本發(fā)明涉及一種土壤調(diào)理劑及其應(yīng)用，具體涉及一種改酸營養(yǎng)型復(fù)合土壤調(diào)理劑及其應(yīng)用。
背景技術(shù)：
我國南方紅壤地區(qū)面積達(dá)218萬平方公里，占全國土地總面積的22.7％，是我國重要的糧油生產(chǎn)基地。從土壤發(fā)生學(xué)角度看，紅壤是在熱帶和亞熱帶氣候作用下高度發(fā)育的一種土壤，酸、瘦、黏、板是紅壤的基本原始特性。然而，由于長期不合理施肥等管理因素，近30年來紅壤酸化嚴(yán)重，使得本就脆弱的紅壤酸性進(jìn)一步加劇，貧瘠和鈣、鎂等養(yǎng)分缺乏進(jìn)一步凸顯，嚴(yán)重威脅著我國的糧食生產(chǎn)安全和農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
土壤調(diào)理劑是加入土壤中用于改善土壤物理和化學(xué)性質(zhì)及其生物活性的物料。施用土壤調(diào)理劑是一項有效修復(fù)和培肥紅壤的簡單有效措施，但是當(dāng)前農(nóng)資市場的土壤調(diào)理劑以石灰、白云石粉等堿性物質(zhì)為主，這些堿性物質(zhì)在土體中移動性差，長期施用會導(dǎo)致土壤板結(jié)，引起土壤中鉀、鎂等養(yǎng)分的淋失，從而加速土壤的養(yǎng)分不平衡。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的是提供一種改酸營養(yǎng)型復(fù)合土壤調(diào)理劑，所述復(fù)合土壤調(diào)理劑具有改良紅壤不良結(jié)構(gòu)、疏松土壤、改善養(yǎng)分供應(yīng)、降低土壤酸性的多功能。
本發(fā)明提供的改酸營養(yǎng)型復(fù)合土壤調(diào)理劑，其質(zhì)量百分比組成如下：
尿素20％；
磷酸鈣21％；
硫酸鉀20％；
氧化鎂9％；
海泡石20％；
珍珠巖10％。
所述尿素中n元素的質(zhì)量百分含量為46％；
所述磷酸鈣中p元素的質(zhì)量百分含量以p2o5計為24％；
所述硫酸鉀中k元素的質(zhì)量百分含量以k2o計為50％。
本發(fā)明復(fù)合土壤調(diào)理劑中，所述海泡石為一種富鎂硅酸鹽粘土礦物，其中sio2含量54～60％，mgo21～25％，比表面積較大，主要產(chǎn)于湖南、江西等地。本發(fā)明采用粒徑為1.0～2.0mm的顆粒狀海泡石。
本發(fā)明復(fù)合土壤調(diào)理劑中，所述珍珠巖系高溫焙燒而成，呈蜂窩泡沫狀顆粒結(jié)構(gòu)，具有無數(shù)不規(guī)則密閉小孔，兩三個小孔相連而成較大空隙；這種結(jié)構(gòu)具有透氣性、吸附、保墑保肥等優(yōu)良特性。此外，所述珍珠巖本身還含有鉀、磷、硅、鈣等營養(yǎng)元素。本發(fā)明采用粒徑為1.0～2.0mm的顆粒狀珍珠巖。
本發(fā)明采用粒徑為1.0～2.0mm的顆粒狀海泡石和粒徑為1.0～2.0mm的顆粒狀珍珠巖，比較容易與其他顆粒狀組分混勻制成所述復(fù)合土壤調(diào)理劑；而且田間施用時，遇到有風(fēng)的天氣，可以有效的避免飄散損失。
本發(fā)明所述復(fù)合土壤調(diào)理劑可按照如下方法進(jìn)行制備：按照所述質(zhì)量百分比，將所述尿素、所述磷酸鈣、所述硫酸鉀、所述氧化鎂、所述海泡石和所述珍珠巖混合攪拌均勻即得。
使用本發(fā)明復(fù)合土壤調(diào)理劑改善紅壤的方法包括如下步驟：將所述復(fù)合土壤調(diào)理劑作為基肥施用于紅壤中；
所述復(fù)合土壤調(diào)理劑的施用量可為120kg/畝。
對于黃花菜、花生和牧草等播種前需要耕翻土壤的作物，施用時間為春季土壤耕地前一次性施用，施用方式地表均勻撒施后耕翻。
