一种土壤改良剂及其进行土壤改良的方法
阅读：150发布：2020-05-12
专利汇可以提供一种土壤改良剂及其进行土壤改良的方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种 土壤 改良剂 及其进行 土壤改良 的方法，该 土壤改良剂 由麦饭石、 风 化 煤 、 碳 化谷壳和枯饼组成，进行土壤改良的方法为先进行土壤 采样 ，确定潜育性 水 稻土的类型；再根据潜育性水稻土的类型，选用不同量的潜育性水稻土土壤改良剂；最后将潜育性水稻土土壤改良剂均匀撒施于 地 块 ，然后翻耕入土。本发明原料来源广、价格低廉，既提高了资源利用率，又无二次污染；生产所需设备简单，操作简便；本发明的进行土壤改良的方法考虑到了不同种类的潜育性水稻土的特点而施用不同的改良剂重量，更加有针对性，便于大范围推广使用。，下面是一种土壤改良剂及其进行土壤改良的方法专利的具体信息内容。
1.一种土壤改良剂，包括如下质量份数的原料：
麦饭石5-10份
风化煤10-25份
碳化谷壳25-40份
枯饼30-55份。
2.根据权利要求1所述的土壤改良剂，其特征在于：包括如下质量份数的原料：
麦饭石8份
风化煤15份
碳化谷壳30份
枯饼45份。
3.根据权利要求1或2所述的土壤改良剂，其特征在于，所述风化煤中的腐植酸含量在
30wt％以上；
所述枯饼由质量含量分别为30-50wt％的油菜枯饼、30-50wt％的豆枯饼、1-10wt％的芝麻枯饼和10-20wt％的花生枯饼组成；
所述碳化谷壳容重0.15-0.20g/cm3，总孔隙度82.5％；
所述麦饭石需机械粉碎至20目以上。
4.根据权利要求3所述的土壤改良剂，其特征在于，所述枯饼是由质量含量是40wt％油菜枯饼、40％wt豆枯饼、5wt％芝麻枯饼和15wt％花生枯饼组成。
5.采用权利要求1-4任一项所述的土壤改良剂进行土壤改良的方法，步骤如下：
1)土壤采样，确定潜育性水稻土的类型；
2)根据潜育性水稻土的类型，选用不同量的土壤改良剂，土壤改良剂的用量为200-
400kg/亩；
3)将土壤改良剂均匀撒施于地块，然后翻耕入土，深度15-20cm。
6.根据权利要求5所述的进行土壤改良的方法，其特征在于：
步骤1)确定潜育性水稻土的类型为全层潜育时，步骤2)土壤改良剂的用量为350-
400kg/亩；
步骤1)确定潜育性水稻土的类型为上位潜育时，步骤2)土壤改良剂的用量为200-
250kg/亩；
步骤1)确定潜育性水稻土的类型为中层潜育时，步骤2)土壤改良剂的用量为250-
300kg/亩；
步骤1)确定潜育性水稻土的类型为犁底层潜育时，步骤2)土壤改良剂的用量为250-
300kg/亩；
步骤1)确定潜育性水稻土的类型为下位潜育时，步骤2)土壤改良剂的用量为300-
350kg/亩。
7.根据权利要求5或6所述的进行土壤改良的方法，其特征在于，在稻田翻耕移栽前不少于2周施用所述土壤改良剂。
一种土壤改良剂及其进行土壤改良的方法
技术领域
背景技术
[0002] 潜育性水稻土是在淹水条件下形成的还原性水稻土，它广泛分布于全国各稻区，特别是南方植稻区，全国约有6000万亩以上，是我国主要的低产水稻上，也是增产潜力较大的土壤之一。多年调查研究和田间试验结果表明，潜育性水稻土是在淹水还原、有机物质存在和嫌气微生物活动条件下形成的。根据诊断层潜育层的位置、厚度和发育程度划分为全2+
层潜育、上位潜育、下位潜育、犁底层潜育和中位潜育五个类型。土壤以强还原作用、Fe 和有机物质积累、Fe、Si、P、K迁移和不良物理结构为特征。近二三十年来，对这类土壤虽经一些改良治理，但由于水稻种植趋向集约化，不少地区推行单一的耕作制，忽视排水系统的建设，致使发生了“次生潜育化”，潜育化水稻土面积因之有所扩大。因此，进一步探讨这类土壤的性质及改良利用途径，以发挥其增产潜力，仍是当前发展粮食生产中一个亟待解决的问题。
