专利名称：：一种基质改善酸性土壤的方法
技术领域：
：本发明涉及土壤改良
技术领域：
，具体涉及一种基质改善酸性土壤及其物理性质、增加土壤肥力的方法。
背景技术：
：随着汽车尾气，工业二氧化硫的排放，造成大气污染，形成的酸雨导致土壤板结，酸性较大，很难适合植物生长，甚至使植物死亡。而土壤酸碱度对养分有效性的影响，主要表现在以下几点1、在正常范围内，植物对土壤酸碱性敏感的原因，是由于土壤PH值影响土壤溶液中各种离子的浓度，影响各种元素对植物的有效性；2、土壤酸碱性对营养元素有效性的影响(1)氮在pH6-8时有效性较高，是由于在pH值小于6时，固氮菌活动降低，而大于8时，硝化作用受到抑制；(2)磷在pH6.5-7.5时有效性较高，由于在pH值小于6.5时，易形成磷酸铁、磷酸铝，有效性降低，pH值在高于7.5时，则易形成磷酸二氢钙、无机磷的固定；(3)酸性土壤的淋溶作用强烈，钾、钙、镁容易流失，导致这些元素缺乏。在pH高于8.5时，土壤钠离子增加，钙、镁离子被取代形成碳酸盐沉淀，因此钙、镁的有效性在pH6-8时最好；(4)铁、锰、铜、锌、钴五种微量元素在酸性土壤中因可溶而有效性高；钼酸盐不溶于酸而溶于碱，在酸性土壤中易缺乏；硼酸盐在pH5-7.5时有效性较好。为改善酸性土壤，一般采用石灰达到中和活性酸、潜性酸、改良土壤结构。沿海地区也使用含钙的贝壳灰，也可用紫色页岩粉、粉煤灰、草木灰等。这些改良剂存在一定的欠缺，要么成本大，为不可再生资源，要么能改变土壤的酸性但同时也会增加土壤板结等不良现象。而本发明利用一种适合热带地区迅速生长，产量高，可持续利用的王草(pe/wj'set咖a历aric朋，ckNo.4)，经过粉碎发酵等工艺流程研制而成的基质，与酸性土壤适量混合，能有效改变土壤的酸碱性及其土壤物理特性和增加土壤肥力，以达到土壤适宜植物生长较佳需求。王草茎干和叶片纤维含量高，质地硬，发酵处理的草粉经过酸碱性检测，得出pH值在8—ll之间，其碱性较强。作为可再生基质，不能直接利用，需与酸性物质中和至中性才可适合植物生长。同时，用草粉经过工艺流程处理而成的基质，与酸性土壤混合后，能改变土壤的物理性状，增加土壤肥力。
发明内容本发明目的是提供一种利用适合热带地区迅速生长，产量高，可持续利用的王草(pe/7/LZ'seto/i7X尸.a/zerica/w/BCKNo.4)，经过粉碎发酵等工艺流程研制而成的基质，与酸性土壤适量混合，能有效改变土壤的酸碱性及其土壤物理性状内部结构和增加土壤肥力，以达到土壤适宜植物生长较佳需求的方法。本发明克服了现有技术中石灰、含钙的贝壳灰，紫色页岩粉、粉煤灰、草木灰等中和活性酸、潜性酸、改良土壤结构，但存在加工不省力、成本大、资源不可再生、在改变土壤的酸性的同时也会增加土壤板结等不良后果以及土壤其它物理性状得不到改善等缺陷。用本发明方法能产生如下有益效果1、采用本发明方法利用的王草生产的基质进行酸性土壤改良，能直接把土壤的pH值从4—6的范围提高至IJ6—8，使土壤的酸碱性适宜植物生长的需求。2、采用本发明方法还能改善土壤的物理性状，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、本发明方法原料王草为生物材料，可持续利用、易于取得，不污染环境。4、原料王草的成本低、加工简易和省力。5、本发明方法易于操作、实用性强。本发明的技术方案如下本发明方法由基质制作、pH值测量、基质用量的确定、基质施入时间、土壤湿度控制、基质施入操作、种植前土壤准备七个步骤组成，按以下步骤进行1、基质制作割取王草晒干，用粉草机将晒干的王草粉碎成草粉，在草粉中加入在市场购买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:尿素为200:1:1的比例均匀混合后，掺入清水拌匀，手捏有湿感即可，堆成圆台形，高40—50cm，压实后用编织袋覆盖封严，自然发酵15天后，再拌翻一次，发酵10士1天，使其充分发酵。