一种改善番薯种植土质的土壤改良剂的制备方法及应用

本发明属于土壤改良剂的技术领域，具体涉及一种改善番薯种植土质的土壤改良剂的制备方法及应用。

背景技术：

番薯是我国广泛种植的重要农作物，具备适应性强、产量高、用途广泛等优良特性，属于一种重要的经济作物。番薯中的蛋白质、淀粉、果胶、纤维素、氨基酸、维生素及矿质营养等含量较为丰富，可为人体提供丰富的营养物质。目前，随着人民群众生活质量的普遍提高，大多数人越来越倾向于追求高品质的农产品。然而，只有优良的土壤品质才能种植出高品质的农产品。

目前，大部分红薯种植者一味地追求产量而过度的施用化肥和过度种植。化肥不合理使用和番薯过度种植等现象导致了番薯种植土壤出现了酸化、板结、有机质及中微量元素缺乏等问题。而土壤酸化、有机质及中微量元素缺乏等不利因素严重影响了番薯的品质。因此，如何制备发明出一种土壤改良剂解决目前番薯种植土壤存在问题，提高番薯种植土壤品质，从而产出高品质的番薯是目前亟需解决的问题。

然而，目前国内外尚未有关于提高番薯品质的土壤改良剂及应用方法。

技术实现要素：

针对上述问题，本发明的目的在于提供一种提高番薯品质的土壤改良剂及应用方法，从而解决目前番薯种植过程土壤退化及连作障碍问题，同时本改良剂的使用可以显著提高番薯的品质。

本发明的技术内容如下：

本发明提供了一种改善番薯种植土质的土壤改良剂的的制备方法，包括如下步骤：

将农业废弃物和腐熟剂混合，进行堆沤发酵(环境湿度控制在60％-70％，堆沤时间不少于3个月，堆沤至黑褐色，无臭味)得到有机质，之后添加白云石煅烧物、硫酸锌进行混合，即制得颗粒状或者粉状的土壤改良剂产品；

所述农业废弃物包括水稻秸秆、番薯秧、花生饼粕以及羊粪；

所述农业废弃物中水稻秸秆、番薯秧、花生饼粕以及羊粪的使用比例为(1.5～2.0)：(0.5～1)：(0.5～1)：(0.3～0.5)；

所述有机质与白云石煅烧物、硫酸锌的使用比例为(75～80)：(15～18)：(2～10)；

本发明还提供了以上制备方法制得的改善番薯种植土质的土壤改良剂的。

本发明还提供了一种改善番薯种植土质的土壤改良剂的的应用，所述土壤改良剂应用于农作物种植地，包括番薯种植土壤质量，解决目前番薯种植过程土壤退化及连作障碍问题；；

所述应用的方法为在番薯种植前使用上述土壤改良剂，每亩使用土壤改良剂150～250kg，使用所述土壤改良剂可以显著提高番薯的品质；

所述番薯种植前进行种植基地产地环境评价与筛选，番薯的种植时间为8月份到11月份，番薯收获后对番薯中重金属及相关品质进行检测评价；

所述种植基地产地环境评价与筛选，为对拟种植番薯的多个地块土壤按照15亩一个点位进行加密采样分析其中的ph、镉、砷、铅、汞、铬等指标，以土壤中镉、砷、铅、汞、铬等5项重金属含量不高于《土壤环境质量农用地土壤污染风险管控标准(试行)》(gb15618-2018)筛选值作为番薯产地环境评价标准，从而保障产出的番薯达到农产品质量安全相关标准。

本发明的有益效果如下：

本发明的改善番薯种植土质的土壤改良剂的的制备方法，原材料容易获得、成本较低、操作简单，所采用的农作物废弃物水稻秸秆、番薯秧、花生饼粕及羊粪中富含有机质及其他有益元素，可以提高土壤有机质及微量元素的含量，从而对土壤起到相应改良作用；添加的秸秆腐熟剂，富含高活性复合菌剂，可以高效分解纤维素、木质素、半纤维素，加快各种添加物的腐熟分解，从而提高土壤有机质活性，起到改良土壤的作用；白云石煅烧物富含钙、镁、硅等作物生长必须矿质元素，同时呈碱性(ph值为8-10)，可对土壤起到调酸并补充中微量元素的改良作用；

本发明的改善番薯种植土质的土壤改良剂，经改良后土壤富含钙、镁、锌等中微量元素，减少了农作物对重金属的吸收，将本发明土壤改良剂进行合理使用能够大大降低化肥的施用量，减少化肥对土壤的损害，改良了土壤质量，对周边生态环境带来了有利的影响，具备较好的社会效益和生态效益，所述土壤改良剂应用于番薯以及其它农作物种植土壤可以提高番薯的品质及品牌价值，提升产品市场竞争力，从而增加番薯及其它农作物种植业者的经济效益。

附图说明

图1为不同土壤处理的番薯产量；

图2为不同土壤处理的土壤ph值；

图3为不同土壤处理的土壤有机质含量。

具体实施方式

以下通过具体的实施案例以及附图说明对本发明作进一步详细的描述，应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的保护范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定。

