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一种土壤改良剂的施用方法

申请号 CN202410025827.1 申请日 2024-01-08 公开(公告)号 CN117859445A 公开(公告)日 2024-04-12
申请人 深圳柏施泰环境工程有限公司; 发明人 孙曲; 张福顺; 王烨; 杨华; 吉米·孙;
摘要 本 发明 提供了一种 土壤 改良剂 的施用方法。该施用方法包括:在 种子 播种 后,将 土壤改良 剂 进行稀释后,于盐 碱 地土壤表面进行第一次喷洒;待出苗后,将 土壤改良剂 进行稀释后,与 除草剂 一起,于盐碱地土壤表面进行第二次喷洒;在第二次喷洒后,间隔一周,利用稀释后的土壤改良剂,于盐碱地土壤表面进行第三次喷洒;土壤改良剂包括TM溶液和含有腐植酸的 水 溶肥;其中,TM溶液由有机海藻粉、芦荟、大豆卵磷脂、有机 淀粉 、有机糖浆和有机苜蓿粉组成。利用上述方法能够大大改善盐碱地土壤的营养环境,尤其使得盐碱地土壤的耕层土壤的盐分升高得到有 力 的抑制,同时也改善了盐碱地土壤的pH值,为盐碱地土壤的可持续利用提供了可能。
权利要求

1.一种土壤改良剂的施用方法,其特征在于,所述施用方法包括:
种子播种后,将所述土壤改良剂进行稀释后,于盐地土壤表面进行第一次喷洒;
待出苗后,将所述土壤改良剂进行稀释后,与除草剂一起,于盐碱地土壤表面进行第二次喷洒;
在所述第二次喷洒后,间隔一周,利用稀释后的所述土壤改良剂,于盐碱地土壤表面进行第三次喷洒;
所述土壤改良剂包括TM溶液和含有腐植酸的溶肥;
其中,所述TM溶液由有机海藻粉、芦荟、大豆卵磷脂、有机淀粉、有机糖浆和有机苜蓿粉组成。
2.根据权利要求1所述的施用方法,其特征在于,以质量分数计,所述TM溶液由15‑20%的有机海藻粉、1‑3%的芦荟、1.5‑5%的大豆卵磷脂、1‑5%的有机淀粉、1.5‑5%的有机糖浆2‑5%的有机苜蓿粉和余量的水组成;
优选地,以质量分数计,所述TM溶液由15%的有机海藻粉、1%的芦荟、1.5%的大豆卵磷脂、1%的有机淀粉、1.5%的有机糖浆2%的有机苜蓿粉和余量的水组成。
3.根据权利要求1所述的施用方法,其特征在于,以质量分数计,所述水溶肥还包括:
60‑70%的矿源性腐植酸、15‑20%的工业一铵和10‑20%的硫酸
优选地,以质量分数计,所述水溶肥还包括:70%的矿源性腐植酸、17%的工业一铵和
13%的硫酸钾
4.根据权利要求1‑3中任一项所述的施用方法,其特征在于,所述将所述土壤改良剂进行稀释包括:
将取15‑65ml的所述TM溶液和30‑50g的所述水溶肥进行混合,得到所述土壤改良剂;
将所述土壤改良剂用25‑35kg的水进行稀释,得到用于喷施1亩所述盐碱地土壤的土壤改良剂。
5.根据权利要求1‑3中任一项所述的施用方法,其特征在于,所述将所述土壤改良剂进行稀释包括:
将取65ml的所述TM溶液和30g的所述水溶肥进行混合,得到所述土壤改良剂;
将所述土壤改良剂用30kg的水进行稀释,得到用于喷施1亩所述盐碱地土壤的土壤改良剂;
优选地,所述将所述土壤改良剂进行稀释包括:
将取15ml的所述TM溶液和30g的所述水溶肥进行混合,得到所述土壤改良剂;
将所述土壤改良剂用30kg的水进行稀释,得到用于喷施1亩所述盐碱地土壤的土壤改良剂。
6.根据权利要求1‑3中任一项所述的施用方法,其特征在于,所述将所述土壤改良剂进行稀释包括:
将取30ml的所述TM溶液和50g的所述水溶肥进行混合,得到所述土壤改良剂;
将所述土壤改良剂用30kg的水进行稀释,得到用于喷施1亩所述盐碱地土壤的土壤改良剂。
7.根据权利要求1‑3中任一项所述的施用方法,其特征在于,所述将所述土壤改良剂进行稀释包括:
将取50ml的所述TM溶液和50g的所述水溶肥进行混合,得到所述土壤改良剂;
将所述土壤改良剂用30kg的水进行稀释,得到用于喷施1亩所述盐碱地土壤的土壤改良剂。
8.根据权利要求1或2所述的施用方法,其特征在于,所述TM溶液的制备方法包括:
