CN108770635B - 一种适用于热带珊瑚岛树木种植的基质改良剂 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种适用于热带珊瑚岛树木种植的基质改良剂。它包括膨润土、蛭石、泥炭、缓释肥、保水剂、硼砂和钼酸铵。本发明主要针对这些植物生长的关键制约因素,科学地配置基质改良材料,重点解决养分供应、基质结构差等问题,为植物生长提供基础条件,使树木能在珊瑚岛基质上健康生长。

Description

一种适用于热带珊瑚岛树木种植的基质改良剂
技术领域:
本发明属于珊瑚岛礁绿化领域,具体涉及一种适用于热带珊瑚岛树木种植的基质改良剂。
背景技术:
我国南海岛屿包括众多人工岛与自然岛,其土壤基质成份为珊瑚类物质,基质物理条件非常恶劣,缺乏真正的土壤,缺乏养分,碱度高,并长期遭受强光照暴晒,因而,难于生长自然植被,建立人工植被极其困难。如何改造基质,使植被健康生长是我国面临的重大课题。
由于珊瑚岛基质的特殊性,其基质主要由珊瑚类物质构成,核心物质是碳酸钙与碳酸镁,但它又不同于普通喀斯特地区的基质类型,我国西南地区喀斯特地区地表有少量土壤覆盖,它由原来母岩经过数百万至千万年的风化而成,结合植被作用下的成土过程,具备了普通土壤的性状,能自然生长植被,土壤酸碱度接近中性,在偏南方地区已为弱酸性,这类钙质土改良目标完全不同于珊瑚岛,如贵州省开展的一项喀斯特土壤改良试验(肖兴艳2015),采用玉米秸秆粉碎物、玉米秸秆炭化物,以及雀稗、黑麦草、拉巴豆等牧草,其主要目标是提升土壤有机质。而利用生物炭改良喀斯特菜园土,主要作用是提高氮磷钾养分的有效性(刘方2014),这些技术均无法解决珊瑚岛低养分、高碱度、低持水性等问题。因而,极其需要发明针对珊瑚岛植被建设的基质改良技术。
发明内容:
本发明的目的是提供一种适用于热带珊瑚岛树木种植的基质改良剂。
本发明的适用于热带珊瑚岛树木种植的基质改良剂,包括膨润土、蛭石、泥炭、缓释肥、保水剂、硼砂和钼酸铵。
优选,所述的适用于热带珊瑚岛树木种植的基质改良剂,按质量份数计,包括膨润土300份、蛭石27份、泥炭25份、缓释肥5份、保水剂3份、硼砂2份和钼酸铵2份。
本发明的第二个目的是提供一种热带珊瑚岛上种植树木的方法,在热带珊瑚岛基质中添加上述适用于热带珊瑚岛树木种植的基质改良剂,混合均匀后作为栽培基质,然后在栽培基质中种植树木。
优选,是在每100kg的珊瑚岛基质中添加8.62kg的适用于热带珊瑚岛树木种植的基质改良剂,混合均匀后作为栽培基质。
1)珊瑚岛没有正常土壤成分,基质材料主要为碳酸钙与碳酸镁,占95%以上,没有经常成土过程的作用,基质中没有粘土,无论人工添加的养分或自身少量养分都极易随水分流失,若主要通过提高有机质来建立保肥机制,则没有长效性,在南海岛屿上,高温高雨,有机质分解极快,而本发明利用无机胶体——膨润土,它具有极高的阳离子交换量,而且它不会分解,在改良剂中配置膨润土,结合添加适量的泥炭,将使基质具有持续高效的保肥能力,这是本发明的一个特色,即高温高雨环境下土壤基质保肥机制的核心成分。
2)珊瑚岛基质主体成分是碳酸钙与碳酸镁,遇雨水易成浆板结,不通气透水,极不利于根系生长,本发明经试验确定添加蛭石成分,它本身轻质通气,具有较强的物理刚性,它又是无机搞风化材料,具有持续改善基质通气性能效应。具有相似物理性能的珍珠岩却无相似的效能,相同比例添加珍珠岩后植物不能健康生长。显然,蛭石在改善基质物理性条件上具有独特效能。
3)珊瑚岛基质极度缺乏养分,几乎没有有机质和氮,磷钾含量极低,植物难于维持正常养分需要,本发明利用缓释肥为植物提供养分供应,它可以为植物提供一周年的养分供应,含氮磷钾养分,缓释肥结合基质中有效的保肥机制,保证了植物的正常健康生长。
