CN105359801B - 丘陵土壤快速蓄水增肥复配材料在作物种植中的应用 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种丘陵土壤快速蓄水增肥复配材料在作物种植中的应用，包括如下步骤：(a)现场勘查确定试验示范用地；(b)组织挖机整理试验示范用地；(c)清理试验示范用地；(d)用拖拉机旋耕机对试验示范用地进行土壤翻耕及深耕碎土；(e)进行小区的划分工作；(f)在小区上挖坑，作物种植于坑中；(g)往坑中填充土壤和丘陵土壤快速蓄水增肥复配材料的混合物；(h)定植后进行覆水。本发明能够提升土壤对水分的吸收速率和持水能力，并且增加干旱季土壤墒情，减少丘陵坡地雨季地表径流造成的肥水损失，实现丘陵荒地环境条件下土壤蓄水增肥。

Description

丘陵土壤快速蓄水增肥复配材料在作物种植中的应用
技术领域
本发明涉及丘陵荒坡地土壤蓄水增肥技术领域，特别涉及一种丘陵土壤快速蓄水增肥复配材料在作物种植中的应用。
背景技术
江苏省丘陵山区主要分布在与山东省交界的省境北部和与安徽、浙江省相邻的省境西部、南部，并延伸至太湖沿湖丘陵带。全省丘陵山区总面积约156万hm2，占全省总面积的15％。已开发利用面积13.1万hm2，仍然有大量的土地未开发利用，土地资源利用率依然很低，经济发展仍然相对滞后。同时，江苏丘陵地区的水土流失率非常高，给丘陵地区的开发带来了新的难题。江苏省丘陵山区的水土流失主要是由土壤质地、降雨、植被、地形地貌等多种因素组成。山丘区地势落差较大，坡度较陡，部分山丘区林草稀疏，土薄缺水，植被覆盖率低，在降雨、径流等作用下很容易发生面蚀和沟蚀等。缺乏植被固结土壤、截留雨水等屏障作用是丘陵山区水土流失较易发生的一个重要因素。
目前，国内对于荒坡地的水土保持工作及生态修复研究主要集中在以下几个方面。(1)封-造-育型(2)林-果-农复合型(3)林-农结合型(4)高产高效型(5)旅游观光型等等。
然而，不论采用何种方法进行丘陵地区的生态体系改造，都必须解决丘陵地区的土壤水肥缺失，且流失较快的难题。众所周知，影响退化生态系统恢复重建的主导生态因子是土壤因子，主要是土壤肥力和水分。对于极度退化的生态系统，其特点是无植被覆盖，水土流失严重，土壤极度贫瘠，土壤结构及其透水性和保水性差。在雨季阶段，虽然降水量多，但绝大部分被流失或被蒸发掉，土壤真正吸收的水分很少，植物能够利用的就更有限。雨过天晴，在强烈的阳光辐射作用下，表土很快呈现出干旱的现象，对植物的生长发育极为不利。干湿季明显的特点，一方面让雨季大量雨水流走，并产生径流侵蚀；另一方面使旱季土壤有效含水量降低，各种植物和土壤微生物存活率低，土壤有机质降低，土壤结构性变差，微生物数量和活性下降，加大了土壤退化强度。因此，丘陵地区荒坡地的生态问题首要是控制水土流失，增加雨水入渗率，提高土壤肥力和改善土壤理化结构，增加植被覆盖率的问题。
我省是农业大省，有机废弃物数量庞大，传统的有机废弃物处理处置的主要方式是填埋或焚烧，这不仅对环境造成污染，而且也是一种资源浪费。随着人们可持续发展意识和对环境生态要求的逐步提高，加之环保意识的日益增强，越来越多的人开始关注有机废弃物的资源化利用，将它们加工成基质、有机肥或有机覆盖物。以农业废弃物制成的有机物料含有大量的养分，能够保持植物的正常生长(见表1：有机物料基本理化性状)；有机物料养分存在缓释效应，随着施入土壤后慢慢释放养分，具有一定的保肥效果。
表1：有机物料基本理化性状
吸水保水性树脂是近年来开发的新型功能高分子材料，是指能够吸收并保持自身重量数百倍乃至数千倍水分的高分子，通常又被称为高吸水性聚合物、超强吸水剂。它是一种含有强亲水性基团，轻度交联的功能高分子。具有保水性强，吸水可逆性，保持的水可以被植物吸收和利用，并能在植物根系附近形成一个局部湿润环境，能很好起到“微型水库”的作用。土壤中混入0.1％-1.0％的高吸水树脂后，即使土壤中水分过多或因干早缺水时都能保持土壤的有效湿度稳定，可减少浇水的次数，促进作物生长。目前，国内关于利用保水剂改善砂质土壤水分状况的报道较多，就江苏地区质地偏粘的丘陵坡地黄棕壤而言利用保水剂改善土壤水分特征状况的报道较少。
