CN110981627A - 一种酸性土壤改良剂 - Google Patents

Abstract

本发明涉及土壤改良技术领域，具体涉及一种酸性土壤改良剂。该酸性土壤改良剂包括以下重量份的原料制成：牡蛎粉25～40份、硅肥30～40份、钙镁磷肥20～30份、复合微生物菌剂0.15～0.4份、腐植酸3～7份。本发明提供的酸性土壤改良剂，能有效降低土壤的酸性程度，提高土壤中营养元素固含量，确保农作物的增产增收。其能对酸性土质进行针对性的改良，特别是能够根治酸性土壤中因淋溶作用而无法实现营养元素固留的弊端，有效固定酸性土壤中的铝元素，避免铝毒对土壤的影响；同时对土壤中的极度缺乏的钙、镁、硅进行补充，对氢、铝进行吸附固化，有效降低土壤的酸性程度，重建土壤微循环。

Description

一种酸性土壤改良剂

技术领域

本发明涉及土壤改良技术领域，具体涉及一种酸性土壤改良剂。

背景技术

酸性土壤是低pH值土壤的总称，包括红壤、黄壤、砖红壤、赤红壤和灰化土等，酸性土壤地区降水充沛，淋溶作用强烈，盐基保护度低，酸度较高。酸性土壤中有高浓度的H+、A13+、MT12+和Fe2+等，土壤酸化以后可以影响到植物对养分吸收与利用，主要表现在以下几个方面：1、在酸性土中，由于铝离子有较强的吸附性能，它能与交换性盐基离子争夺胶体上的负电荷，使钙、镁、钾等盐基离子淋失，盐基饱和度下降：2、由于酸性土壤中活性铁、铝增加，磷酸根很容易与其结合，并形成不溶性沉淀，降低磷的有效性：3、土壤中的细菌和放线菌(如固氮菌和纤维分解菌等)均适合于在中性和微碱性环境中生长繁殖，在酸性土壤中活性逐渐降低，从而影响有机物的分解和土壤肥力，而真菌在强酸性土壤中占据优势，导致植物病害严重；4、由于钙的淋失，土壤团粒结构和团聚体减少，导致土壤物理性状劣变，保水保肥能力下降：5、酸性土壤降低了土壤养分有效性，且Al和其他重金属的含量通常都很高，对植物体还能形成毒害。因此，已成为农业生产发展的限制因素。

目前生产上改良酸性土壤方法是在土壤表面施用生石灰，然后与耕层土壤混合，这种方法的缺点主要是：若生石灰施入不均匀可能直接接触到植物芽孢，影响出苗率或不能出苗，若直接与植物根系接触，会造成烧苗和烂根；生石灰溶解度小，在土壤剖面上的移动性很慢，大量或长期施用生石灰会引起土壤板结，同时还会引起土壤钙、钾、镁等元素失调导致作物减产；过量施用生石灰会降低土壤水分的绝对含量，导致植物缺水，也就是通常被认为的石灰“烧苗”的现象；生石灰在混入土壤初期，会使土壤pH指标迅速升高，破坏土壤的生物学性状。

此外在过去几十年间，由于认识的误区，人们大多只重视氮、磷、钾大量元素在农作物上的施用，而且过多的施用不仅造成了土壤酸化引发了土壤板结、团粒结构的破坏、地力下降、环境污染的后果，而且还致使大量氮、磷、钾元素流失，造成资源的严重浪费。现在，人们已经认识到了这一误区，并且从观念上开始转变用肥结构，并提出了“两减一控”(减少化肥、农药的用量，控制农业灌溉用水量)行动目标，这就为新型土壤改良剂的大范围推广使用带来了全新机遇。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提供一种性能可靠的酸性土壤改良剂，能有效降低土壤的酸性程度，提高土壤中营养元素固含量，确保农作物的增产增收。

本发明的技术方案是这样实现的：一种酸性土壤改良剂，其特征在于：所述的酸性土壤改良剂包括以下重量份的原料制成：牡蛎粉25～40份、硅肥30～40份、钙镁磷肥20～30份、复合微生物菌剂0.15～0.4份、腐植酸3～7份。

较优的，所述的酸性土壤改良剂包括以下重量份的原料制成：牡蛎粉35份、硅肥35份、钙镁磷肥25份、复合微生物菌剂0.2份、腐植酸5份。

所述酸性土壤改良剂的pH值为8.5～10。

较优的，所述钙镁磷肥中，CaO的有效含量≥22％，MgO的有效含量≥3％，所述硅肥中，SiO2的有效含量≥12％。

所述复合微生物菌剂选自枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、酵母菌、沙雷氏菌中的至少一种。

