CN105130532A - 一种缓解土壤板结增强土壤空气流通的土壤氧吧肥料 - Google Patents

Abstract

本发明涉及能够缓解土壤板结增强土壤空气流通的土壤氧吧肥料，可有效解决因使用大量化肥带来的土壤板结，及对人们造成的危害问题，解决的技术方案是：该肥料是由以下重量百分比计的：有机酸11%-30%，复合氨基酸13%-30%，凹凸棒土10%-25%，植物秸秆30%-49%，葡萄糖3%-10%，环氧丙烷1%-4%、丙二醇3%-15%和硫酸亚铁1%-4%制成，本发明方法简单，原材料丰富，以生产制备，使用方便，效果好，既可肥田，又可改良土壤，解决土壤板结，增强土壤空气流通，优化土壤中的微生态平衡，是农业土壤用肥上的一大创造。

Description

一种缓解土壤板结增强土壤空气流通的土壤氧吧肥料

技术领域

本发明涉及农业肥料领域，特别是一种缓解土壤板结增强土壤空气流通的土壤氧吧肥料

背景技术

土壤是重要的自然资源，是植物生长的基地和农业生产的基础，土壤之所以能生长植物，是因为它具有肥力，肥力是土壤的本质和属性，是为植物生长供应和协调营养条件和环境条件的能力。土壤的肥力因素包括水分、养分、空气和温度，其中水、肥、气、是物质基础，热是能量条件；土壤空气是土壤的重要组成之一，它对植物的生长发育、土壤中的微生物活动和养分的转化有很大的作用。土壤空气中的二氧化碳多氧气少，给植物的生长发育带来了不良的影响。土壤空气不良时，嫌气性微生物活动旺盛，产生甲烷、硫化氢、氢气等还原性气体对植物生长不利，这种情况多出现盐碱地和土壤板结及通气不良的土壤中(我国现阶段土壤情况)。土壤通气状况对植物根系的发育与吸收水分、养分的功能影响很大，通气良好时植物的根系生长健壮，根系呼吸作用旺盛，根系对水分和养分的吸收多。当土壤空气中的氧浓度低于9％-10％根系发育受阻，低于5％时大部分作物根系停止生长。土壤通气性影响养分的转化，从而影响养分的有效性，土壤通气性好，氧气充足，微生物活动旺盛，土壤的有机质分解迅速而彻底，释放出的速效养分较多；氧气充足时土壤养分呈氧化状态存在。一般来说，碳、氮、硫、磷呈氧化态时，易被植物吸收，还原态时不易被植物吸收，积累稍多时还会对植物发生毒害作用，土壤通气不良时，因氧气不足二氧化碳过多，土壤的酸度增加适合致病的霉菌生长，作物生长不良，抗病力下降易感染病虫害。缓解土壤板结，促进土壤团粒结构的形成是调节改善土壤通气性的根本途径，因为团粒结构不但孔度大，而且具有大小不同的多级孔隙，团粒内部有大量的小孔隙可蓄水，团粒之间接触面积小且排列较为疏松，形成较大大孔隙可通气，因此缓解土壤板结，增强土壤空气流通，使土壤具有最好的孔性，兼有蓄水和通气的作用，使肥力各因素处于协调状态中。

近几年来，随着科技的发展，肥料产业也随之快速发展壮大，广大种植户，对种植的农作物或经济作物，肥料没少投入、病害没少防、农田管理也很精细，就是收成不佳，品质下降。反而，作物病害一年比一年严重，土质越来越坏，甚至以前高产土壤现在不能耕种，原因在哪？主要是因土壤出了病害。目前我国受重金属污染的耕地面积近2000万公顷，约占耕地总面积的1/5。受矿区污染土地达200万公顷，石油污染土地约500万公顷，固体废弃物堆放污染约5万公顷，“工业三废”污染耕地近1000万公顷，污水灌溉的农田面积达330多万公顷。土壤污染使全国农业粮食减产已超过1300万吨，因农药和有机物污染，放射性污染，病原菌污染等其他类型的污染所导致的经济损失难以估计。2014年4月17日，环保部和国土资源部联合发布《全国土壤污染状况调查公报》，2014年12月17日农业部和国土资源部同日发布《全国耕地质量等级情况公告》和《全国耕地质量等别调查与评定主要数据成果的公告》，综合环保局、国土资源部和农业部的三份公报，全国土壤污染超标率达16.1％，全国耕地退化面积超过40％，七至十等的劣质耕地比例达27.9％，耕地污染超标率达到19.4％，耕地质量整体表现为“四成退化，三成劣质，二成污染”的“四三二”状态。现在被掀起神秘面纱的中国土壤污染及防治，正带着这些标记进入2015年的“国际土壤年”。由于来自各方面污染，造成土壤的营养功能，净化功能，缓冲功能和有机体的支持功能正在丧失。在这种土壤里种植的作物，不但抑制农作物的健康生长，从而大大降低农产品质量和危害人们的生命安全，那么能否研制出一种能够缓解土壤板结，增强土壤空气流通，改良、优化土壤结构，又能确保农作物丰产丰收治理土壤的肥料呢。

