CN110317104A - 一种适用于设施园艺保护地的土壤改良剂及施用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种适用于设施园艺保护地的土壤改良剂，它是由生物有机肥、盐碱土壤调理剂、矿物质中微量元素调理剂和作物根结线虫植物源防控制剂复配而成。本发明在施用上述土壤改良剂的基础上，根据作物种类和不同生育期及立地条件精准配肥补充营养(N、P、K及必要的微量元素)。本发明综合考虑了设施园艺保护地土壤的特点，通过保水、保肥、调节pH值、降盐、合理配比养分、控制土传病害和增强园艺作物的抗逆能力等多个角度综合治理，可以改善土壤理化性状、减少病虫害发生，并提高果蔬的产量和品质。

Description

一种适用于设施园艺保护地的土壤改良剂及施用方法

技术领域

本发明提供了涉及土壤改良剂或土壤调理剂制造领域，特别是一种适用于设施园艺保护地的土壤改良剂及施用方法。

背景技术

我国是世界上最大的果蔬生产国与消费国，上世纪末至本世纪初，设施果蔬面积发展很快，2012年，我国设施园艺面积386.47万公顷，占全球设施面积的近90％，产业净产值为7200多亿元，其中设施蔬菜面积达到365.87万公顷，占全国总面积的94.67％，设施果树面积10.87万公顷，占2.81％，设施花卉9.73万公顷，占2.52％。

我国设施园艺存在的突出问题是土壤连作障碍严重。由于设施多年种植，随着年限的增加，特别是肥水管理不科学，导致土壤连作障碍越来越严重。一方面，土壤盐渍化和次生盐渍化加重，据调查，一些地区土壤pH值已降至5.0以下，土壤EC值(土壤电导率)超过作物生长发育障碍临界值2倍以上，且中微量元素缺乏，生理病害趋重，导致园艺产品产量和品质降低。另一方面，设施病虫害种类增多，新病虫害或疑难病虫害不断出现，加大了质量安全防控难度，农残、重金属容易超标，影响产量、品质和质量安全。

土壤改良剂及科学的施用方法是克服土壤连作障碍的有效途径。目前土壤改良剂主要通过酸碱中和、增强土壤团粒结构、络合/惰化重金属离子和提高肥力等途径来发挥改良土壤的作用。目前绝大多数土壤改良剂作为普适性改良剂，对适用于设施园艺保护地的针对性研究还相对较少，严重制约了其推广和应用，因此研发一种适合设施园艺保护地的土壤改良剂及配套的施用方法是十分必要的。

发明内容

本发明的目的是提供一种适用于设施园艺保护地的土壤改良剂及施用方法。该土壤改良剂由优质生物有机肥、盐碱土壤调理剂、矿物质中微量元素调理剂、作物根结线虫植物源防控制剂组成。本发明在施用上述土壤改良剂的基础上，根据作物种类和不同生育期及立地条件精准配肥补充营养，它综合考虑了设施园艺保护地土壤的特点，通过保水、保肥、调节pH值、降盐、合理配比养分、控制土传病害和增强园艺作物的抗逆能力等多个角度综合治理，可以改善土壤理化性状、减少病虫害发生，并提高果蔬的产量和品质。

本发明的技术方案是：一种适用于设施园艺保护地的土壤改良剂，按每亩施用量计：生物有机肥100-2000公斤、盐碱土壤调理剂0-3公斤、矿物质中微量元素调理剂10-500公斤、作物根结线虫植物源防控制剂0-3公斤。

优选的，按每亩施用量计：生物有机肥500-1000公斤、盐碱土壤调理剂1-1.5公斤、矿物质中微量元素调理剂50-200公斤、作物根结线虫植物源防控制剂2-3公斤。

其中生物有机肥是由下述方法制备而成：将豆粕、玉米渣和酒糟按照干物重1:0.8-1.2:0.8-1.2的比例配齐，然后加入绿色木霉、酵母菌、枯草芽孢杆菌和纤维素酶(质量比1：4-6：1.5-2.5：0.8-1.2，总添加量为0.8-1.0‰)后，放入发酵池，经堆肥(将原料湿度调整至50-60％，开始发酵；当发酵温度达到50-60℃时开始翻堆降温，等发酵温度再升到50-60℃时开始第2次翻堆，连续翻堆3次后，将发酵物从发酵池取出风干，当含水量降到30％时，包装入库)制备而成。