发明内容
本发明的一个目的在于提供一种能够提高作物栽培的成活率，并促进其根系和植株健康生长，为优质高产奠定基础的丘陵土壤快速蓄水增肥复配材料在作物种植中的应用，实现丘陵地区荒坡地土壤熟化和起到保水保肥的作用。
为达到上述目的，本发明采用下述技术方案：丘陵土壤快速蓄水增肥复配材料在作物种植中的应用，包括如下步骤：
(a)现场勘查确定试验示范用地；
(b)组织挖机整理试验示范用地，将试验示范用地拉平；
(c)清理试验示范用地上的荒草、树木和垃圾；
(d)用拖拉机旋耕机对试验示范用地进行土壤翻耕及深耕碎土；
(e)进行小区的划分工作：开沟划分小区，相邻两个小区之间开沟隔离；
(f)在小区上挖坑，作物种植于坑中；
(g)往坑中填充土壤、丘陵土壤快速蓄水增肥复配材料和/或有机物料的混合物，丘陵土壤快速蓄水增肥复配材料的使用量为土壤质量的2.6％-10.6％；
(h)定植后进行覆水。
上述丘陵土壤快速蓄水增肥复配材料在作物种植中的应用，在步骤(a)中：所述试验示范用地为江苏地区的丘陵坡地黄棕壤。
上述丘陵土壤快速蓄水增肥复配材料在作物种植中的应用，在步骤(e)中：沟宽30cm。
上述丘陵土壤快速蓄水增肥复配材料在作物种植中的应用，在步骤(e)中：小区畦面2.5m*30m。
上述丘陵土壤快速蓄水增肥复配材料在作物种植中的应用，在步骤(f)中：所述作物为蓝莓、楤木或蔬菜。
上述丘陵土壤快速蓄水增肥复配材料在作物种植中的应用，在步骤(f)中：每小区定植50-70株楤木。
上述丘陵土壤快速蓄水增肥复配材料在作物种植中的应用，在步骤(f)中：每小区定植25-35株蓝莓，蓝莓苗龄为4-5年。
上述丘陵土壤快速蓄水增肥复配材料在作物种植中的应用，在步骤(g)中，丘陵土壤快速蓄水增肥复配材料的制备方法包括如下步骤：
(1)制备有机物料；
(2)制备接枝共聚混合液；
(3)接枝共聚反应：将步骤(1)中的有机物料和步骤(2)中的接枝共聚混合液混合，并加入耐盐型吸水保水材料，进行接枝共聚避氧表面交联反应；
(4)将步骤(3)中的反应产物烘干、粉碎及干燥即得丘陵土壤快速蓄水增肥复配材料。
上述丘陵土壤快速蓄水增肥复配材料在作物种植中的应用，在步骤(1)中，具体包括如下步骤：
(1-1)以农用发酵床的垫料和/或畜禽粪便为原料；
(1-2)调节原料的含水量和碳氮比；
(1-3)将原料堆置发酵，获得熟化原料；
(1-4)去除熟化原料中的游离盐分；
(1-5)烘干、粉碎和过筛后即得有机物料；
在步骤(1-1)中：农用发酵床的垫料为猪圈清理出的发酵床废弃垫料；在步骤(1-2)中：碳氮比控制在(16～25)：1，含水量控制在50wt％～60wt％，针对碳氮比偏高的发酵床废弃垫料，通过添加猪粪调节，针对碳氮比偏低通过添加秸秆调节；在步骤(1-3)中：将调节好含水量和碳氮比后的发酵床废弃垫料堆置发酵，每隔两天翻抛一次，发酵1～2个月，堆置发酵至腐熟度80％±2％，整个发酵过程中要至少有七天或七天以上，保证温度在50℃或50℃以上，得到熟化原料；在步骤(1-4)中：向熟化原料中加水，使熟化原料与水的质量比例保持在1:3-5，以300r/min的速度搅拌120min，过滤，重复上述步骤至滤出液电导值在900-1100us/cm时，将滤出物放置65℃烘箱中烘干，粉碎后过筛，保留20-60目级有机物料。
上述丘陵土壤快速蓄水增肥复配材料在作物种植中的应用，在步骤(2)中，具体包括如下步骤：
(2-1)准备交联剂和交联剂溶剂；
(2-2)将交联剂溶解于交联剂溶剂，制成接枝共聚混合液；
