專利名稱：：一種基質(zhì)改善酸性土壤的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及土壤改良
技術(shù)領(lǐng)域：
，具體涉及一種基質(zhì)改善酸性土壤及其物理性質(zhì)、增加土壤肥力的方法。
背景技術(shù)：
：隨著汽車尾氣，工業(yè)二氧化硫的排放，造成大氣污染，形成的酸雨導(dǎo)致土壤板結(jié)，酸性較大，很難適合植物生長，甚至使植物死亡。而土壤酸堿度對養(yǎng)分有效性的影響，主要表現(xiàn)在以下幾點(diǎn)1、在正常范圍內(nèi)，植物對土壤酸堿性敏感的原因，是由于土壤PH值影響土壤溶液中各種離子的濃度，影響各種元素對植物的有效性；2、土壤酸堿性對營養(yǎng)元素有效性的影響(1)氮在pH6-8時(shí)有效性較高，是由于在pH值小于6時(shí)，固氮菌活動(dòng)降低，而大于8時(shí)，硝化作用受到抑制；(2)磷在pH6.5-7.5時(shí)有效性較高，由于在pH值小于6.5時(shí)，易形成磷酸鐵、磷酸鋁，有效性降低，pH值在高于7.5時(shí)，則易形成磷酸二氫鈣、無機(jī)磷的固定；(3)酸性土壤的淋溶作用強(qiáng)烈，鉀、鈣、鎂容易流失，導(dǎo)致這些元素缺乏。在pH高于8.5時(shí)，土壤鈉離子增加，鈣、鎂離子被取代形成碳酸鹽沉淀，因此鈣、鎂的有效性在pH6-8時(shí)最好；(4)鐵、錳、銅、鋅、鈷五種微量元素在酸性土壤中因可溶而有效性高；鉬酸鹽不溶于酸而溶于堿，在酸性土壤中易缺乏；硼酸鹽在pH5-7.5時(shí)有效性較好。為改善酸性土壤，一般采用石灰達(dá)到中和活性酸、潛性酸、改良土壤結(jié)構(gòu)。沿海地區(qū)也使用含鈣的貝殼灰，也可用紫色頁巖粉、粉煤灰、草木灰等。這些改良劑存在一定的欠缺，要么成本大，為不可再生資源，要么能改變土壤的酸性但同時(shí)也會(huì)增加土壤板結(jié)等不良現(xiàn)象。而本發(fā)明利用一種適合熱帶地區(qū)迅速生長，產(chǎn)量高，可持續(xù)利用的王草(pe/wj'set咖a歷aric朋，ckNo.4)，經(jīng)過粉碎發(fā)酵等工藝流程研制而成的基質(zhì)，與酸性土壤適量混合，能有效改變土壤的酸堿性及其土壤物理特性和增加土壤肥力，以達(dá)到土壤適宜植物生長較佳需求。王草莖干和葉片纖維含量高，質(zhì)地硬，發(fā)酵處理的草粉經(jīng)過酸堿性檢測，得出pH值在8—ll之間，其堿性較強(qiáng)。作為可再生基質(zhì)，不能直接利用，需與酸性物質(zhì)中和至中性才可適合植物生長。同時(shí)，用草粉經(jīng)過工藝流程處理而成的基質(zhì)，與酸性土壤混合后，能改變土壤的物理性狀，增加土壤肥力。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明目的是提供一種利用適合熱帶地區(qū)迅速生長，產(chǎn)量高，可持續(xù)利用的王草(pe/7/LZ'seto/i7X尸.a/zerica/w/BCKNo.4)，經(jīng)過粉碎發(fā)酵等工藝流程研制而成的基質(zhì)，與酸性土壤適量混合，能有效改變土壤的酸堿性及其土壤物理性狀內(nèi)部結(jié)構(gòu)和增加土壤肥力，以達(dá)到土壤適宜植物生長較佳需求的方法。本發(fā)明克服了現(xiàn)有技術(shù)中石灰、含鈣的貝殼灰，紫色頁巖粉、粉煤灰、草木灰等中和活性酸、潛性酸、改良土壤結(jié)構(gòu)，但存在加工不省力、成本大、資源不可再生、在改變土壤的酸性的同時(shí)也會(huì)增加土壤板結(jié)等不良后果以及土壤其它物理性狀得不到改善等缺陷。