本发明还公开了一种适用于设施园艺保护地的施肥方法，其特征是，一年生果蔬，在前茬作物拉秧后，多年生果蔬在休眠期，结合整地将生物有机肥和矿物质中微量元素调理剂施入耕作层，盐碱土壤调理剂采用水肥一体化随水滴灌施用；根结线虫植物源防控制剂，果蔬在定植时每株穴施1-2克，在生长过程中视危害情况随水冲施1-2公斤/亩。精准配肥根据测定的土壤中的养分和果蔬不同生长时期的需肥特点，精量施肥(追肥)补充营养元素(包括N、P、K及必要的微量元素)，利用水肥一体化设备精准施用。具体改良方案时，要根据具体情况确定各组分的施用量。

其中，盐碱土壤调理剂为北京康地宝生物技术有限公司生产的“康地宝-盐碱土壤调理剂”；矿物质中微量元素调理剂为美国珍稀矿物公司(PMMR)生产的矿物质添加剂ORYKTA；作物根结线虫植物源防控制剂，由山东潍坊永卫根结线虫防治技术研究所提供的“永卫KD”颗粒，有效菌种为枯草芽孢杆菌和地衣芽孢杆菌的微生物菌剂，活菌数≥2亿/g。

各原料的功能和作用：

由于设施果蔬在同一块土地上长期种植，肥料、农药等投入，品类多、数量大，土壤生态问题严重，土壤改良要根据具体情况制定方案；各组分所起到的作用不同。

1、生物有机肥增加土壤腐殖质含量，改善土壤团粒结构，提高土壤保肥保水能力；增加腐植酸含量，可以络合中微量元素以免固定；有利于有益微生物扩繁，抑制病菌、降解农残；代谢产物多肽酶，可以解磷、解钾、释放土壤中被固定的中微量元素；上述各项综合提高果蔬的抗逆性。

2、盐碱土壤调理剂本发明采用北京康地宝生物技术有限公司生产的“康地宝-盐碱土壤调理剂(保护地专用型)，它是根据植物根系分泌原理制成，利用现代生化合成技术合成的一种环境友好型有机高分子络合物。本发明采用该盐碱土壤调理剂通过生物络合、置换反应，可清除土壤团粒上多余的Na⁺离子，活化盐碱土壤中难以利用的P、Fe、Ca、Mg等中微量元素，一是减轻或解除植物生理缺素症状，二是使土壤水传导能(HC)增高，使土壤水分更易流动。这样就改善了作物根系环境，实现正常生长、提高产量。

3、矿物质中微量元素调理剂是美国珍稀矿物公司(PMMR)生产的纯天然动、植物珍稀矿物质添加剂——ORYKTA，共含有60种化学元素(具体见表1)，稳定性强，不仅可以持续提供植物必须的17种元素成分，同时可以满足土壤其它生物的营养需求，有利于实现土壤营养平衡和微生物平衡，修复土壤生态。施入土中后，土壤孔隙率明显增加，提高了保水性，土壤的物理属性也得到提高，土壤结构得到改善。该产品经美国USDA国际有机农作物土壤调理剂认证。

表1、产品的元素化学组成

4、根结线虫植物源防控制剂

本发明采用山东潍坊永卫根结线虫防治技术研究所提供的“永卫”牌杀线虫剂，“永卫KD”颗粒，有效菌种为枯草芽孢杆菌和地衣芽孢杆菌的微生物菌剂，活菌数≥2亿/g，添加本所独特植物源特效助剂。土壤环境的恶化，造成了根结线虫泛滥成灾，化学防控效果不稳定、农残重、成本高，线虫已成为种植业的第一大危害。采用非农药绿色防控技术，取得成功，居国内领先水平。

5、精准施肥：果蔬作物不同的生长时期有不同的需肥特点，比如蔬菜多数在中后期需肥量上升，土壤中的储备营养出现供不应求或者营养成分比例失调，这时需要根据作物营养状况进行配方施肥，营养元素的比例和用量实现精准化，减少化肥用量以及因比例不当造成的浪费和污染。例如：2018年按照本发明实施的一座日光温室西红柿。2018年元月份定植，根据西红柿需肥规律，温室西红柿在第一穗果转色期，对根际土壤进行营养检测，发现这时土壤中碱解氮51mg/kg，速效磷26mg/kg，速效钾68mg/kg，有效硼0.25mg/kg，有效锌0.2mg/kg，有效钼0.15mg/kg。通过分析认为，碱解氮、速效钾、有效锌低于番茄需要的养分水平，针对营养现状制定出施肥方案：每亩追施硝酸钾15公斤、螯合锌(EDTA Zn)1公斤，将两者混合溶于水后随水肥一体化设备均匀滴入。在西红柿第四穗果转色期再进行土样检测，发现这时土壤中碱解氮68mg/kg，速效磷23mg/kg，速效钾108mg/kg，有效硼0.21mg/kg，有效锌0.81mg/kg，有效钼0.14mg/kg，营养状况可以满足该茬营养需要，不必再追肥。按照本发明在种植前整地时实施了前三个组分，一般一茬西红柿经过两次土壤养分检测、追肥，就能满足全生育期的营养需求。

