轻度盐碱土壤大樱桃专用土壤调理剂及其加工方法与应用
【专利摘要】本发明公开了一种轻度盐碱土壤大樱桃专用土壤调理剂及其加工方法与应用。该土壤调理剂组合物，包括：离子交换剂40?60份、腐殖酸提供剂20?40份、碱性土壤改良剂5?10份、根系生长调节剂3?6份、粘土4?12份。该土壤调理剂利用脱硫废弃物中CaSO4·2H2O的二价钙离子与土壤胶体中的Na+发生离子交换，防止土壤板结，并能促进土壤团粒结构形成；风化煤中含有丰富的腐殖酸，有利于改良土壤结构，促进大樱桃根系生长；大樱桃喜中性偏酸碱的土壤环境，磷酸脲作为碱性土壤改良剂可以降低土壤pH值；海藻提取物可以调节根系生长，提高根系活力。
【专利说明】
轻度盐碱土壤大樱桃专用土壤调理剂及其加工方法与应用
技术领域
[0001] 本发明属于农业领域，涉及一种轻度盐碱土壤大樱桃专用土壤调理剂及其加工方 法与应用。
【背景技术】
[0002] 樱桃属蔷薇科，为多年生木本植物，是中国北方落叶果树中果实成熟最早的果树 之一，有"春果第一枝"的美誉。由于风味好、营养价值高，还具有调中补气，祛风湿的功能， 深受消费者青睐。樱桃适宜种植在土层深厚、土地结构良好、排水良好、PH6.0-7.5的土壤 上。樱桃根系要求较高的氧气，如果土壤排水不畅，将会影响根系正常呼吸，导致烂根、流胶 等现象，严重的还会导致树体死亡。此外，大樱桃喜中性偏酸性土壤，过酸、过碱都会影响大 樱桃生长。目前，因种植大樱桃收入较高，不少农户盲目在盐碱土、坡地、低洼地种植，导致 樱桃园死根、烂根等现象严重。应用土壤调理剂是改良土壤板结、盐碱的重要手段，然而，目 前还没有针对盐碱性土壤大樱桃的专用土壤调理剂。因此，研究一款既能改良土壤盐碱、调 节土壤pH、促进土壤团粒结构形成，又能促进根系生长、增加根系活力的专用土壤调理剂， 对改变目前大樱桃生产中面临的上述问题具有重要意义。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的是提供一种轻度盐碱土壤大樱桃专用土壤调理剂及其加工方法与 应用。
[0004] 本发明提供的土壤调理剂组合物，包括如下各质量份的各组分：
[0005] 离子交换剂40-60份、腐殖酸提供剂20-40份、碱性土壤改良剂5-10份、根系生长调 节剂3-6份、粘土 4-12份。
[0006] 当然，上述土壤调理剂组合物也可只由上述各组分组成。
[0007] 上述土壤调理剂组合物中，燃煤脱硫石膏中CaS04 · 2H20的二价钙离子与土壤胶体 中的Na+发生离子交换，可防止土壤板结，并能促进土壤团粒结构形成;风化煤中含有丰富 的腐殖酸，有利于改良土壤结构，促进大樱桃根系生长;大樱桃喜中性偏酸碱的土壤环境， 磷酸脲作为碱性土壤改良剂可以降低土壤pH值;海藻提取物可以调节根系生长，提高根系 活力。
[0008] 所述离子交换剂具体可为燃煤脱硫石膏、蛭石或沸石；
[0009] 所述腐殖酸提供剂具体可为风化煤、泥炭或褐煤；
[0010] 所述碱性土壤改良剂具体可为磷酸脲、磷石膏或石膏；
[0011] 所述根系生长调节剂具体可为海藻提取物、甲壳素或氨基酸。
[0012] 更具体的，所述燃煤脱硫石膏为燃煤电厂湿法烟气脱硫工艺的副产品，如可为由 大唐保定热电厂经过湿法烟气脱硫工艺得到的副产品；CaS0 4 · 2H20在所述燃煤脱硫石膏中 的质量百分含量为75 %-85 %，具体为81 % ;所述燃煤脱硫石膏的粒度为40-60微米，具体为 50微米。
[0013] 所述风化煤中，腐殖酸的质量百分含量为60-70%，具体为64%，如可购自山西瑞 祥垣腐植酸肥料有限公司出售的产品编号为A001的产品；
[0014] 所述海藻提取物按照包括如下步骤的方法制备而得：
[0015] 将褐藻泡发绞碎所得浆状物与纤维素酶进行酶解I后，向所得酶解液I中再加入褐 藻酸裂解酶进行酶解II，将所得酶解液II冷却，离心收集上清液加腐殖酸粗品后干燥，得到 所述海藻提取物。
[0016] 其中，所用褐藻具体可为各种野生褐藻，如泡叶藻、马尾藻和海带中的至少一种；
