專(zhuān)利名稱：基于豆科植物物料和硝化抑制劑的酸性土壤綠色改良劑的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于土壤學(xué)中的土壤改良技術(shù)領(lǐng)域，涉及綠色的酸性土壤有機(jī)改良技術(shù)。
二背景技術(shù)：
酸性土壤較低的pH和較高的活性鋁是影響該類(lèi)土壤上作物生長(zhǎng)和產(chǎn)量的限 制因素，傳統(tǒng)的改良酸性土壤的方法是加入石灰等堿性物質(zhì)，中和土壤酸度，提 高土壤pH。但這需要消耗寶貴的礦產(chǎn)資源并增加農(nóng)業(yè)成本。近年來(lái)的研究發(fā)現(xiàn) 植物秸稈等農(nóng)業(yè)廢棄物和綠肥對(duì)土壤酸度有改良效果，特別是豆科類(lèi)植物物料， 由于含有較多的堿性物質(zhì)和有機(jī)氮，在短期實(shí)驗(yàn)中觀察到其對(duì)土壤酸度有明顯的 文良作用(Pocknee and Sumner, 1997. Soil Science Society America Journal, 61:86-92; Tang et al., 1999. Australian Journal of Soil Research, 37: 561-573; Xu and Coventry, 2003. Plant and Soil, 250:113-119.)。這主要由于堿性物質(zhì)可以直接中和土i裏酸度， 有機(jī)氮在土壤中礦化形成銨態(tài)氮的過(guò)程消耗質(zhì)子，也提高了土壤pH。但從長(zhǎng)期 實(shí)驗(yàn)結(jié)果看，在改良實(shí)驗(yàn)后期，由于有機(jī)氮礦化產(chǎn)生的銨態(tài)氮的硝化反應(yīng)釋放質(zhì) 子，使土壤pH又有所降低(Pocknee and Sumner, 1997. Soil Science Society America Journal, 61:86-92; Xu and Coventry, 2003. Plant and Soil, 250:113-119.)。因此，豆科 植物物料施入土壤后有機(jī)氮礦化產(chǎn)生的銨態(tài)氮的硝化過(guò)程是限制豆科植物物料發(fā) 揮其對(duì)土壤酸度最大改良效果的主要原因。
三
發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問(wèn)題本發(fā)明針對(duì)豆科植物物料加入酸性土壤后有機(jī)氮礦化產(chǎn)生的銨態(tài) 氮的硝化過(guò)程會(huì)降低有機(jī)物料對(duì)土壤酸度的改良效果的問(wèn)題，目的是通過(guò)向植物 物料中添加硝化抑制劑以抑制有機(jī)氮礦化產(chǎn)生的銨態(tài)氮的硝化作用，充分發(fā)揮豆 科植物物料對(duì)土壤酸度的改良作用，研制酸性土壤的高效、綠色改良劑。本發(fā)明 主要用于提高酸性土壤的pH，并提高酸性土壤的綜合生產(chǎn)力。技術(shù)方案 一種酸性土壤有機(jī)改良劑，由豆科類(lèi)植物物料與硝化抑制劑混合 而成。所述豆科類(lèi)植物物料主要成分為豆科類(lèi)植物的秸稈或豆科類(lèi)綠肥作物，經(jīng) 過(guò)80。C烘干、粉碎制成。所添加的硝化抑制劑為雙氰胺、2-氯-6-(三氯曱基)吡咬 或包被碳化鈣。混合比例為每千克豆科類(lèi)植物物料加2.5克硝化抑制劑。
有益效果當(dāng)不加硝化抑制劑時(shí)，豆科植物物料對(duì)土壤酸度的改良效果具有 很大的不確定性。特別是施用1個(gè)半月后，其改良效果逐漸減小。由于添加在改 良劑中的硝化抑制劑雙氰銨抑制了豆科植物物料礦化產(chǎn)生的銨態(tài)氮的硝化反應(yīng)， 使改良劑對(duì)酸性土壤的改良潛力得以充分發(fā)揮，改良劑對(duì)酸性土壤的改良效果更 好、發(fā)揮作用的時(shí)間更長(zhǎng)。雙氰胺在土壤中的最終分解產(chǎn)物為NH4+和C02,因此 改良劑使用后不會(huì)殘留任何有害化學(xué)物質(zhì)于土壤中。由于我國(guó)植物秸稈等農(nóng)業(yè)廢 棄物資源豐富，本發(fā)明所報(bào)道的產(chǎn)品是一種廉價(jià)和高效的綠色改良劑。
四

圖1培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中添加豌豆秸稈和豌豆秸稈加雙氰胺對(duì)土壤pH影響的比
較；
圖2培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中添加紫云英和紫云英加雙氰胺對(duì)土壤pH影響的比較； 圖3培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)條件下添加雙氰胺對(duì)土壤銨態(tài)氮含量的影響； 圖4培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)條件下添加雙氰銨對(duì)土壤辨態(tài)氮含量的影響；
五具體實(shí)施方式
實(shí)施例1:
下面以豌豆秸稈和紫云英為例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。
1. 改良劑的制備將豌豆秸稈和紫云英綠肥在80。C下烘干，然后用粉碎機(jī) 將2種植物物料分別粉碎，再按每kg植物物料中含有2.5 g硝化抑制劑的比例準(zhǔn) 備硝化抑制劑雙氰胺(H2N-C(NH)-NH-CN),將植物物料與雙氰胺充分混合均勻， 即制得綠色高效酸性土i襄改良劑。