S1,将芦荟、大豆卵磷脂、有机淀粉、有机糖浆和有机苜蓿粉与水进行混合,过滤,得到浓缩液;
S2,将有机海藻进行酶解,得到有机海藻粉;
S3,将所述浓缩液与所述有机海藻粉进行混合,得到TM溶液。
9.根据权利要求8所述的施用方法,其特征在于,所述S1包括:
于20‑25℃下,将所述芦荟、所述大豆卵磷脂、所述有机淀粉、所述有机糖浆和所述有机苜蓿粉没入水下3‑5cm处,浸泡5‑7小时;
再次加入水,使所述水的用量为所述TM溶液的总用水量的1/3‑1/2,恒温搅拌40‑45天,进行过滤,得到所述浓缩液。
10.根据权利要求8所述的施用方法,其特征在于,所述S2中的所述酶解利用的酶包括木聚糖酶和褐藻胶裂解酶;
优选地,所述有机海藻包括泡叶藻;
优选地,所述木聚糖酶和褐藻胶裂解酶的用量各自独立地为2000‑2500U/g、2500‑
3500U/g。

说明书全文

一种土壤改良剂的施用方法

技术领域

[0001] 本发明涉及土壤改良技术领域,具体而言,涉及一种土壤改良剂的施用方法。

背景技术

[0002] 土壤盐分含量高,有机质含量低,微生物群落结构差,往往会导致植物生长不良,严重的甚至死亡。在有效降低盐渍土盐分含量的同时,提高土壤养分含量,丰富土壤微生物群落构成,促进土壤营养物质的有效利用,提高土地生产是当前盐地改良面临的一个重大任务。
[0003] 盐碱地改良是一项复杂、重要且系统化的农业和环境工程,需要根据不同类型和程度的盐碱地,选择合适的改良措施,并综合考虑资源、经济成本、环境影响等因素,而土壤改良剂在盐碱地改良过程中起着举足轻重的作用。土壤改良剂又名土壤调理剂,广义上讲,是指可改良和调节土壤性状的材料都称为土壤调理剂;狭义上,则是指主要用于土壤性质改良以便促进植物生长。土壤改良剂可根据其来源、性质和用途进行分类。根据原料来源,土壤改良剂可分为天然改良剂、人工合成改良剂、天然-合成共聚物改良剂以及生物改良剂;根据性质,土壤改良剂可分为酸性土壤改良剂、碱性土壤改良剂、无机土壤改良剂、有机土壤改良剂、营养型土壤改良剂、防治土传病害土壤改良剂、微生物土壤改良剂等;根据用途,土壤改良剂可分为土壤退化防治土壤改良剂、土壤侵蚀防治土壤改良剂、土壤重金属污染防治土壤改良剂、贫瘠地开发土壤改良剂等。土壤改良剂的种类如此众多,但在开展盐碱地改良的过程中存在的主要问题仍是用量大、成本高、改良效果短且具有副作用,部分改良剂甚至还携带有毒有害元素,对土壤和植物产生二次污染严重的问题。
[0004] 因此,今后在盐碱地改良剂研发和应用中,要因地因应用目标,选用和研发适宜的盐碱地改良剂,特别是与肥料结合,与土壤微生物相结合的环保型多功能盐碱地改良剂,是未来盐碱地土壤改良剂研发的方向。

发明内容

[0005] 本发明的主要目的在于提供一种土壤改良剂的施用方法,以解决现有技术中的对盐碱地土壤的改良效果较差的问题。
[0006] 为了实现上述目的,根据本发明的第一个方面,提供了一种土壤改良剂的施用方法,该施用方法包括:在种子播种后,将土壤改良剂进行稀释后,于盐碱地土壤表面进行第一次喷洒;待出苗后,将土壤改良剂进行稀释后,与除草剂一起,于盐碱地土壤表面进行第二次喷洒;在第二次喷洒后,间隔一周,利用稀释后的土壤改良剂,于盐碱地土壤表面进行第三次喷洒;土壤改良剂包括TM溶液和含有腐植酸的水溶肥;其中,TM溶液由有机海藻粉、芦荟、大豆卵磷脂、有机淀粉、有机糖浆和有机苜蓿粉组成。
[0007] 进一步地,以质量分数计,TM溶液由15‑20%的有机海藻粉、1‑3%的芦荟、1.5‑5%的大豆卵磷脂、1‑5%的有机淀粉、1.5‑5%的有机糖浆2‑5%的有机苜蓿粉和余量的水组成;优选地,以质量分数计,TM溶液由15%的有机海藻粉、1%的芦荟、1.5%的大豆卵磷脂、1%的有机淀粉、1.5%的有机糖浆2%的有机苜蓿粉和余量的水组成。
[0008] 进一步地,以质量分数计,水溶肥还包括:60‑70%的矿源性腐植酸、15‑20%的工业一铵和10‑20%的硫酸;优选地,以质量分数计,水溶肥还包括:70%的矿源性腐植酸、17%的工业一铵和13%的硫酸钾
