CN103814799B - 一种改良土壤的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种土壤改良方法包括以下步骤：1）铺设滴灌系统；2）根据稀释浓度为800～3000的标准向滴管系统的施药罐中加水，然后将三氯异氰尿酸加入施药罐中搅拌均匀进行滴灌。本发明通过使用滴灌系统施药，既能够节约药剂用量，提高药剂的使用效率，减少药剂对环境的污染，又能够使药液均匀地施于土壤，能够彻底地杀灭土壤中的土传病原菌。

Description

一种改良土壤的方法

技术领域

本发明涉及改良土壤的方法，尤其涉及对土壤消毒和增肥的方法。

背景技术

随着绿色农业、生态农业的推广，农业生产安全已经成为人们密切关注点之一。由于我国植物种植集约化、专业化程度迅速提高,农业上连续种植同一种作物,造成土传病虫害的发生越来越严重,作物的产量和品质显著降低。土壤消毒是国外广泛使用的一种高效土壤病虫草害防治技术,已商业化应用超过半个世纪,农民从土壤消毒中获得了高的产量和品质。但是为了达到最好的消毒效果，通常会过量的使用化学药剂，造成了土壤中的药剂残留，留下安全隐患，更造成土壤盐渍化，反而又使得作物产量品质下降。

三氯异氰尿酸(分子式：C3N3O3Cl3；熔点：247-251℃)是一种极强的氧化剂和氯化剂，具有高效、广谱、较为安全的消毒作用，对细菌、病毒、真菌、芽孢等都有杀灭作用，对球虫卵囊也有一定杀灭作用，同时具有一定的杀虫作用。在农业方面可作为农作物种子消毒剂，农作物病害防治剂、农田土壤消毒剂和果类蔬菜保鲜剂，在养蚕业、畜牧业、水产养殖业、卫生防疫、饮用水、游泳池等方面均具有很好的应用效果和杀菌消毒作用。我国农业部农药登记证目前有36%三氯异氰尿酸、42%三氯异氰尿酸和85%三氯异氰尿酸。

三氯异氰尿酸（TCCA）杀菌原理：TCCA在水中水解后的产物是次氯酸分子，由于次氯酸分子不带电荷，其拆散穿透微生物细胞膜（带负电荷）的速度比带电荷的次氯酸分子要快得多，据实验测定，次氯酸分子的杀菌能力约为次氯酸根的100倍；TCCA具有极强的氧化作用会使细菌或病毒的蛋白质变形而死亡，这样，杀菌与氧化产生协同作用，因而也大大加强了其杀菌效果。

微生物肥料是由一种或数种有益微生物、经工业化培养发酵而成的生物性肥料。微生物肥料中特定的功能微生物通过自身的生命活动促进土壤中物质的转化、提高作物营养水平、促进和协助营养吸收、刺激调控作物的生长，防治有害微生物等，从而达到增加作物产量和提高作物品质的目的。根据微生物肥料对改善植物营养元素的不同，可以分为根瘤菌肥料、固氮菌肥料、磷细菌肥料、硅酸盐细菌肥料、复合菌肥料；从形态上分主要有液体肥料(用于拌种、叶面喷施、灌根)、固体颗粒肥料(用于基施或追施)。

微生物肥料的抗病机理，一是肥料中的有益微生物生长繁殖，在作物根际土壤微生态系统内形成优势种群，抑制其他有害微生物的生长繁殖，甚至对部分有害病原菌产生拮抗作用，减少了有害微生物的危害机会。二是有益微生物在生长繁殖过程中向作物根际土壤微生态系统内分泌各种代谢产物，这些代谢产物能够刺激作物生长，提高作物抵抗不良环境的能力。三是在植物受到病害、冻害、干旱、衰老等逆境时，施用微生物肥料的，其所含的菌种能诱导作物产生超氧化物歧化酶，消除因逆境而产生的自由基，从而提高作物的抗逆性，减轻病害。