在步骤(2-1)中：交联剂为N，N—亚甲基双丙烯酰胺、丙三醇和戊二醛中的一种。交联剂溶剂为甲醇和水，甲醇和水的体积比Vm/Vw为0.5-3：1，Vm代表甲醇的体积，Vw代表水的体积，N，N—亚甲基双丙烯酰胺用量为耐盐型吸水保水材料使用量的0.2wt％-0.8wt％；在步骤(2-2)中：首先将N，N—亚甲基双丙烯酰胺溶于甲醇溶液中，加水，搅拌混合；
在步骤(3)中，具体包括如下步骤：
(3-1)准备耐盐型吸水保水材料；
(3-2)将耐盐型吸水保水材料和有机物料分别加入到接枝共聚混合液中，在45-60℃进行接枝共聚避氧表面交联反应；
在步骤(3-1)中：耐盐型吸水保水材料与有机物料的质量比例为1:0.5-4，耐盐型吸水保水材料的粒度为20-40目，耐盐型吸水保水材料对浓度为0.9wt％的氯化钠溶液吸收倍率在80倍或80倍以上；在步骤(3-2)中：接枝共聚混合液用量的体积为有机物料和耐盐型吸水保水材料使用总质量的3-5倍，即固液比为1:(3-5)g/mL，在真空培养箱或氮气保护的反应釜中接枝共聚避氧表面交联反应60-180min。
丘陵土壤快速蓄水增肥复配材料经以下方法测定吸水率
吸水率的测定：吸水率是指1g吸水性物质所吸收的去离子水的量，其单位为g/g。吸水率的测定方法是：准确称取一定量的吸水性物质，放入足够量的去离子水中，待一定时间后(>6h，分时段测定)，达到溶胀平衡，过滤。得到果冻状的溶胶，准确称取吸水之后的吸水性物质的质量。然后根据公式计算吸水率：
Q＝(m2-m1)/m1
其中：m1为吸水之前称取的吸水性物质的质量，单位：g；
m2为吸水之后称取的吸水性物质的质量，单位：g。
本发明的有益效果如下：
本发明丘陵土壤快速蓄水增肥复配材料在作物种植中的应用针对丘陵地区土壤水土流失严重、土壤极度贫瘠、土壤结构及其透水性和保水性差等因素，采用发酵后的种养业生物垫料为主的有机物料与耐盐型吸水保水材料进行复配混合接枝共聚，在作物栽培时采取深耕混合实现土肥交融等方法实现丘陵地区荒坡地土壤熟化和保水保肥的作用，提高作物栽培的成活率，并促进其根系和植株健康生长，为以后优质高产奠定基础，实现丘陵地区荒坡地土壤熟化和起到保水保肥的作用。
本发明中涉及的丘陵土壤快速蓄水增肥复配材料，通过耐盐型吸水保水材料与有机物料复配，形成快速蓄水保水增肥性能的有机物料共聚复配材料，实现丘陵地区土壤的快速蓄水增肥；能够提升土壤对水分的吸收速率和持水能力，并且增加干旱季土壤墒情，减少丘陵坡地雨季地表径流造成的肥水损失，实现丘陵荒地环境条件下土壤蓄水增肥。
本发明不仅解决了丘陵地区荒坡地水土流失严重和土地资源利用率低的问题，同时拓宽了农业废弃物资源化利用途径。采用深耕混合实现土肥交融等方法实现丘陵地区荒坡地土壤熟化和保水保肥的作用，可实现丘陵地区荒坡地快速改良的目的。能够有效地降低地表径流，减少土壤和肥水流失；本发明提供的改善土壤结构的保水增肥复合物料及其制备方法，适用于不同水肥要求的作物种植，提高种植活苗壮苗率。
本专利通过耐盐型吸水保水材料与有机物料复配，形成快速蓄水保水增肥性能的有机物料共聚复配材料，实现丘陵地区土壤的快速蓄水增肥。本专利的顺利实施不仅解决了丘陵地区荒坡地水土流失严重和土地资源利用率底的问题，同时拓宽了农业废弃物资源化利用途径。①本发明所采用的有机物料是经过堆肥熟化并调节其碳氮比可满足土壤和作物生长需求。②有机物料的后处理减少了内在的盐分含量，有利于保水剂的吸水性能。③利用有机质的物理结构和缓释肥效的特性改良土壤。采用深耕混合实现土肥交融等方法实现丘陵地区荒坡地土壤熟化和保水保肥的作用，可实现丘陵地区荒坡地快速改良的目的。
在定植穴中放置耐盐型吸水保水材料与有机物料复配可以确保幼苗定植后一定的水分供应，减少丘陵地区荒坡地水土流失，提高作物成活率。定植穴中的保水剂可以反复多次贮存雨水供植株使用，确保作物生长需要。
本发明对丘陵地区荒坡地种植其他蔬菜也有应用价值，可提高蔬菜定植的成活率，并促进蔬菜生长。
附图说明