[0009] 进一步地,将土壤改良剂进行稀释包括:将取15‑65ml的TM溶液和30‑50g的水溶肥进行混合,得到土壤改良剂;将土壤改良剂用25‑35kg的水进行稀释,得到用于喷施1亩盐碱地土壤的土壤改良剂。
[0010] 进一步地,将土壤改良剂进行稀释包括:将取65ml的TM溶液和30g的水溶肥进行混合,得到土壤改良剂;将土壤改良剂用30kg的水进行稀释,得到用于喷施1亩盐碱地土壤的土壤改良剂;优选地,将土壤改良剂进行稀释包括:将取15ml的TM溶液和30g的水溶肥进行混合,得到土壤改良剂;将土壤改良剂用30kg的水进行稀释,得到用于喷施1亩盐碱地土壤的土壤改良剂。
[0011] 进一步地,将土壤改良剂进行稀释包括:将取30ml的TM溶液和50g的水溶肥进行混合,得到土壤改良剂;将土壤改良剂用30kg的水进行稀释,得到用于喷施1亩盐碱地土壤的土壤改良剂。
[0012] 进一步地,将土壤改良剂进行稀释包括:将取50ml的TM溶液和50g的水溶肥进行混合,得到土壤改良剂;将土壤改良剂用30kg的水进行稀释,得到用于喷施1亩盐碱地土壤的土壤改良剂。
[0013] 进一步地,TM溶液的制备方法包括:S1,将芦荟、大豆卵磷脂、有机淀粉、有机糖浆和有机苜蓿粉与水进行混合,过滤,得到浓缩液;S2,将有机海藻进行酶解,得到有机海藻粉;S3,将浓缩液与有机海藻粉进行混合,得到TM溶液。
[0014] 进一步地,S1包括:于20‑25℃下,将芦荟、大豆卵磷脂、有机淀粉、有机糖浆和有机苜蓿粉没入水下3‑5cm处,浸泡5‑7小时;再次加入水,使水的用量为TM溶液的总用水量的1/3‑1/2,恒温搅拌40‑45天,进行过滤,得到浓缩液。
[0015] 进一步地,S2中的酶解利用的酶包括木聚糖酶和褐藻胶裂解酶;优选地,有机海藻包括泡叶藻;优选地,木聚糖酶和褐藻胶裂解酶的用量各自独立地为2000‑2500U/g、2500‑3500U/g。
[0016] 应用本发明的技术方案,利用具有本申请相关组分的土壤改良剂能够大大改善盐碱地土壤的营养环境,尤其使得盐碱地土壤的耕层土壤的盐分升高得到有力的抑制,同时也改善了盐碱地土壤的pH值,让改善后的土壤中的有机质含量得到提高,碱解氮、有效磷、有效钾的含量下降,表明对营养物质的吸收较好,使得在施加了本申请的土壤改良剂的盐碱地土壤上的作用生长状态更好,为盐碱地土壤的可持续利用提供了可能。附图说明
[0017] 构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
[0018] 图1示出了本申请实施例2中土壤改良剂处理对玉米根干重的影响;
[0019] 图2示出了本申请实施例2中未施加任何改良剂的中度盐碱地在播种前和玉米采收后的盐分变化;
[0020] 图3示出了本申请实施例2中土壤改良剂1处理的中度盐碱地在改良剂处理前和玉米采收后的盐分变化;
[0021] 图4示出了本申请实施例2中土壤改良剂2处理的中度盐碱地在改良剂处理前和玉米采收后的盐分变化;
[0022] 图5示出了本申请实施例2中土壤改良剂3处理的中度盐碱地在改良剂处理前和玉米采收后的盐分变化;
[0023] 图6示出了本申请实施例2中土壤改良剂4处理的中度盐碱地在改良剂处理前和玉米采收后的盐分变化。
[0024] 图7示出了本申请实施例2中土壤改良剂5处理的中度盐碱地在改良剂处理前和玉米采收后的盐分变化。
[0025] 图8示出了本申请实施例2中土壤改良剂6处理的中度盐碱地在改良剂处理前和玉米采收后的盐分变化。

具体实施方式

[0026] 需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
[0027] 如背景技术所提到的,现有对于盐碱地土壤的修复存在土壤修复剂用量大、成本高、改良效果短且具有副作用,部分改良剂甚至还携带有毒有害元素等问题,为了能够将盐碱地土壤进行真正的可持续利用,本申请提供一种土壤改良剂的施用方法,使得盐碱地土壤能够较好的进行作物的生长及利用。