把充分发酵的草粉松散的平滩在阴凉的地面上凉干后即为基质，其pH值为10。大地旺活菌原液是由南昌联城实业有限公司生产的菌种，其商品名称大地旺活菌原液，主要成分由酵母菌、光合成菌、放射线菌等多种有益土壤菌群与微量元素合成的大地旺活菌原液，能在市场上购买到。2、pH值测量用pH试纸测量需改良的酸性土壤的pH值和第1步获得的基质的pH值。3、基质用量的确定基质用量确定时，随机抽样需要改良的酸性土壤面积中11112取耕作层20厘米深的土样，用基质少量多次对该lm2土样进行中和，当土壤ph值为7时，确定中和lm2的酸性土壤面积需要的基质的用量m，从而计算所需改良土地对基质的总需求量M，则M=mXS，其中M为需要改良的土壤所需基质的总量，m为中和随机抽样11112的酸性土壤面积所需基质的用量，S为需要改良的酸性土壤的总面积，S的单位是m2、M和m的单位是kg;4、基质施入时间基质与酸性土壤混合时间应该避免在强降雨时实施，以免被多余的雨水冲刷或浸泡而减少中和作用。水田最好选择在冬春季节的早晚时分施入，且土壤保持湿润时混合；而旱地选择在降雨过后，无明显强降雨时施入。5、土壤湿度控制施入基质时，土壤湿度控制在50%-70%左右，使其充分起到中和作用。必要时覆盖地膜或干草，保持混合后土壤湿度。基质施入土壤5—8天后，表层土壤风干，应及时补充水分，保持一定的土壤湿度。6、基质施入操作基质施入按所需用量分2次以上逐一撒在酸性土壤表面，然后翻犁土壤表层至15-20cm土层深度的耕作层，耙平混合土壤，使之充分融合，中和反应及时。第1次施入量为所需用量的85%，施入量切勿按计算时全部用量(即100%)施入，以免造成混合后土壤pH值过高而显碱性土造成不可逆。一周后，先测定其混合土壤的pH值，如果其土壤pH值小于6，则第2次施入基质剩余的10%;如土壤pH值还没有达到预期结果，同样7天后重复前述操作，但基质使用量应逐渐比前一次减少，使土壤pH=7±0.5。7、种植前土壤准备，种植一个月前再翻犁土壤一次，作为种植时备用，同时能有效的改善土壤物理结构和减少病虫害的危害。具体实施例方式以下通过具体实施来进一步说明本发明，但实施例仅用于说明，并不能限制本发明范围。实施例l实施地点云南省元谋县国家农业耕地水田保护示范区(位置元谋县化工污水排放口)，土壤面积100亩，该地区属热带地区干热少雨气候。具体步骤如下1、基质制作割取王草晒干，用粉草机将晒干的王草粉碎成草粉，在草粉中加入在市场购买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:尿素为200:1:l的比例均匀混合后，掺入清水拌匀，手捏有湿感即可，堆成圆台形，高40—50cm，压实后用编织袋覆盖封严，自然发酵15天后，再拌翻一次，发酵10士1天，使其充分发酵。把充分发酵的草粉松散的平滩在阴凉的地面上凉干后即为基质，其PH值为10。大地旺活菌原液是由南昌联城实业有限公司生产的菌种，其商品名称大地旺活菌原液，主要成分由酵母菌、光合成菌、放射线菌等多种有益土壤菌群与微量元素合成的大地旺活菌原液。2、pH值测量用pH试纸测量需改良的酸性土壤的pH值和基质的pH值。在8—9月份水稻收割后，对其水稻田翻犁耕作层表土，检测土壤pH值为4.5—5.5，基质pH值为lO。3、基质用量的确定随机抽取该农田面积lOOXlOOcm2，土层20厘米深度的土壤样方，按土壤体积的1/5少量多次定量确定需中和该酸性土壤的基质的用量。最终测定出土壤pH值为7时，中和11112的酸性土壤需lkg基质。