发明内容

针对上述情况，为克服现有技术缺陷，本发明之目的就是提供一种能够缓解土壤板结增强土壤空气流通的土壤氧吧肥料，可有效解决因使用大量化肥带来的土壤板结，及对人们造成的危害问题。

本发明解决的技术方案是：该肥料是由以下重量百分比计的：有机酸11％-30％，复合氨基酸13％-30％，凹凸棒土10％-25％，植物秸秆30％-49％，葡萄糖3％-10％，环氧丙烷1％-4％、丙二醇3％-15％和硫酸亚铁1％-4％制成，其中，先将植物秸秆粉碎(即秸秆使用时要粉碎，以下同)，再与有机酸、复合氨基酸混合均匀，加入环氧丙烷搅拌，在10-30℃下，反应1-2小时，再依次加入葡萄糖、丙二醇搅拌反应1-2小时，加入凹凸棒土、硫酸亚铁，搅拌反应1-2小时，即为成品；所说的有机酸是由以重量百分比计的：乙酸45％，丙酸32.4％，乳酸1.7％，丁酸2.1％和余量为水组成(总量100％)；所说的复合氨基酸是由重量百分比计的：谷氨酸8％，甘氨酸3％，丙氨酸3％，半胱氨酸0.8％，蛋氨酸0.4％，异亮氨酸0.7％，亮氨酸1.3％，脯氨酸1.8％，精氨酸1.1％，组氨酸0.1％，赖氨酸3％，苯丙氨酸2％，缬氨酸0.8％和余量为水混匀组成(总量100％)；所说的植物秸秆为小麦秸秆、玉米秸秆、花生秸秆、红薯秸秆和高粱秸秆的一种或两种以上的组合物。

本发明方法简单，原材料丰富，以生产制备，使用方便，效果好，既可肥田，又可改良土壤，解决土壤板结，增强土壤空气流通，优化土壤中的微生态平衡，是农业土壤用肥上的一大创造。

具体实施方式

以下结合实施例和具体情况对本发明的具体实施方式作详细说明。

本发明在具体实施中可由以下实施例给出：

实施例1

本发明在具体实施中，该肥料是由以下重量百分比计的：有机酸13％-25％，复合氨基酸15％-25％，凹凸棒土13％-20％，植物秸秆35％-44％，葡萄糖5％-8％，环氧丙烷2％-3.5％、丙二醇5％-12％和硫酸亚铁2％-3.5％制成，其中，先将植物秸秆粉碎(即秸秆使用时要粉碎，以下同)，再与有机酸、复合氨基酸混合均匀，加入环氧丙烷搅拌，在10-30℃下，反应1-2小时，再依次加入葡萄糖、丙二醇搅拌反应1-2小时，加入凹凸棒土、硫酸亚铁，搅拌反应1-2小时，即为成品；

实施例2

本发明在具体实施中，该肥料是由以下重量百分比计的：有机酸15％-20％，复合氨基酸16％-22％，凹凸棒土14％-18％，植物秸秆35％-39％，葡萄糖5.5％-7％，环氧丙烷2.5％-3.5％、丙二醇5.5％-11.5％和硫酸亚铁2.5％-3％制成，其中，先将植物秸秆粉碎(即秸秆使用时要粉碎，以下同)，再与有机酸、复合氨基酸混合均匀，加入环氧丙烷搅拌，在10-30℃下，反应1-2小时，再依次加入葡萄糖、丙二醇搅拌反应1-2小时，加入凹凸棒土、硫酸亚铁，搅拌反应1-2小时，即为成品；