用本發(fā)明方法能產(chǎn)生如下有益效果1、采用本發(fā)明方法利用的王草生產(chǎn)的基質(zhì)進(jìn)行酸性土壤改良，能直接把土壤的pH值從4—6的范圍提高至IJ6—8，使土壤的酸堿性適宜植物生長的需求。2、采用本發(fā)明方法還能改善土壤的物理性狀，土壤的容重降低10%，孔隙度提高15%以上，土壤持水量增加20%以上。3、本發(fā)明方法原料王草為生物材料，可持續(xù)利用、易于取得，不污染環(huán)境。4、原料王草的成本低、加工簡易和省力。5、本發(fā)明方法易于操作、實(shí)用性強(qiáng)。本發(fā)明的技術(shù)方案如下本發(fā)明方法由基質(zhì)制作、pH值測量、基質(zhì)用量的確定、基質(zhì)施入時(shí)間、土壤濕度控制、基質(zhì)施入操作、種植前土壤準(zhǔn)備七個(gè)步驟組成，按以下步驟進(jìn)行1、基質(zhì)制作割取王草曬干，用粉草機(jī)將曬干的王草粉碎成草粉，在草粉中加入在市場購買的大地旺活菌原液和含氮46%的尿素；按草粉大地旺活菌原液:尿素為200:1:1的比例均勻混合后，摻入清水拌勻，手捏有濕感即可，堆成圓臺(tái)形，高40—50cm，壓實(shí)后用編織袋覆蓋封嚴(yán)，自然發(fā)酵15天后，再拌翻一次，發(fā)酵10士1天，使其充分發(fā)酵。把充分發(fā)酵的草粉松散的平灘在陰涼的地面上涼干后即為基質(zhì)，其pH值為10。大地旺活菌原液是由南昌聯(lián)城實(shí)業(yè)有限公司生產(chǎn)的菌種，其商品名稱大地旺活菌原液，主要成分由酵母菌、光合成菌、放射線菌等多種有益土壤菌群與微量元素合成的大地旺活菌原液，能在市場上購買到。2、pH值測量用pH試紙測量需改良的酸性土壤的pH值和第1步獲得的基質(zhì)的pH值。3、基質(zhì)用量的確定基質(zhì)用量確定時(shí)，隨機(jī)抽樣需要改良的酸性土壤面積中11112取耕作層20厘米深的土樣，用基質(zhì)少量多次對該lm2土樣進(jìn)行中和，當(dāng)土壤ph值為7時(shí)，確定中和lm2的酸性土壤面積需要的基質(zhì)的用量m，從而計(jì)算所需改良土地對基質(zhì)的總需求量M，則M=mXS，其中M為需要改良的土壤所需基質(zhì)的總量，m為中和隨機(jī)抽樣11112的酸性土壤面積所需基質(zhì)的用量，S為需要改良的酸性土壤的總面積，S的單位是m2、M和m的單位是kg;4、基質(zhì)施入時(shí)間基質(zhì)與酸性土壤混合時(shí)間應(yīng)該避免在強(qiáng)降雨時(shí)實(shí)施，以免被多余的雨水沖刷或浸泡而減少中和作用。水田最好選擇在冬春季節(jié)的早晚時(shí)分施入，且土壤保持濕潤時(shí)混合；而旱地選擇在降雨過后，無明顯強(qiáng)降雨時(shí)施入。5、土壤濕度控制施入基質(zhì)時(shí)，土壤濕度控制在50%-70%左右，使其充分起到中和作用。必要時(shí)覆蓋地膜或干草，保持混合后土壤濕度。基質(zhì)施入土壤5—8天后，表層土壤風(fēng)干，應(yīng)及時(shí)補(bǔ)充水分，保持一定的土壤濕度。6、基質(zhì)施入操作基質(zhì)施入按所需用量分2次以上逐一撒在酸性土壤表面，然后翻犁土壤表層至15-20cm土層深度的耕作層，耙平混合土壤，使之充分融合，中和反應(yīng)及時(shí)。第1次施入量為所需用量的85%，施入量切勿按計(jì)算時(shí)全部用量(即100%)施入，以免造成混合后土壤pH值過高而顯堿性土造成不可逆。一周后，先測定其混合土壤的pH值，如果其土壤pH值小于6，則第2次施入基質(zhì)剩余的10%;如土壤pH值還沒有達(dá)到預(yù)期結(jié)果，同樣7天后重復(fù)前述操作，但基質(zhì)使用量應(yīng)逐漸比前一次減少，使土壤pH=7±0.5。