据此，计算出中和该示范区酸性土壤所需基质用量M=mXS(其中M为需要改良的土壤所需基质的总量，m为中和随机抽样lm2的酸性土壤面积所需基质的用量，S为需要改良的酸性土壤的总面积，S的单位是m2、M和m的单位是kg)，如果要把100亩的酸性土壤变成中性土(pH值为7)，则需要基质为66700kg(lkg/m2X100muX667m2/mu=66700kg)。4、基质施入时间在翻犁后炕土l个月后，于ll月(冬季)下午5时，对土壤施入基质。5、土壤湿度控制混合后的土壤湿度控制在50—70%左右，基质施入土壤5—8天后表层土壤风干，应及时补充水分，保持土壤湿度。6、基质施入操作基质施入按所需用量分2次以上逐一撒在酸性土壤表面，然后翻犁土壤表层至15-20cm土层深度的耕作层，耙平混合土壤，使之充分融合，中和反应及时。第1次施入量为所需用量85%，即57t(66700kgXS5%=566975kg基质)左右的基质，施入量切勿过量，以免造成混合后土壤pH值过高而显碱性土而不可逆。一周后，先测定其混合后的土壤的pH值，其土壤pH值为5.8—6.1，还没有达到完全中和，则第2次施入剩余的10%(约6.7t)基质，7天后测定其土壤pH值为6.4—6.9，己经使土壤pH值达到理想范围。微量调整土壤pH值把剩余的5%，约3.3t的基质分次再中和土壤，最终测出土壤pH值为6.5—7.2，已适宜植物生长需求。7、种植前土壤准备种植一个月前再翻犁土壤一次，作为种植时备用，同时能有效的改善土壤物理结构和减少病虫害的危害。8、结果:在水田改良酸性土壤中，通过本发明方法的实施，使酸性土壤的pH值提高到6.5_7.2，已经适宜植物生长需求，而土壤容重从原来的1.725g/cm3变为1.538g/cn^减少了10.84%，孔隙度和土壤持水量比原来提高15%和22%。实施例2实施地点云南省元谋县雨养型旱坡地综合利用区，土壤面积15亩，该地区属热带地区干热少雨气候。具体步骤如下1、基质制作与实施例l相同。2、pH值测量基质pH值仍为10。用pH试纸测定需改良的土壤，其pH值为5.5—6.5，翻犁耕作层表土，清除暴晒杂草，待雨季来临时利用。3、基质用量的确定随机抽取该旱地表土面积100X100cm2，土层20厘米深度的土壤，按土壤体积的1/5少量多次定量确定需中和该酸性土壤的基质的用量。中和后的土壤pH值为7时，最终测定出中和随机抽取的lm2的酸性土壤需0.5kg基质，从而计算出，要把15亩的微酸土壤(pH值5.5—6.5)变成中性土(pH值为7)，则需要基质M=mXS=0.5kg/m2X15muX667m7mu=5002.5kg。4、基质施入时间旱地选择在降雨过后，无明显强降雨时施入。于降雨集中的6月，待降雨后土壤水分含量在50—60%时撒基质。5、土壤湿度控制，利用枯草覆盖表面，保持土壤湿度，同时有利于减少强降雨对混合土壤的冲刷。6、基质施入操作首次用量为所需基质用量85%，即约4250kg(4250kg^5002.5kgX85%)撒在酸性土壤表面，再次翻犁至15-20cm土层深度的耕作层，耙平混合土壤，使其充分混合。一周后，先测定其混合土壤的pH值，其土壤pH值为6.5—6.9，还没有达到完全中和，则第2次施入剩余的10%，约500kg(500kg"5002.5kgX10%)基质，10天后测定其土壤pH值为6.8—7.1。己经使土壤pH值达到理想范围，已适宜植物生长需求。7、种植前土壤准备种植一个月前再翻犁土壤一次，增加土壤肥力和土壤酥松程度，减少土壤地下害虫危害，作为种植时备用。8、结果:在旱坡地改良酸性土壤中，通过本发明方法的实施，使酸性土壤的pH值提高到pH值为6.5—7.2，已经适宜植物生长需求，而土壤容重从原来的1.83g/cm3变为1.68g/cm3减少了9.19%，孔隙度和土壤持水量比原来提高17%和20%。