[0017] 所述纤维素酶与所述浆状物的用量比为1U: l-2g;具体为1U: 1.245g或1U: 1.66g或 lU:1.99g；
[0018] 所述腐殖酸粗品与上清液的用量比为10-20g:lmL，具体可为15g:lmL;
[0019] 所述纤维素酶的酶活为100-300U/g，具体可为200U/g;
[0020] 该酶活的定义为在37°C和pH 5.5的条件下，每分钟从浓度为4mg/ml的羧甲基纤维 素钠溶液中分解释放lymol的还原糖（以葡萄糖计)所需要的酶量为一个酶活单位。
[0021] 所述酶解I步骤中，温度为30-50°C，具体为30°C或45°C ;时间为2-4小时；
[0022] 所述褐藻酸裂解酶与酶解液I的用量比为1U: 0.4-2.5g;具体为1U: 0.5g或1U: 0.83g或lU:2.5g;
[0023] 所述褐藻酸裂解酶的酶活为200-400U/g，具体可为300U/g;
[0024] 该酶活的定义为lg用pH7.0磷酸缓冲溶液配制的10g/L褐藻酸钠溶液于30°C水浴 中预热10分钟，加入粗酶液lg，30°c水浴反应30分钟后，立即于沸水浴中终止反应。取0.3ml 反应液，加蒸馏水稀释至3ml，在235nm处测定吸光值，空白管由lg煮沸灭活的酶液替代，则 酶活定义为:在上述实验条件下，使235nm处吸光值增加0.1所需的酶量作为一个裂解酶活 力单位(U)。
[0025] 所述酶解II步骤中，温度为30-50°C，具体为30°C或45°C ;时间为4-6小时；
[0026] 所述离心步骤中，离心转速为4000-5000转/分钟，具体为4500转/分钟；离心时间 为10-30分钟，具体为20分钟;离心半径为3-6cm，具体为5cm。
[0027] 所述土壤调理剂组合物还可包括水；
[0028] 所述水的质量百分含量为1-3%，具体为2%。
[0029]再具体的，所述土壤调理剂组合物中，离子交换剂可为50份、腐殖酸提供剂可为30 份、碱性土壤改良剂可为8份、根系生长调节剂可为4份、粘土可为8份；
[0030]所述土壤调理剂组合物可为由如下组分组成的组合物a至组合物f中的任意一种： [0031]组合物a:离子交换剂为50份、腐殖酸提供剂为30份、碱性土壤改良剂为8份、根系 生长调节剂为4份、粘土为8份;水:其质量百分含量为组合物总重的2%;
[0032]组合物b:离子交换剂为60份、腐殖酸提供剂为20份、碱性土壤改良剂为5份、根系 生长调节剂为3份、粘土为12份;水:其质量百分含量为组合物总重的3%;
[0033]组合物c:离子交换剂为40份、腐殖酸提供剂为40份、碱性土壤改良剂为10份、根系 生长调节剂为6份、粘土为4份;水:其质量百分含量为组合物总重的1%;
[0034]组合物d:燃煤脱硫石膏50份、风化煤30份、磷酸脲8份、海藻提取物4份、粘土8份； 水:其质量百分含量为组合物总重的2% ;
[0035]组合物e:燃煤脱硫石膏60份、风化煤20份、磷酸脲5份、海藻提取物3份、粘土 12份； 水:其质量百分含量为组合物总重的3% ;
[0036]组合物f:燃煤脱硫石膏40份、风化煤40份、磷酸脲10份、海藻提取物6份、粘土4份； 水:其质量百分含量为组合物总重的1 %。
[0037]本发明还提供了一种制备所述土壤调理剂组合物的方法，包括如下步骤：
[0038] 将前述各组分按配比混合后再加入根系生长调节剂，粉碎后喷水造粒，烘干，过 筛，得到所述土壤调理剂组合物。
[0039] 上述方法中，所述根系生长调节剂与腐殖酸提供剂的质量比为1:4_10;
[0040] 所述粉碎步骤中，粉碎后的目数为70-90目，具体为80目；
[0041 ]所述造粒步骤中，造粒的方法为滚筒造粒；
[0042]所述烘干步骤中，烘干后颗粒中水分的质量百分含量为1-3%，具体为2% ;
[0043]所述过筛步骤中，筛孔的目数为30-50目，具体为20目、40目或45目。