层潜育、上位潜育、下位潜育、犁底层潜育和中位潜育五个类型。土壤以强还原作用、Fe 和有机物质积累、Fe、Si、P、K迁移和不良物理结构为特征。近二三十年来，对这类土壤虽经一些改良治理，但由于水稻种植趋向集约化，不少地区推行单一的耕作制，忽视排水系统的建设，致使发生了“次生潜育化”，潜育化水稻土面积因之有所扩大。因此，进一步探讨这类土壤的性质及改良利用途径，以发挥其增产潜力，仍是当前发展粮食生产中一个亟待解决的问题。
[0003] 中国专利文献CN106478296A公开了一种潜育化土壤复合改良剂及其应用，该改良剂由5-10份生石灰、20-30份粉煤灰、50-60份发酵腐熟的牛粪和10-15份发酵腐熟的油菜籽枯饼组成，然后于翻耕前灌浅水层，将改良剂撒于土壤表面，施用量为3.0-6.0t/hm2，然而该专利所用的改良剂中牛粪和油菜籽枯饼都需要发酵腐熟15-20天，耗费工时，并且该专利没有根据不同的潜育化土壤进行施用量的区分，对土壤的改良效果差。
发明内容
[0004] 本发明为了解决现有的土壤改良剂制作复杂，耗费工时、土壤改良效果差的问题，从而提供一种潜育性水稻土的土壤改良剂，该改良剂制作简单，材料来源广，能提高土壤养分含量，改善土壤结构，还能显著提高水稻产量。
[0005] 本发明要解决的另一个问题是现有的改良剂使用时不考虑潜育性水稻土的类型，从而提供一种潜育性水稻土的土壤改良剂的使用方法，根据不同的潜育性水稻土类型确定改良剂的使用量。
[0006] 为了解决上述技术问题，本发明使用的技术方案如下
[0007] 本发明公开了一种土壤改良剂，包括如下质量份数的原料：
[0008] 麦饭石5-10份
[0011] 枯饼30-55份。
[0012] 优选地，包括如下质量份数的原料：
[0013] 麦饭石8份
[0014] 风化煤15份
[0015] 碳化谷壳30份
[0016] 枯饼45份。
[0017] 进一步地，所述风化煤中的腐植酸含量在30wt％以上；
[0018] 所述枯饼由质量含量分别为30-50wt％的油菜枯饼、30-50wt％的豆枯饼、1-10wt％的芝麻枯饼和10-20wt％的花生枯饼组成；
[0019] 所述碳化谷壳容重0.15-0.20g/cm3，总孔隙度82.5％；
[0020] 所述麦饭石需机械粉碎至20目以上。
[0021] 优选地，所述枯饼是由质量含量是40wt％油菜枯饼、40wt％豆枯饼、5wt％芝麻枯饼和15wt％花生枯饼组成。
[0022] 本发明还公开了上述的土壤改良剂进行土壤改良的方法，步骤如下：
[0023] 1)土壤采样，确定潜育性水稻土的类型；
[0024] 2)根据潜育性水稻土的类型，选用不同量的土壤改良剂，土壤改良剂的用量为200-400kg/亩；
[0026] 进一步地，步骤1)确定潜育性水稻土的类型为全层潜育时，步骤2)土壤改良剂的用量为350-400kg/亩；
[0027] 步骤1)确定潜育性水稻土的类型为上位潜育时，步骤2)土壤改良剂的用量为200-250kg/亩；
[0028] 步骤1)确定潜育性水稻土的类型为中层潜育时，步骤2)土壤改良剂的用量为250-300kg/亩；
[0029] 步骤1)确定潜育性水稻土的类型为犁底层潜育时，步骤2)土壤改良剂的用量为250-300kg/亩；
[0030] 步骤1)确定潜育性水稻土的类型为下位潜育时，步骤2)土壤改良剂的用量为300-350kg/亩。
[0031] 进一步地，在稻田翻耕移栽前不少于2周施用所述土壤改良剂。
[0032] 本发明潜育性水稻土土壤改良剂的产品优点如下：
[0033] 1、本发明所提供的土壤改良剂，针对潜育性水稻土土壤以强还原作用、Fe2+和有机物质积累、Fe、Si、P、K迁移和不良物理结构为特征，通过使用价格低廉的材料及工农业废弃物，以麦饭石、风化煤、碳化谷壳与枯饼为原料：由于潜育性水稻土土壤团聚体破环严重，使用风化煤有利于土壤水稳性团粒和微团聚体的增加；麦饭石是多孔性的，吸附能力很强，使用麦饭石有利于降低潜育层Fe2+与Mn2+的活性，从而降低土壤氧化还原电位；碳化谷壳和枯饼有利于增加土壤养分，提升土壤pH；
