CN105801294B

CN105801294B - 一种土壤活化剂及其制备方法和应用

Info

Publication number: CN105801294B
Application number: CN201610096560.0A
Authority: CN
Inventors: 袁军; 黄丽媛; 艾佐佐; 王慧; 刘繁灯; 吴方圆
Original assignee: Central South University of Forestry and Technology
Current assignee: Central South University of Forestry and Technology
Priority date: 2016-02-22
Filing date: 2016-02-22
Publication date: 2019-11-26
Anticipated expiration: 2036-02-22
Also published as: CN105801294A

Abstract

本发明涉及一种土壤活化剂，按重量份计，所述土壤活化剂的组成成分包括以下用量的各组分：农家肥30‑50份，黄腐酸钾10‑30份，苹果酸2‑10份，溶磷菌剂5‑9份，硫磺粉3‑4份，硫酸钾2‑4份，硝基腐殖酸铵6‑8份。本发明所提供的土壤活化剂可以有效减少化肥的使用量，从而减少因施肥造成的土壤污染，能够充分活化土壤养分，减少酸性土壤中的铝毒，是一种提高红壤地区油茶林地养分活性的土壤活化剂，具有广阔的应用价值。

Description

一种土壤活化剂及其制备方法和应用

技术领域

本发明属于土壤改良剂的制备与利用领域，具体涉及一种土壤活化剂及其制备方法和应用。

背景技术

油茶是我国特有的木本食用油料树种，与油橄榄(Olea europaea L.)、油棕(Elaeisguineensis Jacq.)、椰子(Cocos nucifera L.)并称为世界四大木本油料植物。茶油中不饱和脂肪酸含量达90％以上，具有软化血管、降低血脂和血压的作用，是目前国内外最优质的食用保健油之一，茶油及其副产品在农业、工业和医药等领域也具有重要作用。因此，大力发展油茶生产，进行相关研究，在保障我国优质食用油的供应、发展山区经济、提高人民的生活水平、促进农民就业增收、改善人民健康状况以及改善生态环境等方面具有重要的意义。

土壤是油茶栽培分布生态因素中的主导因素，我国油茶广泛分布在南方的红壤地区。红壤是中国油茶林地分布面积最大、范围最广的土壤类型，具有明显脱硅富铝化和养分含量低的特性。众多研究表明养分缺乏是制约油茶增产的主要限制性因素之一，虽然红壤地区某些养分的含量并不低，但由于强烈的氧化和固化作用，养分容易被土壤中活性铝、铁固定形成难溶形式，油茶林地凋落叶片加重了油茶林地铝的含量，使大多数有效态养分转化为非有效态，降低了土壤养分的利用效率。为了提高土壤中的有效养分的含量，传统的方法一般是不断的施肥，但施用的养分一方面容易被土壤中的铝等氧化物固定，造成肥料利用效率极低，另一方面长期重复过量施用化学肥料造成土壤团粒结构减少，有机质下降，微生物大量死亡，土壤保水保肥的能力降低，土壤板结等情况。因此，如何挖掘土壤养分潜力，充分利用土壤自身的各种养分元素，减少肥料的施用量已成为当今发展生态、高效油茶产业的必然趋势。

油茶林地土壤具有特异性，如活性铝的含量显著高于其他林地，现有的关于改善土壤养分状况的技术，并非专门针对酸性红壤地区的油茶林地，也没有针对油茶林地土壤特性而提出的养分活化肥料。

发明内容

本发明的第一个目的在于针对土壤富铝化情况严重、有效养分含量低等问题提供一种能够缓解土壤铝毒害、改善土壤结构、优化土壤理化性质的土壤活化剂。

本发明的另一个目的在于提供所述土壤活化剂的制备方法。

本发明的第三个目的在于提供所述土壤活化剂的应用。

为达到本发明的第一个目的，本发明提供了一种土壤活化剂，所述土壤活化剂的组成成分包括以下重量份的各组分：农家肥30-50份，黄腐酸钾10-30份，苹果酸2-10份，溶磷菌剂5-9份，硫磺粉3-4份，硫酸钾2-4份，硝基腐殖酸铵6-8份。

优选的，为了进一步提高所述土壤活化剂的效果，按重量份计，各组分的用量分别为：农家肥35-45份，黄腐酸钾15-25份，苹果酸4-8份，溶磷菌剂6-8份，硫磺粉3.2-3.8份，硫酸钾2.5-3.5份，硝基腐殖酸铵6.5-7.5份。

