一种桃园土壤调理剂及其应用的制作方法

本发明属于农业土壤改良技术领域，具体涉及一种桃园土壤调理剂及其应用。

背景技术：

桃是广受欢迎的果品，2014年中国农业年鉴统计，2013年我国桃种植面积76.59万公顷，总产量1192.41万吨，总产量约占世界主要产桃国总产量的61.59％，种植面积和总产量仍在稳步上升。

调查结果显示，桃树一般经济寿命只有12-15年。桃园刨除老树重茬栽种新桃树时，新植桃树根系分生能力差、幼树生长停滞或衰弱，植株矮小，叶片失绿、枝干流胶，结果延迟、抗性及连作成活率急剧降低，甚至整株死亡的现象，这就是连作障碍。

受土地资源限制、地区品牌效益以及产业链优势的影响，新桃园开辟或土地轮作等方式在实际生产中难以实施，必须在老桃树砍掉的土壤上连作新苗，其连作障碍问题突显，严重威胁了桃产业的可持续发展，成为一些地区制约桃生产发展的瓶颈问题。

导致桃树连作障碍的原因非常复杂，桃树根系分泌的自毒物质比如苯甲酸，氢氰酸，黄烷醇等通过在土壤中积累，或经过土壤微生物分解，直接或间接对新茬桃树根系产生毒害作用，从而严重影响其生长发育。土壤中一些细菌，比如Bacillus，会分解桃树残根中的生氰苷，进而产生有毒物质苯甲酸和氢氰酸，从而对新茬桃树根系产生巨大的毒害作用。因此，改善土壤的微生态环境愈显迫切。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种桃园土壤调理剂及其应用，该桃园土壤调理剂的吸附亲和能力强，可大大改善土壤团粒结构、空隙度，透气性，同时，为有益的土壤微生物提供生存空间，有效解决土壤酸化、营养缺失与失衡以及微生物种群失衡等连作问题，大大提高桃苗移栽成活率。

为了达到上述目的，本发明提供的技术方案如下：

一种桃园土壤调理剂，含有生物质炭，所述生物质炭中的化学成分质量百分含量为：含氮量0.76-1.35％，含磷量0.68-1.25％，钾含量1.47-2.08％，硫含量0.34-0.57％，钙含量0.37-0.66％，镁含量1.04-1.32％，有机碳含量40.8-55.4％，无机炭13.6-42.1％，pH值在8.3-9.8。

进一步，所述生物质炭的比表面积为1300-2300m²·g^-1，具有蜂窝状孔隙，孔径为2-64nm

进一步，所述生物质炭的碘吸附值为442-697mg/g。

优选地，所述的生物质炭为水稻秸秆型生物质炭。

本发明所述的桃园土壤调理剂的制备方法，包括如下步骤：

以秸秆或枝干为原料，利用无动力炭化炉在制炭温度为500-700℃下，炭化48-96h。

进一步，将所述的秸秆为水稻秸秆或小麦秸秆，所述枝干为果树枝干。

本发明所述的桃园土壤调理剂在桃树连作土壤改良中的应用。

进一步，所述的桃树连作土壤为桃树连作2茬或2茬以上的土壤。

又，所述桃园土壤调理剂在一年生或一年生以上毛桃或砧木移栽前使用。

进一步，使用时，所述桃园土壤调理剂中的生物质炭的施用量为连作土壤质量的1～3％，移苗前施用。

连作障碍的产生主要是由于根际土壤的理化性质恶化，造成土壤病原菌增多。本发明所述的桃园土壤调理剂含有生物质炭，该生物质炭具有不同孔径的孔隙结构和巨大的比表面积，可大幅度提高土壤对养分的吸附能力，增加土壤有机碳和养分有效性，改善土壤微环境，能为土壤微生物提供巨大的生存空间和能源，增强微生物活性和多样性，改善土壤微环境，从而提高桃幼苗在连作土壤中的移栽存活率，提高植物营养吸收，从而使桃苗克服连作障碍。

本发明所述的生物质炭具有微孔及中大孔，其孔隙结构复杂，可以增加土壤孔隙度，增强了保水能力，因此能大幅度增加土壤的含水率；比表面积巨大，pH值在8.3-9.8，呈碱性，施入连作桃园土壤中，能改善土壤的微生态环境，改变土壤的酸碱度，而土壤调理剂里含有大量的灰分，增加了土壤速效钾的含量。