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。
图1丘陵土壤快速蓄水增肥复配材料的制备工艺流程图；
图2田间设计示意图。
具体实施方式
为了更清楚地说明本发明，下面结合优选实施例和附图对本发明做进一步的说明。附图中相似的部件以相同的附图标记进行表示。本领域技术人员应当理解，下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的，不应以此限制本发明的保护范围。
丘陵土壤快速蓄水增肥复配材料在作物种植中的应用，包括如下步骤：
(a)现场勘查确定试验示范用地；所述试验示范用地为江苏地区的丘陵坡地黄棕壤。
(b)组织挖机整理试验示范用地，将试验示范用地拉平。
(c)清理试验示范用地上的荒草、树木和垃圾。
(d)用拖拉机旋耕机对试验示范用地进行土壤翻耕及深耕碎土。
(e)进行小区的划分工作：开沟划分小区，相邻两个小区之间开沟隔离；沟宽30cm，小区畦面2.5m*30m。
(f)在小区上挖坑，作物种植于坑中，每个坑大小为30cm×30cm×30cm，土壤容重为1.45g/cm3，每穴土壤质量39.15kg(实际过程中按40kg算)，经计算施用有机物料4kg，保水剂160g；所述作物为蓝莓、楤木或蔬菜；本实施例以蓝莓和楤木为例进行说明，每小区定植25-35株蓝莓，蓝莓苗龄为4-5年；每小区定植50-70株楤木。
蓝莓：苗子规格苗高一致，有叉枝，苗龄4年，带土球20厘米左右。定植时将蓝莓苗放入预先挖好的树坑中，沿土球四周添加预先配置好的土壤，浇足定根水，次日补浇一次。4月上旬结合除草松土一次。5月中旬喷施一次除草剂盖草能，防治单子叶杂草。
楤木：楤木根系发达萌发能力强，小苗基本采用裸根定植，定植前，将楤木修剪成统一高度，便于操作，定植时将苗木根系放入树坑中，沿根系四周添加预先配置好的土壤，加好后将苗子轻轻提起1—2厘米，以利于根系舒张，定植结束浇足定根水，次日将楤木再修剪一次，保留一根主枝，剪口要平，用塑料薄膜包扎严实防治树液流失影响萌发，补浇一次定根水。4月上旬结合除草松土一次。5月中旬喷施一次除草剂盖草能，防治单子叶杂草。
设置两种作物品种(楤木和蓝莓)，4个处理，重复3次，进行田间试验(田间设计如图2所示)。
对照(CK)，不用有机物料和保水剂【本发明中的保水剂即为丘陵土壤快速蓄水增肥复配材料】------田间标记为：1-CK。
保水剂施用处理(保水剂用量为土壤重量的0.4wt％)------田间标记为：2-保水剂。
有机物料施用处理(有机物料用量为土壤重量的10wt％)------田间标记为：3-有机物料。
保水剂与有机物料联合施用处理(保水剂用量为土壤重量的0.4wt％，有机物料用量为土壤重量的10wt％)------田间标记为：4-有机物料+保水剂。
田间试验布局：半边楤木(靠东边的坡面朝南)、半边蓝莓(西边的坡面朝西)处理设置两个一样。
楤木每个处理三个重复，每个重复60株左右，每处理180株；蓝莓每个处理三个重复，每个重复30株左右，每处理90株。
(g)往坑中填充土壤和丘陵土壤快速蓄水增肥复配材料的混合物，丘陵土壤快速蓄水增肥复配材料的使用量为土壤质量的0.4wt％。
(h)定植后进行覆水。
所用丘陵土壤快速蓄水增肥复配材料的制备方法参见下列实施例1-1和实施例1-2
实施例1-1
本实施例丘陵土壤快速蓄水增肥复配材料由有机物料、耐盐型吸水保水材料和接枝共聚混合液经接枝共聚避氧表面交联反应制成。所述有机物料为发酵床废弃垫料和/畜禽粪便；所述接枝共聚混合液由N，N—亚甲基双丙烯酰胺、甲醇和水组成；所述耐盐型吸水保水材料可选市场公开出售的粒度为20-40目，对浓度为0.9wt％的氯化钠溶液吸收倍率在80倍或以上的产品或自制同性能产品。各物质的用量详见表1。
表1
本实施例丘陵土壤快速蓄水增肥复配材料的制备方法，包括如下步骤：
(1)制备有机物料。