优选的，为了获得更好的土壤活化效果，所述土壤活化剂还包括柠檬酸、腐殖酸、沸石粉和碳酸钙中的至少一种。

可选的，相对于30-50份农家肥，柠檬酸的用量为1-2份，腐殖酸的用量为6-8份，沸石粉的用量为3-5份，碳酸钙的用量为8-20份。

优选的，在所述溶磷菌剂中有效活菌数≥100亿个/克。所述溶磷菌剂优选为黑曲霉溶磷菌剂。本发明中所述溶磷菌剂可以通过购买市售产品的方式获得。

优选的，以干重计在所述黄腐酸钾中，黄腐酸含量≥50％；全氮含量≥3.0％；全磷含量≥0.4％；全钾含量≥11.7％；有机质含量≥50％。

在本发明的一种优选的实施方式中，在所述黄腐酸钾中，以干重计，总腐植酸≥60％；黄腐植酸≥10％；pH8-10；K₂O≥8％；水分≤15％。

优选的，所述碳酸钙为过40目筛后的碳酸钙粉末。

本发明中对于农家肥的腐熟生产方法没有特别的限制，只要能够得到充分发酵腐熟的农家肥产品即可。可选的，所述农家肥的原料包括油茶果壳、油茶枯、鸡粪、猪粪和秸秆中的至少一种。

在本发明的一种优选的实施方式中，所述农家肥是按照以下步骤制备获得的：

将35-45重量份油茶果壳打碎后过20目筛与35-45重量份油茶枯，15-25重量份鸡粪，15-25重量份猪粪以及15-25重量份秸秆混合均匀，将混合物堆放在一起高约50cm，浇透沼液，堆积5-8天后，翻捣一次，再浇入适量沼液浇透，再堆放8-10天左右，再翻捣一次，再过2-3天即完成堆肥发酵获得农家肥。

本发明所提供的土壤活化剂优选为粉剂形式。

本发明还提供了一种土壤活化剂的制备方法，所述方法包括将以下重量份的各组分接触混匀：农家肥30-50份，黄腐酸钾10-30份，苹果酸2-10份，溶磷菌剂5-9份，硫磺粉3-4份，硫酸钾2-4份，硝基腐殖酸铵6-8份。

优选的，按重量份计，各组分的用量分别为：农家肥35-45份，黄腐酸钾15-25份，苹果酸4-8份，溶磷菌剂6-8份，硫磺粉3.2-3.8份，硫酸钾2.5-3.5份，硝基腐殖酸铵6.5-7.5份。

优选的，所述土壤活化剂的制备方法还包括加入柠檬酸、腐殖酸、沸石粉和碳酸钙中的至少一种。

按重量份计，相对于30-50份农家肥，柠檬酸的用量为柠檬酸1-2份，腐殖酸6-8份，沸石粉3-5份，碳酸钙8-20份。

本发明所提供的方法还包括将所述混合物晾干或者烘干。

本发明还提供了所述的土壤活化剂在土壤改良中的应用，所述土壤活化剂可以作为基肥和/或追肥施用，所述应用包括以下A和B两种施用方式中的至少一种：

施用方式A包括：

步骤1：按照每亩250-350kg的用量将所述土壤活化剂施用在土壤表层后翻耕使土壤活化剂混入耕层土壤；

步骤2：将2.5-3.5重量份有机肥、0.4-0.5重量份氮肥、0.4-0.6重量份磷肥、0.55-0.65重量份钾肥和0.8-1.2重量份所述土壤活化剂接触混匀后获得混合料，将所述混合料与表土按照0.1-0.3：1的比例混匀后获得混合土，将所述混合土填入种植穴中，再在混合土表层盖5-10厘米土壤。

其中，所述种步骤1和步骤2的之间的时间间隔优选为30-45天。当将所述土壤活化剂用于酸性红壤地区的油茶林地时，步骤1优选在每年的11月-12月进行。所述种植穴的规格优选为60-80cm见方。