[0034] 2、本发明所提供的采用上述土壤改良剂进行土壤改良的方法，考虑到了不同类型的潜育性水稻土的特点而施用不同量的改良剂，不会造成施用过高的浪费或者施用过少的效果不足，在所有类型的潜育性水稻土中均能显著提高水稻产量，改善土壤结构，快速提升地力；
[0035] 3、本发明开发时充分利用工农业生产过程中的废弃物，如风化煤、碳化谷壳与枯饼，而麦饭石也是廉价易得的材料，原料来源广、价格低廉，既提高了资源利用率，又无二次污染；
[0036] 4、本发明配制时，配方原材料不需要任何加工处理，只需按配方比例充分混合拌匀即可；可以先配贮存待用，也可现配现用。
具体实施方式
[0037] 提供下述实施例是为了更好地进一步理解本发明，并不局限于所述最佳实施方式，不对本发明的内容和保护范围构成限制，任何人在本发明的启示下或是将本发明与其他现有技术的特征进行组合而得出的任何与本发明相同或相近似的产品，均落在本发明的保护范围之内。
[0038] 实施例中未注明具体实验步骤或条件者，按照本领域内的文献所描述的常规实验步骤的操作或条件即可进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市购获得的常规试剂产品。
[0039] 实施例1-5和对比例1-2实验地点均为江西省南昌市进贤县三里乡的实验田，地处鄱阳湖沿岸，属亚热带季风气候，年降水量1600mm左右，年平均气温17.5℃。田间种植为一季稻，水稻品种为黄华占。
[0040] 实施例1：
[0041] 本实施例耕作土壤为全层潜育型潜育性水稻土，其特征为全剖面水分饱和，通体或除表层外均处于还原状态。取该类型土地两块各一亩分别作为实施组和对照组。
[0042] 实施组：
[0043] (1)取32kg麦饭石、60kg风化煤、120kg碳化谷壳和180kg枯饼投入搅拌机混合均匀，得到本实施例土壤改良剂，其中枯饼由72kg油菜枯饼、72kg豆枯饼、9kg芝麻枯饼和27kg花生枯饼组成；风化煤中的腐植酸含量在30wt％；碳化谷壳容重0.18g/cm3，总孔隙度82.5％；麦饭石机械粉碎至20目。
[0044] (2)将步骤(1)得到的土壤改良剂在稻田翻耕移栽前2周均匀撒施于地块，然后翻耕入土20cm。
[0045] 对照组和实施组唯一的区别是不加入土壤改良剂。
[0046] 之后分别向对照组和实施组中各加入7.5kg纯N、7.5kgP2O5作为基肥，之后耕耙均匀，插秧水稻，水稻生长期间各施用7.5kg纯N、15kgK2O作为追肥，其中氮肥、磷肥、钾肥分别是尿素(含N46wt％)、钙镁磷肥(含P2O512wt％)、氯化钾(含K2O60wt％)。
[0047] 实施例2：
[0048] 本实施例耕作土壤为上位潜育型潜育性水稻土，其特征为潜育层出现部位较高，耕层和犁底层下即为潜育层。取该类型土地两块各一亩分别作为实施组和对照组。
[0049] 实施组：
[0050] (1)取20kg麦饭石、37.5kg风化煤、75kg碳化谷壳和112.5kg枯饼投入搅拌机混合均匀，得到本实施例土壤改良剂，其中枯饼由45kg油菜枯饼、45kg豆枯饼、5.6kg芝麻枯饼和16.9kg花生枯饼组成；风化煤中的腐植酸含量在30wt％；碳化谷壳容重0.15g/cm3，总孔隙度82.5％；麦饭石机械粉碎至20目。
[0051] (2)将步骤(1)得到的土壤改良剂在稻田翻耕移栽前2周均匀撒施于地块，然后翻耕入土15cm。
[0052] 对照组和实施组唯一的区别是不加入土壤改良剂。
[0053] 之后分别向对照组和实施组中各加入7.5kg纯N、7.5kgP2O5作为基肥，之后耕耙均匀，插秧水稻，水稻生长期间各施用7.5kg纯N、15kgK2O作为追肥，其中氮肥、磷肥、钾肥分别是尿素(含N46wt％)、钙镁磷肥(含P2O512wt％)、氯化钾(含K2O60wt％)。
[0054] 实施例3：
[0055] 本实施例耕作土壤为中层潜育型潜育性水稻土，其特征为潜育层出现于剖面中部，耕作层和50-60厘米以下皆为氧化层。取该类型土地两块各一亩分别作为实施组和对照组。
[0056] 实施组：
