CN104058897A

CN104058897A - 一种生土土壤熟化调理剂

Info

Publication number: CN104058897A
Application number: CN201410269197.9A
Authority: CN
Inventors: 郭天文; 柳燕兰; 郭贤仕; 张平良; 马明生; 刘晓伟
Original assignee: DRYLAND AGRICULTURE INSTITUTE GANSU ACADEMY OF AGRICULTURAL SCIENCES
Current assignee: DRYLAND AGRICULTURE INSTITUTE GANSU ACADEMY OF AGRICULTURAL SCIENCES
Priority date: 2014-06-17
Filing date: 2014-06-17
Publication date: 2014-09-24

Abstract

本发明提供一种生土土壤熟化调理剂，所述熟化调理剂是由以下质量百分含量的各组分组成的：黑矾15%-25%，腐殖酸20%-29%，保水剂6%，碳铵40%-50%，其他组分5%；所述其他组分为微肥、阳离子螯合剂和水。本发明可解决北方新修梯田、矿业以及不同形式建设后回填生土农田的土壤肥力低与理化性状不良等问题，具有土壤培肥、土壤理化性状调理与快速熟化作用，显著增强土壤肥力，降低土壤容重，提高土壤孔隙度，改善土壤团粒结构，增强土壤保水能力，提高北方碱性土壤阳离子交换量，提高肥料利用率，提高生土上农田作物产量20－40%。

Description

一种生土土壤熟化调理剂

技术领域

本发明属于肥料技术领域，具体涉及一种生土土壤熟化调理剂。

背景技术

黄土高原丘陵沟壑区旱作农田均处于水土流失严重的黄土区和土山区，耕地绝大部分为坡耕地，跑水、跑土、跑肥、生态环境脆弱是该区农田的主要特征，修建梯田是保持水土、提高土地生产力的一项战略措施。近年来各地为了防治农业生产中水土流失严重的问题，大力推进新修梯田建设工程，仅甘肃省每年新修梯田就达到150万亩左右，现在都是使用大型推土机进行机械修建梯田，由于切土部位的耕作熟化层土壤大部分移至填土部位而生土裸露，土壤养分含量极低且易板结，土壤水、肥、气、热环境不协调，导致作物生长发育状况差，产量低而不稳定。此外，中国的矿藏主要分布于北方地区，开矿后回填的也是生土，再加上近年来北方基础建设加速推进，道路建设以及其他形式建设后回填的生土农田也在不断增加，合理利用此类低产田，促进坡地水土流失治理、土地合理利用，是促进该区域农业可持续发展和良好生态环境的基础。

在这样的形势下，土壤改良剂的出现无疑为上述问题的解决提供了一个有效的途径，其可以促进土壤团粒的形成，改善土壤结构，固定土壤表层，保护土壤耕层，提高肥力，增加其保水、保土、保肥性能，提高粮食产量。

土壤改良剂、调理剂的研究始于19世纪末，这个时期主要是开展了利用天然有机质为原料，从中提取天然聚合物，如纤维素、半纤维素、木质素、多糖类、腐殖酸类物质作为土壤改良剂，但由于天然土壤改良剂易被土壤微生物分解，施用周期短，且用量大，施用后释放的大量阳离子对土壤有毒害作用，难以在农业生产上广泛推广应用，于是人工合成改良剂的研究逐渐开展起来。美国首先开发了商品名为Krilium的合成类高分子土壤改良剂，之后人们对大量的人工合成材料包括水解聚丙烯晴（HPAN）、聚乙烯醇（PVA）、聚丙烯酰胺（PAM）、沥青乳剂（ASP）及多种共聚物进行了较为深入的研究，其中聚丙烯酰胺（PAM）是目前应用较多的土壤改良剂之一。随着研究的不断深入，具有特定功效的土壤改良剂逐渐成为研究的又一重点，人们根据土壤特性及其主要限制因子，研制出具有特定功效的改良剂，如酸性土壤改良剂、碱性土壤改良剂等，但专门针对黄土高原丘陵沟壑区新修梯田、开矿回填、道路建设产生的生土快速熟化、培肥的多功能土壤改良剂不多甚至没有。

