CN105176538A - 含壳寡糖的酸性土壤调理剂及用途 - Google Patents
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Abstract
本发明属于土壤改良领域，涉及一种含壳寡糖的土壤调理剂对酸性土壤调理的用途，调理剂组分包含壳寡糖0.05-100份，土壤改良成分0-80份，人工合成高分子化合物0-15份，矿物质0-100份。所述的土壤改良成分是碱性物质中石灰、草木灰、白云石、粉煤灰、消石灰、碳酸钙、磷矿粉、碳铵、石灰氮等中的一种或几种；所述的人工合成高分子化合物是指聚丙烯酸类、醋酸乙烯马来酸类和聚乙烯醇类高分子化合物中的一种或几种的混合；所述的矿物质是泥炭、褐煤、风化煤、蛭石、膨润土、沸石、珍珠岩和海泡石中的一种或几种的混合。应用时将土壤调理剂均匀撒施或喷雾在酸性土壤表面，并深翻整理均匀或旋耕均匀；或将土壤调理剂进行追肥施用；上述应用方法中，土壤调理剂施用量50-1000kg/hm2，每年施用1-3次，可促进土壤pH值升高,使土壤酸性降低或偏中性。
Description
技术领域
本发明属于土壤改良领域，涉及一种含壳寡糖及其组合物剂在酸性土壤调理方面的用途。
背景技术
由于受种植模式、施肥、气候等因素影响，目前我国分布着大约面积为2亿公顷的酸性土壤。大部分酸性土壤的pH值小于5.5，有的甚至更低。一些果园、设施蔬菜保护地由于多年连作，过量施用化肥，导致土壤酸化现象日趋严重，成为果品安全生产、可持续发展的重大限制因素。土壤酸化导致土壤结构变差，阳离子交换量和盐基饱和度降低，土壤养分流失严重，土壤贫脊，影响植物正常生长；土壤中含铝的矿物风化加速，形成植物可吸收形态的铝化合物。植物过量吸收，造成产量降低、品质下降、抗病虫害能力降低，甚至会导致作物铝毒死亡，使土壤微生物数量减少、微生物的生长和活动受到抑制，从而影响土壤有机质的分解和土壤中C、N、P、S的循环，导致土壤有毒金属元素的活性的增强，进而潜在危害人体健康。
传统改良土壤酸化的方法是施石灰、碳铵、草木灰、白云石、粉煤灰、碳酸钠、磷矿粉等。以上的改良剂虽然能在一定程度上中和土壤酸度，原料也比较充足，但也存在一些不足之处，单纯施用生石灰只能杀灭各种病原茵、寄生虫卵等，不能解除重金属和有毒有机物质的毒害；如施用白云石需消耗宝贵的矿产资源，也会增加农业生产的成本；磷矿粉等工业废弃物含有一定量的有毒金属元素，如含有少量的铅(Pb)、镉(Cd)、汞(Hg)、砷(As)、铬(Cr)；粉煤灰中也含有少量的铅(Pb)、镉(Cd)、砷(As)、铬(Cr)。虽然含量很少，但长期施用仍存在着污染环境的风险；利用粉煤灰、碱渣或城市污泥等工业废弃物，含有病原茵、寄生虫卵，以及Ni、Cd、Pb等重金属和多氯联苯、二噁英等难降解的有毒有机物质，可溶性盐含量也较高，对植物和微生物有毒害作用。
本发明提供一种含有壳寡糖的土壤调理剂及组合物及其用作酸性土壤调理剂的用途。
发明内容
针对现有土壤调理剂存在的不足，本发明提供壳寡糖及其组合物及其用作酸性土壤调理剂的用途。
本发明的技术方案如下：
本发明土壤调理剂的原料包含如下组分：