7、種植前土壤準(zhǔn)備，種植一個(gè)月前再翻犁土壤一次，作為種植時(shí)備用，同時(shí)能有效的改善土壤物理結(jié)構(gòu)和減少病蟲害的危害。具體實(shí)施例方式以下通過具體實(shí)施來進(jìn)一步說明本發(fā)明，但實(shí)施例僅用于說明，并不能限制本發(fā)明范圍。實(shí)施例l實(shí)施地點(diǎn)云南省元謀縣國家農(nóng)業(yè)耕地水田保護(hù)示范區(qū)(位置元謀縣化工污水排放口)，土壤面積100畝，該地區(qū)屬熱帶地區(qū)干熱少雨氣候。具體步驟如下1、基質(zhì)制作割取王草曬干，用粉草機(jī)將曬干的王草粉碎成草粉，在草粉中加入在市場購買的大地旺活菌原液和含氮46%的尿素；按草粉大地旺活菌原液:尿素為200:1:l的比例均勻混合后，摻入清水拌勻，手捏有濕感即可，堆成圓臺(tái)形，高40—50cm，壓實(shí)后用編織袋覆蓋封嚴(yán)，自然發(fā)酵15天后，再拌翻一次，發(fā)酵10士1天，使其充分發(fā)酵。把充分發(fā)酵的草粉松散的平灘在陰涼的地面上涼干后即為基質(zhì)，其PH值為10。大地旺活菌原液是由南昌聯(lián)城實(shí)業(yè)有限公司生產(chǎn)的菌種，其商品名稱大地旺活菌原液，主要成分由酵母菌、光合成菌、放射線菌等多種有益土壤菌群與微量元素合成的大地旺活菌原液。2、pH值測量用pH試紙測量需改良的酸性土壤的pH值和基質(zhì)的pH值。在8—9月份水稻收割后，對其水稻田翻犁耕作層表土，檢測土壤pH值為4.5—5.5，基質(zhì)pH值為lO。3、基質(zhì)用量的確定隨機(jī)抽取該農(nóng)田面積lOOXlOOcm2，土層20厘米深度的土壤樣方，按土壤體積的1/5少量多次定量確定需中和該酸性土壤的基質(zhì)的用量。最終測定出土壤pH值為7時(shí)，中和11112的酸性土壤需lkg基質(zhì)。據(jù)此，計(jì)算出中和該示范區(qū)酸性土壤所需基質(zhì)用量M=mXS(其中M為需要改良的土壤所需基質(zhì)的總量，m為中和隨機(jī)抽樣lm2的酸性土壤面積所需基質(zhì)的用量，S為需要改良的酸性土壤的總面積，S的單位是m2、M和m的單位是kg)，如果要把100畝的酸性土壤變成中性土(pH值為7)，則需要基質(zhì)為66700kg(lkg/m2X100muX667m2/mu=66700kg)。4、基質(zhì)施入時(shí)間在翻犁后炕土l個(gè)月后，于ll月(冬季)下午5時(shí)，對土壤施入基質(zhì)。5、土壤濕度控制混合后的土壤濕度控制在50—70%左右，基質(zhì)施入土壤5—8天后表層土壤風(fēng)干，應(yīng)及時(shí)補(bǔ)充水分，保持土壤濕度。6、基質(zhì)施入操作基質(zhì)施入按所需用量分2次以上逐一撒在酸性土壤表面，然后翻犁土壤表層至15-20cm土層深度的耕作層，耙平混合土壤，使之充分融合，中和反應(yīng)及時(shí)。第1次施入量為所需用量85%，即57t(66700kgXS5%=566975kg基質(zhì))左右的基質(zhì)，施入量切勿過量，以免造成混合后土壤pH值過高而顯堿性土而不可逆。一周后，先測定其混合后的土壤的pH值，其土壤pH值為5.8—6.1，還沒有達(dá)到完全中和，則第2次施入剩余的10%(約6.7t)基質(zhì)，7天后測定其土壤pH值為6.4—6.9，己經(jīng)使土壤pH值達(dá)到理想范圍。微量調(diào)整土壤pH值把剩余的5%，約3.3t的基質(zhì)分次再中和土壤，最終測出土壤pH值為6.5—7.2，已適宜植物生長需求。7、種植前土壤準(zhǔn)備種植一個(gè)月前再翻犁土壤一次，作為種植時(shí)備用，同時(shí)能有效的改善土壤物理結(jié)構(gòu)和減少病蟲害的危害。