近年来，大量使用化肥带来的环境污染、土壤板结、地力衰退、生态恶化等问题日益严重，破坏了环境，影响了土壤肥力，降低了农产品的品质。另外，化肥利用率的逐年降低，致使农业成本增加，生产效益降低。为了实现农业的可持续发展，达到高产、优质、高效、生态、安全的目的，世界各国都在积极寻求更好的解决方案。微生物肥料以其改良土壤、增加产量、提高品质且保护环境等特点而成为研究的热点。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种高效、环保的土壤改良方法。

为了解决上述技术问题，本发明采取如下技术方案：

一种改良土壤的方法，其特征在于包括以下步骤：

1）铺设滴灌系统；

2）根据稀释浓度为800～3000的标准向滴管系统的施药罐中加水，然后将三氯异氰尿酸加入施药罐中搅拌均匀进行滴灌。

本发明通过使用滴灌系统施药，既能够节约药剂用量，提高药剂的使用效率，减少药剂对环境的污染，又能够使药液均匀地施于土壤，能够彻底地杀灭土壤中的土传病原菌。

进一步的，本发明还提供了步骤3），即待步骤2）完成12～24小时后，按照稀释倍数为250～400的标准，继续向滴管系统的施药罐中加水，然后将微生物肥加入施药罐中搅拌均匀继续滴灌。

本发明在灭菌后又继续施用微生物肥，一灭一增，能够更好的提高土壤的改良效果，通过三氯异氰尿酸灭菌和微生物肥增肥后的土壤，在消除了土传病原菌后，改善了土壤环境，促进了有益细菌的生长，能够显著提高土壤肥效，对农作物的增收具有显著的意义。

本发明所述步骤1）、2)、3)每间隔7～10天重复一次，连续重复2～3次。重复施药施肥能够更加彻底地杀灭土传病原菌，使土壤的增肥过程呈现一个稳步地、螺旋式上升的过程。

进一步的，所述三氯异氰尿酸有效氯含量≥90%。本发明控制有效氯含量可以更好的保证三氯异氰尿酸的消毒效果。

更进一步的，所述微生物肥料为根瘤菌肥料、固氮菌肥料、磷细菌肥料、硅酸盐细菌肥料、复合菌肥料的一种或其组合。

本发明通过滴灌形式，将消毒剂和微生物肥以水滴的形式缓慢而均匀地滴入植物根部附近土壤，一方面减少每亩地平均药肥使用量，另一方面使药肥的作用更加均匀，达到最小剂量最大效果的目的。本发明既适用于大田又适用于山地，既可在白天施用又可在夜晚施用，明显增加了土壤消毒法适用地域、病原菌和时间。

本发明具有显著的灭菌防病、增加肥效的特色，通过消毒药剂定向杀灭土壤病原菌，随即施以有益微生物菌，一灭一增，绿色环保、无残留，对环境友好，容易推广使用；本发明应用广泛，可以应用于大棚作物、粮食及经济作物、果树或林业生产，相关作物包括了莴苣、芹菜、草莓、白菜、萝卜、大豆、菜豆、豇豆、番茄、甘薯、花卉、花生、黄瓜、西瓜、甜瓜、茄子、辣椒、烟草、香蕉、棉花和玉米。同时，还能够适用于所有的土传病害、减少了在土壤中过冬的初侵染病原，本发明适用的作物和病原菌种类如表1所示。

表1本发明适用的作物、病原菌种类

具体实施方式

下面通过具体实施例对本发明作进一步详细说明。这些试验仅仅是本发明的有限实施方式的列举，并不构成对本发明权利要求限制性的解释。

除特殊有特殊说明外，以下实施例中的滴灌系统、方法步骤及试剂均为本领域常用。

实施例1药剂不同稀释浓度对作物病害的防治效果

选择存在西瓜枯萎病、番茄青枯病、辣椒炭疽病、豇豆根腐病、烟草赤星病、茄子黄萎病土传病害种植田作为实验场地，在每个种植大棚或种植田选择五个实验区，分别标记为实验区1、实验区2、实验区3、实验区4、实验区5和实验区6，其中实验区6为对照实验区，实验区1、实验区2、实验区3、实验区4和实验区5的药剂稀释倍数分别为：600倍、800倍、1500倍、2000倍和3000倍，具体操作方法如下：