本发明的土壤调理剂可以由所述生物质炭单独组成，也可以添加其它常用的土壤调理成分，如复合肥料、微生物菌肥、膨松剂等。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

1)本发明的桃园土壤调理剂具有巨大的比表面积和多孔性，具有高度的孔隙结构，可大大改善土壤团粒结构、空隙度，透气性，同时为有益的土壤微生物提供生存空间，解决现有技术中所存在的老桃园连作障碍土壤问题而影响桃产量和质量的问题。

2)本发明的桃园土壤调理剂能有效解决土壤酸化、营养缺失与失衡以及微生物种群失衡等，大大提高桃苗移栽成活率，促进植物生长。

3)本发明的桃园土壤调理剂为植物源，不会对环境造成二次污染，绿色环保。

附图说明

图1为本发明实施例中生物质炭的微观结构电镜扫描图。

图2为本发明实施例1中桃苗土壤中的微生物数量图。

图3为本发明实施例2中桃苗土壤中的微生物数量图。

具体实施方式

以下结合具体实施例对本发明作进一步说明。

本发明实施例所用桃园土壤调理剂仅含有生物质炭，pH为8.3-9.8之间，呈碱性，其制备方法为：以水稻秸秆为原料，利用日本无动力炭化炉在制炭温度为500-700℃下，秸秆炭化48h-96h，获得稻秆制生物质炭。

获得的稻秆型生物质炭微观结构形貌特征采用日立台式TM1000表面扫描电镜扫描，其微观结构参见图1，其生物炭比表面积采用比表面积分析仪测定。

由图1可见，本发明的生物质炭具有大量孔径在2nm-64nm之间的微孔及中大孔的孔隙结构，测得其比表面积可达到1300-2100m²·g^-1。

实施例1将制得的桃园土壤调理剂应用于八年生老桃园连作土壤

试验在上海市农业科学院庄行综合试验站八年生老桃园内进行。

供试植物：当年生砧木用毛桃。

供试土壤：上海市农业科学院庄行综合试验站八年生老桃园死树根系周围土壤。

在桃园内随机选取5棵死树，在距树干50-60cm范围内取表层5-30cm的土壤，过筛混匀后置于阴凉通风自然风干备用。

试验方法：设4种处理，分别为1％、2％和5％土壤调理剂施用量(分别占上述所取土壤质量的1％、2％和5％)和空白对照，每种处理设5次重复，共20盆，每个处理将112.5kg(每盆22.5kg土，共5盆)的土量加入不同比例的土壤调理剂混匀后装入圆形塑料盆，每盆内移栽长势均一、生长良好的毛桃苗1棵，移栽后将塑料盆置于老桃园田间土壤约30cm深坑槽内，以保持盆内土壤水分，并进行常规管理措施，试验进行4个月。

1.桃苗的生长性状比较

试验结束后，比较不同土壤调理剂含量的土壤调理剂处理后桃苗的生长情况(存活率、株高、茎粗、枝干数和叶绿素SPAD值)，结果参见表1。

表1

从表1可知，与空白对照相比，施用量为1％和2％的土壤调理剂处理桃苗存活率达到100％，枝干数比对照增加2个和4个，叶绿素SPAD值增加3.5和1.1，而5％土壤调理剂的存活率有所下降，叶绿素SPAD值也略微下降。可见，本发明的土壤调理剂增加了幼苗的存活率，增加了植物光合能力。

2.土壤调理剂的不同施用量处理对老桃园新栽桃苗叶绿素荧光参数的影响

试验结束后，利用3种不同施用量的土壤调理剂处理的桃苗叶片叶绿素荧光参数指标如表2所示。

表2

表2显示，试验结束时，1％土壤调理剂处理的桃苗叶片光合速率最高，达到19.4μmol·m^-2s^-1，气孔导度和蒸腾速率分别为0.3mmol·m^-2s^-1和4.4g·m^-2h^-1，明显高于0.1mmol·m^-2s^-1和2.2g·m^-2h^-1的空白对照。而5％土壤调理剂的光合速率有所下降，蒸腾速率增加。

