CN113563890A - 一种酸性土壤pH值调理剂及其制备方法和调理方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及土壤改良技术领域，提供了一种酸性土壤pH值调理剂及其制备方法和调理方法。本发明提供的调理剂包括大理石粉45～55％，碱性玄武岩石粉15～25％，褐煤粉15～25％，蒙脱石粉5～15％；所述大理石粉中CaCO₃的质量分数≥70％。本发明提供的酸性土壤pH值调理剂能够有效提高酸性土壤的pH值，施用当茬见效、不烧种不烧苗、改良效果持续时间长，且施加后无需闲置耕地。

Description

一种酸性土壤pH值调理剂及其制备方法和调理方法

技术领域

本发明涉及土壤改良技术领域，尤其涉及一种酸性土壤pH值调理剂及其制备方法和调理方法。

背景技术

酸性土壤是pH值小于6.5的土壤总称，包括砖红壤、赤红壤、红壤、黄壤和燥红土等。酸性土壤的酸性来源主要有雨水中的碳酸、母质富铝化淋溶、微生物和植物根部代谢产物和化肥分解产生的酸性物质等。

土壤酸化会造成土壤板结，抑制根系发育，作物对土壤中的大、中、微量元素吸收利用率低，导致作物营养不良。目前，针对酸性土壤的改良措施主要为施加碱性肥料或施加改良剂。碱性肥料包括硝酸钠、硝酸钾和硝基复合肥等，改良剂主要包括农作物秸秆、草木灰、生石灰、熟石灰、磷矿粉等。目前的碱性肥料和改良剂能够提高土壤的肥力水平，增加土壤对酸的缓冲性能，但是改良效果持续时间较短，仅能维持1季种植，而且易出现烧种烧苗情况。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种酸性土壤pH值调理剂及其制备方法和调理方法。本发明提供的酸性土壤pH值调理剂能够有效提高酸性土壤的pH值，改良效果持续时间长，且见效快、不烧种不烧苗，施加后无需闲置耕地。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

一种酸性土壤pH值调理剂，以质量分数计，包括以下组分：大理石粉45～55％，碱性玄武岩石粉15～25％，褐煤粉15～25％，蒙脱石粉5～15％；所述大理石粉中CaCO₃的质量分数≥70％。

优选的，包括以下组分：大理石粉50％，碱性玄武岩石粉20％，褐煤粉20％，蒙脱石粉10％。

优选的，所述褐煤粉中腐殖酸的质量分数≥40％。

优选的，所述碱性玄武岩中Na₂O和K₂O的总质量分数为≥5％。

优选的，所述大理石粉、碱性玄武岩石粉、褐煤粉和蒙脱石粉的粒径独立地≤74μm。

本发明还提供了上述方案所述酸性土壤pH值调理剂的制备方法，包括以下步骤：

将大理石粉、碱性玄武岩石粉、褐煤粉和蒙脱石粉混合，得到所述酸性土壤pH值调理剂。

优选的，所述大理石粉、碱性玄武岩石粉、褐煤粉和蒙脱石粉的制备方法包括：将大理石、碱性玄武岩石、褐煤和蒙脱石分别进行粉碎和过筛，得到大理石粉、碱性玄武岩石粉、褐煤粉和蒙脱石粉；所述粉碎采用的设备为雷蒙磨；所述过筛用筛网的目数为200目。

本发明还提供了一种酸性土壤pH值调理方法，包括以下步骤：

将调理剂撒施于酸性土壤表面，然后进行耕耙；所述调理剂为上述方案所述的酸性土壤pH值调理剂或上述方案所述制备方法制备的酸性土壤pH值调理剂。

优选的，所述酸性土壤的pH值为≤6.5。

优选的，当所述酸性土壤的pH值≤4.5时，所述pH值调理剂的施用量为1.5～2.5kg/m²耕地；当所述酸性土壤的pH值大于4.5小于6时，所述pH值调理剂的施用量为0.8～1.25kg/m²耕地；当所述酸性土壤的pH值为6～6.5时，所述pH值调理剂的施用量为0.4～0.6kg/m²耕地。