首先在每个实验区均铺设滴灌系统，施药时间均选在上午或下午，本实施例使用三氯异氰尿酸作为消毒剂，按照消毒药剂40～60克/亩的用量和600、800、1500、2000和3000的稀释倍数，分别计算水的用量，往灌溉系统的施药罐中加水，然后分别将三氯异氰尿酸投入水中并用木棒搅拌均匀，滴灌完毕后，继续向施药罐中加水，继续滴灌10～15分钟,以清洗管道与喷头。

待药剂滴灌完毕12小时后，再施以微生物肥，本实施例使用液态复合菌肥（济南土木启生物技术有限公司），液态复合菌肥按125毫升/亩的用量和250～400的稀释倍数，计算水的用量，往灌溉系统的施药罐中加水，然后将微生物肥投入水中并用木棒搅拌均匀，滴灌至完毕后继续加入清水，滴灌3～5分钟,清洗管道、喷头。

分别调查记录消毒药剂处理小区和对照小区前、后的病株数、死株数和明显枯萎植株数，计算出对该种病害的病原菌减退率。

病原菌减退率的统计方法如下：

在每个试验区内，用直径3cm的土钻采用多点混合取样法取0～30cm土层的土壤，装入新的无菌聚乙烯袋中，带回实验室分离检测。然后，称取未分离检测的土壤5g，用500mL纯净水稀释土样，纱布过滤，然后取1mL在PDA培养基上于25℃下培养，PDA培养基组成为：土豆200g，葡萄糖20g，琼脂17g，溶于1000mL水。观察病原菌生长情况，统计菌落数量，计算土壤中原始的菌落数量。

病原菌减退率(%)=100×(处理前菌量-处理后菌量)/处理前菌量

将稀释后的一定量的菌液通过浇注或涂布的方法，让其内的微生物单细胞一一分散在琼脂平板上，待培养后，每一活细胞就形成一个菌落，即可计算出每毫升菌液中含有多少单细胞。

菌量(cfu/g)=培养平板上的菌落数×土样的稀释倍数/(土样湿重量×(1-土样含水量))。

统计结果见表2，从表2可以看出，当稀释倍数为800～3000时，病原菌减退率的数值较高，对土传病害的防治效果较佳。

表2药剂不同稀释浓度对作物病害的防治效果

注：A为三氯异氰尿酸；B为清水

实施例2药剂用量对消毒药剂处理效果的影响

选择带有甘蓝黑腐病的种植田为实验区，将其划分为均匀的4个区，每个区的三氯异氰尿酸的药剂用量分别为40g/亩、50g/亩、60g/亩、0g/亩，稀释浓度均为3000倍。参照实施例1的施药方法，施药次数为2次，每次重复施药的间隔时间为7天。

当施药完毕后的第7天统计甘蓝黑腐病的菌量含量和病原菌减退率，结果见表3。

从表3可以看出，当药剂用量为50～60g/亩时，防治效果最好

表3三氯异氰尿酸对棉花黄萎病菌不同施药次数的消毒效果

通过对实施例2，与对照（清水）相比，滴灌施用本发明所述的消毒药剂后具有显著的杀菌效果，当三氯异氰尿酸用药量为50～60 g/亩之间时，有显著的杀菌效果，考虑种植生产成本，实际生产上应以50 g/亩为宜，基本达到了防治的要求。

实施例3施药次数对消毒药剂处理效果的影响

选择带有棉花黄萎病的种植田为实验区，将其划分为均匀的4个区，每个区的重复施药次数分别为1、2、3、4，三氯异氰尿酸的稀释浓度均为3000倍。参照实施例1的施药方法，每次重复施药的间隔时间为7天。