[0028] 为了实现上述目的,根据本发明的第一个方面,提供了一种土壤改良剂的施用方法,该施用方法包括:在种子播种后,将土壤改良剂进行稀释后,于盐碱地土壤表面进行第一次喷洒;待出苗后,将土壤改良剂进行稀释后,与除草剂一起,于盐碱地土壤表面进行第二次喷洒;在第二次喷洒后,间隔一周,利用稀释后的土壤改良剂,于盐碱地土壤表面进行第三次喷洒;土壤改良剂包括TM溶液和含有腐植酸的水溶肥;其中,TM溶液由有机海藻粉、芦荟、大豆卵磷脂、有机淀粉、有机糖浆和有机苜蓿粉组成。
[0029] 利用上述的TM溶液及相关的水溶肥,能够对盐碱地土壤的营养成分、pH值等理化性质提供积极的影响,进而使得施加了本申请的土壤改良剂的土壤更适宜进行作物的生长及相关应用。
[0030] 为了得到对盐碱地土壤的修复进行进一步积极影响的TM溶液,在一种优选的实施例中,以质量分数计,TM溶液由15‑20%的有机海藻粉、1‑3%的芦荟、1.5‑5%的大豆卵磷脂、1‑5%的有机淀粉、1.5‑5%的有机糖浆2‑5%的有机苜蓿粉和余量的水组成;优选地,以质量分数计,TM溶液由15%的有机海藻粉、1%的芦荟、1.5%的大豆卵磷脂、1%的有机淀粉、1.5%的有机糖浆2%的有机苜蓿粉和余量的水组成。
[0031] 为了得到更易被盐碱地土壤所吸收利用的水溶肥,在一种优选的实施例中,以质量分数计,水溶肥还包括:60‑70%的矿源性腐植酸、15‑20%的工业一铵和10‑20%的硫酸钾;优选地,以质量分数计,水溶肥还包括:70%的矿源性腐植酸、17%的工业一铵和13%的硫酸钾。其中P、K元素为作物生长吸收量较多的矿质营养元素,因而为满足作物的营养需求,需要补充适量的矿质元素。
[0032] 为了进一步得到更易被土壤吸收,进而对盐碱地进行高效的修复,本申请的TM溶液和水溶肥的用量占比对修复效果存在一定的积极影响,在一种优选的实施例中,土壤改良剂进行稀释包括:将取10‑70ml的TM溶液和45‑60g的水溶肥进行混合,得到土壤改良剂;将土壤改良剂用25‑35kg的水进行稀释,得到用于喷施1亩盐碱地土壤的土壤改良剂。
[0033] 在一种优选的实施例中,将土壤改良剂进行稀释包括:将取65ml的TM溶液和30g的水溶肥进行混合,得到土壤改良剂;将土壤改良剂用30kg的水进行稀释,得到用于喷施1亩盐碱地土壤的土壤改良剂。优选地,将土壤改良剂进行稀释包括:将取15ml的TM溶液和30g的水溶肥进行混合,得到土壤改良剂;将土壤改良剂用30kg的水进行稀释,得到用于喷施1亩盐碱地土壤的土壤改良剂。优选地,将土壤改良剂进行稀释包括:将取30ml的TM溶液和50g的水溶肥进行混合,得到土壤改良剂;将土壤改良剂用30kg的水进行稀释,得到用于喷施1亩盐碱地土壤的土壤改良剂。优选地,将土壤改良剂进行稀释包括:将取50ml的TM溶液和50g的水溶肥进行混合,得到土壤改良剂;将土壤改良剂用30kg的水进行稀释,得到用于喷施1亩盐碱地土壤的土壤改良剂。
[0034] 为了将TM溶液中的各组分的有效物质进行充分地释放进行利用,在一种优选的实施例中,TM溶液的制备方法包括:S1,将芦荟、大豆卵磷脂、有机淀粉、有机糖浆和有机苜蓿粉与水进行混合,过滤,得到浓缩液;S2,将有机海藻进行酶解,得到有机海藻粉;S3,将浓缩液与有机海藻粉进行混合,得到TM溶液。利用上述的制备方法得到的土壤改良剂能够对盐碱地土壤的营养成分、pH值等理化性质提供积极的影响,进而使得施加了本申请的土壤改良剂的土壤更适宜进行作物的生长及相关应用。
[0035] 为了更为充分地对下述各成分中的有效物质进行提取,在一种优选的实施例中,S1包括:于20‑25℃下,将芦荟、大豆卵磷脂、有机淀粉、有机糖浆和有机苜蓿粉没入水下3‑5cm处,浸泡5‑7小时;再次加入水,使水的用量为TM溶液的总用水量的1/3‑1/2,恒温搅拌
40‑45天,进行过滤,得到浓缩液。
[0036] 为了能够更为高效地将有机海藻中的大分子物质降解为植物容易吸收利用的小分子物质,最大限度保留海藻中的生物活性成分和营养物质,在一种优选的实施例中,S2中的酶解利用的酶包括木聚糖酶和褐藻胶裂解酶;优选地,木聚糖酶和褐藻胶裂解酶的用量各自独立地为2000‑2500U/g、2500‑3500U/g;优选地,有机海藻包括泡叶藻。在一种优选的实施例中,进行酶解的时间为20‑30min;进行酶解的温度为35‑45℃。