[0057] (1)取24kg麦饭石、45kg风化煤、90kg碳化谷壳和135kg枯饼投入搅拌机混合均匀，得到本实施例土壤改良剂，其中枯饼由54kg油菜枯饼、54kg豆枯饼、6.75kg芝麻枯饼和3
20.25kg花生枯饼组成；风化煤中的腐植酸含量在30wt％；碳化谷壳容重0.20g/cm ，总孔隙度82.5％；麦饭石机械粉碎至20目。
20.25kg花生枯饼组成；风化煤中的腐植酸含量在30wt％；碳化谷壳容重0.20g/cm ，总孔隙度82.5％；麦饭石机械粉碎至20目。
[0058] (2)将步骤(1)得到的土壤改良剂在稻田翻耕移栽前2周均匀撒施于地块，然后翻耕入土18cm。
[0059] 对照组和实施组唯一的区别是不加入土壤改良剂。
[0060] 之后分别向对照组和实施组中各加入7.5kg纯N、7.5kgP2O5作为基肥，之后耕耙均匀，插秧水稻，水稻生长期间各施用7.5kg纯N、15kgK2O作为追肥，其中氮肥、磷肥、钾肥分别是尿素(含N46wt％)、钙镁磷肥(含P2O512wt％)、氯化钾(含K2O60wt％)。
[0061] 实施例4：
[0062] 本实施例耕作土壤为犁底层潜育型潜育性水稻土，其特征为犁底层呈潜育状态，底层有无潜育层视起源土壤及地下水位而定。取该类型土地两块各一亩分别作为实施组和对照组。
[0063] 实施组：
[0064] (1)取24kg麦饭石、45kg风化煤、90kg碳化谷壳和135kg枯饼投入搅拌机混合均匀，得到本实施例土壤改良剂，其中枯饼由54kg油菜枯饼、54kg豆枯饼、6.75kg芝麻枯饼和20.25kg花生枯饼组成；风化煤中的腐植酸含量在30wt％；碳化谷壳容重0.18g/cm3，总孔隙度82.5％；麦饭石机械粉碎至20目。
[0065] (2)将步骤(1)得到的土壤改良剂在稻田翻耕移栽前2周均匀撒施于地块，然后翻耕入土16cm。
[0066] 对照组和实施组唯一的区别是不加入土壤改良剂。
[0067] 之后分别向对照组和实施组中各加入7.5kg纯N、7.5kgP2O5作为基肥，之后耕耙均匀，插秧水稻，水稻生长期间各施用7.5kg纯N、15kgK2O作为追肥，其中氮肥、磷肥、钾肥分别是尿素(含N46wt％)、钙镁磷肥(含P2O512wt％)、氯化钾(含K2O60wt％)。
[0068] 实施例5：
[0069] 本实施例耕作土壤为下位潜育-潜育性水稻土的特征为，犁底层下已形成水耕淀积层，潜育层位于50-60厘米以下。取该类型土地两块各一亩分别作为实施组和对照组。
[0070] 实施组：
[0071] (1)取28kg麦饭石、52.5kg风化煤、105kg碳化谷壳和157.5kg枯饼投入搅拌机混合均匀，得到本实施例土壤改良剂，其中枯饼由63kg油菜枯饼、63kg豆枯饼、7.9kg芝麻枯饼和23.6kg花生枯饼组成；风化煤中的腐植酸含量在30wt％；碳化谷壳容重0.17g/cm3，总孔隙度82.5％；麦饭石机械粉碎至20目。
[0072] (2)将步骤(1)得到的土壤改良剂在稻田翻耕移栽前2周均匀撒施于地块，然后翻耕入土20cm。
[0073] 对照组和实施组唯一的区别是不加入土壤改良剂。
[0074] 之后分别向对照组和实施组中各加入7.5kg纯N、7.5kgP2O5作为基肥，之后耕耙均匀，插秧水稻，水稻生长期间各施用7.5kg纯N、15kgK2O作为追肥，其中氮肥、磷肥、钾肥分别是尿素(含N46wt％)、钙镁磷肥(含P2O512wt％)、氯化钾(含K2O60wt％)。
[0075] 对比例1
[0076] 本对比例耕作土壤为全层潜育型潜育性水稻土，其特征为全剖面水分饱和，通体或除表层外均处于还原状态。取该类型土地两块各一亩分别作为实施组和对照组。
[0077] 本对比例实施组和实施例1的实施组唯一的区别在于本对比例实施组不加麦饭石。
[0078] 实施组：
[0079] (1)取60kg风化煤、120kg碳化谷壳和180kg枯饼投入搅拌机混合均匀，得到本实施例土壤改良剂，其中枯饼由72kg油菜枯饼、72kg豆枯饼、9kg芝麻枯饼和27kg花生枯饼组成；风化煤中的腐植酸含量在30wt％；碳化谷壳容重0.17g/cm3，总孔隙度82.5％。