(1-1)以农用发酵床的垫料和/或畜禽粪便为原料；本实施例农用发酵床的垫料为猪圈清理出的发酵床废弃垫料。
(1-2)调节原料的含水量和碳氮比；碳氮比控制在20.4：1【含水量控制方法：猪圈清出发酵床废弃垫料一般含水量为30-40wt％，通过添加水，使含水量达到50wt％至60wt％】，含水量控制在55.2wt％，针对碳氮比偏高的发酵床废弃垫料，通过添加猪粪【猪粪碳氮比在12:1左右】调节，针对碳氮比偏低的发酵床废弃垫料通过添加秸秆【秸秆碳氮比在50:1左右】调节。
(1-3)将原料堆置发酵，获得熟化原料；将调节好含水量和碳氮比后的发酵床废弃垫料堆置发酵，每隔两天翻抛一次，发酵1～2个月，堆置发酵至腐熟度80％±2％，整个发酵过程中要至少有七天或七天以上，保证温度在50℃或50℃以上，得到熟化原料。
(1-4)去除熟化原料中的游离盐分；向熟化原料中加水，使熟化原料与水的质量比例保持在1:5，以300r/min的速度搅拌120min，过滤，重复上述步骤至滤出液电导值在1007us/cm时，将滤出物放置65℃烘箱中烘干，粉碎后过筛，保留20-60目级有机物料。
(1-5)烘干、粉碎和过筛后即得有机物料。
(2)制备接枝共聚混合液。
(2-1)准备交联剂和交联剂溶剂；交联剂为N，N—亚甲基双丙烯酰胺，交联剂溶剂为甲醇和水，甲醇和水的体积比Vm/Vw为：实施例①Vm/Vw＝0.5：1，实施例②Vm/Vw＝1:1和实施例③Vm/Vw＝2:1，Vm代表甲醇的体积，Vw代表水的体积，N，N—亚甲基双丙烯酰胺用量为耐盐型吸水保水材料使用量的0.2wt％。
(2-2)将交联剂溶解于交联剂溶剂，制成接枝共聚混合液；首先将N，N—亚甲基双丙烯酰胺溶于甲醇溶液中，加水，搅拌混合。
(3)接枝共聚反应：将步骤(1)中的有机物料和步骤(2)中的接枝共聚混合液混合，并加入耐盐型吸水保水材料，进行接枝共聚避氧表面交联反应【“避氧表面交联反应”是指采用反应器中去除氧气的手段，如氮气置换和抽气等】。
(3-1)准备耐盐型吸水保水材料；耐盐型吸水保水材料对浓度为0.9wt％的氯化钠溶液吸收倍率在80倍或80倍以上。
(3-2)将耐盐型吸水保水材料和有机物料分别加入到接枝共聚混合液中，在45℃进行接枝共聚避氧表面交联反应；本实施例采用在真空培养箱或氮气保护的反应釜中接枝共聚避氧表面交联反应180min。
(4)将步骤(3)中的反应产物放置65℃烘箱中烘干、粉碎及干燥即得丘陵土壤快速蓄水增肥复配材料。
丘陵土壤快速蓄水增肥复配材料经以下方法测定吸水率
吸水率的测定：吸水率是指1g吸水性物质所吸收的去离子水的量，其单位为g/g。吸水率的测定方法是：准确称取一定量的吸水性物质，放入足够量的去离子水中，待一定时间后(>6h，分时段测定)，达到溶胀平衡，过滤。得到果冻状的溶胶，准确称取吸水之后的吸水性物质的质量。然后根据公式计算吸水率：Q＝(m2-m1)/m1。
其中：m1为吸水之前称取的吸水性物质的质量，单位：g；
m2为吸水之后称取的吸水性物质的质量，单位：g。
本实施例所得丘陵土壤快速蓄水增肥复配材料的吸水速率和吸水率如下表2所示：
表2不同配比接枝混合液对水分吸收速率和吸水率的影响
实施例1-2
本实施例丘陵土壤快速蓄水增肥复配材料由有机物料、耐盐型吸水保水材料和接枝共聚混合液经接枝共聚避氧表面交联反应制成。所述有机物料为发酵床废弃垫料和/畜禽粪便；所述接枝共聚混合液由N，N—亚甲基双丙烯酰胺、甲醇和水组成；所述耐盐型吸水保水材料可选市场公开出售的粒度为20-40目，对浓度为0.9wt％的氯化钠溶液吸收倍率在80倍或以上的产品或自制同性能产品。各物质的用量详见表3。
表3
本实施例丘陵土壤快速蓄水增肥复配材料的制备方法，包括如下步骤：
(1)制备有机物料。
(1-1)以农用发酵床的垫料和/或畜禽粪便为原料；本实施例农用发酵床的垫料为猪圈清理出的发酵床废弃垫料。