壳寡糖0.05-100份，土壤改良成分0-80份，人工合成高分子化合物0-15份，矿物质0-100份。所述的土壤改良成分是碱性物质中石灰、草木灰、白云石、粉煤灰、消石灰、碳酸钙、磷矿粉、碳铵、石灰氮等中的一种或几种；所述的人工合成高分子化合物是指聚丙烯酸类、醋酸乙烯马来酸类和聚乙烯醇类高分子化合物中的一种或几种的混合；所述的矿物质是泥炭、褐煤、风化煤、蛭石、膨润土、沸石、珍珠岩和海泡石中的一种或几种的混合。
优选的，壳寡糖0.2-5份，土壤改良成分0-60份，人工合成高分子化合物0-8份，矿物质填充至100份，所述的土壤改良成分是指碱性物质中石灰、草木灰、白云石、消石灰、碳酸钙中的一种或几种。
进一步优选的，壳寡糖0.2-5份，土壤改良成分0.5-50份，人工合成高分子化合物1-8份，矿物质填充至100份。
本发明提供了壳寡糖及其组合物用作酸性土壤调理剂的用途。
壳寡糖用作酸性土壤调理剂的用途，可促进土壤pH值升高,使土壤酸性降低或偏中性。
含壳寡糖的组合物用作酸性土壤调理剂的用途，可促进土壤pH值升高,使土壤酸性降低或偏中性。
含壳寡糖与碱性的土壤改良物质的组合物用作酸性土壤调理剂的用途，可促进土壤pH值升高,使土壤酸性降低或偏中性。
本发明还提供了上述酸性土壤调理剂的应用方法，将土壤调理剂均匀撒施或喷雾在酸性土壤表面，并深翻整理均匀或旋耕均匀；或将土壤调理剂进行追肥。上述应用方法中，土壤调理剂施用量50-1000kg/hm2，每年施用1-3次。
本发明具有以下优点：
1、酸性土壤施用壳寡糖可提高土壤pH值,使土壤酸性降低或偏中性。
2、酸性土壤施用含壳寡糖的土壤调理剂可提高土壤pH值,使土壤酸性降低或偏中性。
3、壳寡糖或含壳寡糖的土壤调理剂较相应的无壳寡糖的对照，使土壤酸性降低或偏中性，且产量较高。
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，它们都被视为包括在本发明范围内。
实施例1土壤调理剂对土壤pH、花生产量的效果
试验地土壤pH为5.02。试验设不施肥处理、含壳寡糖的土壤调理剂处理、相应的无壳寡糖的对照处理、常规肥料处理及不施肥处理(空白对照)，每处理3次重复，采取随机排列。每小区规格为10m×1.5m，土壤调理剂撒施或喷雾后深翻10-20cm整理均匀。花生种植方式为覆膜直播，株距×行距＝0.3m×0.4m。收获时，每小区取2.0m×1.0m的面积采收花生，采收的花生自然风干，称量花生荚果重。同时在每小区中间随机取三点，钻取土表下10-15cm土壤样品，将土壤混合为1个土样。风干，测定土壤pH值(pH计)，试验结果见表1。
本实施例的土壤调理剂配方及制作方法如下：
土壤调理剂1：壳寡糖0.2份，蛭石99.8份。将壳寡糖、蛭石加工成细小颗粒，粒径不大于0.5cm，置于预混机中混合30min，即可得到本实施例所述土壤调理剂1。
土壤调理剂2：壳寡糖0.2份，膨润土99.8份。将壳寡糖、膨润土加工成细小颗粒，粒径不大于0.5cm，置于预混机中混合30min，即可得到本实施例所述土壤调理剂2。
土壤调理剂3：壳寡糖0.2份，石灰19.8份，膨润土80份。将壳寡糖、石灰、膨润土加工成细小颗粒，粒径不大于0.5cm，置于预混机中混合30min，即可得到本实施例所述土壤调理剂3。
土壤调理剂4：壳寡糖0.2份，聚乙烯醇5份，泥炭94.8份。将壳寡糖、泥炭加工成细小颗粒，粒径不大于0.5cm，然后将聚乙烯醇5份置于预混机中混合30min，即可得到本实施例所述土壤调理剂4。