因此，针对北方生土农田土壤瘠薄肥力差、土壤团粒结构差易板结、保水保肥能力差等特性，需要研究出一种综合平衡的多用途土壤改良剂或调理剂，以有效地促进、改良北方生土农田这类低产田工作的顺利推进。

发明内容

针对北方生土农田的土壤改良剂、调理剂极少，并且已有土壤改良剂、调理剂存在改良效果不全面或有不同程度的负面影响及已有改良剂解决问题针对性不强等不足之处，本发明提供一种针对北方生土农田土壤特点的综合平衡的多用途生土土壤熟化调理剂。

本发明提供的一种生土土壤熟化调理剂，所述熟化调理剂是由以下质量百分含量的各组分组成的：黑矾15%-25%，腐殖酸20%-29%，保水剂6%，碳铵40%-50%，其他组分5%；所述其他组分为微肥、阳离子螯合剂和水。

优选地，所述生土土壤熟化调理剂是由以下质量百分含量的各组分组成的：

黑矾20%，腐殖酸25%，保水剂6%，碳酸氢铵44%，其他5%；或

黑矾20%，腐殖酸20%，保水剂6%，碳酸氢铵49%，其他5%；或

黑矾20%，腐殖酸29%，保水剂6%，碳酸氢铵40%，其他5%；或

黑矾25%，腐殖酸20%，保水剂6%，碳酸氢铵44%，其他5%；或

黑矾15%，腐殖酸24%，保水剂6%，碳酸氢铵50%，其他5%。

优选地，所述微肥为硫酸锌、硫酸锰和硼砂。

优选地，所述阳离子螯合剂为EDTA。

优选地，所述保水剂为聚丙烯酰胺。

本发明还提供上述生土土壤熟化调理剂在土壤培肥、土壤理化性状调理与快速熟化中的应用。

优选地，所述应用是在播种前将生土土壤熟化调理剂以基肥的形式翻入农田。

更优选地，所述生土土壤熟化调理剂的用量是每亩50-80kg。

本发明的作用原理如下：

配方中的黑矾、腐殖酸改善生土物理性状，疏松土壤，降低土壤容重，增加孔隙度，增加团粒结构，为作物生长创造良好的土壤物理环境；碳酸氢铵、微量元素增加生土中作物必需的营养元素，满足作物营养需求；保水剂保持瘠薄土壤中有限水分，同时其形成的胶体有助于保持一些营养元素的有效性；本配方各组合的综合作用，可改善生土农田土壤结构，保水保肥，培肥土壤，改良土壤，有利于作物在生土农田生长。

本发明强调各配方组分的平衡、多用途、综合作用。土壤培肥作用，本配方大量使用碳酸氢铵，增加农田最缺的大量营养元素N和C，有良好的土壤培肥作用；熟化土壤、改良优化土壤物理性状的作用，黑矾、腐殖酸、碳铵有降低土壤容重，增加土壤孔隙度，促进土壤团粒结构的形成，改善土壤物理性状；保水保肥作用，本配方中的保水剂是一种线性结构的聚丙烯酸钾和聚丙烯酰铵，亲水、亲N及其他作物营养元素，有良好的保水保肥能力。

本发明强调主要组分有多种用途、交互作用。黑矾，既有熟化土壤、改善土壤物理性状的作用，又有增加土壤Fe及微量元素的作用；腐殖酸，有改善土壤物理性状的作用，还可增加生土农田土壤最缺的C及少量的N，另外还具有抗旱保墒的作用；碳酸氢铵，增加农田最缺的大量营养元素N，还有疏松土壤的作用；保水剂，既有保水的作用，又可依靠其形成的胶体吸附土壤中的N及微量元素，促进作物对营养物质的有效利用。