本发明将优质生物有机肥、盐碱土壤调理剂、矿物质中微量元素调理剂和作物根结线虫植物源防控制剂和精量施肥集于一体，形成一整套的设施园艺保护地的土壤改良技术。其中生物有机肥提供了一种有利于盐碱土壤调理剂、矿物质中微量元素调理剂和作物根结线虫植物源防控制剂发挥其最佳效果的环境，如增加腐植酸含量可以络合矿物质中微量元素调理剂中的微量元素；改善土壤团粒结构有利于作物根结线虫植物源防控制剂的有益微生物扩繁；盐碱土壤调理剂与有机肥结合改善了土壤盐渍化和次生盐渍化问题。上述成分结合彻底改善了土壤的理化性状，增加了土壤的营养，并控制土传病害和增强园艺作物的抗逆能力，结合精量施肥减少化肥用量以及因比例不当造成的浪费和污染。总之，本发明通过上述措施保水、保肥、调节pH值、降盐、合理配比养分、控制土传病害和增强园艺作物的抗逆能力等多个角度综合治理，可以改善土壤理化性状、减少病虫害发生，并提高果蔬的产量和品质。

本发明的优点如下：

1、土壤改良剂制作工艺环保无污染

生物有机肥原料为食品和饲料企业的废弃物，杜绝了畜禽粪便造成抗生素、激素、重金属的二次污染；盐碱土壤调理剂是利用现代生化合成技术合成的一种环境友好型有机高分子络合物；矿物质中微量元素调理剂是美国进口的、经美国USDA国际有机农作物土壤调节剂认证产品；测土配方精准用肥保证了肥料的吸收利用率；根结线虫植物源防控制剂采用微生物制剂。各组分根据不同作物、不同时期、不同立地条件科学施用，操作简便，安全环保，不污染植物、土壤和地下水。

2、实现了土壤生态的整体修复

土壤生态恶化，主要表现在：土壤有机质品质老化、养分失衡、水气不协调；土壤耕层变浅，犁底层加重，活土量减少；化肥使用量逐年上升，化肥利用率逐年下降；土壤pH值平均下降1个单位，土壤酸性增强、电导率增大、盐分升高、次生盐渍化现象加重；土壤农残、重金属超标，抗生素增多；优势微生物种群失调、有害病原菌数量增加。

通过使用本发明的土壤改良剂和配套的施用方法，实践已经证明：1年明显见效，2年基本修复土壤生态，3年可以全部消除上述不良表现。

3、减少化肥、农药的投入降低农业生产成本

通过土壤改良剂和配套方法的实施，土壤pH值得到了调节，土壤盐度降低，被固定的中微量元素释放出来，土壤的保肥保水能力高，再加上精准用肥，大大降低了化肥投入，同时作物的抗逆性增强，病虫害显著减轻，化学农药施用次数和用量明显减少，有效地降低了农业生产成本。

4、实现作物增产品质提升

通过土壤改良剂和配套方法的实施，作物所需要的土壤生态环境得到了修复，营养更加全面，作物产量和品质得到明显提升。

5、改善作物品质增进人民健康

近几十年来，由于化肥、农药、除草剂、生长调节剂等化学合成物质在农业上的过量投入，再加上掠夺式的生产模式，农业生态环境遭到了破坏，土壤营养元素失衡、许多矿物质元素被固定，导致农作物营养不良、部分矿物质元素缺失，最终导致人通过食材摄入的必须矿物质元素不足，影响了人体内酶的活性，造成体内合成代谢和分解代谢不能正常进行，再加上农残等，严重影响人体健康。通过土壤改良剂及施用方法的实施，完成土壤生态的修复，实现土壤微生物和土壤营养元素的平衡，恢复土壤的生物多样性。农产品在基本不降低产量的前提下，营养品质大幅提升，成为预防人体必须矿物质元素缺乏的优质食材，有利于增进人民健康。