在一种优选的实施方式中，每个种植穴中土壤活化剂的用量为1.8-2.2kg，所述有机肥中有机质含量不低于55重量％。步骤2结束后7天即可进行苗木种植。

其中，施用方式B包括：将所述土壤活化剂与有机肥、氮肥、磷肥和钾肥中的至少一种混匀后环施。

其中施用方式A作为基肥施用、施用方式B作为追肥施用。所述施用方式A和B优选进行联合使用，

在本发明的一种优选的实施方式中，施用方式B可以按照以下步骤进行：在油茶抽梢前的3-4月按照每株氮肥0.5-1.5kg、土壤活化剂1-2kg比例进行环施；果实膨大前的7-8月按照每株磷肥1-3kg、钾肥0.5-1.5kg、土壤活化剂1kg比例进行环施；果实采收的11月后每穴按照有机肥(有机质含量55％以上)3-5kg、磷肥1-3kg、土壤活化剂1-2kg比例进行环施。施肥时在树冠外围挖深、宽各20cm的环形沟，施后覆土；在油茶林地进行例行垦复期间，按照每亩300kg的用量，将土壤活化剂均匀撒施在林地表面，再进行垦复。

其中，所述有机肥可以为本领域市售的常规有机质含量超过55％的有机肥产品。

本发明所述的土壤活化剂可以应用于活性铝含量较高的酸性土壤的活化改良，例如可以应用于红壤地区，优选的，所述应用包括对酸性红壤地区的油茶林地进行改良。

在本发明中，黄腐酸钾可以提高林地团粒结构、保持土壤养分等，能够在土壤中形成胶状物质，能把土粒胶结起来，使土壤中水稳性团粒增加，协调土壤的水、肥、气、热状况。吸附交换活化土壤中很多矿质元素，如磷、钙、镁等，使这些元素的有效性大大增加。对拌种、蘸根、喷洒等方式对各种作物有明显刺激作用，促使幼苗发根快，次生根多，根量增加，根系伸长，使作物吸收水份和养份的能力增加。减少病害，增强作物的抗逆性能。

本发明所提供的土壤活化剂能够改良富铝化严重的土壤，特别能够针对红壤地区油茶林地土壤富铝化严重，有效养分含量低的情况，所述土壤活化剂中含有黄腐酸钾、苹果酸、柠檬酸等有机酸，通过各种原料的复配使用，发挥协同效果使得有机酸与铝等金属离子形成络合物，活化土壤养分，提高土壤中有效养分的含量，同时利用生物酶活性改善土壤结构，这样不仅能够有效利用土壤自身的养分，还能缓解酸性土壤中的铝毒害，再配合基肥和追肥施肥时间和方法，达到培养土壤微生物，改善土壤结构，优化土壤理化性质的目标。是一种提高红壤地区油茶林地养分活性的有机肥料，具有广阔的应用价值。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明进行详细说明。

以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。若未特别指明，实施例中所用技术手段为本领域技术人员所熟知的常规手段，所用原料均为市售商品。

实施例1

1.土壤活化剂配制：

(1)土壤活化剂1：

分别取农家肥、黄腐酸钾、苹果酸、柠檬酸、腐殖酸、溶磷菌剂、硫磺粉、硫酸钾、硝基腐殖酸铵、沸石粉、碳酸钙充分混匀，其具体的重量份为：

农家肥40份，黄腐酸钾20份，苹果酸6份，柠檬酸1.6份，腐殖酸7份，黑曲霉溶磷菌剂7份，硫磺粉3.6份，硫酸钾3份，硝基腐殖酸铵7份，沸石粉4份，碳酸钙14份。

农家肥：油茶枯40份，鸡粪20份，猪粪20份，秸秆20份。油茶果壳40份打碎后过20目筛，与其他物质充分混匀，堆放在一起高约50cm，浇透沼液，堆积6天后，翻捣一次，浇入适量浇透沼液，堆放9天，再翻捣一次，再过3天即完成，制成农家肥。

黄腐酸钾购自于萍乡市红土地腐植酸有限公司，主要质量：总腐植酸(干基)≥60％；黄腐植酸(干基)≥10％；PH 8-10；K₂O≥8％；水分≤15％。黄腐酸钾符合质量要求：黄腐酸含量(以干基计)％≥50％；全氮(N)含量(以干基计)％≥3.0％；全磷(P)含量(以干基计)％≥0.4％；全钾(k2o)含量(以干基计)％≥11.7％；有机质含量，(以干基计)％≥50％；