[0044]另外，上述本发明提供的土壤调理剂组合物在如下a-j中任一方面中的应用，均属 于本发明的保护范围：
[0045] a、土壤改良；
[0046] b、制备土壤改良剂；
[0047 ] c、降低土壤的pH值或降低根际土壤的pH值；
[0048] d、降低土壤的含盐量或降低根际土壤的含盐量；
[0049] e、降低土壤的碱化度或降低根际土壤的碱化度；
[0050] f、增加土壤种植物的白根比例或增加土壤种植物的根际白根比例；
[0051] g、增加土壤种植物的产量；
[0052] h、增加土壤种植物的果实总糖含量；
[0053] i、降低土壤种植物的果实的可滴定酸含量；
[0054] j、增加土壤种植物的果实糖酸比。
[0055]另外，含有该土壤调理剂组合物的土壤改良剂，也属于本发明的保护范围。其中， 所述土壤为轻度盐碱土壤，具体为适合大樱桃种植的轻度盐碱土壤；
[0056] 所述土壤的pH值具体为7.5-8.5，碱化度具体为5-10 %，含盐量具体为0.1-0.3 %。 [0057] 所述土壤改良中，所述土壤调理剂组合物的施入量为800_1600kg/亩，具体为 1000kg/亩；
[0058] 施入深度为15-25cm，具体为20cm;
[0059]施入时间为秋后或苗移栽前时；
[0060]所述土壤改良的具体方式为如下方式a或方式b:
[0061]所述方式a包括:将所述土壤调理剂组合物于秋后施入土壤，待春季灌溉;这样，经 过一个冬天的溶解，使脱硫废弃物中的Ca2+置换出土壤中的交换性Na+，待春季灌溉时，可使 土壤表面的Na+随水排走；
[0062]所述方式b包括:在整地时，将所述土壤调理剂组合物施入土壤，待土壤返盐后，进 行灌溉。这样，在灌溉时土壤表面的Na+即随水排走。
[0063]本发明提供的轻度盐碱土壤大樱桃专用土壤调理剂，利用脱硫废弃物中CaS04· 2H20的二价钙离子与土壤胶体中的Na+发生离子交换，防止土壤板结，并能促进土壤团粒结 构形成;风化煤中含有丰富的腐殖酸，有利于改良土壤结构，促进大樱桃根系生长;大樱桃 喜中性偏酸碱的土壤环境，磷酸脲作为碱性土壤改良剂可以降低土壤pH值;海藻提取物可 以调节根系生长，提高根系活力。
【具体实施方式】
[0064] 下面结合具体实施例对本发明作进一步阐述，但本发明并不限于以下实施例。所 述方法如无特别说明均为常规方法。所述原材料如无特别说明均能从公开商业途径获得。
[0065] 下述实施例中，所用燃煤脱硫石膏为由大唐保定热电厂经过湿法烟气脱硫工艺得 到的副产品；CaS04 · 2H20在所述燃煤脱硫石膏中的质量百分含量为81%;燃煤脱硫石膏的 粒度为50微米。
[0066]所用风化煤中，腐殖酸的质量百分含量为64%，为购自山西瑞祥垣腐植酸肥料有 限公司出售的产品编号为A001的产品；
[0067]钾的质量百分含量为10% ;所述钾的含量以K20计；
[0068]有机质的质量百分含量为55%。
[0069] 下述实施例所用海藻提取物均按照如下方法制得：
[0070] 1)将干燥的野生泡叶藻泡发后机械绞碎至浆状物；
[0071] 2)向步骤1)获得的996公斤浆状物中加入4公斤纤维素酶(酶活为200U/g)，在45°C 下搅拌2个小时，得到酶解液I;
[0072] 3)向步骤2)获得的997公斤酶解液I中加入3公斤褐藻酸裂解酶(酶活为300U/g)， 在45°C下搅拌5个小时，得到酶解液II;
[0073] 4)使步骤3)获得的酶解液II冷却至常温，经4500转/分钟离心20分钟(离心半径为 5cm)后，将上清液加腐殖酸粗品（腐殖酸粗品与上清液的用量比为15g: lmL)喷雾干燥，获得 海藻提取物。
[0074] 实施例1、
[0075] 1)将燃煤脱硫石膏50公斤、风化煤30公斤、磷酸脲8公斤、海藻提取物4公斤、粘土 8 公斤混合，粉碎成80目，连续喷水50公斤，滚筒造粒，烘干至水份为2%，过40目网筛，即得本 发明提供的土壤调理剂组合物。
[0076] 2)将该实施例制得的土壤调理剂组合物于秋后施入土壤，施入量为1000kg/亩;施 入深度为耕作层深度20cm，春季灌溉，使土壤表面的Na+随水排走。