8、結(jié)果:在水田改良酸性土壤中，通過本發(fā)明方法的實(shí)施，使酸性土壤的pH值提高到6.5_7.2，已經(jīng)適宜植物生長需求，而土壤容重從原來的1.725g/cm3變?yōu)?.538g/cn^減少了10.84%，孔隙度和土壤持水量比原來提高15%和22%。實(shí)施例2實(shí)施地點(diǎn)云南省元謀縣雨養(yǎng)型旱坡地綜合利用區(qū)，土壤面積15畝，該地區(qū)屬熱帶地區(qū)干熱少雨氣候。具體步驟如下1、基質(zhì)制作與實(shí)施例l相同。2、pH值測量基質(zhì)pH值仍為10。用pH試紙測定需改良的土壤，其pH值為5.5—6.5，翻犁耕作層表土，清除暴曬雜草，待雨季來臨時(shí)利用。3、基質(zhì)用量的確定隨機(jī)抽取該旱地表土面積100X100cm2，土層20厘米深度的土壤，按土壤體積的1/5少量多次定量確定需中和該酸性土壤的基質(zhì)的用量。中和后的土壤pH值為7時(shí)，最終測定出中和隨機(jī)抽取的lm2的酸性土壤需0.5kg基質(zhì)，從而計(jì)算出，要把15畝的微酸土壤(pH值5.5—6.5)變成中性土(pH值為7)，則需要基質(zhì)M=mXS=0.5kg/m2X15muX667m7mu=5002.5kg。4、基質(zhì)施入時(shí)間旱地選擇在降雨過后，無明顯強(qiáng)降雨時(shí)施入。于降雨集中的6月，待降雨后土壤水分含量在50—60%時(shí)撒基質(zhì)。5、土壤濕度控制，利用枯草覆蓋表面，保持土壤濕度，同時(shí)有利于減少強(qiáng)降雨對混合土壤的沖刷。6、基質(zhì)施入操作首次用量為所需基質(zhì)用量85%，即約4250kg(4250kg^5002.5kgX85%)撒在酸性土壤表面，再次翻犁至15-20cm土層深度的耕作層，耙平混合土壤，使其充分混合。一周后，先測定其混合土壤的pH值，其土壤pH值為6.5—6.9，還沒有達(dá)到完全中和，則第2次施入剩余的10%，約500kg(500kg"5002.5kgX10%)基質(zhì)，10天后測定其土壤pH值為6.8—7.1。己經(jīng)使土壤pH值達(dá)到理想范圍，已適宜植物生長需求。7、種植前土壤準(zhǔn)備種植一個(gè)月前再翻犁土壤一次，增加土壤肥力和土壤酥松程度，減少土壤地下害蟲危害，作為種植時(shí)備用。8、結(jié)果:在旱坡地改良酸性土壤中，通過本發(fā)明方法的實(shí)施，使酸性土壤的pH值提高到pH值為6.5—7.2，已經(jīng)適宜植物生長需求，而土壤容重從原來的1.83g/cm3變?yōu)?.68g/cm3減少了9.19%，孔隙度和土壤持水量比原來提高17%和20%。通過實(shí)施例1和例2，可以得出采用本發(fā)明方法，可以使酸性土壤(pH值約為4.5-6.5)的pH調(diào)節(jié)在中性(pH值約為6.5-7.2)，能適宜植物生長需求；同時(shí)，土壤的容重、孔隙度、土壤持水量等物理因子均有不同程度的改善。實(shí)施例充分說明本發(fā)明方法科學(xué)合理、切實(shí)可行，對植物正常生長有重大意義。表l:實(shí)施基質(zhì)后，土壤的pH值及土壤容重、孔隙度、持水量的變化<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>權(quán)利要求1、一種基質(zhì)改善酸性土壤的方法，由基質(zhì)制作、pH值測量、基質(zhì)用量確定、基質(zhì)施入時(shí)間、土壤濕度控制、基質(zhì)施入操作、種植前土壤準(zhǔn)備七個(gè)步驟組成，其特征在于(1)在基質(zhì)制作中，割取王草曬干，用粉草機(jī)將曬干的王草粉碎成草粉，在草粉中加入大地旺活菌原液和含氮46％的尿素；按草粉大地旺活菌原液尿素為200∶1∶1的比例均勻混合后，摻入清水拌勻，手捏有濕感即可，堆成圓臺(tái)形，高40--50cm，壓實(shí)后用編織袋覆蓋封嚴(yán)，自然發(fā)酵15天后，再拌翻一次，發(fā)酵10±1天，使其充分發(fā)酵。