對于茶園、柑橘園等免耕種植體系，施用時間為春季，通常為3月中下旬，柑橘園的施用方式為穴施，在樹冠滴水處挖穴，放射狀挖穴4個，穴深20～30cm，穴寬8～10cm，穴長20～40cm，對稱輪換位置每年進(jìn)行輪換。茶園中土壤調(diào)理劑的施用方式為溝施，在樹冠垂直投影的邊緣外側(cè)開深10～12厘米、寬8～10厘米的平底溝，土壤調(diào)理劑施于溝中，蓋土整平。每次施用位置應(yīng)在茶行兩側(cè)交替進(jìn)行，不宜各次重合于一處。
本發(fā)明復(fù)合土壤調(diào)理劑可應(yīng)用于改善紅壤中，具體可表現(xiàn)為如下幾個方面：
1)提高紅壤的養(yǎng)分含量；
本發(fā)明具體實施方式的田間試驗(種植黃花菜)表明，本發(fā)明復(fù)合土壤調(diào)理劑能夠全面提高土壤養(yǎng)分含量，土壤堿解氮、速效磷、速效鉀等土壤速效養(yǎng)分的含量相比于氮磷鉀肥提高幅度分別達(dá)到37.3％、14.4％和4.0％。
2)提高紅壤的ph值；
本發(fā)明具體實施方式的田間試驗(種植黃花菜)表明，本發(fā)明復(fù)合土壤調(diào)理劑能夠改良土壤酸性，提高土壤ph，相比于氮磷鉀肥提高幅度高達(dá)0.81個單位，改土培肥效果顯著。
3)提高紅壤種植作物的產(chǎn)量；
本發(fā)明具體實施方式的田間試驗表明，與施用氮磷鉀肥相比，本發(fā)明復(fù)合土壤調(diào)理劑能夠明顯提高農(nóng)作物的產(chǎn)量，如黃花菜、花生和牧草等農(nóng)作物的產(chǎn)量提高幅度為21.1％～29.8％；
本發(fā)明具體實施方式的田間試驗表明，與施用氮磷鉀肥相比，本發(fā)明復(fù)合土壤調(diào)理劑能夠明顯提高園地作物的產(chǎn)量，如茶葉、柑橘等園地作物的產(chǎn)量提高幅度為20.3％～22.9％。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明復(fù)合土壤調(diào)理劑具有以下優(yōu)點：
本發(fā)明改酸營養(yǎng)型復(fù)合土壤調(diào)理劑能夠明顯提高土壤養(yǎng)分含量，尤其能夠顯著提高土壤中堿解氮、速效磷、速效鉀等土壤速效養(yǎng)分的含量，如本發(fā)明具體實施方式的田間試驗中土壤中堿解氮、速效磷、速效鉀的含量比施用氮磷鉀肥分別提高了37.3％、14.4％和4.0％。本發(fā)明改酸營養(yǎng)型復(fù)合土壤調(diào)理劑能夠改良土壤酸度，如本發(fā)明具體實施方式的田間試驗中土壤的ph值比施用氮磷鉀肥提高了0.81個單位。本發(fā)明改酸營養(yǎng)型復(fù)合土壤調(diào)理劑能夠增加作物產(chǎn)量，如本發(fā)明具體實施方式的田間試驗表明，本發(fā)明改酸營養(yǎng)型復(fù)合土壤調(diào)理劑能夠明顯提高茶葉、柑橘等園地作物的產(chǎn)量，提高幅度達(dá)20.3％～22.9％；本發(fā)明改酸營養(yǎng)型復(fù)合土壤調(diào)理劑能夠明顯提高黃花菜、花生和牧草等農(nóng)作物的產(chǎn)量，提高幅度為21.1％～29.8％；因此本發(fā)明復(fù)合土壤調(diào)理劑能廣泛地適用于紅壤農(nóng)田作物系統(tǒng)，推廣應(yīng)用前景廣闊。
具體實施方式
下述實施例中所使用的實驗方法如無特殊說明，均為常規(guī)方法。
下述實施例中所用的材料、試劑等，如無特殊說明，均可從商業(yè)途徑得到。
實施例1、制備本發(fā)明的復(fù)合土壤調(diào)理劑
按下述質(zhì)量百分比稱取各組分：
尿素(n46％)20％、磷酸鈣(p2o524％)21％、硫酸鉀(k2o50％)20％、氧化鎂(mgo)9％、顆粒狀海泡石(粒徑為1.0～2.0mm)20％、顆粒狀珍珠巖(粒徑為1.0～2.0mm)10％。
將上述各組分混合均勻即得到本發(fā)明復(fù)合土壤調(diào)理劑。
實施例2、本發(fā)明復(fù)合土壤調(diào)理劑的性能測試
本實施例提供評價本發(fā)明復(fù)合土壤調(diào)理劑與氮磷鉀肥的對比試驗數(shù)據(jù)：