本发明既能提高投入成分的利用率，又能提高农田已有成分的利用率。本配方各组分紧密的配合，既能增加植物必需的土壤营养元素，又能通过改善土壤环境，提高作物对土壤营养元素的利用效率。此外，考虑到北方多碱性土壤，生土中微生物活性较差，作物必需的微量元素易被土壤固化，还添加了防止土壤固化微量元素的螯合剂。本配方各组分的配施比例是经过多年的定位试验研究，并进行了大田示范应用的结晶，是根据这试验结果和示范应用结果得出的科学配方。

本发明解决了新修梯田因生土裸露、土壤养分含量极低且易板结、土壤水、肥、气、热环境不协调，导致作物生长发育状况差，产量低而不稳定，干旱年份甚至出现当年绝收的问题，且在2012-2013年两年的实践结果证明一年生的生土梯田当年实施的亩效益可增加200-400元左右。

本发明可解决北方新修梯田、矿业以及不同形式建设后回填生土农田的土壤肥力低与理化性状不良等问题，具有土壤培肥、土壤理化性状调理与快速熟化作用，显著增强土壤肥力，降低土壤容重，提高土壤孔隙度，改善土壤团粒结构，增强土壤保水能力，提高北方碱性土壤阳离子交换量，提高肥料利用率，提高生土上农田作物产量20－40%。

具体实施方式

以下的实施例便于更好地理解本发明，但并不限定本发明。下述实施例中的实验方法，如无特殊说明，均为常规方法。如无特殊说明，“%”代表质量百分数。

本发明中的保水剂为聚丙烯酰胺，购自山东莫宝生物化工股份有限公司。

实施例1

本发明的生土土壤熟化调理剂中主要组成成份质量百分比为：黑矾20%，腐殖酸25%，保水剂6%，碳酸氢铵44%；其他5%（微肥3%、阳离子螯合剂1%、水1%）。

其中，保水剂的主要成分为：丙烯酰胺65％-66％+丙烯酸钾23％-24％+水8％-10％+交联剂0.5％-1.0％。

微肥为1%硫酸锌、1%硫酸锰、1%硼砂；阳离子螯合剂为乙二胺四乙酸螯合物(EDTA)，主要成分为乙二胺四乙酸的二钠盐(EDTA-2Na)。

按所述配方比例充分混合，按照现有技术中的制肥方法制成颗粒状或粉状，颗粒状产品对土壤的熟化效果最佳，粉状产品也可。

此配方的产品，于2012年－2013年在甘肃省定西市安定区团结镇的坡地新修梯田、道路修建移除表土100cm-200cm的生土农田进行了试验对比研究，并同期在2012年机械新修梯田（熟土不还原）进行了近2000亩的示范应用，测产结果表明产量较农户正常施肥量的提高25%左右。试验结果表明，该配方对西北生土农田土壤培肥、熟化和理化性状的调理都有显著的效果。效果数据参见表1-表3。

实施例2

本发明的生土土壤熟化调理剂中主要组成成份质量百分比为：黑矾20%，腐殖酸20%，保水剂6%，碳酸氢铵49%；其他5%（微肥3%、阳离子螯合剂1%、水1%）。

按所述配方比例充分混合，按照现有技术中的制肥方法制成颗粒状产品。

此配方的产品，于2012年－2013年在甘肃省定西市安定区团结镇的坡地新修梯田、道路修建移除表土100cm-200cm的生土农田进行了试验对比研究。试验结果表明，该配方对西北生土农田土壤培肥、熟化和理化性状的调理都有显著的效果。效果数据参见表1-表3。