实施例3

本发明在具体实施中，还可由以下重量份数计的：有机酸300份，复合氨基酸300份，环氧丙烷40份，植物秸秆800份，葡萄糖200份，丙二醇160份，凹凸棒土260份和硫酸亚铁60份制成，在制备时，先将有机酸、复合氨基酸和植物秸秆粉碎混合均匀，加入环氧丙烷搅拌，在25℃条件下，反应2小时，再依次加入葡萄糖、丙二醇搅拌反应2小时，加入凹凸棒土、硫酸亚铁搅拌反应2小时，即为成品；

实施例4

本发明在具体实施中，还可由有机酸300kg，复合氨基酸300kg，环氧丙烷40kg，植物秸秆800kg，葡萄糖200kg，丙二醇160kg，凸凹棒土260kg和硫酸亚铁60kg制成，在制备时，先将有机酸酸、复合氨基酸和植物秸秆粉碎混合均匀，加入环氧丙烷搅拌，在30℃条件下，反应1.5小时，再依次加入葡萄糖、丙二醇搅拌反应1.5小时，加入凹凸棒土、硫酸亚铁搅拌反应1.5小时，即为成品；

实施例5

本发明在具体实施中，还可由以下重量计的：有机酸205kg，复合氨基酸215kg，凹凸棒土175kg，植物秸秆395kg，葡萄糖65kg，环氧丙烷25kg、丙二醇90kg和硫酸亚铁25kg制成，其中，先将植物秸秆粉碎(即秸秆使用时要粉碎，以下同)，再与有机酸、复合氨基酸混合均匀，加入环氧丙烷搅拌，在10-30℃下，反应1-2小时，再依次加入葡萄糖、丙二醇搅拌反应1-2小时，加入凹凸棒土、硫酸亚铁，搅拌反应1-2小时，即为成品；

本发明组份合理，易生产，使用效果好，经试用其产品有以下突出功能：提高土壤的有机质，缓解土壤板结，增强土壤空气流通，改善土壤，提高土壤持续生产能力，并经有关实际应用和试验所证明，以西红柿为例，该肥料的肥效对比试验情况如下：

材料与方法

供试作物：西红柿

供试土壤：河南省商丘市梁园区路村大棚基地，土壤板结、透气性差和作物病害发生频繁。

供试肥料：本发明产品

处理：共设三个处理，各三次重复，随机区组排列。

CK：空白对照，每亩施用2000kg腐熟有机肥

L：腐熟有机肥1000kg/亩，发明产品80kg/亩，40kg用于基施，其余分四次追施

H：腐熟有机肥2000kg/亩，复合肥100kg/亩，50kg用于基施，基余分四次追施

测定项目：叶面积、病害发生率、第一批果实采摘日期和产量、总产量、经济效益分析。

其它管理按常规处理。

结果

西红柿于2014年11月1日移栽，2015年4月初全部收获。

叶面积比较

于苗期每小区测定五株的叶面积和展开叶片数，结果如(表1)所示，可见处理L和H的展开叶片数都较CK处理有所增加，但相差不大。叶面积H和L比CK分别增加了21.9％和23.7％，L比H增加1.5％，说明发明产品能促进作物的叶片生长。

表1西红柿展开叶片数与叶面积比较

病害发生率

在成果期，由于试验地旁边堆放大量的新鲜有机质，带来各种病原体，西红柿发生较严重的白粉病，我们于2015年2月20日随机调查了病害发生率，结果如表2所示。CK和H的发病率分别有56.7％和40.0％，比L分别高出40％和23.3％，说明施用发明产品能够提高作物的抗病能力。

表2西红柿病害发生率调查结果

处理	调查株数	感病株数	病害发生率(％)
				CK	30	17	56.7
L	30	5	16.7
				H	30	12	40.0

第一批果实采摘日期和产量

结果见表3。从表3中可看出处理L的采摘日期比CK和H分别提前了4天和3天，L产量比H稍低，但相差不显著，而施用发明产品可提前上市，提高经济效益。

表3第一批果实采摘日期和产量比较

总产量

于2015年4月6日采摘最后一批果实，计算总产量，结果如表4所示。处理L比处理CK和H分别增产1214.6kg和318.9kg，增产率分别为50.2％和9.6％，达到了极显著和显著的差异(表5、6)。

表4西红柿总产量比较

表5产量方差分析

变因	df	SS	MS	F	F-0.05	F-0.01
							处理间	2	254.8	127.4	76.9	5.1	10.9
误差	6	9.9	1.7
							总变异	8	264.7

表6产量差异显著性检验

处理	小区产量(kg/小区)	xi-25.02	xi-34.29	PLSD-0.05	PLSD0.01
						L	37.59	12.57**	3.3*	2.60	3.93
H	34.29	9.27**
						CK	25.02