土壤调理剂5：壳寡糖0.2份，草煤灰30份，聚乙烯醇4.8份，膨润土65份。将壳寡糖、草木灰、膨润土加工成细小颗粒，粒径不大于0.5cm，然后将聚乙烯醇4.8份置于预混机中混合30min，即可得到本实施例所述土壤调理剂5。
土壤调理剂6：壳寡糖0.2份，白云石10份，聚乙烯醇3.8份，沸石86份。将壳寡糖、白云石、沸石加工成细小颗粒，粒径不大于0.5cm，然后将聚乙烯醇3.8份置于预混机中混合30min，即可得到本实施例所述土壤调理剂6。
土壤调理剂7：壳寡糖0.2份，粉煤灰26.8份，聚乙烯醇3份，沸石70份。将壳寡糖、粉煤灰、沸石加工成细小颗粒，粒径不大于0.5cm，然后将聚乙烯醇3份置于预混机中混合30min，即可得到本实施例所述土壤调理剂7。
土壤调理剂8：壳寡糖0.2份，消石灰17份，聚乙烯醇7.8份，珍珠岩75份。将壳寡糖、消石灰、珍珠岩加工成细小颗粒，粒径不大于0.5cm，然后将聚乙烯醇7.8份置于预混机中混合30min，即可得到本实施例所述土壤调理剂8。
土壤调理剂9：壳寡糖0.2份，碳酸钙8.8份，聚乙烯醇3份，膨润土88份。将壳寡糖、碳酸钙、膨润土加工成细小颗粒，粒径不大于0.5cm，然后将聚乙烯醇3份置于预混机中混合30min，即可得到本实施例所述土壤调理剂9。
土壤调理剂10：将壳寡糖加工成细小颗粒，粒径不大于0.5cm，即可得到本实施例所述土壤调理剂10。
表1土壤调理剂对土壤pH、花生产量的效果
注：(1)、“土壤调理剂x的对照”加工方法与“土壤调理剂1-9”相似，但其中无壳寡糖。
(2)、土壤调理剂1-9按300kg/hm2撒施，土壤调理剂10按0.6kg/hm2喷雾。
从表1可以看出，在酸性土壤的相同施肥量下，施用土壤调理剂1-10的处理与土壤调理剂1-9的对照处理、尿素及空白相比，土壤pH值都升高，花生荚果产量都增加；土壤调理剂处理的土壤pH由高到低依次是土壤调理剂3、土壤调理剂8、土壤调理剂6、土壤调理剂9、土壤调理剂4、土壤调理剂5、土壤调理剂7、土壤调理剂1、土壤调理剂2、土壤调理剂10，都高于空白及尿素处理的pH，且比相应土壤调理剂的对照的pH更接近于中性，即酸性土壤中施用壳寡糖或含壳寡糖的土壤调理剂可促进土壤pH值升高,使土壤酸性降低或偏中性。
进一步发现，土壤调理剂5、土壤调理剂7处理的施药处理，花生荚果产量明显较高，施用土壤调理剂3、土壤调理剂8、土壤调理剂6、土壤调理剂9、土壤调理剂4的花生荚果产量次之，施用土壤调理剂2、土壤调理剂1的花生荚果产量较低，但以上土壤调理剂的处理花生产量都高于相应对照、尿素及空白的处理。充分说明，常规肥料对酸性土壤的作物产量改变不明显，壳寡糖及含壳寡糖的组合物的效果相对明显。
实施例2土壤调理剂对土壤pH、水稻产量的效果
试验地土壤pH为4.93。试验设含壳寡糖的土壤调理剂处理、相应的无壳寡糖的对照处理、常规肥料处理、不施肥处理(空白对照)，每处理3次重复，采取随机排列。每小区规格为20m(长)×1.5m(宽)，前茬水稻收获后，用土壤调理剂撒施或喷雾后均匀耕地，然后用机器旋耕常规播种晚稻，常规管理。收获时，同时在每小区随机取三点，每个小区钻取土表下2-10cm土壤样品，将土壤混合为1个土样。风干，测定土壤pH值(pH计)，结果见表2。
本实施例的土壤调理剂配方及制作方法如下：
土壤调理剂1：壳寡糖1份，蛭石99份。将壳寡糖、蛭石加工成细小颗粒，粒径不大于0.5cm，置于预混机中混合30min，即可得到本实施例所述土壤调理剂1。