本发明提供了一种酸性土壤pH值调理剂，以质量分数计，包括以下组分：大理石粉45～55％，碱性玄武岩石粉15～25％，褐煤粉15～25％，蒙脱石粉5～15％；所述大理石粉中CaCO₃的质量分数≥70％。本发明采用高CaCO₃含量的大理石粉，CaCO₃的固相水溶解积2.8×10^-9，在水中能够缓慢溶解，从而实现缓冲并持续提高酸性土壤pH值的效果，延长改良效果的持续时间；本发明采用碱性玄武岩石粉碱性较强的特性，提高酸性土壤的pH值；此外，在大理石中CaCO₃缓释形成的碱性条件下，蒙脱石粉与腐殖酸附着形成有机/无机土壤胶体，从而提高酸性土壤阳离子交换量和盐基饱和度，缓冲酸性土壤的淋溶酸化作用，使改良土壤的pH值保持稳定，延长改良效果的维持时间。

本发明采用的大理石粉、碱性玄武岩石粉为土壤的原生母质，蒙脱石为土壤的亚次生母质，都是形成土壤的物质基础，是构成土壤的骨架，它既区别于土壤，又对土壤的形成和肥力发展有深刻的影响，本发明采用土壤的原生母质和亚次生母质对土壤的酸碱度进行调节，调节效果好，见效快，即调即见效，无需闲置耕地，改良效果持续时间长，适宜长期使用。

实施例结果表明，本发明提供的酸性土壤pH值调理剂施加到酸性土壤中后，正常进行作物生产即可，pH值的改良效果维持时间为三年以上，经过三年多茬试验，施用过调理剂的土壤的pH值和阳离子交换量明显增加。

附图说明

图1为应用例中试验地小区排列分布示意图。

具体实施方式

本发明提供了一种酸性土壤pH值调理剂，以质量分数计，包括以下组分：大理石粉45～55％，碱性玄武岩石粉15～25％，褐煤粉15～25％，蒙脱石粉5～15％；所述大理石粉中CaCO₃的质量分数≥70％。

以质量分数计，本发明提供的酸性土壤pH值调理剂包括大理石粉45～55％，优选为48～52％，更优选为50％。在本发明中，所述大理石粉中CaCO₃的质量分数优选≥70％，更优选为70～80％；所述大理石粉的粒径优选≤74μm，更优选为50～70μm；在本发明的具体实施例中，所述大理石来自云南陆良大理石材厂。本发明采用高CaCO₃含量的大理石为原料，CaCO₃的固相水溶解积为2.8×10^-9，在水中能够缓慢溶解，从而实现缓冲并持续提高强酸性土壤pH值的效果。

以质量分数计，本发明提供的酸性土壤pH值调理剂包括碱性玄武岩石粉15～25％，优选为18～22％，更优选为20％。在本发明中，所述碱性玄武岩石粉的粒径优选≤74μm，更优选为50～70μm；所述碱性玄武岩石粉中Na₂O和K₂O的总质量分数优选≥5％，更优选为6％～9％；在本发明的具体实施例中，所述碱性玄武岩石粉来自云南腾冲。在本发明中，所述碱性玄武岩石粉碱性较强，能够缓冲性提高酸性土壤的pH值。

以质量分数计，本发明提供的酸性土壤pH值调理剂包括褐煤粉15～25％，优选为18～22％，更优选为20％。在本发明中，所述褐煤粉中腐殖酸的质量分数优选≥40％，更优选为40～47％；所述褐煤粉的粒径优选≤74μm，更优选为50～70μm；在本发明的具体实施例中，所述褐煤粉为云南弥勒的褐煤粉。

以质量分数计，本发明提供的酸性土壤pH值调理剂包括蒙脱石粉5～15％，优选为8～12％，更优选为10％。在本发明中，所述蒙脱石粉的粒径优选≤74μm，更优选为50～70μm；在本发明的具体实施例中，所述蒙脱石粉为云南开远蒙脱石粉。本发明利用蒙脱石粉和腐殖酸形成有机/无机土壤胶体，提高酸性土壤阳离子交换量和盐基饱和度，缓冲酸性土壤的淋溶酸化作用。

本发明还提供了上述方案所述酸性土壤pH值调理剂的制备方法，包括以下步骤：

将大理石粉、碱性玄武岩石粉、褐煤粉和蒙脱石粉混合，得到所述酸性土壤pH值调理剂。

在本发明中，所述大理石粉、碱性玄武岩石粉、褐煤粉和蒙脱石粉的制备方法包括：将大理石、碱性玄武岩石、褐煤和蒙脱石分别进行粉碎和过筛，得到大理石粉、碱性玄武岩石粉、褐煤粉和蒙脱石粉；所述粉碎采用的设备优选为雷蒙磨；所述过筛用筛网的目数优选为200目，过筛后，取筛下物。本发明对所述混合的方法没有特殊要求，能够将各个原料粉混合均匀即可。