结论

施用本发明西红柿苗期的平均叶片数比施用复合肥少0.2片，但叶面积却增加了1.5％，说明本发明不仅促进西红柿的生长，而且能使西红柿保持良好的株型，提高西红柿叶面积指数，且能提高西红柿的抗疾能力。

本发明促进西红柿提早开花结果，比施用复合肥提前上市3天，可提高经济效益；施用发明的农作物产量比施用复合肥增产9.6％，达到显著水平。

发明产品对土壤团粒结构的影响：

单因素方差分析表明：发明产品对土壤团粒径0.25-5.0mm的团粒有影响，随用量的增大，可以促进土壤粒径0.25-5.0mm的团粒结构的形成，土壤的透气性越大，土壤涵养分和供应植物需要的水分能力越大。

并经对小麦、玉米土地种植试验，小麦产量提高5％-10％，玉米产量提高10％-15％，而且土质连续三年种植后板结现象基本消除，既提高了农作物产量，又改良了土壤，增强了肥力，有关试验资料如下：

本实验主要再长期连坐种植小麦，玉米地为试验对象，地点在商丘梁园区路庄。用不同比例的本品对土壤进行处理。分析处理前后土壤的孔隙度的变化情况。

1.1试验设计

本发明产品的施用和土壤的取样

本实验在商丘梁园区路村试验地进行，试验采取三个处理，每种处理重复三次，并以空白试验做对照。

2.首先在试验地取相同的土样分别装入12个花盆，每三个花盆为一组进行相同的处理，之间又互对照，分别标号，然后用土壤氧吧50、75、150克处理，让土壤充分湿润，另外三个作空白对照。

3.土壤孔隙度的测定：

测定步骤：取样。在室内将环刀的上、下盖取下，一端换上带网孔并有滤纸的底盖，并将该端放入盛薄层水的瓷盘中，盘内的水深保持2-3mm之间(根据环刀的高度，水深比环刀上端低2-3cm)，侵入时间5个小时.然后擦干环刀外的水分并立即称重W1，称重后将环刀上部加上网孔并垫上有滤纸的底盖，连同湿土放入水中浸泡，水面高度至环刀上沿，浸泡时间以环刀上面的滤纸充分湿润为止，此时重新擦干环刀外面的水分称重W2，然后将环刀连同土样一起放到105℃的烘箱中烘制恒重W3。

计算结果：毛管孔隙度％＝(W1-W3)\v×100

总孔隙度％＝(W2-W3)\v×100

非毛管孔隙度＝总孔隙度-毛管孔隙度。

4.土样中水分常数的测定：

测定步骤：1.取样，在室内将环刀的上、下盖取下，一端换上带网孔并有滤纸的底盖，并将该端放入瓷盘中，盖上盖，注入并保持瓷盘中水层高度至环刀上沿为止，使其吸水达到12小时，此时环刀土壤中所有的非毛管空隙及毛管空隙都充满了水，水平取出，立即倒置，进行称重(A)即可算出最大持水量。2.将上述称重环刀，使带有网孔并垫有滤纸的一端向下放置在铺有干砂的平盘中12小时，此时环刀土壤中所有的非毛管空隙中水分已全部流出，但环刀中土壤的毛细管中的水仍充满水分，立即称重(B)，即可计算出毛管持水量。3.将上述称重后的环刀继续放到铺有干砂的平底盘中，保持24小时，此时环刀中土壤的水分为毛管悬着水，立即称重(C)即可得出田间持水量。4.将上述称重后的环刀中的土壤放入105℃的烘箱烘干至恒重，即可得出W干土。

计算结果:最大持水量％＝(A-W环)\W干土×100％

毛管持水量％＝(B-W环)\W干土×100％

田间持水量％＝(C-W环)\W干土×100％

5.土壤孔隙度的测定表：

5.1播种前土壤的孔隙度环刀体积＝100g\cm³

5.2加入不同的土壤氧吧后各土壤的孔隙度环刀体积＝100g\cm³

6.土样水分的测定

6.1播种前的土壤水分的常数测定

6.2加入不同土壤氧吧各土壤的水分常数

结论：在此试验中，用发明产品对小麦、玉米连坐耕种的土壤有良好的改良作用，不同的比例施肥改良效果不一样，施用比例越大，土壤的孔隙度及土壤的储水性越好，改良效果越好。