土壤调理剂2：壳寡糖1份，膨润土99份。将壳寡糖、膨润土加工成细小颗粒，粒径不大于0.5cm，置于预混机中混合30min，即可得到本实施例所述土壤调理剂2。
土壤调理剂3：壳寡糖1份，石灰30份，膨润土69份。将壳寡糖、石灰、膨润土加工成细小颗粒，粒径不大于0.5cm，置于预混机中混合30min，即可得到本实施例所述土壤调理剂3。
土壤调理剂4：壳寡糖1份，聚乙烯醇5份，泥炭94份。将壳寡糖、泥炭加工成细小颗粒，粒径不大于0.5cm，然后将聚乙烯醇5份置于预混机中混合30min，即可得到本实施例所述土壤调理剂4。
土壤调理剂5：壳寡糖1份，草煤灰30份，聚乙烯醇4份，膨润土65份。将壳寡糖、草木灰、膨润土加工成细小颗粒，粒径不大于0.5cm，然后将聚乙烯醇4份置于预混机中混合30min，即可得到本实施例所述土壤调理剂5。
土壤调理剂6：壳寡糖1份，白云石40份，聚乙烯醇3份，沸石56份。将壳寡糖、白云石、沸石加工成细小颗粒，粒径不大于0.5cm，然后将聚乙烯醇3份置于预混机中混合30min，即可得到本实施例所述土壤调理剂6。
土壤调理剂7：壳寡糖1份，粉煤灰26份，聚乙烯醇3份，沸石70份。将壳寡糖、粉煤灰、沸石加工成细小颗粒，粒径不大于0.5cm，然后将聚乙烯醇3份置于预混机中混合30min，即可得到本实施例所述土壤调理剂7。
土壤调理剂8：壳寡糖1份，消石灰28份，聚乙烯醇7份，珍珠岩64份。将壳寡糖、消石灰、珍珠岩加工成细小颗粒，粒径不大于0.5cm，然后将聚乙烯醇7份置于预混机中混合30min，即可得到本实施例所述土壤调理剂8。
土壤调理剂9：壳寡糖1份，碳酸钙35份，聚乙烯醇3份，膨润土61份。将壳寡糖、碳酸钙、膨润土加工成细小颗粒，粒径不大于0.5cm，然后将聚乙烯醇3份置于预混机中混合30min，即可得到本实施例所述土壤调理剂9。
土壤调理剂10：将壳寡糖加工成细小颗粒，粒径不大于0.5cm，即可得到本实施例所述土壤调理剂10。
表2土壤调理剂对土壤pH、水稻产量的效果
注：(1)、“土壤调理剂x的对照”加工方法与“土壤调理剂x”相似，但其中无壳寡糖。
(2)、土壤调理剂1-9按300kg/hm2撒施，“土壤调理剂10”按3kg/hm2喷雾。
从表2看出，在水稻地酸性土壤的相同施肥量下，施用土壤调理剂1-10的处理与土壤调理剂1-9的对照处理、尿素及空白相比，土壤pH值普遍升高，水稻产量都增加。土壤调理剂处理的土壤pH由高到低依次是土壤调理剂3、土壤调理剂8、土壤调理剂6、土壤调理剂9、土壤调理剂5、土壤调理剂4、土壤调理剂7、土壤调理剂2、土壤调理剂1、土壤调理剂10，都高于常规肥料硝铵及空白处理的pH，且比相应土壤调理剂的对照的pH更接近于中性。如土壤调理剂3的对照和土壤调理剂8的对照两个处理的土壤碱性均较相应土壤调理剂3和土壤调理剂8的碱性较高，pH分别高达7.22和7.18，而土壤调理剂3和土壤调理剂8的碱性偏向中性,pH分别为7.07和7.01。所以，酸性土壤中施用壳寡糖或本发明的含壳寡糖的土壤调理剂可促进土壤pH值升高,使土壤酸性降低或偏中性。