本发明还提供了一种酸性土壤pH值调理方法，包括以下步骤：

将调理剂撒施于酸性土壤表面，然后进行耕耙；所述调理剂为上述方案所述的酸性土壤pH值调理剂或上述方案所述制备方法制备的酸性土壤pH值调理剂。

在本发明中，所述酸性土壤的pH值优选≤6.5，所述酸性土壤具体为高岭土、砖红壤、赤红壤、黄壤、红壤和燥红土等；当所述酸性土壤的pH值≤4.5时，所述pH值调理剂的施用量优选为1.5～2.5kg/m²耕地，更优选为2kg/m²耕地；当所述酸性土壤的pH值大于4.5小于6时，所述pH值调理剂的施用量优选为0.8～1.25kg/m²耕地，更优选为1kg/m²耕地；当所述酸性土壤的pH值为6～6.5时，所述pH值调理剂的施用量优选为0.4～0.6kg/m²耕地，更优选为0.5kg/m²耕地。

本发明对所述撒施的方法没有特殊要求，采用本领域技术人员熟知的方法，能够将调理剂在备耕前于酸性土壤表面撒施均匀即可；本发明对所述耕耙的方法没有特殊要求，采用本领域技术人员熟知的方法即可，通过耕耙将调理剂均匀分布于耕作层土壤中。耕耙完成后，进行正常的生产作业即可，无需闲置耕地。

下面将结合本发明中的实施例，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述。

实施例1

选用云南陆良芳华石灰厂CaCO₃含量≥70％的大理石碎石、云南腾冲碱性玄武岩石碎石、云南弥勒腐殖酸含量≧40％的褐煤、云南开远蒙脱石，均按200目细度，分别用雷蒙磨粉碎并分别堆放备用；

将大理石粉、碱性玄武岩石粉、褐煤粉和蒙脱石粉按照50％、20％、20％、10％、10％的比例混匀，得到酸性土壤pH值调理剂。

实施例2

其他条件和实施例1相同，仅将大理石粉、碱性玄武岩石粉、褐煤粉和蒙脱石粉的比例改为55％、18％、17％、10％的比例混匀，得到酸性土壤pH值调理剂。

应用例1

利用实施例1中制备的酸性土壤pH值调理剂对酸性土壤进行调理，试验内容是在同一地块，通过连续三年的随机区组试验，比较增施酸性土壤pH值调理剂的处理与常规施肥的对照处理，比较土壤改良效果。下述结果为第三生长季实施的情况。

1、试验时间和地点

试验于2019年1月至7月，在马龙县白塔村农户承包地中进行。试验地排灌条件良好，面积2.5亩，代表面积800亩，试验田海拔1820.00米，年平均气温14.50℃，年降水量1080.00毫米。

2.材料与方法

2.1供试材料

供试作物：马铃薯，品种为“利薯6号”。

供试酸性土壤pH值调理剂：实施例1制备的酸性土壤pH值调理剂。

当地农户习惯施肥用肥料：15-15-15沃夫特复合肥，尿素(含N46％)。

供试土壤：为pH值＜4.6的酸性红壤，质地疏松，肥力中下等，代表面积1000亩。前茬休闲。

2.2试验方法

(1)试验设计：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24m²(6m×4m)，小区间设置隔离行，小区外设置保护行，三个生长季相同处理试验小区的排布，酸性土壤pH值调理剂在第一生长季前施入，第二、三生长季不施，常规施肥及施用方法与第一季作物保持一致不变。

处理1(施用酸性土壤pH值调理剂)：习惯施肥+母质型酸性土壤pH值调理剂；

处理2(对照，不施用酸性土壤pH值调理剂)：习惯施肥。

试验地小区排列分布示意图如图1。

(2)酸性土壤pH值调理剂及习惯施肥方法

习惯施肥情况：马铃薯全生育期各处理亩施：沃夫特复合肥(15-15-15)30kg，尿素30kg做底肥，于2019年1月15日人工打塘点播时施入，后期不追任何肥料。