把充分發(fā)酵的草粉松散的平灘在陰涼的地面上涼干后即為基質(zhì)，其pH值為10；(2)在pH值測量中，用pH試紙測量需改良的酸性土壤的ph值和第1步獲得的基質(zhì)的pH值；(3)基質(zhì)用量確定時(shí)，隨機(jī)抽樣需要改良的酸性土壤S面積中1m2取耕作層20厘米深的土樣，用基質(zhì)少量多次對該1m2土樣進(jìn)行中和，當(dāng)土壤ph值為7時(shí)，確定中和1m2的酸性土壤面積需要的基質(zhì)的用量m，從而計(jì)算所需改良土地對基質(zhì)的總需求量M，則M＝m×S；(4)在基質(zhì)施入時(shí)間中，水田在冬春季節(jié)的早晚時(shí)分施入基質(zhì)，且土壤保持濕潤時(shí)混合；旱地選擇在降雨過后，無明顯強(qiáng)降雨時(shí)施入基質(zhì)；(5)在土壤濕度控制中，施入基質(zhì)時(shí)，土壤濕度控制在50％-70％；(6)在基質(zhì)施入操作中，基質(zhì)施入按所需用量分2次以上逐一撒在酸性土壤表面，然后翻犁土壤表層至15-20cm土層深度的耕作層，耙平混合土壤；第1次施入量為所需用量的85％；一周后，先測定其混合土壤的pH值，如果其土壤pH值小于6，則第2次施入基質(zhì)剩余的10％，同樣7天后重復(fù)前述操作，但基質(zhì)使用量應(yīng)逐漸比前一次減少，使土壤pH＝7±0.5；(7)在種植前土壤準(zhǔn)備中，種植一個(gè)月前再翻犁土壤一次。2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于覆蓋地膜或干草，控制基質(zhì)混合后土壤濕度在50%-70%。3、根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于基質(zhì)施入土壤5—8天后，表層土壤風(fēng)干，應(yīng)及時(shí)補(bǔ)充水分，控制土壤濕度在50%-70%。全文摘要本發(fā)明公開了一種基質(zhì)改善酸性土壤的方法，屬土壤改良
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。該方法由基質(zhì)制作、pH值測量、基質(zhì)用量的確定、基質(zhì)施入時(shí)間、土壤濕度控制、基質(zhì)施入操作、種植前土壤準(zhǔn)備七個(gè)步驟組成。其基質(zhì)是適宜熱帶地區(qū)種植、生長迅速產(chǎn)量高，可持續(xù)利用的王草，經(jīng)過曬干粉碎，用大地旺活菌原液發(fā)酵等工藝流程研制而成。通過確定中和1m²酸性土壤需要的基質(zhì)用量，計(jì)算所需改良土地的基質(zhì)總量?；|(zhì)分2次以上與酸性土壤定量混合。本發(fā)明方法能有效改變土壤的酸堿度、物理性狀及提高土壤肥力；能直接把土壤的pH值從4-6提高到6-8，使土壤的酸堿性適宜植物生長的需求；能使土壤容重降低10％，孔隙度提高15％以上，土壤持水量增加20％以上。文檔編號C09K17/00GK101306428SQ20081005860公開日2008年11月19日申請日期2008年6月30日優(yōu)先權(quán)日2008年6月30日發(fā)明者馮光恒,史亮濤,張明忠,張映翠,朱紅業(yè),楊洪祥,江功武,沙毓滄,袁理春,杰金,韓學(xué)琴,龍會(huì)英申請人:云南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院熱區(qū)生態(tài)農(nóng)業(yè)研究所