溶磷菌中有效活菌数≥100亿/克的溶磷菌；购自广州农冠生物科技有限公司生产的农冠2号溶磷菌。

硝基腐殖酸铵购自于萍乡市红土地腐植酸有限公司，腐植酸(干基)≥55％；有机质≥60％；水溶性≥60％；H₂O≤15％；PH 7-8；总N≥5％。

碳酸钙：分别磨碎过40目筛。

(2)土壤活化剂2：采用与土壤活化剂1相同的方法配制土壤活化剂2，区别仅在于不添加柠檬酸、腐殖酸、沸石粉和碳酸钙。

(3)土壤活化剂3：采用与土壤活化剂1相同的方法配置土壤活化剂3，区别仅在于各组分的用量分别为农家肥50份，黄腐酸钾30份，苹果酸10份，柠檬酸2份，腐殖酸8份，黑曲霉溶磷菌剂9份，硫磺粉4份，硫酸钾4份，硝基腐殖酸铵8份，沸石粉5份，碳酸钙20份。

(4)土壤活化剂4：采用与土壤活化剂1相同的方法配置土壤活化剂4，区别仅在于各组分的用量分别为农家肥30份，黄腐酸钾10份，苹果酸2份，柠檬酸1份，腐殖酸6份，黑曲霉溶磷菌剂5份，硫磺粉3份，硫酸钾2份，硝基腐殖酸铵6份，沸石粉3份，碳酸钙8份。

2.土壤活化剂的使用

2011年11月在衡阳市常宁市荫田镇白马村开展活化剂在新造林中效果试验，品种选择‘华硕’，每亩110株。种植穴一般为60cm×60cm×60cm，选择树体大小基本一致的植株为样本开展试验，每处理50株，处理方法如表1所示的处理组1-9(处理组1-6中使用土壤活化剂1，处理组7使用土壤活化剂2，处理组8使用土壤活化剂3，处理组9使用土壤活化剂4)，表1中氮、磷、钾肥分别为尿素(含N量按46％计算)、过磷酸钙(P₂O₅量按12％计酸)和硫酸钾(K₂O量按52％计算)，有机肥为湖南林之神旺亿农生物有机肥料有限公司生产的油茶专用有机肥(其中N含量2.15％，P₂O₅含量4.23％，K₂O含量1.16％)，根据测定，处理组1-5中土壤活化剂的N含量4.52％，P₂O₅含量4.33％，K₂O含量2.16％)，2011年11月在整地栽植时施入基肥，2012年3月追肥一次。

具体的基肥的施用方法为：11月下旬按照每亩300kg的用量将所述土壤活化剂施用在土壤表层后翻耕使土壤活化剂混入耕层土壤；30天后，将有机肥、氮肥、磷肥、钾肥土壤活化剂按表1给出的比例接触混匀后获得混合料，将混合料与表土按照0.2：1的比例混匀后获得混合土，将所述混合土填入种植穴中，再在混合土表层盖5-10厘米土壤。7天后进行苗木种植。

在油茶抽梢前的3月按照表1中给出的比例进行环施；施肥时在树冠外围挖深、宽各20cm的环形沟，施后覆土。

表1处理方法

2012年测定土壤理化性质，植株生长量、试花情况及植株叶片养分含量，结果如表2、3。

表2土壤理化性质

处理组	土壤团粒结构(％)	有机质(％)	全氮(g/kg)	有效磷(mg/kg)	有效钾(mg/kg)
						1	7.5	4.8	1.42	8.36	112
2	7.2	4.9	1.30	8.02	110
						3	8.0	5.2	1.51	9.81	120
4	7.9	5.1	1.49	9.13	118
						5	9.2	5.6	1.52	10.51	121
6	3.9	2.0	0.42	13.10	89
						7	8.0	4.9	1.44	9.78	116
8	8.6	5.4	1.49	9.96	120
						9	8.4	5.3	1.47	9.84	117

表3植株生长及叶片营养状况

经过在衡阳市常宁市荫田镇白马村开展油茶林地养分活化试验发现，此肥料能够显著改善土壤的理化性质，活化土壤的有效养分，促进油茶幼苗生长和开花。

实施例2

采用与实施例1中土壤活化剂1相同的方法配制土壤活化剂，2013年-2014年在湖南省长沙市望城县东城镇杨家坪村油茶成林中开展油茶林地养分活化的效果试验。该成林树龄5年，品种选择‘湘林XCL15’，每亩110株。选择树体大小基本一致的植株为样本开展试验，每处理50株，处理方法如表4所示的处理组1-9，表中氮、磷、钾肥分别为尿素(含N量按46％计算)、过磷酸钙(P₂O₅量按12％计酸)和硫酸钾(K₂O量按52％计算)，有机肥为湖南林之神旺亿农生物有机肥料有限公司生产的油茶专用有机肥(其中N含量2.15％，P₂O₅含量4.23％，K₂O含量1.16％)，根据测定，土壤活化剂的N含量4.52％，P₂O₅含量4.33％，K₂O含量2.16％)，保证每处理施用的肥料量相等，由土壤活化剂施用造成氮磷钾养分差额用化肥补充。2013年12月施入基肥、2014年3月、7月各施追肥一次。每次施肥的肥料用量如下表4。