將實施例1制備的土壤調(diào)理劑用于下述對比試驗，本實施例試驗在湖南省祁陽縣的種植大戶的農(nóng)田進(jìn)行，該地的紅壤的成土母質(zhì)為第四紀(jì)紅壤。空白處理(ck)為不施肥處理，試驗組所施底肥為本發(fā)明實施例1制備的土壤調(diào)理劑，對照組(npk)所施底肥為氮磷鉀肥(n、p和k的含量分別為n15％、p2o515％和k2o15％)。
試驗地：湖南省祁陽縣；
2015年，黃花菜、花生、牧草、茶葉和柑橘，田間試驗；
空白組：不施肥處理；
對照組：底肥施氮磷鉀肥50kg/畝；
試驗組：底肥施復(fù)合土壤調(diào)理劑120kg/畝。
對于黃花菜、花生和牧草等播種前需要耕翻土壤的作物，施用時間為春季土壤耕地前一次性施用，施用方式地表均勻撒施后耕翻。
對于茶園、柑橘園等免耕種植體系，施用時間為春季，通常為3月中下旬，柑橘園的施用方式為穴施，在樹冠滴水處挖穴，放射狀挖穴4個，穴深20～30cm，穴寬8～10cm，穴長20～40cm，對稱輪換位置每年進(jìn)行輪換。茶園中土壤調(diào)理劑的施用方式為溝施，在樹冠垂直投影的邊緣外側(cè)開深10～12厘米、寬8～10厘米的平底溝，土壤調(diào)理劑施于溝中，蓋土整平。每次施用位置應(yīng)在茶行兩側(cè)交替進(jìn)行，不宜各次重合于一處
每個處理的面積為200m2以上，重復(fù)3次，12月份進(jìn)行土壤樣品的采集，在試驗區(qū)內(nèi)按照“s”形線進(jìn)行多點采集表層(0～20cm)的土壤，土壤樣品的采集、制備、檢測和保存均按照《土壤農(nóng)化分析》第三版(鮑士旦主編，2005)進(jìn)行。
一、本發(fā)明復(fù)合土壤調(diào)理劑對紅壤化學(xué)性質(zhì)的影響
1年后，各處理組的紅壤的化學(xué)性質(zhì)如表1中所示。
由表1中的數(shù)據(jù)可以看出，本發(fā)明改酸營養(yǎng)型復(fù)合土壤調(diào)理劑能夠全面提高土壤養(yǎng)分含量，相比于施用氮磷鉀肥，土壤中堿解氮、速效磷、速效鉀等土壤速效養(yǎng)分的含量提高幅度分別達(dá)到37.3％、14.4％和4.0％。施用本發(fā)明復(fù)合土壤調(diào)理劑后，還能夠改良土壤酸性，提高土壤ph，提高幅度高達(dá)0.81個單位，改土培肥效果顯著。
表1不同處理對紅壤化學(xué)性質(zhì)的影響
二、本發(fā)明復(fù)合土壤調(diào)理劑對農(nóng)作物產(chǎn)量的影響
表2不同處理對農(nóng)作物產(chǎn)量的影響
注：作物的增產(chǎn)率是同施用npk肥比較。
由表2中的數(shù)據(jù)可以看出，施用本發(fā)明改酸營養(yǎng)型復(fù)合土壤調(diào)理劑，黃花菜的平均畝產(chǎn)為266±20公斤，花生的平均畝產(chǎn)為132±14公斤，牧草的平均畝產(chǎn)為576±34公斤，分別比施用氮磷肥處理增產(chǎn)約21公斤、23公斤和126公斤，增產(chǎn)率分別為29.8％、21.1％和28.0％。證明本發(fā)明改酸營養(yǎng)型復(fù)合土壤調(diào)理劑能夠明顯提高黃花菜、花生和牧草等農(nóng)作物的產(chǎn)量，提高幅度為21.1％～29.8％。
三、本發(fā)明復(fù)合土壤調(diào)理劑對農(nóng)作物產(chǎn)量的影響
表3不同處理對園地作物產(chǎn)量的影響
注：作物的增產(chǎn)率是同施用npk肥比較。
由表3中的數(shù)據(jù)可以看出，施用本發(fā)明改酸營養(yǎng)型復(fù)合土壤調(diào)理劑，茶葉的平均畝產(chǎn)為71±6公斤，柑橘的平均畝產(chǎn)為617±45公斤，分別比施用氮磷肥處理增產(chǎn)約12公斤和115公斤，增產(chǎn)率分別為20.3％和22.9％。證明本發(fā)明改酸營養(yǎng)型復(fù)合土壤調(diào)理劑能夠明顯提高茶葉、柑橘等園地作物的產(chǎn)量，提高幅度達(dá)20.3％～22.9％。