产量方面，土壤调理剂5、土壤调理剂7处理的施药处理，水稻产量最高，施用土壤调理剂3、土壤调理剂9、土壤调理剂8、土壤调理剂6、土壤调理剂4的水稻产量次之，施用土壤调理剂1、土壤调理剂2的水稻产量较低，但以上土壤调理剂的处理水稻产量都高于相应对照、常规肥料硝铵及空白的处理。充分说明，常规肥料硝铵对酸性土壤的pH及作物产量改变不明显，而壳寡糖及含壳寡糖的土壤调理剂具有提高土壤pH值，改良酸性土壤的效果。对土壤调理后的作物产量方面，壳寡糖及含壳寡糖的组合物的效果相对明显。
实施例3土壤调理剂施用次数的测定
采用实施例1的方法。但在花生出苗后30天追肥1次，追肥间距0.3m×0.4m。花生收获后，将土壤耙匀后，同时在每小区中间随机取三点，钻取土表下10-15cm土壤样品，将土壤混合为1个土样。风干，测定土壤pH值(pH计)，结果见表3。
土壤调理剂如下：
本实施例的土壤调理剂配方及制作方法如下：
土壤调理剂1：壳寡糖0.5份，蛭石99.5份。将壳寡糖、蛭石加工成细小颗粒，粒径不大于0.5cm，置于预混机中混合30min，即可得到本实施例所述土壤调理剂1。
土壤调理剂2：壳寡糖0.5份，膨润土99.5份。将壳寡糖、膨润土加工成细小颗粒，粒径不大于0.5cm，置于预混机中混合30min，即可得到本实施例所述土壤调理剂2。
土壤调理剂3：壳寡糖0.5份，石灰45份，膨润土54.5份。将壳寡糖、石灰、膨润土加工成细小颗粒，粒径不大于0.5cm，置于预混机中混合30min，即可得到本实施例所述土壤调理剂3。
土壤调理剂4：壳寡糖0.5份，聚乙烯醇5份，泥炭94.5份。将壳寡糖、泥炭加工成细小颗粒，粒径不大于0.5cm，然后将聚乙烯醇5份置于预混机中混合30min，即可得到本实施例所述土壤调理剂4。
土壤调理剂5：壳寡糖0.5份，草煤灰45份，聚乙烯醇4份，膨润土50.5份。将壳寡糖、草木灰、膨润土加工成细小颗粒，粒径不大于0.5cm，然后将聚乙烯醇4份置于预混机中混合30min，即可得到本实施例所述土壤调理剂5。
土壤调理剂6：壳寡糖0.5份，白云石45份，聚乙烯醇3份，沸石51.5份。将壳寡糖、白云石、沸石加工成细小颗粒，粒径不大于0.5cm，然后将聚乙烯醇3份置于预混机中混合30min，即可得到本实施例所述土壤调理剂6。
土壤调理剂7：壳寡糖0.5份，粉煤灰45份，聚乙烯醇3份，沸石51.5份。将壳寡糖、粉煤灰、沸石加工成细小颗粒，粒径不大于0.5cm，然后将聚乙烯醇3份置于预混机中混合30min，即可得到本实施例所述土壤调理剂7。
土壤调理剂8：壳寡糖0.5份，消石灰45份，聚乙烯醇7份，珍珠岩47.5份。将壳寡糖、消石灰、珍珠岩加工成细小颗粒，粒径不大于0.5cm，然后将聚乙烯醇7份置于预混机中混合30min，即可得到本实施例所述土壤调理剂8。
土壤调理剂9：壳寡糖0.5份，碳酸钙45份，聚乙烯醇3份，膨润土51.5份。将壳寡糖、碳酸钙、膨润土加工成细小颗粒，粒径不大于0.5cm，然后将聚乙烯醇3份置于预混机中混合30min，即可得到本实施例所述土壤调理剂9。
土壤调理剂10：将壳寡糖加工成细小颗粒，粒径不大于0.5cm，即可得到本实施例所述土壤调理剂10。
表3土壤调理剂施用次数对土壤pH的影响
注：(1)、“土壤调理剂x的对照”加工方法与“土壤调理剂1-9”相似，但其中无壳寡糖。
(2)、第一次施药：土壤调理剂1-9按300kg/hm2撒施，土壤调理剂10按0.6kg/hm2喷雾。第2次施肥：每穴追肥20g。