6、普适性改良

本发明将优质生物有机肥、盐碱土壤调理剂、矿物质中微量元素调理剂和作物根结线虫植物源防控制剂和精量施肥集于一体，形成一整套的设施园艺保护地的土壤改良技术，以实现设施园艺保护地的普适性改良，以解决当前土壤连作障碍的土壤营养差、盐渍化、病虫害严重的一系列问题，从而为所有的设施园艺保护地的土壤改良提供指导。

具体实施方式

本发明盐碱土壤调理剂为北京康地宝生物技术有限公司生产的“康地宝-盐碱土壤调理剂”(保护地专用型)；矿物质中微量元素调理剂为美国珍稀矿物公司(PMMR)生产的矿物质添加剂ORYKTA；作物根结线虫植物源防控制剂，由山东潍坊永卫根结线虫防治技术研究所提供的“永卫KD”颗粒，有效菌种为枯草芽孢杆菌和地衣芽孢杆菌的微生物菌剂，活菌数≥2亿/g。根据作物种类和不同生育期及立地条件精准配肥，由青州市泰来化工有限公司提供。

优质生物有机肥的制作方法：选用食品及饲料加工企业的原料废弃物，将豆粕、玉米渣、酒糟按照干物重1:1:1的比例配齐，每吨原料加入绿色木霉100克(菌活20亿个/克)、酵母菌500克(菌活30亿个/克)、枯草芽孢杆菌200克(菌活200亿个/克)、纤维素酶100克(酶活100000U/g)，充分混匀，放入发酵池，将原料湿度调整至50-60％，开始发酵；当发酵温度达到50-60℃时开始翻堆降温，等发酵温度再升到50-60℃时开始第2次翻堆，连续翻堆3次后，将发酵物从发酵池取出风干，当含水量降到30％时，包装入库。

实施例1：

试验于2018年9月在山东章显未来农业科技有限公司蔬菜基地进行。试验选在番茄温室内，温室实际种植面积1200平方米，种植品种为毛粉618。经检测，种植前土壤容重1.21g/cm³，孔隙度60.1％，pH值6.4，电导率5.21，碱解氮45.21mg/kg，有效磷15.23mg/kg，速效钾68.93mg/kg，有机质2.57％。对照组采用农户常规方案，每亩使用腐熟猪粪5吨，三元复合肥100公斤，硫酸钾30公斤，线虫专用药10％噻唑磷2公斤，施入土壤旋耕混匀。处理组采用土壤调理剂：施用优质生物有机肥1吨/亩，矿物质添加剂ORYKTA50公斤/亩，施入土壤旋耕混匀；康地宝-盐碱土壤调理剂(保护地专用型)1.5公斤/亩，稀释5000倍随水肥一体化设备滴灌在番茄栽植垄上，根结线虫植物源防控制剂3公斤/亩，定植前穴施1-1.5克，其余的在生长过程中视危害情况随水冲施；精准用肥总计32公斤/亩，根据土壤中的养分和番茄不同生长时期的需肥特点，分别在西红柿第一穗果转色期，追施硝酸钾12公斤、磷酸一铵4公斤、螯合钙(EDTACa)2公斤、螯合铁(EDTAFe)2公斤，在西红柿第四穗果转色期，追施硝酸钾10公斤、螯合钙(EDTACa)1公斤、螯合锌(EDTAZn)1公斤。随机区组设计，重复3次，小区面积为100平方米。各处理间留约1米宽的隔离带。在番茄的不同生育期进行检测比较，实验结果如下：

表2土壤改良剂对番茄植株生长发育的影响

注：表中数据后不同小写字母表示差异显著(p＜0.05)，下同。

土壤改良剂对番茄植株生长发育的影响如上表2所示，由表2可见，施用土壤调理剂的处理，番茄总叶数、叶面积、花穗数、根系活力、叶绿素、类胡萝卜素较对照均有明显增加，除株高和茎粗外，其余均达到显著差异水平(P<0.05)。这表明土壤调理剂可改善根系营养状况，增加光合面积，提高植株光合效率，有利于同化产物的形成与积累。