施用方法为，11月下旬按照每亩300kg的用量将所述土壤活化剂施用在土壤表层后翻耕使土壤活化剂混入耕层土壤；30天后，将有机肥、氮肥、磷肥、钾肥土壤活化剂按表4给出的比例接触混匀后获得混合料，将混合料与表土按照0.2：1的比例混匀后获得混合土，将所述混合土填入种植穴中，再在混合土表层盖5-10厘米土壤。

3月和7月分别按照表4中给出的比例进行环施；施肥时在树冠外围挖深、宽各20cm的环形沟，施后覆土。

表4处理方法

2014年10月果实成熟后，测定土壤理化性质、果实品质、树体营养状况及产量如表5和表6所示。

表5土壤理化性质

处理组	土壤团粒结构(％)	有机质(％)	全氮(g/kg)	有效磷(mg/kg)	有效钾(mg/kg)
						1	3.6	3.32	1.21	12.82	133.8
2	3.0	3.21	1.12	10.83	123.2
						3	8.6	5.30	1.51	12.45	193.6
4	4.7	3.85	1.30	13.63	156.6
						5	4.2	3.62	1.36	13.31	140.8
6	9.6	5.94	1.23	15.62	211.2
						7	9.4	5.54	1.40	13.32	202.4
8	9.5	5.72	1.43	14.41	207.7
						9	10.6	5.63	1.92	15.33	213.0

表6植株生长及叶片营养状况

经过2013年到2014年在长沙市望城县杨家坪开展的油茶成林地养分活化试验发现，此肥料的施用能够显著改善土壤的理化性质，活化土壤的有效养分，促进油茶生长和产量提升。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施方案对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims

1.一种土壤活化剂，其特征在于，所述土壤活化剂的组成成分包括以下重量份的各组分：农家肥30-50份，黄腐酸钾10-30份，苹果酸2-10份，溶磷菌剂5-9份，硫磺粉3-4份，硫酸钾2-4份，硝基腐殖酸铵6-8份；

还包括柠檬酸、腐殖酸、沸石粉和碳酸钙中的至少一种。

2.根据权利要求1所述的土壤活化剂，其特征在于，按重量份计，相对于30-50份农家肥，柠檬酸的用量为1-2份，腐殖酸的用量为6-8份，沸石粉的用量为3-5份，碳酸钙的用量为8-20份。

3.根据权利要求1或2所述的土壤活化剂，其特征在于，所述溶磷菌剂为黑曲霉溶磷菌剂，溶磷菌剂中有效活菌数≥100亿个/克。

4.根据权利要求3所述的土壤活化剂，其特征在于，以干重计在所述黄腐酸钾中，黄腐酸含量≥50％；全氮含量≥3.0％；全磷含量≥0.4％；全钾含量≥11.7％；有机质含量≥50％。

5.权利要求1-4中任意一项所述的土壤活化剂的制备方法，其特征在于，所述方法包括将以下重量份的各组分接触混匀：农家肥30-50份，黄腐酸钾10-30份，苹果酸2-10份，溶磷菌剂5-9份，硫磺粉3-4份，硫酸钾2-4份，硝基腐殖酸铵6-8份。

6.权利要求1-4中任意一项所述的土壤活化剂在土壤改良中的应用，其特征在于，所述应用包括以下A和B两种施用方式中的至少一种：

施用方式A包括：

步骤2：将2.5-3.5重量份有机肥、0.4-0.5重量份氮肥、0.4-0.6重量份磷肥、0.55-0.65重量份钾肥和0.8-1.2重量份所述土壤活化剂接触混匀后获得混合料，将所述混合料与表土按照0.1-0.3：1的比例混匀后获得混合土，将所述混合土填入种植穴中，再在混合土表层盖5-10厘米土壤；

施用方式B包括：将所述土壤活化剂与有机肥、氮肥、磷肥和钾肥中的至少一种混匀后环施。

7.根据权利要求6所述的应用，其特征在于，所述应用包括对酸性红壤地区的油茶林地进行改良。