，但是该种施肥方式需要投入的劳动力较大，特别在土层较浅、质地坚硬、石砾较多的果园内施用较困难；而采用多点式全耕层供肥新技术（T3~T11处理），龙眼的单果重、产量、可溶性固形物含量和可食率均达到较高的水平，尤其是T8处理的单果重、产量、可溶性固形物含量和可食率均达到最高，分别为13.8 g/个、14000 kg/hm²、24.3%和63.0%，可比T1处理分别提高46.1%、45.8%、15.2%和13.7%；可比T2（沟施）处理分别提高11.1%、8.7%、3.8%和1.4%。

（3）小结

　　通过11种不同施肥处理对龙眼单果重、产量、可溶性固形物含量和可食率的影响试验，结果表明：采用多点式全耕层供肥新技术（T3~T11处理），龙眼的单果重、产量、可溶性固形物含量和可食率均达到较高的水平，尤其是T8处理(即4个施肥孔、孔深60cm)的单果重、产量、可溶性固形物含量和可食率均达到最高。

（4）肥料及劳动力成本投入分析

对不同施肥处理下果园的肥料及劳动力成本投入进行分析，见表4。结果表明：1）T1处理（肥料撒施）的单位鲜果（龙眼）的肥料投入比例最高，为0.188；T2处理（肥料沟施）的单位鲜果（龙眼）的肥料投入比例适中，为0.140；采用多点式全耕层供肥新技术处理（T3~T11）的肥料投入比例变化范围为0.129~0.148，可比T1处理（肥料撒施）节省肥料21.3%~31.6%。2）从劳动力投入来看，T1处理的投入最低，为3000元/hm²；而T2处理的投入最高，为18000元/hm²；采用多点式全耕层供肥新技术处理（T3~T11）的劳动力投入在4500~6300元/hm²,可比T2处理（肥料沟施）节省劳动力成本投入65%~75%。

（5）产业化前景及经济社会效益分析

应用“园艺树木全耕层新型供肥技术”，能明显促进“三农”发展和城市绿化进程，故其产业化前景非常广阔。在果园（龙眼）推广应用该项技术120亩（包括示范30亩和辐射90亩），若按幼龄果树的年均施肥量（复合肥0.3 kg/株·次）和应用该技术节省肥料量10%计，则平均每亩（80株/亩）果园每年（施肥3次）可节省复合肥（4元/kg）7.2kg，节省投肥成本28.8元/年·亩；若以比“沟施”施肥方法降低劳动力成本65%计（沟施按1200元/亩·年计），则可节省劳动力成本780元/亩·年；若以比常规施肥方法（沟施）提高龙眼产量10%（沟施按1000 kg/亩·年计），水果单价4元/kg计，则每年可增产增收400元/亩·年。合计每年可节支增收1208.8元/亩。应用该技术，还能解决园林绿化带常规施肥难或肥效不高导致树苗成活率低及正常生长受阻的难题；同时，节约劳动力成本、促进苗木快生、提高果实品质、减少环境污染，生态、经济和社会效益显著。

实施例2：桉树试验

（1）试验设计

试验布置在莆田市东海镇大埔村西卡里山上，供试土壤肥力中等。试验设11个处理，即：处理1：撒施(CK1)，处理2：沟施(CK2)，处理3：孔施(3个施肥孔，孔深20cm)，处理4：孔施(3个施肥孔，孔深30cm)，处理5：孔施(3个施肥孔，孔深40cm)，处理6：孔施(4个施肥孔，孔深20cm)，处理7：孔施(4个施肥孔，孔深30cm)，处理8：孔施(4个施肥孔，孔深40cm)，处理9：孔施(5个施肥孔，孔深20cm)，处理10：孔施(5个施肥孔，孔深30cm)，处理11：孔施(5个施肥孔，孔深40cm)；分别用D1~D11表示。每个处理3次重复，每个重复选择3株长势一致的桉树。供试桉树品种为巨尾桉，2008年4月种植。

具体施肥方法为：撒施处理，将肥料均匀地撒在供试树木树冠滴水线内的表土上；沟施处理，采用在沿供试树木树冠滴水线的表土层上用锄头挖一条深20cm，宽15cm的环沟，将肥料均匀放入沟内后覆土；孔施处理，采用专用钻孔工具，在沿供试树木树冠滴水线的表土层上钻取一定数量和深度的施肥孔，施肥孔均匀分布于树冠滴水线所构成的圆圈上，施肥孔的直径8cm，在施肥孔内塞入一个竹节筒，以防止疏松的表土将施肥孔堵塞，以便下一次施肥用。填充施肥孔的具有疏松透气、保水保肥功能，并有利于养分在其内部快速均匀扩散的养分载体材料，其配方为石英砂+珍珠岩+凹凸棒土，按体积比2：2：1混合。按当地习惯施肥量(即每株施复合肥1.5 kg)，将肥料均匀放入施肥沟或施肥孔中。施肥时间和施肥次数及树木田间日常管理均按当地习惯进行。在施肥1年后的秋季，测定每株试验树木的树高和胸径。

（2）结果与分析

　　从几种不同施肥处理对桉树株高和胸径的影响试验结果（表5）可以看出：D1处理（肥料撒施）的桉树株高和胸径均为最低，这是由于该种施肥方式容易导致肥料损失（如随降雨产生的地表径流流失、挥发损失等），从而影响了桉对肥料的有效利用，导致果树产量和果品品质的下降；而D2处理（肥料沟施）的桉树株高和胸径均为适中，但是该种施肥方式需要投入的劳动力较大，特别在土层较浅、质地坚硬、石砾较多的山地上施用较为困难；而采用多点式全耕层供肥新技术（D3~D11处理），桉树株高和胸径均达到较高的水平，尤其是D4处理的桉树株高和胸径均达到最大，分别为44.0 m/株和14.4cm，可比D1处理分别增加5.5m和2.4cm，提高率分别为14.3%和20.0%；可比D2处理分别增加3.9m和0.9cm，提高率分别为9.7%和6.7%。

（3）小结

　　通过11种不同施肥处理对桉树株高和胸径的影响试验，结果表明：采用多点式全耕层供肥新技术（D3~D11处理），桉树株高和胸径均达到较高的水平，尤其是D4处理(3个施肥孔，孔深30cm)的桉树株高和胸径均达到最大。

Claims

1.一种具有疏松透气及保水保肥功能的养分载体材料，其特征在于养分载体材料的配方为石英砂+珍珠岩+凹凸棒土，体积比为2：2：1。

2.根据权利要求1所述的一种具有疏松透气及保水保肥功能的养分载体材料，其特征在于养分载体材料的施用方法是一种园艺树木全耕层新型供肥技术，即在树木树冠滴水线地面向下钻取多个适宜直径和深度的施肥孔，施肥孔内以养分载体材料填充之，然后在施肥孔上端加个盖子；施肥时只需打开盖子，将肥料放入即可，在充足水分条件下，养分迅速扩散在孔内的专用填充物料中，并可持续地为树木不同土层的根系提供养分。