通过实施例1和例2，可以得出采用本发明方法，可以使酸性土壤(pH值约为4.5-6.5)的pH调节在中性(pH值约为6.5-7.2)，能适宜植物生长需求；同时，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。实施例充分说明本发明方法科学合理、切实可行，对植物正常生长有重大意义。表l:实施基质后，土壤的pH值及土壤容重、孔隙度、持水量的变化<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>权利要求1、一种基质改善酸性土壤的方法，由基质制作、pH值测量、基质用量确定、基质施入时间、土壤湿度控制、基质施入操作、种植前土壤准备七个步骤组成，其特征在于(1)在基质制作中，割取王草晒干，用粉草机将晒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为200∶1∶1的比例均匀混合后，掺入清水拌匀，手捏有湿感即可，堆成圆台形，高40--50cm，压实后用编织袋覆盖封严，自然发酵15天后，再拌翻一次，发酵10±1天，使其充分发酵。把充分发酵的草粉松散的平滩在阴凉的地面上凉干后即为基质，其pH值为10；(2)在pH值测量中，用pH试纸测量需改良的酸性土壤的ph值和第1步获得的基质的pH值；(3)基质用量确定时，随机抽样需要改良的酸性土壤S面积中1m2取耕作层20厘米深的土样，用基质少量多次对该1m2土样进行中和，当土壤ph值为7时，确定中和1m2的酸性土壤面积需要的基质的用量m，从而计算所需改良土地对基质的总需求量M，则M＝m×S；(4)在基质施入时间中，水田在冬春季节的早晚时分施入基质，且土壤保持湿润时混合；旱地选择在降雨过后，无明显强降雨时施入基质；(5)在土壤湿度控制中，施入基质时，土壤湿度控制在50％-70％；(6)在基质施入操作中，基质施入按所需用量分2次以上逐一撒在酸性土壤表面，然后翻犁土壤表层至15-20cm土层深度的耕作层，耙平混合土壤；第1次施入量为所需用量的85％；一周后，先测定其混合土壤的pH值，如果其土壤pH值小于6，则第2次施入基质剩余的10％，同样7天后重复前述操作，但基质使用量应逐渐比前一次减少，使土壤pH＝7±0.5；(7)在种植前土壤准备中，种植一个月前再翻犁土壤一次。2、根据权利要求1所述的方法，其特征在于覆盖地膜或干草，控制基质混合后土壤湿度在50%-70%。3、根据权利要求1所述的方法，其特征在于基质施入土壤5—8天后，表层土壤风干，应及时补充水分，控制土壤湿度在50%-70%。全文摘要本发明公开了一种基质改善酸性土壤的方法，属土壤改良
技术领域：
。该方法由基质制作、pH值测量、基质用量的确定、基质施入时间、土壤湿度控制、基质施入操作、种植前土壤准备七个步骤组成。其基质是适宜热带地区种植、生长迅速产量高，可持续利用的王草，经过晒干粉碎，用大地旺活菌原液发酵等工艺流程研制而成。通过确定中和1m<sup>2</sup>酸性土壤需要的基质用量，计算所需改良土地的基质总量。基质分2次以上与酸性土壤定量混合。本发明方法能有效改变土壤的酸碱度、物理性状及提高土壤肥力；能直接把土壤的pH值从4-6提高到6-8，使土壤的酸碱性适宜植物生长的需求；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。文档编号C09K17/00GK101306428SQ20081005860公开日2008年11月19日申请日期2008年6月30日优先权日2008年6月30日发明者冯光恒,史亮涛,张明忠,张映翠,朱红业,杨洪祥,江功武,沙毓沧,袁理春,杰金,韩学琴,龙会英申请人:云南省农业科学院热区生态农业研究所