从表3可以看出，在酸性土壤的土壤调理剂每次相同施肥量、施用2次后，施用土壤调理剂1-10的处理与尿素及空白相比，土壤pH值均明显提高；土壤调理剂处理的土壤pH由高到低依次是土壤调理剂3、土壤调理剂8、土壤调理剂5、土壤调理剂7、土壤调理剂6、土壤调理剂9、土壤调理剂1、土壤调理剂2、土壤调理剂4、土壤调理剂10，土壤pH在6.83-7.16之间，而与相应土壤调理剂的对照相比，相应土壤调理剂的对照的土壤pH在5.24-8.32之间。通过测产发现，各土壤调理剂处理的花生产量均高于尿素处理及相应土壤调理剂的对照处理的花生产量。尿素施用2次后的pH相对空白基本没有变化,而本发明的土壤调理剂施用2次后的土壤pH比土壤调理剂的对照的土壤pH更接近于中性pH7。
Claims (10)
1.含壳寡糖的酸性土壤调理剂，其特征在于，土壤调理剂包含壳寡糖0.05-100份，土壤改良成分0-80份，人工合成高分子化合物0-15份，矿物质0-100份。所述的土壤改良成分是碱性物质中石灰、草木灰、白云石、粉煤灰、消石灰、碳酸钙、磷矿粉、碳铵、石灰氮等中的一种或几种；所述的人工合成高分子化合物是指聚丙烯酸类、醋酸乙烯马来酸类和聚乙烯醇类高分子化合物中的一种或几种的混合；所述的矿物质是泥炭、褐煤、风化煤、蛭石、膨润土、沸石、珍珠岩和海泡石中的一种或几种的混合。
2.根据权利要求1的土壤调理剂，其特征在于，土壤调理剂包含壳寡糖0.2-5份，土壤改良成分0-60份，人工合成高分子化合物0-8份，所述的土壤改良成分是指碱性物质中石灰、草木灰、白云石、消石灰、碳酸钙中的一种或几种。
3.根据权利要求2的土壤调理剂，其特征在于，土壤调理剂包含土壤改良成分0.5-40份，人工合成高分子化合物1-8份。
4.壳寡糖用作酸性土壤调理剂的用途，其特征在于，壳寡糖促进土壤pH值升高，使土壤酸性降低或偏中性。
5.含壳寡糖的组合物用作酸性土壤调理剂的用途，其特征在于，壳寡糖的组合物促进土壤pH值升高,使土壤酸性降低或偏中性。
6.含壳寡糖与碱性的土壤改良物质的组合物用作酸性土壤调理剂的用途，其特征在于，含壳寡糖的土壤调理剂促进土壤pH值升高，使土壤酸性降低或偏中性。
7.根据权利要求4-6任一项的用途，其特征在于，含壳寡糖的土壤调理剂中，壳寡糖0.05-100份，土壤改良成分0-80份，人工合成高分子化合物0-15份，矿物质0-100份。所述的土壤改良成分是碱性物质中石灰、草木灰、白云石、粉煤灰、消石灰、碳酸钙、磷矿粉、碳铵、石灰氮等中的一种或几种；所述的人工合成高分子化合物是指聚丙烯酸类、醋酸乙烯马来酸类和聚乙烯醇类高分子化合物中的一种或几种的混合；所述的矿物质是泥炭、褐煤、风化煤、蛭石、膨润土、沸石、珍珠岩和海泡石中的一种或几种的混合。
8.根据权利要求7的用途，其特征在于，壳寡糖0.2-5份，土壤改良成分0-60份，人工合成高分子化合物0-8份，所述的土壤改良成分是指碱性物质中石灰、草木灰、白云石、消石灰、碳酸钙中的一种或几种。
9.根据权利要求8的用途，其特征在于，土壤改良成分0.5-40份，人工合成高分子化合物1-8份。
10.根据权利要求9的用途，其特征在于，将土壤调理剂均匀撒施或喷雾在酸性土壤表面，并深翻整理均匀或旋耕均匀；或将土壤调理剂进行追肥施用。上述应用方法中，土壤调理剂施用量50-1000kg/hm2，每年施用1-3次。
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