(1-2)调节原料的含水量和碳氮比；碳氮比控制在20.4：1【含水量控制方法：猪圈清出发酵床废弃垫料一般含水量为30-40wt％，通过添加水，使含水量达到50wt％至60wt％】，含水量控制在55.2wt％，针对碳氮比偏高的发酵床废弃垫料，通过添加猪粪【猪粪碳氮比在12:1左右】调节，针对碳氮比偏低的发酵床废弃垫料通过添加秸秆【秸秆碳氮比在50:1左右】调节。
(1-3)将原料堆置发酵，获得熟化原料；将调节好含水量和碳氮比后的发酵床废弃垫料堆置发酵，每隔两天翻抛一次，发酵1～2个月，堆置发酵至腐熟度80％±2％，整个发酵过程中要至少有七天或七天以上，保证温度在50℃或50℃以上，得到熟化原料。
(1-4)去除熟化原料中的游离盐分；向熟化原料中加水，使熟化原料与水的质量比例保持在1:5，以300r/min的速度搅拌120min，过滤，重复上述步骤至滤出液电导值为1007us/cm时，将滤出物放置65℃烘箱中烘干，粉碎后过筛，保留20-60目级有机物料。
(1-5)烘干、粉碎和过筛后即得有机物料。
(2)制备接枝共聚混合液。
(2-1)准备交联剂和交联剂溶剂；交联剂为N，N—亚甲基双丙烯酰胺，交联剂溶剂为甲醇和水，甲醇和水的体积比Vm/Vw为1:1，Vm代表甲醇的体积，Vw代表水的体积，N，N—亚甲基双丙烯酰胺用量为耐盐型吸水保水材料使用量的0.2wt％。
(2-2)将交联剂溶解于交联剂溶剂，制成接枝共聚混合液；首先将N，N—亚甲基双丙烯酰胺溶于甲醇溶液中，加水，搅拌混合。
(3)接枝共聚反应：将步骤(1)中的有机物料和步骤(2)中的接枝共聚混合液混合，并加入耐盐型吸水保水材料，进行接枝共聚避氧表面交联反应【“避氧表面交联反应”是指采用反应器中去除氧气的手段，如氮气置换和抽气等】。
(3-1)准备耐盐型吸水保水材料；耐盐型吸水保水材料对浓度为0.9wt％的氯化钠溶液吸收倍率在80倍或80倍以上。
(3-2)将耐盐型吸水保水材料和有机物料分别加入到接枝共聚混合液中，在45℃进行接枝共聚避氧表面交联反应；本实施例采用在真空培养箱或氮气保护的反应釜中接枝共聚避氧表面交联反应180min。
(4)将步骤(3)中的反应产物放置65℃烘箱中烘干、粉碎及干燥即得丘陵土壤快速蓄水增肥复配材料。
丘陵土壤快速蓄水增肥复配材料经以下方法测定吸水率
吸水率的测定：吸水率是指1g吸水性物质所吸收的去离子水的量，其单位为g/g。吸水率的测定方法是：准确称取一定量的吸水性物质，放入足够量的去离子水中，待一定时间后(>6h，分时段测定)，达到溶胀平衡，过滤。得到果冻状的溶胶，准确称取吸水之后的吸水性物质的质量。然后根据公式计算吸水率：Q＝(m2-m1)/m1。
其中：m1为吸水之前称取的吸水性物质的质量，单位：g；
m2为吸水之后称取的吸水性物质的质量，单位：g。
本实施例所得丘陵土壤快速蓄水增肥复配材料的吸水速率和吸水率如下表4所示：
表4不同有机物料用量对水分吸收速率和吸水率的影响
实施例1-3
本实施例与实施例1中的实施例①的区别在于：交联剂为N，N—亚甲基双丙烯酰胺、丙三醇或戊二醛的混合物，其中，N，N—亚甲基双丙烯酰胺、丙三醇或戊二醛质量之比为1:0.6:0.7，其它条件不变。最终所得丘陵土壤快速蓄水增肥复配材料的性能试验数据如下表2-1所示：
表2-1
实施例1-1、实施例1-2和实施例1-3中的丘陵土壤快速蓄水增肥复配材料具有如下技术优点：减少丘陵坡地雨季地表径流造成的肥水损失，提升土壤对水分的吸收速率和持水能力，增加干旱季土壤墒情；适用于丘陵地区土壤水土流失严重，土壤极度贫瘠，土壤结构及其透水性和保水性差等环境，实现丘陵荒地环境条件下土壤蓄水增肥效果。
实施例1-1、实施例1-2和实施例1-3中的丘陵土壤快速蓄水增肥复配材料在蓝莓的种植中应用，试验结果如下表5-表10所示。
表5
备注：种植活苗率：成活苗颗数除以种植总苗棵数。表5中的保水剂选用实施例①中制备的丘陵土壤快速蓄水增肥复配材料。40天种植活苗率(％)采用四舍五入，小数点后保留两位数。