较优的，所述酸性土壤改良剂的粒径0.2～1mm。

本发明解决了背景技术中存在的缺陷,具有以下有益效果：

本发明提供的酸性土壤改良剂，能有效降低土壤的酸性程度，提高土壤中营养元素固含量，确保农作物的增产增收。本发明提供的酸性土壤改良剂，对酸性土质进行针对性的改良，特别是能够根治酸性土壤中因淋溶作用而无法实现营养元素固留的弊端，有效固定酸性土壤中的铝元素，避免铝毒对土壤的影响；同时对土壤中的极度缺乏的钙、镁、硅进行补充，对氢、铝进行吸附固化，有效降低土壤的酸性程度，重建土壤微循环，确保农作物的增产增收。

具体实施方式

实施例

一种酸性土壤改良剂，包括以下重量份的原料制成：牡蛎粉35份、硅肥35份、钙镁磷肥25份、枯草芽孢杆菌0.1份、地衣芽孢杆菌0.1份、腐植酸5份。以上组分均匀混合，制备得到酸性土壤改良剂。酸性土壤改良剂的pH值为9.5。其中钙镁磷肥中，CaO的有效含量≥22％，MgO的有效含量≥3％，硅肥中，SiO2的有效含量≥12％。酸性土壤改良剂的粒径0.2～1mm。

对照例

与实施例同期理墒整地，不施入任何土壤改良剂。

选取一块酸性土质的田地，测试相应的土壤参数如表1：以下为进行田间试验的相关数据：

表1.田间试验土壤参数表

1.试验方法

1.1试验设计：在同一试验地块进行2个生长季作物(6个月以上)的效果试验，其中：第一生长季供试作物为马铃薯，品种是“丽薯6号”；第二生长季供试作物为大白菜，品种是“鲁春白1号”，均为当地适宜种植的优良品种。进行第二生长季作物试验时，相同处理试验小区的排布、土壤改良剂施用量及施用方法与上季作物保持一致不变。

试验设2个处理，5次重复，采用随机区组排列方式，小区面积24m(6m×4m)，小区间设置隔离行，小区外设置保护行，试验各处理除土壤改良剂施用不同外，其他田间管理措施一致。试验处理如下：

实施例(施用土壤改良剂处理)：习惯施肥+土壤改良剂；

对照例(对照，不施用土壤改良剂处理)：习惯施肥。

1.2土壤改良剂及习惯施肥方法

1.3习惯施肥情况：实施例和对照例一致。

第一生长季作物马铃薯：各试验处理全生育期亩施底肥，于2016年4月26日人工打塘点播时施入，后期不追任何肥料。

第二生长季大白菜：各试验处理全生育期亩施农家肥600kg和复混肥料40kg做底肥，于2016年9月7日间苗定植时一次性施入：亩施尿素30公斤作追肥，分别于定植15天后(9月23日)、进入莲座期后(10月18日)施入，每次亩施用量为15公斤。

1.4土壤改良剂施用情况：

实施例，于4月25日和8月15日，在第一生长季和在第二生长季作物播种之前理摘整地时，分别每次亩用本发明的土壤改良剂120公斤均匀撒施于地表、与土锄匀，翻入土壤耕层10cm以下，之后打塘播种作物。

对照例，与实施例同期理整地时，不施任何土壤改良剂。

2.试验过程

2.1马铃薯试验过程

马铃薯于2016年4月25日整地，4月26日人工打塘点播；5月15日出苗；2016年8月12日收获，全生育期108天。作物生育观察记载情况详见表2。

其它田间操作：马铃薯全生育期用银发利(悬浮剂25套升/支)防治早疫病3次。每小区浇水60kg，共浇水3次，时间分别为2016年5月15日、6月19日、7月15日：2016年6月5日和7月20日进行田间除草。

马铃薯试验前干早无雨。

2.2大白菜试验过程

大白菜试验于2016年8月15日整地，8月16日播种，8月25日出苗，9月7日间苗、定植，11月18日一次性全部采收，全生有期94天。作物生育观察记载情况详见表3。

其它田间操作：每次每小区浇水60kg，共浇水5次，时间分别为2016年9月7日、9月20日、10月3日、10月13日、11月3日：2016年9月20日和10月13日用农药功夫防治大猿叶虫和菜青虫。2016年9月25日田间除草。