2. 培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)條件下的改良效果稱取350 g酸性紅壤(風(fēng)干土)，以每kg土壤 含有20 g改良劑的比例加入改良劑，充分混合均勻后放入塑料燒杯中，添加去離 子水將土壤含水量調(diào)節(jié)至土壤田間持水量的70%wt,用保鮮膜封口塑料杯，并在 其中間留一個(gè)小孔，以便氣體交換并減少水分損失。然后將塑料杯置于25。C的恒 溫培養(yǎng)箱中恒溫培養(yǎng)，每隔3天稱重并補(bǔ)充水分，以保持土壤含水量恒定。在培 養(yǎng)實(shí)驗(yàn)開(kāi)始后的第1、 3、 5、 10、 20、 30、 40、 50、 60天取出兩份新鮮土樣，其 中一份測(cè)定pH值；另一份放入室內(nèi)自然風(fēng)干，磨細(xì)后測(cè)定土壤銨態(tài)氮和硝態(tài)氮。圖1和圖2中的結(jié)果說(shuō)明，加2種豆科植物物料處理，土壤pH高于對(duì)照處 理，證明有機(jī)物料對(duì)土壤酸度確有改良作用，但如果不加雙氰胺，從培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)的 第20天開(kāi)始，土壤pH迅速隨時(shí)間的延長(zhǎng)而降低，這是由于土壤中銨態(tài)氮的硝化 作用所致(圖3和圖4)。加入雙氰胺處理，從20天開(kāi)始至60天培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)結(jié)束，土 壤pH處于基本穩(wěn)定狀態(tài)，說(shuō)明雙氰胺對(duì)硝化反應(yīng)的抑制作用阻止了土壤酸化的 發(fā)生。圖3結(jié)果說(shuō)明，培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)后期，加雙氰胺處理，土壤銨態(tài)氮低于單加紫云 英處理；圖4結(jié)果進(jìn)一步說(shuō)明，加雙氰胺處理在整個(gè)培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，土壤硝態(tài) 氮含量很低，而培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)后期，單加紫云英處理，土壤硝態(tài)氮持續(xù)增加。培養(yǎng)實(shí) 驗(yàn)結(jié)束時(shí)，紫云英加雙氰胺處理，土i裏pH比對(duì)照高1.48,而單加紫云英處理， 土壤pH僅比對(duì)照高0.32;豌豆秸稈加雙氰胺處理，土壤pH比對(duì)照高1.24,單 加豌豆秸稈處理，土壤pH僅比對(duì)照高0.23。說(shuō)明我們的綠色改良劑對(duì)土壤酸度 有很高的改良效果。
3.盆栽條件下的改良效果
按每千克干土加入20克改良劑的比例向酸性紅:t裏中添加紫云英，另一處理 中加紫云英與雙氰銨的混合物，設(shè)一不加改良劑的處理作對(duì)照。分別將2kg的三 種處理的土壤裝入塑料花盆中，將土壤含水量調(diào)至田間持水量的70%wt，放置一 周后播種蠶豆，每盆4粒，待出苗后每盆定植為2抹。定期澆水，保障蠶豆正常 生長(zhǎng)。實(shí)驗(yàn)進(jìn)行5個(gè)月后，加紫云英處理土i裏pH比對(duì)照高0.46,加紫云英與雙 氰胺混合物處理，土壤pH比對(duì)照高0.77。說(shuō)明添加硝化抑制劑能使有機(jī)改良劑 對(duì)土壤酸度的改良效果維持很長(zhǎng)時(shí)間。從蠶豆的長(zhǎng)勢(shì)情況看，對(duì)照處理中土壤的 酸度很高，蠶豆生長(zhǎng)緩慢，添加紫云英后生長(zhǎng)情況得到一定程度的改善，但添加 紫云英與硝化抑制劑處理(高效改良劑)中蠶豆的長(zhǎng)勢(shì)好于單加紫云英的處理。
權(quán)利要求
1.一種酸性土壤有機(jī)改良劑，其特征在于由豆科類(lèi)植物物料與硝化抑制劑混合而成。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的酸性土壤有機(jī)改良劑，其特征在于所述豆科類(lèi)植 物物料主要成分為豆科類(lèi)植物的秸稈或豆科類(lèi)綠肥作物，經(jīng)過(guò)8(TC烘 干、粉碎制成。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的酸性土壤有機(jī)改良劑，其特征在于所添加的硝化 抑制劑為雙氰胺、2-氯-6-(三氯曱基)吡啶或包被碳化鈣。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的酸性土壤有機(jī)改良劑，其特征在于混合比例為每 千克豆科類(lèi)植物物料加2.5克硝化抑制劑。
全文摘要
一種酸性土壤有機(jī)改良劑，其特征在于由豆科類(lèi)植物物料與硝化抑制劑混合而成。所述豆科類(lèi)植物物料主要成分為豆科類(lèi)植物的秸稈或豆科類(lèi)綠肥作物，經(jīng)過(guò)80℃烘干、粉碎制成。所添加的硝化抑制劑為雙氰胺、2-氯-6-(三氯甲基)吡啶或包被碳化鈣?；旌媳壤秊槊壳Э硕箍祁?lèi)植物物料加2.5克硝化抑制劑。由于添加在改良劑中的硝化抑制劑雙氰銨抑制了豆科植物物料礦化產(chǎn)生的銨態(tài)氮的硝化反應(yīng)，使改良劑對(duì)酸性土壤的改良潛力得以充分發(fā)揮，改良劑對(duì)酸性土壤的改良效果更好、發(fā)揮作用的時(shí)間更長(zhǎng)。
文檔編號(hào)C09K17/48GK101565622SQ200910026869
公開(kāi)日2009年10月28日 申請(qǐng)日期2009年5月27日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月27日
發(fā)明者徐仁扣, 李九玉, 佳 毛 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院南京土壤研究所