表5-1
备注：种植活苗率：成活苗颗数除以种植总苗棵数。表5-1中的保水剂选用实施例1-3中制备的丘陵土壤快速蓄水增肥复配材料。40天种植活苗率(％)采用四舍五入，小数点后保留两位数。
表6
备注：种植活苗率：成活苗颗数除以种植总苗棵数。表6中的保水剂选用实施例②中制备的丘陵土壤快速蓄水增肥复配材料。40天种植活苗率(％)采用四舍五入，小数点后保留两位数。
表7
备注：种植活苗率：成活苗颗数除以种植总苗棵数。表7中的保水剂选用实施例③中制备的丘陵土壤快速蓄水增肥复配材料。40天种植活苗率(％)采用四舍五入，小数点后保留两位数。
表8
备注：种植活苗率：成活苗颗数除以种植总苗棵数。表8中的保水剂选用实施例(2)中制备的丘陵土壤快速蓄水增肥复配材料。40天种植活苗率(％)采用四舍五入，小数点后保留两位数。
表9
备注：种植活苗率：成活苗颗数除以种植总苗棵数。表9中的保水剂选用实施例(3)中制备的丘陵土壤快速蓄水增肥复配材料。40天种植活苗率(％)采用四舍五入，小数点后保留两位数。
表10
备注：种植活苗率：成活苗颗数除以种植总苗棵数。表10中的保水剂选用实施例(4)中制备的丘陵土壤快速蓄水增肥复配材料。40天种植活苗率(％)采用四舍五入，小数点后保留两位数。
实施例1-1、实施例1-2和实施例1-3中的丘陵土壤快速蓄水增肥复配材料在楤木种植中应用，试验结果如下表11-表16所示。
表11
备注：种植活苗率：成活苗颗数除以种植总苗棵数。表11中的保水剂选用实施例①中制备的丘陵土壤快速蓄水增肥复配材料。40天种植活苗率(％)采用四舍五入，小数点后保留两位数。
表11-1
备注：种植活苗率：成活苗颗数除以种植总苗棵数。表11-1中的保水剂选用实施例1-3中制备的丘陵土壤快速蓄水增肥复配材料。40天种植活苗率(％)采用四舍五入，小数点后保留两位数。
表12
备注：种植活苗率：成活苗颗数除以种植总苗棵数。表12中的保水剂选用实施例②中制备的丘陵土壤快速蓄水增肥复配材料。40天种植活苗率(％)采用四舍五入，小数点后保留两位数。
表13
备注：种植活苗率：成活苗颗数除以种植总苗棵数。表13中的保水剂选用实施例③中制备的丘陵土壤快速蓄水增肥复配材料。40天种植活苗率(％)采用四舍五入，小数点后保留两位数。
表14
备注：种植活苗率：成活苗颗数除以种植总苗棵数。表14中的保水剂选用实施例(2)中制备的丘陵土壤快速蓄水增肥复配材料。40天种植活苗率(％)采用四舍五入，小数点后保留两位数。
表15
备注：种植活苗率：成活苗颗数除以种植总苗棵数。表15中的保水剂选用实施例(3)中制备的丘陵土壤快速蓄水增肥复配材料。40天种植活苗率(％)采用四舍五入，小数点后保留两位数。
表16
备注：种植活苗率：成活苗颗数除以种植总苗棵数。表16中的保水剂选用实施例(4)中制备的丘陵土壤快速蓄水增肥复配材料。40天种植活苗率(％)采用四舍五入，小数点后保留两位数。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定，对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，这里无法对所有的实施方式予以穷举，凡是属于本发明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。

Claims (7)

1.丘陵土壤快速蓄水增肥复配材料在作物种植中的应用，其特征在于，包括如下步骤：
（a）现场勘查确定试验示范用地；
（b）组织挖机整理试验示范用地，将试验示范用地拉平；
（c）清理试验示范用地上的荒草、树木和垃圾；
（d）用拖拉机旋耕机对试验示范用地进行土壤翻耕及深耕碎土；
（e）进行小区的划分工作：开沟划分小区，相邻两个小区之间开沟隔离；
（f）在小区上挖坑，作物种植于坑中；