酸性土壤pH值调理剂施用情况：酸性土壤pH值调理剂在第一生长季前施入，第二、三季不施，亩施1333公斤。

(3)取土化验

试验前每个处理取1个混合样，试验后分别从每小区取1个土样，分析pH值和阳离子交换量。

3.实验结果

3.1土壤pH值

试验前，上年施用酸性土壤pH值调理剂小区的混合样pH为5.42，对照pH为4.606。三年试验结束后，头年一次性施用酸性土壤第三季种植马铃薯后pH值调理剂的土壤pH平均值达5.7，比上一年又上升了0.28，增幅达5.17％；比对照增加1.094，增幅23.75％。t检验结果，处理间土壤pH的差异达极显著水平，详见表1。说明施用酸性土壤pH值调理剂对土壤pH改善效果明显。

表1.土壤pH值及t检验结果

3.2交换性钙

第一年施酸性土壤pH值调理剂的小区混合样交换性钙为7.01cmol/kg，对照为1.52cmol/kg。三年试验结束后，施用酸性土壤pH值调理剂的处理，土壤交换性钙提高到7.05cmol/kg，比对照增加5.53cmol/kg，增幅363.98％。t检验结果，处理间差异达极显著水平。详见表2。说明施入酸性土壤pH值调理剂对影响酸性土壤交换性钙含量效果明显。

表2交换性钙及t检验结果

3.3交换性镁

试验前，上年施用酸性土壤pH值调理剂的小区混合样，交换性镁为1.51cmol/kg，对照为0cmol/kg。试验结束后，施用酸性土壤pH值调理剂的处理，土壤交换性镁提高到1.59cmol/kg。t检验结果，处理间差异达极显著水平，详见表3。说明施入酸性土壤pH值调理剂对改善酸性土壤交换性镁含量影响效果明显。

表3.交换性镁及t检验结果(单位：cmol/kg)

由以上实施例可以看出，本发明提供的酸性土壤pH值调理剂能够有效提高酸性土壤的pH值，且提高pH值的效果保持时间长，效果维持时间为三年以上，经过三年试验，施用过pH值调理剂的土壤pH、阳离子交换量等指标都有增加的趋势。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种酸性土壤pH值调理剂，其特征在于，以质量分数计，包括以下组分：大理石粉45～55％，碱性玄武岩石粉15～25％，褐煤粉15～25％，蒙脱石粉5～15％；所述大理石粉中CaCO₃的质量分数≥70％。

2.根据权利要求1所述的酸性土壤pH值调理剂，其特征在于，包括以下组分：大理石粉50％，碱性玄武岩石粉20％，褐煤粉20％，蒙脱石粉10％。

3.根据权利要求1或2所述的酸性土壤pH值调理剂，其特征在于，所述褐煤粉中腐殖酸的质量分数≥40％。

4.根据权利要求1或2所述的酸性土壤pH值调理剂，其特征在于，所述碱性玄武岩石粉中Na₂O和K₂O的总质量分数为≥5％。

5.根据权利要求1所述的酸性土壤pH值调理剂，其特征在于，所述大理石粉、碱性玄武岩石粉、褐煤粉和蒙脱石粉的粒径独立地≤74μm。

6.权利要求1～5任意一项所述酸性土壤pH值调理剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

将大理石粉、碱性玄武岩石粉、褐煤粉和蒙脱石粉混合，得到所述酸性土壤pH值调理剂。

7.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述大理石粉、碱性玄武岩石粉、褐煤粉和蒙脱石粉的制备方法包括：将大理石、碱性玄武岩石、褐煤和蒙脱石分别进行粉碎和过筛，得到大理石粉、碱性玄武岩石粉、褐煤粉和蒙脱石粉；所述粉碎采用的设备为雷蒙磨；所述过筛用筛网的目数为200目。

8.一种酸性土壤pH值调理方法，其特征在于，包括以下步骤：

将调理剂撒施于酸性土壤表面，然后进行耕耙；所述调理剂为权利要求1～4任意一项所述的酸性土壤pH值调理剂或权利要求5～7任意一项所述制备方法制备的酸性土壤pH值调理剂。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述酸性土壤的pH值为≤6.5。

10.根据权利要求8或9所述的方法，其特征在于，当所述酸性土壤的pH值≤4.5时，所述pH值调理剂的施用量为1.5～2.5kg/m²耕地；当所述酸性土壤的pH值大于4.5小于6时，所述pH值调理剂的施用量为0.8～1.25kg/m²耕地；当所述酸性土壤的pH值为6～6.5时，所述pH值调理剂的施用量为0.4～0.6kg/m²耕地。

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