[0037] 以下结合具体实施例对本申请作进一步详细描述,这些实施例不能理解为限制本申请所要求保护的范围。
[0038] 实施例1制备TM溶液
[0039] S1,在20℃恒温条件下,将芦荟、大豆卵磷脂、有机淀粉、有机糖浆和有机苜蓿粉与水按比例进行充分混合,其中混合物被水淹没5cm,浸泡6小时后再次加水,使得水的用量为TM溶液的总用水量的50%,恒温持续搅动40天,用以提取营养物质;充分提取后,通过尺寸为50目的网筛过滤搅拌所提取的液体混合物,从而得到浓缩液;
[0040] S2,利用木聚糖酶(2000U/g)和褐藻胶裂解酶(2500U/g)对泡叶藻进行酶解,通过生物提取工艺,将海藻大分子物质降解为植物容易吸收利用的小分子物质,最大限度保留海藻中的生物活性成分和营养物质,得到有机海藻粉(该方法获得美国农业部国家有机项目OMRI和WSDA认证);
[0041] S3,在浓缩液中,按照重量百分比加入步骤2的有机海藻粉,再加水混合搅拌均匀,以达到最终产品需要的含水量,最后得到TM溶液。其中,以质量分数计,TM溶液由15%的有机海藻粉、1%的芦荟、1.5%的大豆卵磷脂、1%的有机淀粉、1.5%的有机糖浆2%的有机苜蓿粉和余量的水组成。
[0042] 实施例2利用土壤改良剂对土壤进行施用
[0043] 试验地点位于山东省菏泽市牡丹区王浩屯镇,土壤pH值为8.5‑9.5,属于中度盐碱地。对土壤进行处理的物质,包括对照和6种土壤改良剂1‑6,土壤改良剂其中的TM成分如实施例1的方法制备得到。每个处理重复3次,随机区组设计,小区面积为18㎡。
[0044] 土壤改良剂的具体施用方法为:
[0045] 播种后,第一次为单独施用,每亩按处理配方配制土壤改良剂,兑水30kg后均匀喷洒在地面。出苗后,和除草剂合用一次,每亩按处理配方配制土壤改良剂,兑水30kg后均匀喷洒在地面。间隔一周后第三次施用,单独使用,每亩按处理配方配制土壤改良剂,兑水30kg后均匀喷洒于地面。
[0046] 上述每亩的土壤改良剂1‑6组成占比为:
[0047] 土壤改良剂1:每亩用量TM65ml+水溶肥30g,
[0048] 土壤改良剂2:每亩用量TM15ml+水溶肥30g,
[0049] 土壤改良剂3:每亩用量TM30ml+水溶肥50g,
[0050] 土壤改良剂4:每亩用量TM50ml+水溶肥50g,
[0051] 土壤改良剂5:每亩用量TM30ml+水溶肥20g,
[0052] 土壤改良剂6:每亩用量TM70ml+水溶肥50g,
[0053] 其中,水溶肥由70%的矿源性腐植酸、17%的工业一铵和13%的硫酸钾组成,使得混合得到的土壤改良剂中含腐植酸≥10%,P2O5+K2O≥20%。
[0054] 本申请于6月22日播种玉米种子,并在生长过程中对玉米的植株生长数据进行连续监测,分别于7月10日、7月25日、8月10日、8月25日、9月10日和9月25日开展植株高度的调查。并于采收后,对各处理的玉米单株的根干重进行称量统计。
[0055] 开展中度盐碱地各土层理化性状的调查,分别在土壤改良剂处理前和玉米采收后对0‑20cm、20‑40cm、40‑60cm、60‑80cm和80‑100cm的土壤剖面的盐分和pH进行调查。对中度盐碱地的营养成分进行检测,分别在土壤改良剂处理前和玉米采收后对0‑20cm土层的有机质、碱解氮、有效磷和有效钾的含量进行测量。
[0056] 1、土壤改良剂处理对中度盐碱地玉米植株高度的影响
[0057] 表1展示了中度盐碱地在不同处理条件下,玉米植株高度在7月10日、7月25日、8月10日、8月25日、9月10日和9月25日的变化情况。从总体变化趋势来看,各处理下玉米的株高都随着时间呈现增长趋势。从平均值来看,以9月25日玉米收获以后的株高数据为例,土壤改良剂3处理的玉米植株平均高度最大,达到182.28cm,比对照平均株高167.92cm增长了