（g）往坑中填充土壤、丘陵土壤快速蓄水增肥复配材料和/或有机物料的混合物，丘陵土壤快速蓄水增肥复配材料的使用量为土壤质量的2.6%-10.6%；丘陵土壤快速蓄水增肥复配材料的制备方法包括如下步骤：
（1）制备有机物料，具体包括如下步骤：
（1-1）以农用发酵床的垫料和/或畜禽粪便为原料；
（1-2）调节原料的含水量和碳氮比；
（1-3）将原料堆置发酵，获得熟化原料；
（1-4）去除熟化原料中的游离盐分；
（1-5）烘干、粉碎和过筛后即得有机物料；
在步骤（1-1）中：农用发酵床的垫料为猪圈清理出的发酵床废弃垫料；在步骤（1-2）中：碳氮比控制在（16~25）：1，含水量控制在50wt%~60wt%，针对碳氮比偏高的发酵床废弃垫料，通过添加猪粪调节，针对碳氮比偏低通过添加秸秆调节；在步骤（1-3）中：将调节好含水量和碳氮比后的发酵床废弃垫料堆置发酵，每隔两天翻抛一次，发酵1~2个月，堆置发酵至腐熟度80%±2%，整个发酵过程中要至少有七天以上，保证温度在50℃以上，得到熟化原料；在步骤（1-4）中：向熟化原料中加水，使熟化原料与水的质量比例保持在1:3-5，以300r/min的速度搅拌120min，过滤，重复上述步骤至滤出液电导值在900-1100us/cm时，将滤出物放置65℃烘箱中烘干，粉碎后过筛，保留20-60目级有机物料；
（2）制备接枝共聚混合液，具体包括如下步骤：
（2-1）准备交联剂和交联剂溶剂；
（2-2）将交联剂溶解于交联剂溶剂，制成接枝共聚混合液；
在步骤（2-1）中：交联剂为N，N—亚甲基双丙烯酰胺、丙三醇和戊二醛中的一种；交联剂溶剂为甲醇和水，甲醇和水的体积比Vm/Vw为0.5-3：1，Vm代表甲醇的体积，Vw代表水的体积，N，N—亚甲基双丙烯酰胺用量为耐盐型吸水保水材料使用量的0.2wt%-0.8wt%；在步骤（2-2）中：首先将N，N—亚甲基双丙烯酰胺溶于甲醇溶液中，加水，搅拌混合；
在步骤（3）中，具体包括如下步骤：
（3-1）准备耐盐型吸水保水材料；
（3-2）将耐盐型吸水保水材料和有机物料分别加入到接枝共聚混合液中，在45-60℃进行接枝共聚避氧表面交联反应；
在步骤（3-1）中：耐盐型吸水保水材料与有机物料的质量比例为1:0.5-4，耐盐型吸水保水材料的粒度为20-40目，耐盐型吸水保水材料对浓度为0.9wt%的氯化钠溶液吸收倍率在80倍以上；在步骤（3-2）中：接枝共聚混合液用量的体积为有机物料和耐盐型吸水保水材料使用总质量的3-5倍，即固液比为1:（3-5）g/mL，在真空培养箱或氮气保护的反应釜中接枝共聚避氧表面交联反应60-180min；
（3）接枝共聚反应：将步骤（1）中的有机物料和步骤（2）中的接枝共聚混合液混合，并加入耐盐型吸水保水材料，进行接枝共聚避氧表面交联反应；
（4）将步骤（3）中的反应产物烘干、粉碎及干燥即得丘陵土壤快速蓄水增肥复配材料；
（h）定植后进行覆水。
2.根据权利要求1所述的丘陵土壤快速蓄水增肥复配材料在作物种植中的应用，其特征在于，在步骤（a）中：所述试验示范用地为江苏地区的丘陵坡地黄棕壤。
3.根据权利要求2所述的丘陵土壤快速蓄水增肥复配材料在作物种植中的应用，其特征在于，在步骤（e）中：沟宽30cm。
4.根据权利要求3所述的丘陵土壤快速蓄水增肥复配材料在作物种植中的应用，其特征在于，在步骤（e）中：小区畦面2.5m*30m。
5.根据权利要求4所述的丘陵土壤快速蓄水增肥复配材料在作物种植中的应用，其特征在于，在步骤（f）中：所述作物为蓝莓、楤木或蔬菜。
6.根据权利要求5所述的丘陵土壤快速蓄水增肥复配材料在作物种植中的应用，其特征在于，在步骤（f）中：每小区定植50-70株楤木。
7.根据权利要求5所述的丘陵土壤快速蓄水增肥复配材料在作物种植中的应用，其特征在于，在步骤（f）中：每小区定植25-35株蓝莓，蓝莓苗龄为4-5年。
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