4)针对当地1-3月气候干旱的特征,在改良剂中添加保水剂,可以有效提升植物的抗旱能力,该保水剂在吸水后,可以增加数倍的体积,即能吸收大量的水,并缓慢释出而被植物利用。
5)植物除了需要大量元素,还需要微量元素,经试验,在改良剂中添加少量B与Mo,可以显著改善植物生长状况。
南海珊瑚岛基质难于种植树木,主要原因在于它不具有普通土壤,基质呈现极低养分、透水透气性差、易板结、无有机质、养分难于持留、碱度高等问题。本项技术主要针对这些植物生长的关键制约因素,科学地配置基质改良材料,重点解决养分供应、基质结构差等问题,为植物生长提供基础条件,使树木能在珊瑚岛基质上健康生长。
珊瑚岛基质特殊,一些企业曾进行植树绿化,但多数不成功,植物成活率极低,个别存活的也生长状况不良。之前没有人研究过基质改良技术,无可资参考的技术资料。因而,本技术是全新的技术发明。
附图说明:
图1是配方4(对应盆11号)与配方5(对应盆13号)处理后植物生长表现;
图2是使用专用改良剂后两种乔木植株株高和地径变化(2016年4月种植,2017年两次调查);
图3是珊瑚岛两种基质改良剂应用于3种植物种植后生长情况对比结果。
具体实施方式:
以下实施例是对本发明的进一步说明,而不是对本发明的限制。
实施例1:
一、配方
针对珊瑚岛基质没有保持肥力的有机无机胶体、缺乏养分、结构不良、持水性差及较高酸碱性等因素,组合下述材料,研制科学配方。
1)钙基膨润土,它具有极高的离子交换能力(80-150cmol/kg),远高于其它无机胶体(高岭土3-15,伊利土10-40,普通红壤15-25cmol/kg),因而具有吸附养分离子的功能,同时,它具有比有机胶体耐风化的优势,因而具有持续性的保肥功能。它是本基质改良配方的一个关键成分。
2)蛭石,轻质多孔材料,由于珊瑚岛基质具石灰质,浇水后粘结性强,不透气,加入蛭石可以改善通气性,有利于根系生长。与此相似的珍珠岩,尽管具有轻质、透气、改良结构的功能,但
4)泥炭,补充有机质,改良土壤结构与养分,提供有机胶体。
5)氮磷钾缓释肥,原基质缺乏植物所需的养分元素,通过缓释肥为植物生长提供养分。
6)保水剂,聚丙烯酸钾,特强吸水能力的功能高分子材料,具保水抗旱和改善结构的功能。
7)稀硝酸,用于其中一个配方,起中和碱性及提供氮素营养作用。先用稀硝酸处理基质,再加入其它改良材料。
8)微量元素硼和钼,树木生长需要的微量元素。
在内陆坡地造林上,通常挖掘50cm×50cm×50cm的土坑,考虑到海岛作业上的困难,改土范围适度缩小为40cm×40cm×40cm土体,基质容重约1.6t/m3,土体重约100kg,这一土体范围基本能满足多数树木生长需要,依此计算经济合理的使用量,并进行对比筛选试验。根据实际使用上的成本,使用量规模,操作上的方便性等因素的综合考虑,组配了如下配方进行盆栽对比试验。
配方1、每100kg珊瑚岛基质中添加膨润土8kg+泥炭0.25kg+缓释肥0.05kg+保水剂0.03kg,混合均匀即得;
配方2、每100kg珊瑚岛基质中添加膨润土5kg+蛭石0.27kg+泥炭0.25kg+缓释肥0.05kg+保水剂0.03kg,混合均匀即得;
配方3、每100kg珊瑚岛基质中添加膨润土5kg+珍珠岩0.27kg+泥炭0.25kg+缓释肥0.05kg+保水剂0.03kg,混合均匀即得;
配方4、每100kg珊瑚岛基质中添加膨润土3kg+蛭石0.27kg+泥炭0.25kg+缓释肥0.05kg+保水剂0.03kg+0.02kg硼砂(B)+0.02kg钼酸铵(Mo),混合均匀即得;
配方5、先加0.1M稀硝酸(0.7L)处理100kg珊瑚岛基质,搅拌均匀后再加入膨润土3kg、蛭石0.27kg、泥炭0.25kg、缓释肥0.05kg、保水剂0.03kg,混合均匀即得。
二、效果实验:
按照上述5个配方改良土壤(珊瑚岛基质),并使用氮磷钾速溶养分淋溶土体,评估改良剂对基质养分有效性的影响。同时,将5种改良土壤种植2种植物,测定光合参数,观测生长表现。