8.55%,达到了显著水平。然后依次是土壤改良剂4、土壤改良剂2、土壤改良剂1、土壤改良剂6和土壤改良剂5,株高分别为180.06cm、179.41cm、177.1cm、171.22cm、168.50cm,均高于对照的株高。CK:对照,不外加任何土壤改良剂。
[0058] 表1土壤改良剂处理对玉米植株高度的影响
[0059]
[0060]
[0061] 小写字母表示显著水平α=0.05;大写字母表示显著水平α=0.01
[0062] 可以看出,所有土壤改良剂处理的玉米植株高度都优于对照,经显著性分析统计显示,土壤改良剂2、土壤改良剂3和土壤改良剂4均比对照有显著性增长,其中土壤改良剂3的平均株高最大,可见土壤改良剂可以明显促进中度盐碱地种植玉米的生长。
[0063] 2、土壤改良剂处理对玉米根干重的影响
[0064] 图1显示了土壤改良剂对玉米收获以后地下部根干重的影响,纵坐标为玉米地下根干重。可以看出,土壤改良剂3处理的根干重最大,达到2.69kg,其次是土壤改良剂4处理为2.60kg,土壤改良剂2处理根干重2.54kg,土壤改良剂1处理的根干重最小,仅为2.29kg,对照根干重2.33kg。玉米根的干重数据表现出与株高相似的规律,即土壤改良剂3处理作用下玉米根系生长最旺盛,干物质含量最高,显著高于对照的根干重。其次是土壤改良剂4和土壤改良剂2处理也都显著促进了玉米根系的生长,较对照分别增重11.58%和9.01%,而土壤改良剂5和土壤改良剂6较对照均只增加了3.00%和5.15%,未达到显著水平。
[0065] 3、土壤改良剂处理对中度盐碱地不同土层盐分的影响
[0066] 表2列出了不同土壤改良剂处理下,在处理前和玉米收获以后,0‑20cm、20‑40cm、40‑60cm、60‑80cm和80‑100cm土壤剖面盐分的变化数据。
[0067] 由于浅层0‑20cm的土层为植物根系分布的集中区域,所以这一土层也被称为耕层,其理化性质对作物生长会产生直接影响,因此也是被关注最多的土壤层。
[0068] 从剖面盐分平均值看,对于未经改良剂处理的对照,测量的全部土层都发生了盐分的升高,其中40‑100cm的深层土壤盐分的提升更达到了极显著水平。而经土壤改良剂1改良剂处理后,0‑20cm的耕层土的盐分水平有轻微的下降,虽然没有达到显著水平,20‑100cm的各土层盐分水平仍然会发生显著升高。土壤改良剂2改良剂处理后,只有0‑20cm土层内的盐分水平出现显著下降,20‑100cm范围内的土层盐分平均值仍然会提高,但只在80‑100cm的深层土中出现了盐分的极显著增高。土壤改良剂3处理土壤后,0‑20cm的土壤盐分显著下降,数据显示20‑100cm的土层盐分含量变化稳定,均未出现显著变化。土壤改良剂4处理后的土壤,深度为20‑40cm的土层盐分下降显著,但在更深的60‑100cm深土层依然出现了盐分的显著升高。经过土壤改良剂5的处理,0‑60cm的土层盐分在处理前后的变化都不显著,但60‑80cm和80‑100cm土层的盐分含量分别呈现显著和极显著的提高。土壤改良剂6处理后,
0‑40cm的土层盐分轻微下调,40‑60cm的土层盐分有上升,但未达显著水平,仅在60‑100cm土层出现了盐分的显著提高。
[0069] 由此可见,土壤改良剂3处理对中度盐碱地土壤盐分升高的缓解和抑制效果最好,特别是耕层的盐分显著降低,同时深层土壤也没有出现大的盐分波动,纵观其他处理后深层土都发生了不同程度的盐分聚集。
[0070] 表2土壤改良剂处理对不同土层盐分的影响
[0071]
[0072] *代表在0.05水平上显著差异,**代表在0.01水平上显著,又称作极显著差异[0073] 图2为未施加任何改良剂的中度盐碱地在播种前和玉米采收后的盐分变化。在无外加改良剂的情况下,种植玉米后各土层的盐分含量都发生了提高,特别是20cm以下的深层土都达到了显著的升高,其中最高的是80‑100cm的深土层,盐浓度为1.40dS/m。可见,中度盐碱地在没有改良剂的修复下,土壤盐分状况会继续恶化。
[0074] 图3为施加土壤改良剂1后,各土层的盐分变化情况。20cm以内的耕层土壤盐分发生了下降,从0.97dS/m下降到0.92dS/m,但20‑100cm土层的盐分仍然出现了显著水平及以上的升高,盐分最高仍然达到了1.58dS/m。