[0077]对照处理为腐熟的鸡粪，于秋后施入土壤，施入量为1000kg/亩;施入深度为耕作 层深度20cm〇
[0078]该土壤调理剂组合物使用后大幅改变了土壤性状，与对照相比，根际土壤pH值降 低了 1.2个单位，降低了 14% ;根际土壤含盐量降低了25% ;根际土壤碱化度降低了57% ;根 际白根比例增加了 89%。
[0079]该土壤调理剂使用后大幅提高樱桃产量和品质，与对照相比，产量增加了 6.5kg/ 株，增加了54% ;果实总糖含量增加了67% ;果实可滴定酸含量降低21 % ;果实糖酸比增加 了111%。
[0080]表1、施入土壤调理剂前后土壤和樱桃性状各指标的变化结果
[0081]
[0082] 注：涉及取土化验的指标，取样位置均为距离樱桃树主干1米处；差值=本土壤调 理剂处理-对照处理;增加率=(本土壤调理剂-对照)/对照*100;对照处理施用常规肥料； 根际白根比例，在距离樱桃树主干1米处，挖20cm 3的土壤剖面，并数总根量和白根量，白根 比例=白根量/总根量;各个处理土壤样品为20个，果实样品共100个。
[0083] 土壤pH测定参考NY-T 1377-2007; 土壤含盐量测定参考NY/T 1121.16-2006; 土壤 碱化度测定参考GB 7869-1987;计算土壤孔隙度涉及的土壤比重测定参考GB 7844-1987， 土壤容重测定参考NY/T 1121.4-2006;白根比例采用数根法;产量，称重;总糖测定参考GB/ T15038-2006;可滴定酸测定参考GB 12293-1990。下同。
[0084] 实施例2、
[0085] 1)将燃煤脱硫石膏60公斤、风化煤20公斤、磷酸脲5公斤、海藻提取物3公斤、粘土 12公斤混合，粉碎成90目，连续喷水60公斤，滚筒造粒，烘干至水份为3%，过45目网筛，即得 本发明提供的土壤调理剂组合物。
[0086] 2)将该实施例制得的土壤调理剂组合物于秋后施入土壤，施入量为1600kg/亩;施 入深度为耕作层深度25cm，春季灌溉，使土壤表面的Na+随水排走。
[0087]对照处理为腐熟的鸡粪，于秋后施入土壤，施入量为1600kg/亩;施入深度为耕作 层深度25cm〇
[0088]该土壤调理剂组合物使用后大幅改变了土壤性状，与对照相比，根际土壤pH值降 低了 11%;根际土壤含盐量降低了 24%;根际土壤碱化度降低了 51%;根际白根比例增加了 67%〇
[0089]该土壤调理剂使用后大幅提高樱桃产量和品质，与对照相比，产量增加了 5.4kg/ 株，增加了50% ;果实总糖含量增加了62% ;果实可滴定酸含量降低24% ;果实糖酸比增加 了 113%〇
[0090]表2、施入土壤调理剂前后土壤和樱桃性状各指标的变化结果
[0091]
[0093] 注：涉及取土化验的指标，取样位置均为距离樱桃树主干1米处；差值=本土壤调 理剂处理-对照处理;增加率=(本土壤调理剂-对照)/对照*100;对照处理施用常规肥料； 根际白根比例，在距离樱桃树主干1米处，挖20cm 3的土壤剖面，并数总根量和白根量，白根 比例=白根量/总根量;各个处理土壤样品为20个，果实样品共100个。
[0094] 实施例3、
[0095] 1)将燃煤脱硫石膏40公斤、风化煤40公斤、磷酸脲10公斤、海藻提取物6公斤、粘土 4公斤混合，粉碎成60目，连续喷水30公斤，滚筒造粒，烘干至水份为1%，过20目网筛，即得 本发明提供的土壤调理剂组合物。
[0096] 2)将该实施例制得的土壤调理剂组合物于秋后施入土壤，施入量为800kg/亩;施 入深度为耕作层深度15cm，春季灌溉，使土壤表面的Na+随水排走。
[0097]对照处理为腐熟的鸡奠，于秋后施入土壤，施入量为800kg/亩;施入深度为耕作层 深度15cm 〇
[0098]该土壤调理剂组合物使用后大幅改变了土壤性状，与对照相比，根际土壤pH值降 低了 7%;根际土壤含盐量降低了 17%;根际土壤碱化度降低了 40%;根际白根比例增加了 52%〇