[0080] (2)将步骤(1)得到的土壤改良剂在稻田翻耕移栽前2周均匀撒施于地块，然后翻耕入土20cm。
[0081] 对照组和实施组唯一的区别是不加入土壤改良剂。
[0082] 之后分别向对照组和实施组中各加入7.5kg纯N、7.5kgP2O5作为基肥，之后耕耙均匀，插秧水稻，水稻生长期间各施用7.5kg纯N、15kgK2O作为追肥，其中氮肥、磷肥、钾肥分别是尿素(含N46wt％)、钙镁磷肥(含P2O512wt％)、氯化钾(含K2O60wt％)。
[0083] 对比例2
[0084] 本对比例耕作土壤为全层潜育型潜育性水稻土，其特征为全剖面水分饱和，通体或除表层外均处于还原状态。取该类型土地两块各一亩分别作为实施组和对照组。
[0085] 本对比例实施组和实施例1的实施组唯一的区别在于本对比例实施组不加风化煤。
[0086] 实施组：
[0087] (1)取32kg麦饭石、120kg碳化谷壳和180kg枯饼投入搅拌机混合均匀，得到本实施例土壤改良剂，其中枯饼由72kg油菜枯饼、72kg豆枯饼、9kg芝麻枯饼和27kg花生枯饼组成；3
碳化谷壳容重0.18g/cm，总孔隙度82.5％；麦饭石机械粉碎至20目。
碳化谷壳容重0.18g/cm，总孔隙度82.5％；麦饭石机械粉碎至20目。
[0088] (2)将步骤(1)得到的土壤改良剂在稻田翻耕移栽前2周均匀撒施于地块，然后翻耕入土20cm。
[0089] 对照组和实施组唯一的区别是不加入土壤改良剂。
[0090] 之后分别向对照组和实施组中各加入7.5kg纯N、7.5kgP2O5作为基肥，之后耕耙均匀，插秧水稻，水稻生长期间各施用7.5kg纯N、15kgK2O作为追肥，其中氮肥、磷肥、钾肥分别是尿素(含N46wt％)、钙镁磷肥(含P2O512wt％)、氯化钾(含K2O60wt％)。
[0091] 以下试验例1-3是实施例1-5以及对比例1-2中实施组和对照组的水稻产量与土壤养分的数据：
[0092] 试验例1
[0093] 本发明改良剂对水稻产量的影响。
[0094] 表1：改良剂对水稻产量的影响
[0095]
[0096] 由表1可知，实施例1-5施用本发明潜育性水稻土土壤改良剂后，不同类型的潜育性水稻田的稻谷产量均增产了5.2％-9.9％；2个对比例中缺少了本发明的土壤改良剂中一种成分后增产效果明显降低。
[0097] 试验例2
[0098] 本发明改良剂对土壤还原性物质的影响。
[0099] 表2：改良剂对潜育性水稻土还原物质的影响(土层0-20cm)
[0100]
[0101] 由表2可知，实施例1-5施用本发明潜育性水稻土土壤改良剂后，不同类型的潜育性水稻田的还原性物质总量降低了15.0％-22.2％，还原性Fe2+含量降低了14.3％-24.1％，还原性Mn2+含量降低了15.5％-20.8％；对比例1不加麦饭石，使得还原性物质并没有得到很好的处理，对比例2不加风化煤则对还原性物质的降低效果和实施例区别不大。
[0102] 试验例3
[0103] 本发明改良剂对土壤养分的影响。
[0104] 表3：改良剂对潜育性水稻土土壤养分的影响(土层0-20cm)
[0105]
[0106] 由表3可知，实施例1施用本发明潜育性水稻土土壤改良剂后，不同类型的潜育性水稻田的有效磷增加了4.4％-13.0％，速效钾增加了11％-25％；对比例1不加入麦饭石，对稻田内有效磷钾的增加影响不大，对比例2不加入风化煤，明显影响了有效磷钾的增加。
[0107] 由上述三个试验例可以看出，本发明在不同潜育性水稻土施用时，都对水稻有明显的增产，同时明显降低了土壤中的还原性物质，增加了土壤内的营养成分。
[0108] 显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。
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