[0075] 图4为施加土壤改良剂2后,各土层的盐分变化情况。20cm以内的耕层土壤盐分从1.27dS/m下降到0.87dS/m,发生显著水平的降低。随着土层加深,20‑80cm土层盐分变化趋于稳定、平缓,但土层到了80‑100cm的深度上盐分仍然发生极显著地升高,达到了1.30dS/m。
[0076] 图5为施加土壤改良剂3后,各土层的盐分变化情况。40cm以内的土层盐分数据都发生下降,0‑20cm土层的盐分从1.39dS/m降到0.97dS/m,达到了显著水平,20‑40cm土层的盐分仅从1.22dS/m下降到1.15dS/m,并非显著降低。其他深度40‑100cm土层的盐分差异性分析都显示没有显著变化,盐分变化平缓。
[0077] 图6为施加土壤改良剂4后,各土层的盐分变化情况。60cm以内的土层盐分都出现了下降,但只有20‑40cm土层的盐分下降达到了显著程度。而60‑100cm的深层土盐分依然又出现了显著的升高,60‑80cm的盐分从0.92dS/m提高到1.31dS/m,80‑100cm土层的盐分从1.04dS/m升到1.49dS/m。
[0078] 图7为施加土壤改良剂5后,各土层的盐分变化情况。耕层土壤的盐分含量几乎没有变化,20‑40cm和40‑60cm土壤盐分上升到0.98dS/m和0.94dS/m。深层的60‑80cm土壤盐分出现了显著提高,达到了1.16dS/m,80‑100cm的盐分则出现了极显著的提高,为1.33dS/m。
[0079] 图8为施加土壤改良剂6后,各土层的盐分变化情况。近地表的0‑60cm土层,在施用前后的变化趋势不显著。但在60‑80cm深度的盐分从0.75dS/m显著提升到1.03dS/m,80‑100cm的土层盐分也从0.82dS/m显著升高到1.28dS/m。
[0080] 统计结果分析可见,综合评估本实验中各处理的降盐效果,土壤改良剂处理可以有效改善中度盐碱地各土层的盐分状况,增强土壤的自我修复能力,缓解表层土壤由于蒸腾和作物种植而引起的盐渍化,还可以降低深层土壤的盐分聚集。特别是经土壤改良剂3处理后,耕层土壤的盐分显著下降,同时深层土壤也没有发生盐分上升。
[0081] 4、土壤改良剂处理对中度盐碱地不同土层pH的影响
[0082] 表3显示的是改良剂处理前和玉米采收后,不同处理土壤剖面的pH变化情况。由于土壤浅表层0‑20cm的耕层土壤是植物根系的集中分布区,所以其pH受种植措施影响最大,也因此和植物生长存在紧密联系。
[0083] 经过玉米种植后,耕层土壤的pH均出现下降,对照的耕层pH从9.35下降到8.74,达到显著水平。土壤改良剂1、土壤改良剂2、土壤改良剂4、土壤改良剂5和土壤改良剂6处理后,耕层土壤pH分别由9.13、9.17、9.30、9.30和9.38下降到8.56、8.75、8.69、8.83和8.68,也都达到了显著水平。特别是土壤改良剂3,pH从9.48极显著减低到8.67。
[0084] 表3土壤改良剂处理对不同土层pH的影响
[0085]
[0086]
[0087] *代表在0.05水平上显著差异,**代表在0.01水平上显著,又称作极显著差异[0088] 从各土层pH变化的数据看,土壤改良剂的施用可以降低土壤pH值0.12‑0.81个单位。各处理在土壤改良剂处理前和玉米采收后,耕层土壤pH均有下降。土壤改良剂1、土壤改良剂5和土壤改良剂6仅可显著降低耕层土壤的pH,对深层土壤的改良效果甚微;土壤改良剂2和土壤改良剂4处理都可以显著降低土壤pH;土壤改良剂3的处理效果更是达到了极显著的下降水平。可见土壤改良剂处理在中度盐碱地表现出显著降低耕层土壤pH的效果,特别是土壤改良剂3处理,在中度盐碱地上具有显著降低耕层土壤pH的作用。
[0089] 5、土壤改良剂处理对中度盐碱地土壤营养成分的影响
[0090] 表4中的数据是中度盐碱地在不同的土壤改良剂处理后,0‑20cm耕层里有机质、碱解氮、有效磷和有效钾的变化数据。