表3土壤改良剂对番茄品质的影响

土壤改良剂对番茄品质的影响如上表3所示，由表3可以看出，施用土壤调理剂后番茄果实中番茄红素、还原糖、Vc含量均有不同程度增加，达到显著差异水平。

表4土壤改良剂对番茄采收期和产量的影响

土壤改良剂对番茄采收期和产量的影响如上表4所示，由表4看出，施用土壤调理剂后番茄始收期提前7天。番茄产量比较对照增加35.8％，增产效果显著。

表5土壤改良剂对番茄抗逆性的影响(％)

处理

坐果率

死株率

根结线虫为害株率

病毒病株率

灰霉病

叶霉病

对照

55.86b

4.7a

10.21a

11.10

16.5a

18.5a

处理

64.26a

2.0c

3.31c

0

8.63c

7.2c

土壤改良剂对番茄抗逆性的影响如上表5所示，从表5中可见，土壤改良剂处理后，番茄坐果率比对照提高15.0％，死株率、根结线虫为害株率、灰霉病、叶霉病均分别比对照降低57.4％、67.6％、47.6％、61.1％，无病毒病发生，达到显著差异水平。

表6土壤改良剂对土壤理化性状及速效营养的影响

土壤改良剂对土壤理化性状及速效营养的影响如上表6所示，由表6看出，施用土壤调理剂后，孔隙度增加，土壤pH值、电导率降低，均与对照差异显著。

结论：施用本发明土壤改良剂，可改善土壤的理化性状，从而改善番茄的营养状况，增强番茄抗逆能力，病虫害显著减轻，实现了增产优质。

Claims (8)

1.一种适用于设施园艺保护地的土壤改良剂，其特征是，按每亩施用量计：生物有机肥100-2000公斤、盐碱土壤调理剂0-3公斤、矿物质中微量元素调理剂10-500公斤、作物根结线虫植物源防控制剂0-3公斤；

所述生物有机肥是由下述方法制备而成：将豆粕、玉米渣和酒糟按照干物重1:0.8-1.2:0.8-1.2的比例配齐，然后加入绿色木霉、酵母菌、枯草芽孢杆菌和纤维素酶后，放入发酵池，经堆肥制备而成。

2.如权利要求1所述的一种适用于设施园艺保护地的土壤改良剂，其特征是，按每亩施用量计：生物有机肥500-1000公斤、盐碱土壤调理剂1-1.5公斤、矿物质中微量元素调理剂50-200公斤、作物根结线虫植物源防控制剂2-3公斤。

3.如权利要求1所述的一种适用于设施园艺保护地的土壤改良剂，其特征是，所述绿色木霉、酵母菌、枯草芽孢杆菌和纤维素酶的质量比1：4-6：1.5-2.5：0.8-1.2，在有机肥原料中的总添加量为0.8-1.0‰。

4.如权利要求1所述的一种适用于设施园艺保护地的土壤改良剂，其特征是，所述的堆肥为：将原料湿度调整至50-60％，开始发酵；当发酵温度达到50-60℃时开始翻堆降温，等发酵温度再升到50-60℃时开始第2次翻堆，连续翻堆3次后，将发酵物从发酵池取出风干，当含水量降到30％时，包装入库。

5.如权利要求1-4中任意一项所述的一种适用于设施园艺保护地的土壤改良剂，其特征是，所述盐碱土壤调理剂为康地宝-盐碱土壤调理剂。

6.如权利要求1-4中任意一项所述的一种适用于设施园艺保护地的土壤改良剂，其特征是，所述矿物质中微量元素调理剂为矿物质添加剂ORYKTA。

7.如权利要求1-4中任意一项所述的一种适用于设施园艺保护地的土壤改良剂，其特征是，所述作物根结线虫植物源防控制剂为永卫KD颗粒，有效菌种为枯草芽孢杆菌和地衣芽孢杆菌的微生物菌剂，活菌数≥2亿/g。

8.一种适用于设施园艺保护地的施肥方法，其特征是，按照权利要求1或2所述的适用于设施园艺保护地的土壤改良剂取各原料；一年生果蔬，在前茬作物拉秧后，多年生果蔬在休眠期，结合整地将生物有机肥和矿物质中微量元素调理剂施入耕作层，盐碱土壤调理剂采用水肥一体化随水滴灌施用；根结线虫植物源防控制剂，果蔬在定植时每株穴施1-2克，在生长过程中视危害情况随水冲施1-2公斤/亩；然后根据测定的土壤中的养分和果蔬不同生长时期的需肥特点，精量施肥补充营养元素，利用水肥一体化设备精准施用；所述营养元素包括N、P、K及必要的微量元素。