[0099]该土壤调理剂使用后大幅提高樱桃产量和品质，与对照相比，产量增加了4.49kg/ 株，增加了49% ;果实总糖含量增加了86% ;果实可滴定酸含量降低29% ;果实糖酸比增加 了 161%〇
[0100]表3、施入土壤调理剂前后土壤和樱桃性状各指标的变化结果
[0101]
[0103]注：涉及取土化验的指标，取样位置均为距离樱桃树主干1米处；差值=本土壤调 理剂处理-对照处理;增加率=(本土壤调理剂-对照)/对照*100;对照处理施用常规肥料； 根际白根比例，在距离樱桃树主干1米处，挖20cm 3的土壤剖面，并数总根量和白根量，白根 比例=白根量/总根量;各个处理土壤样品为20个，果实样品共100个。
【主权项】
1. 一种土壤调理剂组合物，包括如下各质量份的各组分：离子交换剂40-60份、腐殖酸 提供剂20-40份、碱性土壤改良剂5-10份、根系生长调节剂3-6份、粘土 4-12份。2. 根据权利要求1所述的土壤调理剂组合物，其特征在于:所述土壤调理剂组合物由所 述离子交换剂、腐殖酸提供剂、碱性土壤改良剂、根系生长调节剂和粘土组成。3. 根据权利要求1或2所述的土壤调理剂组合物，其特征在于:所述离子交换剂为燃煤 脱硫石膏、蛭石或沸石； 所述腐殖酸提供剂为风化煤、泥炭或褐煤； 所述碱性土壤改良剂为磷酸脲、磷石膏或石膏； 所述根系生长调节剂为海藻提取物、甲壳素或氨基酸。4. 根据权利要求3所述的土壤调理剂组合物，其特征在于：所述燃煤脱硫石膏中， CaS04 · 2H20在所述燃煤脱硫石膏中的质量百分含量为75%-85%;所述燃煤脱硫石膏的粒 度为40-60微米。 所述风化煤中，游离腐殖酸的质量百分含量为60-70%。5. 根据权利要求1-4中任一所述的土壤调理剂组合物，其特征在于:所述土壤调理剂组 合物还可包括水。6. 根据权利要求5所述的土壤调理剂组合物，其特征在于:所述水的质量百分含量为1- 3%〇7. -种制备权利要求1-6中任一所述土壤调理剂组合物的方法，包括如下步骤： 将权利要求1-6中任一所述各组分按配比混合后再加入根系生长调节剂，粉碎后喷水 造粒，烘干，过筛，得到所述土壤调理剂组合物。8. 根据权利要求7所述的方法，其特征在于:所述粉碎步骤中，粉碎后的目数为70-90 目； 所述造粒步骤中，造粒的方法为滚筒造粒； 所述烘干步骤中，烘干后颗粒中水分的质量百分含量为1-3%; 所述过筛步骤中，筛孔的目数为30-50目。9. 权利要求1-6中任一所述土壤调理剂组合物在如下a-j中任一方面中的应用： a、 土壤改良； b、 制备土壤改良剂； c、 降低土壤的pH值或降低根际土壤的pH值； d、 降低土壤的含盐量或降低根际土壤的含盐量； e、 降低土壤的碱化度或降低根际土壤的碱化度； f、 增加土壤种植物的白根比例或增加土壤种植物的根际白根比例； g、 增加土壤种植物的产量； h、 增加土壤种植物的果实总糖含量； i、 降低土壤种植物的果实的可滴定酸含量； j、 增加土壤种植物的果实糖酸比； 含有权利要求1-6中任一所述土壤调理剂组合物的土壤改良剂。10. 根据权利要求8所述的应用或土壤改良剂，其特征在于:所述土壤为轻度盐碱土壤， 具体为适合大樱桃种植的轻度盐碱土壤； 所述土壤的pH值具体为7.5-8.5，碱化度具体为5-10 %，含盐量具体为0.1-0.3 % ; 所述土壤改良中，所述土壤调理剂组合物的施入量为800-1600kg/亩； 施入深度为15-25cm; 施入时间为秋后或苗移栽时； 所述土壤改良的具体方式为如下方式a或方式b: 所述方式a包括:将所述土壤调理剂组合物于秋后施入土壤，待春季灌溉； 所述方式b包括:在整地时，将所述土壤调理剂组合物施入土壤，待土壤返盐后，进行灌 溉。
【文档编号】C09K109/00GK106085456SQ201610519150
【公开日】2016年11月9日
【申请日】2016年7月4日
【发明人】谭艳军, 孙丹丽
【申请人】北京顺通五丰农业科技有限公司