当重复次数最多的小区施药完毕后的第7天统计棉花黄萎病菌的菌量含量和病原菌减退率，结果见表4。

从表4可以看出，当施药重复次数为2～3次时，防治效果最好。

表4三氯异氰尿酸对棉花黄萎病菌不同施药次数的消毒效果

注：A为三氯异氰尿酸；B为清水

通过对实施例1和实施例3的观察可知，与对照（清水）相比，滴灌施用本发明所述的消毒药剂后具有显著的杀菌效果，当三氯异氰尿酸用药量与兑水比例为1：800～30000之间时，均有显著的杀菌效果，随着施药次数的增加，病原菌减退率增加，实际生产上应以2～3次为宜，基本达到了防治的要求。

实施例4肥效试验

采用滴灌肥效试验，将三氯异氰尿酸+液态复合菌肥、清水+液态复合菌肥滴灌施、清水分别滴灌施于农田系统，分别在施肥后的第0.5天、第1天、第3天、第5天、第7天和第10天检测地表下0～10cm每千克土壤中全氮、有机质，试验结果见表5，其中，全氮和有机质含量的测定采用养分测定仪测定。

表5肥效试验数据

注：表4中，A为三氯异氰尿酸，B为液态复合菌肥，C为清水

试验表明，施用土壤消毒药剂后施加微生物肥料，土壤中的全氮及有机质含量比单独施用微生物肥料有了明显提高，而且在施肥后第3天即可达到峰值，消除了病原菌后，有益微生物菌成为了优势种群，提高了土壤肥效。

实施例5微生物肥料不同稀释倍数肥效实验

参照实施例3的滴灌肥效试验方法，将三氯异氰尿酸+液态复合菌肥滴灌施于农田系统的4个处理小区，三氯异氰尿酸均为3000倍液，液态复合菌肥稀释倍数依次是250、300和400，第4处理小区为清水对照实验区，在施肥后的第3天检测地表下0～10cm每千克土壤中全氮、有机质，其中，全氮和有机质含量的测定采用养分测定仪测定。

统计结果见表6，从表6可以看出，施用土壤消毒药剂后施加微生物肥料，当液态复合菌肥稀释倍数为300～400时，土壤中的全氮及有机质含量较高。

表6液态复合菌肥不同稀释倍数肥效实验效果

实施例6三氯异氰尿酸+微生物肥料对农作物增产效果

参照实施例1的滴灌方法，本实施例所用土壤消毒液为三氯异氰尿酸，微生物肥料为液态复合菌肥，本实施例所选用的农作物为棉花和烟草。选取种有棉花和烟草的田地，划分为4个小区，每个小区为30m²，其中，第1小区施以三氯异氰尿酸和清水，第2小区施以液态复合菌肥和清水，第3小区施以三氯异氰尿酸和液态复合菌肥，第4小区施以清水，三氯异氰尿酸用量为50克/亩，稀释倍数为1500，液态复合菌肥用量为125毫升/亩和300的稀释倍数，按照实施例1的步骤进行滴灌，滴灌药肥时间为定植后第7天。待收获时，分别测量棉花和烟草的单株重、株高和产量并统计如下，见表5，其中产量增长率是相对于对比试验计算出的。

表7三氯异氰尿酸+微生物肥料对农作物增产的试验数据

注：表5中，A为三氯异氰尿酸，B为液态复合菌肥，C为清水

试验表明，滴灌施用三氯异氰尿酸+微生物肥料，农作物产量比单独施用土壤消毒剂或微生物肥料有了明显提高，棉花的产量增长率高达17.68%，烟草的产量增长率高达21.40%。

最后所应说明的是，以上试验仅用以说明本发明的技术方案而非限制。尽管参照实例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，都不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (1)

1. 一种改良土壤的方法，其特征在于包括以下步骤：

1）铺设滴灌系统；

2）根据稀释倍数为800～3000的标准向滴灌系统的施药罐中加水，然后将三氯异氰尿酸加入施药罐中搅拌均匀进行滴灌；

3）待步骤2）完成12～24小时后，按照稀释倍数为250～400的标准，继续向滴灌系统的施药罐中加水，然后将微生物肥加入施药罐中搅拌均匀继续滴灌；

所述步骤１）、2)、3)每间隔7～10天重复一次，连续重复2～3次;

所述三氯异氰尿酸有效氯含量≥90%;

所述微生物肥为液态复合菌肥。