总之试验表明，本发明方法简单，使用方便，既可肥田，又可改良土壤，解决土壤板结，增强土壤空气流通，优化土壤中的微生态平衡，是农业土壤用肥上的一大创造，具有很强的实用性，经济和社会效益巨大。

Claims (5)

1.一种能够缓解土壤板结增强土壤空气流通的土壤氧吧肥料，其特征在于，由以下重量百分比计的：有机酸11-30%，复合氨基酸13-30%，凹凸棒土10-25%，植物秸秆30-49%，葡萄糖3-10%，环氧丙烷1-4%、丙二醇3-15%和硫酸亚铁1-4%制成，其中，先将植物秸秆粉碎，再与有机酸、复合氨基酸混合均匀，加入环氧丙烷搅拌，在10-30℃下，反应1-2小时，再依次加入葡萄糖、丙二醇搅拌反应1-2小时，加入凹凸棒土、硫酸亚铁，搅拌反应1-2小时，即为成品；所说的有机酸是由以重量百分比计的：乙酸45%，丙酸32.4%，乳酸1.7%，丁酸2.1%和余量为水组成；所说的复合氨基酸是由重量百分比计的：谷氨酸8%，甘氨酸3%，丙氨酸3%，半胱氨酸0.8%，蛋氨酸0.4%，异亮氨酸0.7%，亮氨酸1.3%，脯氨酸1.8%，精氨酸1.1%，组氨酸0.1%，赖氨酸3%，苯丙氨酸2%，缬氨酸0.8%和余量为水混匀组成；所说的植物秸秆为小麦秸秆、玉米秸秆、花生秸秆、红薯秸秆和高粱秸秆的一种或两种以上的组合物。

2.根据权利要求1所述的能够缓解土壤板结增强土壤空气流通的土壤氧吧肥料，其特征在于，由以下重量百分比计的：有机酸13%-25%，复合氨基酸15%-25%，凹凸棒土13%-20%，植物秸秆35%-44%，葡萄糖5%-8%，环氧丙烷2%-3.5%、丙二醇5%-12%和硫酸亚铁2%-3.5%制成，其中，先将植物秸秆粉碎，再与有机酸、复合氨基酸混合均匀，加入环氧丙烷搅拌，在10-30℃下，反应1-2小时，再依次加入葡萄糖、丙二醇搅拌反应1-2小时，加入凹凸棒土、硫酸亚铁，搅拌反应1-2小时，即为成品。

3.根据权利要求1所述的能够缓解土壤板结增强土壤空气流通的土壤氧吧肥料，其特征在于，由以下重量百分比计的：有机酸15%-20%，复合氨基酸16%-22%，凹凸棒土14%-18%，植物秸秆35%-39%，葡萄糖5.5%-7%，环氧丙烷2.5%-3.5%、丙二醇5.5%-11.5%和硫酸亚铁2.5%-3%制成，其中，先将植物秸秆粉碎，再与有机酸、复合氨基酸混合均匀，加入环氧丙烷搅拌，在10-30℃下，反应1-2小时，再依次加入葡萄糖、丙二醇搅拌反应1-2小时，加入凹凸棒土、硫酸亚铁，搅拌反应1-2小时，即为成品。

4.根据权利要求1所述的能够缓解土壤板结增强土壤空气流通的土壤氧吧肥料，其特征在于，由以下重量份数计的：有机酸300份，复合氨基酸300份，环氧丙烷40份，植物秸秆800份，葡萄糖200份，丙二醇160份，凹凸棒土260份和硫酸亚铁60份制成，在制备时，先将有机酸酸、复合氨基酸和植物秸秆粉碎混合均匀，加入环氧丙烷搅拌，在25℃条件下，反应2小时，再依次加入葡萄糖、丙二醇搅拌反应2小时，加入凹凸棒土、硫酸亚铁搅拌反应2小时，即为成品。

5.根据权利要求1所述的能够缓解土壤板结增强土壤空气流通的土壤氧吧肥料，其特征在于，由以下重量计的：有机酸205kg，复合氨基酸215kg，凹凸棒土175kg，植物秸秆395kg，葡萄糖65kg，环氧丙烷25kg、丙二醇90kg和硫酸亚铁25kg制成，其中，先将植物秸秆粉碎，再与有机酸、复合氨基酸混合均匀，加入环氧丙烷搅拌，在10-30℃下，反应1-2小时，再依次加入葡萄糖、丙二醇搅拌反应1-2小时，加入凹凸棒土、硫酸亚铁，搅拌反应1-2小时，即为成品。