灾害性天气记载：无灾害性天气。

3试验结果与分析

3.1不同处理对作物生育期和主要经济性状的影响

3.1.1不同处理对作物生育期的影响

3.1.1.1不同处理对马铃薯生育期的影响

马铃薯作物生育观察记载情况详见表2。

表2.马铃薯作物生育观察记载情况表

由表2可知，不同处理马铃薯生育期一致。可见施用土壤改良剂处理对马铃薯生育期无影响。

3.1.1.2不同处理对大白菜生育期的影响

大白菜作物生育观察记载情况详尽表3。

表3.大白菜生育期记载表单位：日/月

由表3可知，不同处理大白菜生育期一致。可见施用土壤改良剂处理对马铃薯生育期无影响。

3.1.2不同处理对作物主要经济性状的影响

作物生长期和成熟收获时，分别对马铃薯和大白菜的主要生物学和经济学性状进行调查，结果详见表4、5。

3.1.2.1不同处理对马铃薯主要经济性状的影响

收获时(8月12日)，在每个试验小区选取10株对株高进行统计，对小区结薯量进行调查、实测记录，记平均值。

表4.马铃薯经济性状考种表(单位：cm、个、千克、％)

从表4可以看出：

与对照例相比：实施例(施用土壤改良剂处理)马铃薯株高增加3.04cm；结薯数量减少6.6个、重量增加3.43kg；50g以上大薯的数量和重量分别增加9.2个、3.86kg；50g以下小薯的数量和重量分别减少15.8个、0.43kg；可供商品出售率提高3.8个百分点。说明在酸性土壤上施用本发明的酸性土壤改良剂对促进马铃薯生长发育有一定作用。

3.1.2.2不同处理对大白菜主要经济性状的影响

收获中对大白菜的叶色、长势、株高、茎围、单株重等进行调查。

调查方法：于采收期对每个试验小区，选取10株观测记录，记平均值。

表5.大白菜生物学性状和主要经济性状表

此表5可以看出：与对照例相比，实施例(施用土壤改良剂处理)的大白菜株高增高0.48cm；茎围增加1.28cm；单株重增加0.06kg；净菜率提高1.82个百分点。说明酸性土壤上，施用本发明的酸性土壤改良剂对大白菜生长发育有一定促进作用。

3.2不同处理对作物产量的影响

3.2.1不同处理对马铃薯产量的影响

收获时，对每个试验小区进行单收、单计产，各小区马铃薯实收测产结果见表6。

表6.马铃薯小区实收产量表

表7.小区实收产量差异显著性比较表(T检验)

由表6、表7可知：

实施例(施用土壤改良剂处理)与对照例相比，马铃薯产量每亩增加137.01kg，增幅为11.46％；双样本产量均值统计分析，t值＝4.413>t_0.05(2.776)水平，处理间产量均值差异明显，达到显著水平。说明酸性土壤上施用本发明的酸性土壤改良剂，对提高马铃薯产量有明显效果。

3.2.2不同处理对大白菜产量的影响

收获时，对每个试验小区进行单收、单计产，各小区计产结果见表8。

表8.大白菜小区实收产量表

表9.小区实收产量差异显著性比较表(T检验)

由表8、表9可知：

实施例(施用土壤改良剂处理)与对照例相比，大白菜产量每亩增加125.74kg，增幅为5.56％；双样本产量均值统计分析，t值＝3.161>t_0.05(2.776)水平，处理间产量均值差异明显，达到显著水平。说明酸性上壤上，大白菜施用本发明的酸性土壤改良剂，有明显的增产效果。

3.3不同处理对作物产值的影响及效益分析

不同处理产值和经济效益分析见表10。

表10.不同处理产值和经济效益分析见表

由表10知：

各试验处理除实施例新增土壤改良剂施用不同外，其他田间管理措施一致。各处理作物收获产量按采收时产品单价折算为产值，扣除新增土壤改良剂(处理1，每季作物种植时均增施土壤改良剂120kg、计120元)成本后：第一生长季作物马铃薯收获后：处理1比处理2南新增产值342.63元、净增收益222.53元，产投比2.85：1。经济效益明显。第二生长季作物大白菜收获后：处理1比处理2新增产值251.48元、净增收益131.48元，产投比2.10：1。效益明显。

3.4不同处理对酸性土壤障碍特性的改良效果

每一个生长季作物收获后，用“梅花”形布点、采集每个试验小区的耕层混合土样，对土壤pH值、土壤硅铝率、土壤阳离子交换量进行测定并进行双样本均值统计分析，以评定对酸性土壤障碍特性的改良效果。

3.4.1不同处理对土壤pH值的影响

3.4.1.1马铃薯和大白菜收获后不同处理对土壤pH值的影响

第一季作物马铃薯和第二季作物大白菜收获后，不同处理土壤pH值测定结果及双样本均值统计分析结果见表11、表12。

第一季作物马铃薯收获后：实施例(施用土调理剂处理)与对照例相比，土壤pH值提高0.31个单位，增6.0％；双样本土壤[值均值统计分析，t值＝6.143>t_0.01(4.604)水平，处理间土壤pH值均值差异明显，达到极显著水平。