[0091] 数据分析可见,土壤改良剂对于耕层有机质含量的影响很大,对照的土壤有机质含量在种植玉米后下降了2.42%,而施用土壤改良剂的各处理中,除了土壤改良剂5其他处理的耕层有机质含量都发生提高,土壤改良剂1和土壤改良剂2各增长了2.24%和3.74%,土壤改良剂3和土壤改良剂4处理后的有机质含量提高更多,分别是13.05%和16.99%,均达到了显著水平的增长。可见当土壤改良剂达到一定浓度后,有助于中度盐碱地土壤耕层有机质含量的恢复和提高。
[0092] 土壤碱解氮的变化趋势与有机质相反,即所有改良剂处理后土壤耕层的碱解氮出现下降。对照处理的碱解氮含量下降了14.68%,土壤改良剂1、土壤改良剂2、土壤改良剂3、土壤改良剂4、土壤改良剂5和土壤改良剂6的下降程度分别是7.77%、27.49%、26.27%、30.79%、8.17%和10.51%。显著性分析结果表明,土壤改良剂1和土壤改良剂5处理后碱解氮的含量变化并不显著,但土壤改良剂2、土壤改良剂3和土壤改良剂4分别达到极显著水平。由此可以认为,一定浓度土壤改良剂的施用对中度盐碱地耕层土壤中速效氮供应能力产生了显著影响。
[0093] 耕层土壤的有效磷在改良剂处理前和玉米采收后的变化趋势类似于碱解氮,也都发生了下降,只是降低程度没有碱解氮显著。其中降幅最明显的是对照处理,有效磷由56.33mg/kg降低到44.02mg/kg,降幅为21.85%,达到了极显著水平。还有土壤改良剂5的处理,土壤有机磷含量从47.22mg/kg显著下降到40.88mg/kg。而其他施加了改良剂的处理,有效磷含量虽有下降,但都属于不显著的变化。这一现象可能是由于该处理下玉米从土壤中吸收的磷元素大于磷的投入量,而磷的投入量不足主要是由于土壤中速效磷的缺乏引起的。由此可见,外施土壤改良剂的处理有利于土壤中有效磷的释放,可以显著提高耕层中可被植物根利用的有效磷含量,在活化中度盐碱地土壤磷素方面有一定效果。
[0094] 有效钾也表现出与碱解氮相似的规律,即部分处理在改良剂处理前和玉米采收后呈现下降趋势,特别是CK、土壤改良剂1和土壤改良剂3都出现了极显著地下降,其中对照处理的有效钾从179.60mg/kg降低为152.45mg/kg,土壤改良剂1处理从182.14mg/kg下降为150.77mg/kg,土壤改良剂3则从169.91mg/kg降为136.40mg/kg,其降幅最大,达到19.72%。
土壤改良剂2的处理可以使土壤中有效钾的含量从147.23mg/kg显著下降到133.64mg/kg。
从统计分析结果来看,除了以上四个处理,其他处理的有效钾含量下降水平都没有达到显著差异。
[0095] 值得一提的是,中度盐碱地耕层营养的变化,与玉米的营养需求也有一定关系,玉米生长需要从土壤中吸收多种矿质营养元素,其中以氮素最多,钾次之,磷居第三位。这种吸收特性可能造成,植物对土壤中氮和钾元素需求量较大,那么耕层中氮和钾会发生显著下降,但对磷的需求量略低,所以磷的下降水平不甚显著。通过各处理营养成分变化数据分析验证了这一点,碱解氮和有机钾都有多个处理数据出现显著的下降,有效磷只在对照处理中发生了显著下降,其他各处理都没有显著变化。
[0096] 表4土壤改良剂处理对土壤营养成分的影响
[0097]
[0098] *代表在0.05水平上显著差异,**代表在0.01水平上显著,又称作极显著差异[0099] 从以上的描述中,可以看出,本发明上述的实施例实现了如下技术效果:利用具有本申请相关组分的土壤改良剂能够大大改善盐碱地土壤的营养环境,尤其使得盐碱地土壤的耕层土壤的盐分升高得到有力的抑制,同时也改善了盐碱地土壤的pH值,让改善后的土壤中的有机质含量得到提高,碱解氮、有效磷、有效钾的含量下降,表明对营养物质的吸收较好,使得在施加了本申请的土壤改良剂的盐碱地土壤上的作用生长状态更好,为盐碱地土壤的可持续利用提供了可能。
[0100] 以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
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