进一步说明本发明的土壤调理剂通过提高植物光合速率、气孔导率和蒸腾作用来大幅度提高植物的光合作用，对桃苗生长有着重要的促进作用。

3.土壤调理剂的不同施用量处理对老桃园新栽桃苗土壤基本理化性状的影响

表3

表3结果表明，与空白对照相比，1％和2％土壤调理剂的加入量显著性增加了土壤含水率，分别为57％和36％。土壤调理剂加入提高了土壤碱解氮含量，其中1％处理增加27％，2％处理增加19％；1％土壤调理剂的速效磷与对照没有差别，而5％土壤调理剂处理速效磷含量降低23％；加入土壤调理剂会增加土壤中速效钾含量，1％、2％和5％土壤调理剂的速效钾含量显著增加了15％、35％和48％。三种不同含量土壤调理剂的加入都增加了连作土壤的pH值，使之由酸性土壤转化为桃树所适宜的略碱性。

4.土壤调理剂的不同施用量处理对老桃园新栽桃苗土壤微生物的影响，结果如图2所示。

图2表明，与空白对照相比，1％土壤调理剂处理土壤中细菌、真菌和放线菌含量分别提高1个、2个和2个数量级，2％土壤调理剂处理真菌和放线菌含量分别提高2个和1个数量级。而5％土壤调理剂处理则真菌和放线菌略有所增加，细菌减少。可见，施用量为1％和2％的土壤调理剂明显增加了土壤微生物的种群数和多样性。

实施例2将桃园土壤调理剂应用于十五年生老桃园二茬连作土壤

试验在上海市农业科学院奉浦院区进行。

供试植物：二年生水蜜桃嫁接苗。

供试土壤：上海南汇十五年生老桃园二茬连作土。

试验实施办法同实施例1。

1.桃苗的生长性状比较

试验结束后，不同土壤调理剂施用量处理桃苗的生长情况参见表4。

表4

从表4可知，试验结束时，CK、1％土壤调理剂、2％土壤调理剂和5％土壤调理剂四个处理桃苗存活率分别是80，100，100和60％。三种土壤调理剂的茎粗均粗于对照，其中1％土壤调理剂增加0.9cm，1％和2％土壤调理剂处理桃苗的枝干数比对照增加3个和2个，叶绿素SPAD值增加7.0和1.8。而5％土壤调理剂的存活率有所下降，叶绿素SPAD值也略微下降。说明本发明的土壤调理剂用于十五年生老桃园二茬连作土壤时，促进了植物生长，提高幼苗的存活率。

2.土壤调理剂的不同施用量处理对老桃园新栽桃苗叶绿素荧光参数的影响

试验结束后，利用3种不同比例的土壤调理剂处理桃苗叶片叶绿素荧光参数指标如表5所示。

表5

表2显示，试验结束时，1％土壤调理剂处理桃苗叶片光合速率最高，达到18.9μmol·m^-2s^-1，气孔导度和蒸腾速率分别为0.3mmol·m^-2s^-1和4.7g·m^-2h^-1，明显高于0.1mmol·m^-2s^-1和2.9g·m^-2h^-1的空白对照，而5％土壤调理剂的光合速率及蒸腾速率有所增加。

说明本发明的土壤调理剂用于十五年生老桃园二茬连作土壤时，通过提高植物光合速率、气孔导率和蒸腾作用来大幅度提高植物的光合作用，对桃苗生长有着重要的促进作用。

3.土壤调理剂不同施用量处理对老桃园新栽桃苗土壤基本理化性状的影响

比较试验结束时土壤的基本理化性状，结果参见表6。

表6

表5结果表明，与空白对照相比，1％和2％土壤调理剂的加入量显著性增加了土壤含水率，土壤调理剂加入提高了土壤碱解氮和速效钾含量。提高了土壤pH值。

4.土壤调理剂不同施用量处理对老桃园新栽桃苗土壤微生物的影响土壤微生物的情况参见图3。

如图3结果表明，与空白对照相比，1％土壤调理剂处理土壤中细菌含量提高2个数量级，显著增加了土壤微生物数量。