第二季作物大白菜收获后：实施例(施用土壤改良剂处理)与对照例(不施用土壤改良剂处理)相比，土壤pH值提高0.33个单位，增6.3％；双样本土壤pH值均值统计分析，t值＝9.091>t_0.01(4.604)水平，处理间土壤pH值均值差异明显，达到极显著水平。

说明酸性土壤上施用本发明的酸性土壤改良剂，对改善土壤pH值有明显效果。

表11.不同处理小区实测土壤pH值结果表

表12.不同处理土壤pH值差异显著性比较表

3.4.1.2两季作物收获后不同处理对土壤pH值的影响

与试验前的基础土样pH值＝5.20相比：对照例在第一、第二生长季作物收获后，土壤pH值分别为5.19和5.25，与试验前变化不大；实施例(施用土壤改良剂处理)，第一、第二生长季作物收获后，土壤pH值分别为5.50和5.58，较试验前有明显变化。连续种植2个生长季作物后，实施例土壤pH值比基础土样pH值平均增加了0.34个单位，增6.5％；对照例土壤pH值比基础土样pH值平均增加0.02个单位，增0.38％。说明在酸性土壤上施用本发明的酸性土壤改良剂，对提高土壤pH值有明显的效果，连续施用效果更好。

3.4.2不同处理对土壤硅铝率的影响

第一季作物马铃薯和第二季作物大白菜收获后，不同处理土壤硅铝率测定结果及双样本均值统计分析结果见表13、表14。

表13.不同处理小区实测土壤硅铝率结果表

表14.不同处理土壤硅铝率差异显著性比较表

第一季作物马铃薯收获后：实施例(施用土壤改良剂处理与对照例相比，土壤硅铝率增加了0.146个单位，增6.99％；双样本土壤硅铝率均值统计分析，t值＝4.276>t_0.05(2.776)水平，处理间土壤硅铝率均值差异明显，达到显著水平。

第二季作物大白菜收获后：实施例(施用土壤改良剂处理)与对照例(不施用土壤改良剂处理)相比，土壤硅铝率增加了0.148个单位，增7.05％；双样本土壤硅铝率均值统计分析，t值＝3.993>t_0.05(2.776)水平，处理间土壤硅铝率均值差异明显，达到显著水平。

说明酸性土壤上施用本发明的酸性土壤改良剂，对改善土壤硅铝率有明显效果。

3.4.3不同处理对土壤阳离子的影响

第一季作物马铃薯和第二季作物大白菜收获后，不同处理土壤阳离子交换量测定结果及双样本均值统计分析结果见表15、表16。

第一季作物马铃薯收获后：实施例(施用土壤改良剂处理)与对照例相比，土壤阳离子交换量增加0.29cmol/kg，增2.42％；双样本土壤阳离子交换量均值统计分析，t值＝2.868>t_0.05(2.776)水平，处理间土壤阳离子交换量均值差异明显，达到显著水平。

第二季作物大白菜收获后：实施例(施用土壤改良剂处理)与对照例相比，土壤阳离子交换量增加0.91cmol/kg，增7.55％；双样本土壤阳离子交换量均值统计分析，t值＝3.219>t_0.05(2.776)水平，处理间土壤阳离子交换量均值差异明显，达到显著水平。说明酸性土壤上施用本发明的酸性土壤改良剂，对增加土壤阳离子交换量有明显效果。

表15.不同处理小区实测土壤阳离子交换量结果表

表16.不同处理土壤阳离子交换量差异显著性比较表

4.试验结论

4.1在酸性红壤上施用本发明的酸性土壤改良剂，对提高作物产量和收益有明显作用。且增产显著，经济效益明显。

在第一季作物马铃薯上：施用土壤调改良剂处理与不施用土壤改良剂处理比较，马铃薯结薯重量增加；50g以上商品大薯的数量和重量增加；可供出售商品率提高；马铃亩产量增加137.01kg、增产率为11.46％，产量差异呈显著水平；亩新增产值342.53元、净增收益222.53元，产投比2.85:1.