为了评估改良剂改良后的栽培基质持留养分的能力,在室内向改良后基质添加氮磷钾养分溶液,收集并测定淋溶液,比较淋出液相对养分浓度,从表1看出,配方4与配方5对容重有轻微的改善,配方1与配方2有较高碱度,pH接近8,配方5有较低的pH,但仍在碱性区间,配方4与配方5有较高的氮磷钾淋出,配方3有最少的氮淋出,配方5有最高的氮淋出,接近配方1-3的2倍,配方2的磷最低,配方1与较低,而配方5与6的磷最高。配方1的钾淋出量最小,配方5最高。因而,蛭石可能对磷有较强的吸附力(配方2),珍珠岩则对氮有较强的吸附力(配方3),较高的膨润土均使养分淋出液养分含量大幅下降(配方1)。
表1不同改良剂改土后土壤性状
将珊瑚岛基质按上述方案改良后,即利用配方1、2、3、4、5的栽培基质种植2种植物,分别为海南菜豆与火力楠,树苗高约1m,初期土壤浇水至饱和,利用薄膜阻隔降雨,使之长期干旱,观测2个月,结果如下。
不同改良剂处理并在植物生长2个月后,土壤中养分含量含量并无明显差别,只是配方4与5土壤有机质有一定的下降(表2),容重也较低,从植物生长表现看,有机质的下降是植物生长旺盛,反而会形成激发效应,加快土壤有机质的分解。氮磷差别不大,而且有较高水平的供应,因而,改良剂缓释肥的配置量基本可以满足植物生长需要。
表2植物盆栽后土壤性状
含水量% 容重g/cm3 有机碳% N% P g/kg
1 12.415 1.09 0.032 1.025 0.24
2 9.46 1.11 0.024 1.02 0.26
3 11.31 1.01 0.031 1.13 0.24
4 8.075 1.05 0.013 1.105 0.22
5 12.675 1.04 0.020 1.02 0.23
表3植物光合特性
光合强度 气孔导度 蒸腾速率
1 1.370 0.010 0.275
2 1.145 0.006 0.217
3 1.527 0.008 0.220
4 14.433 0.248 5.317
5 15.733 0.497 7.797
在植物生长30天后,配方1-3处理的基质上,植物生长不良,出现萎蔫现象,到50天就严重萎蔫,但配方4-5处理的基质上,植物健康生长,表3看出,有很强的光合能力。
表4植物生长表现记录
因而,根据植物生长表现(表4),配方4-5均具有潜力,能使珊瑚岛基质获得改良而使植物健康生长。考虑到配方5需要稀硝酸,不利于上岛应用,因而,确立配方4方案(图1)。
2016年4月利用配方4在珊瑚岛种植了海芒果与海棠果共约80株。种下时海芒果平均株高为1.58米,海芒果平均株高为1.01米,2017年6月进行再次调查,海芒果平均株高增加了16公分,海棠果的平均株高增加了36公分。海芒果的地径由刚开始种下的4.86cm,目前已经达到8.44cm,而海棠果的地径生长则很明显,由1.9cm,长到现在的6.25cm,增长了近3倍。显示在添加土壤改良剂基础上,海芒果与海棠果可以旺盛生长。因而,当前改良剂配方具有出色表现(图2)。
2017年5月在珊瑚岛将普通改良剂与本改良剂(配方4)进行对比试验,本改良剂大幅优于普通椰糠有机肥改良材料,6个月后,3种植物的株高、基径与分枝数的差别极其显著(图3)。

Claims (1)

1.一种热带珊瑚岛上种植树木的方法,其特征在于,是在每100kg的珊瑚岛基质中添加8.62kg的适用于热带珊瑚岛树木种植的基质改良剂,混合均匀后作为栽培基质,然后在栽培基质中种植树木;
所述的适用于热带珊瑚岛树木种植的基质改良剂,按质量份数计,由膨润土300份、蛭石27份、泥炭25份、缓释肥5份、保水剂3份、硼砂2份和钼酸铵2份组成;
所述的缓释肥是氮磷钾缓释肥;
所述的保水剂是聚丙烯酸钾。
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