实施例3

本发明的生土土壤熟化调理剂中主要组成成份质量百分比为：黑矾20%，腐殖酸29%，保水剂6%，碳酸氢铵40%；其他5%（微肥3%、阳离子螯合剂1%、水1%）。

按所述配方比例充分混合，按照现有技术中的制肥方法制成粉状产品。

实施例4

本发明的生土土壤熟化调理剂中主要组成成份质量百分比为：黑矾25%，腐殖酸20%，保水剂6%，碳酸氢铵44%；其他5%（微肥3%、阳离子螯合剂1%、水1%）。

实施例5

本发明的生土土壤熟化调理剂中主要组成成份质量百分比为：黑矾15%，腐殖酸24%，保水剂6%，碳酸氢铵50%；其他5%（微肥3%、阳离子螯合剂1%、水1%）。

本发明使用范围：

新修梯田、开矿、道路建设以及其它不同形式建设后回填的生土农田。

本发明的使用方法：

在播种前将生土土壤熟化调理剂以基肥的形式翻入农田，每亩用量50-80公斤，本产品的使用不排斥其他肥料的使用，生土农田在开始几年需提高配施有机肥的使用量，同时应根据具体种植的作物需肥特点，加入适量的N、P、K化学肥料。

表1 不同配方土壤熟化剂对土壤物理性状的影响

。

表2 不同配方土壤熟化剂对土壤养分含量的影响

。

表3不同配方土壤熟化剂对马铃薯产量及产量构成和水分利用效率的影响

。

从表1-表3可以看出，本发明的土壤熟化调理剂可提高土壤通透性。2012年本土壤调理剂的5个配方处理使0-10cm土层土壤容重下降0.02-0.07g/cm³，毛管孔隙度和田间持水量分别提高0.08-3.80个百分点和0.69-1.53个百分点。2013年本土壤调理剂的5个配方处理0-10cm土层土壤容重下降0.02-0.13 g/cm³，毛管孔隙度和田间持水量分别提高1.03-3.95个百分点和0.75-1.31个百分点。

本发明的土壤熟化调理剂显著增强了土壤肥力。施用本配方的土壤调理剂后，0-10cm土层的土壤有机质、全氮、速效磷和速效钾分别提高9.13-43.26%、0.81-40.33%、163.99-258.5%和28.79-181.05%；10-20cm土层的土壤有机质、全氮、速效磷和速效钾分别提高15.16-36.01%、29.7-59.41%、57.06-251.84%和11.56-65.42%。

本发明的土壤熟化调理剂可改善马铃薯产量形状，显著提高产量和水分利用效率。2012年施用后马铃薯产量和水分利用效率分别提高29.48%-37.69和31.78%-43.06%；2013年施用后马铃薯产量和水分利用效率分别提高34.28%-50.93%和29.13%-48.73%。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种生土土壤熟化调理剂，其特征在于：所述生土土壤熟化调理剂是由以下质量百分含量的各组分组成的：黑矾15%-25%，腐殖酸20%-29%，保水剂6%，碳酸氢铵40%-50%，其他组分5%；所述其他组分为微肥、阳离子螯合剂和水。

2.根据权利要求1所述的生土土壤熟化调理剂，其特征在于：所述生土土壤熟化调理剂是由以下质量百分含量的各组分组成的：

黑矾20%，腐殖酸25%，保水剂6%，碳酸氢铵44%，其他5%；或

黑矾20%，腐殖酸20%，保水剂6%，碳酸氢铵49%，其他5%；或

黑矾20%，腐殖酸29%，保水剂6%，碳酸氢铵40%，其他5%；或

黑矾25%，腐殖酸20%，保水剂6%，碳酸氢铵44%，其他5%；或

黑矾15%，腐殖酸24%，保水剂6%，碳酸氢铵50%，其他5%。

3.根据权利要求1或2所述的生土土壤熟化调理剂，其特征在于：所述微肥为硫酸锌、硫酸锰和硼砂。

4.根据权利要求1或2所述的生土土壤熟化调理剂，其特征在于：所述阳离子螯合剂为EDTA。

5.根据权利要求1或2所述的生土土壤熟化调理剂，其特征在于：所述保水剂为聚丙烯酰胺。

6.权利要求1-5任一所述的生土土壤熟化调理剂在土壤培肥、土壤理化性状调理和快速熟化中的应用。

7.根据权利要求6所述的应用，其特征在于：所述应用是在播种前将生土土壤熟化调理剂以基肥的形式翻入农田。

8.根据权利要求7所述的应用，其特征在于：所述生土土壤熟化调理剂的用量是每亩50-80kg。