在第二季作物大白菜上：施用土壤调改良剂处理与不施用土壤改良剂处理比较，大白菜的长势良好、株高增高、茎围增粗、单株重增加；大白菜亩产量增加125.74kg、增产率为5.56％，产量差异呈显著水平，亩新增产值251.48元、净增收益131.48元，产投比2.10：1。

4.2酸性红壤上施用本发明的土壤改良剂，对改良酸性土壤障碍特性效果显著，可使土壤pH值、土壤硅铝率等有明显改善，土壤阳离子交换量明显提高。

第一季作物马铃薯收获后：施用土壤改良剂处理与不施用土壤改良剂处理比较，土壤pH值增加0.31个单位，增幅6.0％，差异达到极显著水平；土壤硅铝率增加0.146个单位，增幅6.99％，差异达到显著水平；土壤阳离子交换量增加0.29cmol/kg，增幅2.42％，差异达到显著水平。

第二季作物大白菜收获后：施用土壤改良剂处理与不施用土壤改良剂处理比较，土壤pH值增加0.33个单位，增幅6.3％，差异达到极显著水平；土壤硅铝率增加0.148个单位，增幅7.05％，差异达到显著水平；土壤阳离子交换量增加0.91cmol/kg，增幅7.55％，差异达到显著水平。

通过二季作物收获后土壤pH值、土壤硅铝率、土壤阳离子交换量指标的变化可以看出，连续施用土壤改良剂，对酸性土壤改良效果更好，在生产实践中，在多季作物上间断或不间断连续施用本发明的酸性土壤改良剂，以达到更好的施用效果。

综上可见，本发明提供的酸性土壤改良剂具有优异的土壤改良效果和增产效果。

本发明的原理：1.本发明的土壤改良剂之所以能够改良酸性土壤，提高土壤pH值，是因为其含有大量CaO，而CaO是碱性物质，不仅能中和酸性土壤，提高土壤pH值，同时又提供了植物所需的钙元素，能有效提高植物抗倒伏性，并改善农作物的品质。

2、该产品的另一个功能是能够提供土壤中镉(Cd)、汞(Hg)、铅(Pb)等重金属离子的稳固(钝化剂)，从而减少重金属离子向植物的迁移，有效降低了农作物中重金属含量。其钝化机理是同时有多种因素的综合作用:一是因CaO的加入而提高了土壤中的pH值，从而使土壤颗粒表面负电荷增加，促使土壤中Cd、Hg、Pb等阳离子元素形成氢氧化物或者碳酸盐结合类盐类沉淀，从而阻断了被植物吸收的途径。二是该土壤改良剂中所含的二氧化硅(SiO₂)在土壤中水分的作用下形成的硅酸根与镉、铅、汞等重金属发生化学反应形成硅酸镉、硅酸铅等化合物沉淀被固定起来，这些化合物沉淀难以被植物吸收，从而减轻了重金属对植物的影响。三是利用Ca2+对重金属阳离子的拮抗作用，减少植物对重金属离子的吸收。

3、土壤调理剂的第三个重要功能是为农作物提供缓释的钙、硅、镁营养元素及多种微量元素。本发明中，将钙镁磷肥、硅肥、牡蛎粉、腐殖酸、复合微生物菌剂混合的物体，该物掺放在土壤中，不仅能够及时的补充酸性土壤中极度缺乏的硅离子、镁离子、钙离子，还可以对酸性土壤中富含的氢离子、铝离子进行吸附固化，降低土壤的酸性程度，并通过复合微生物菌剂进一步改良土壤的微生态环境，确保酸性土壤得到高效率的改良，使其更快的适合植物的生长。其中的复合微生物菌剂对土壤环境的适应能力强，通过该复合微生物菌剂能够提高土壤中本身微生物活性，全面改良土壤。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种酸性土壤改良剂，其特征在于：所述的酸性土壤改良剂包括以下重量份的原料制成：牡蛎粉25～40份、硅肥30～40份、钙镁磷肥20～30份、复合微生物菌剂0.15～0.4份、腐植酸3～7份。

2.根据权利要求1所述的酸性土壤改良剂，其特征在于，所述的酸性土壤改良剂包括以下重量份的原料制成：牡蛎粉35份、硅肥35份、钙镁磷肥25份、复合微生物菌剂0.2份、腐植酸5份。

3.根据权利要求1所述的酸性土壤改良剂，其特征在于，所述酸性土壤改良剂的pH值为8.5～10。

4.根据权利要求1所述的酸性土壤改良剂，其特征在于，所述钙镁磷肥中，CaO的有效含量≥22％，MgO的有效含量≥3％，所述硅肥中，SiO2的有效含量≥12％。

5.根据权利要求1所述的酸性土壤改良剂，其特征在于，所述复合微生物菌剂选自枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、酵母菌、沙雷氏菌中的至少一种。

6.根据权利要求1所述的酸性土壤改良剂，其特征在于，所述酸性土壤改良剂的粒径0.2～1mm。