若无特殊说明，本发明的所有原料和试剂均为常规市场的原料、试剂。

实施例1

一种改善番薯种植土质的土壤改良剂的的制备

将农业废弃物水稻秸秆、番薯秧、花生饼粕以及羊粪以1.5:0.5:0.5:0.3比例混合堆沤，加入20％的腐熟剂(秸秆腐熟剂的登记证号为微生物肥(2014)临字2347号，购自河北巨微生物工程有限公司，下同)，进行堆沤发酵(环境湿度控制在60％-70％，堆沤4个月至黑褐色，无臭味)得到有机质，之后添加白云石煅烧物、硫酸锌进行混合，混合比例为75:15:2，即制得颗粒大小为0.5～1cm的土壤改良剂产品。

实施例2

一种改善番薯种植土质的土壤改良剂的的制备

将农业废弃物水稻秸秆、番薯秧、花生饼粕以及羊粪以1.7:0.6:0.9:0.3比例混合，加入20％的腐熟剂，进行堆沤发酵(环境湿度控制在60％-70％，堆沤3.5个月至黑褐色，无臭味)得到有机质，之后添加白云石煅烧物、硫酸锌进行混合，混合比例为77:16:5，研磨过200目筛得到粉状的土壤改良剂产品。

实施例3

一种改善番薯种植土质的土壤改良剂的的制备

将农业废弃物水稻秸秆、番薯秧、花生饼粕以及羊粪以1.8:0.7:0.6:0.4比例混合，加入20％的腐熟剂，进行堆沤发酵(环境湿度控制在60％-70％，堆沤5个月至黑褐色，无臭味)得到有机质，之后添加白云石煅烧物、硫酸锌进行混合，混合比例为78:17:8，研磨过200目筛得到粉状的土壤改良剂产品。

实施例4

一种改善番薯种植土质的土壤改良剂的的制备

将农业废弃物水稻秸秆、番薯秧、花生饼粕以及羊粪以2:1:1:0.5比例混合，加入20％的腐熟剂，进行堆沤发酵(环境湿度控制在60％-70％，堆沤4个月至黑褐色，无臭味)得到有机质，之后添加白云石煅烧物、硫酸锌进行混合，混合比例为80:18:10，即制得颗粒大小为0.5～1cm的土壤改良剂产品。

试验例1

将本发明所制得的土壤改良剂应用于番薯种植：

1)种植基地的筛选：按照15亩一个点位进行加密采集土壤样品，分析其中的ph值以及铬、砷、汞、铅、镉等5项重金属，并对重金属含量进行评价分析，土壤中5项重金属含量不超过《土壤环境质量农用地土壤污染风险管控标准(试行)》(gb15618-2018)的筛选值；

选取6处土壤并进行如下测试，所得ph值及铬、砷、汞、铅、铬等5项有毒重金属含量如表1所示，依据《土壤环境质量农用地土壤污染风险管控标准》(gb15618-2018)对拟选用的种植地块土壤中5项有毒重金属进行评价分析表明，供试土壤有毒重金属含量均低于限量标准的筛选值，同时符合绿色食品认证种植产地环境要求，为保障种植出质量安全的番薯提供了良好的产地环境；

表1不同地块土壤中ph值及铬砷汞铅镉含量

2)土壤预处理：取实施例1所制备的土壤改良剂，以250kg/亩的量对土壤进行预处理，预处理5天之后种植番薯；

所述土壤改良剂的使用量或为150kg/亩、或为200kg/亩，在此不做重复的试验例赘述。

3)番薯种植：

8月份-11月份上旬种植广薯87(广东省农业科学院作物所提供的种苗，下同)，按照常规对番薯种植进行施肥7.5kg/亩氮磷钾复合肥(n:p:k＝15：15：15)、水分管理、病虫害防治等田间管理及种植方式。

对比例1

1)土壤改良剂的制备：将农业废弃物水稻秸秆、花生饼粕以及羊粪以1.5:0.5:0.3比例混合，加入20％的腐熟剂，进行堆沤发酵(环境湿度控制在40％，堆沤4个月至黑褐色，无臭味)得到有机质，之后添加白云石煅烧物、硫酸锌进行混合，混合比例为75:15:2，即制得颗粒大小为0.5～1cm的土壤改良剂产品。

2)种植基地的筛选：同上；

3)番薯种植：8月份-11月份上旬种植广薯87，按照常规对番薯种植进行施肥7.5kg/亩复合肥(n:p:k＝15：15：15)、水分管理、病虫害防治等田间管理及种植方式。

对比例2

1)种植基地的筛选：同上；

2)番薯种植：

8月份-11月份上旬种植广薯87，按照常规对番薯种植进行施肥7.5kg/亩复合肥(n:p:k＝15：15：15)、水分管理、病虫害防治等田间管理及种植方式。

对比例3

1)土壤改良剂的制备：将农业废弃物水稻秸秆、番薯秧、花生饼粕以及羊粪以1.5:0.5:0.5:0.3比例混合，加入20％的腐熟剂，进行堆沤发酵(环境湿度控制在60％-70％，堆沤4个月至黑褐色，无臭味)得到有机质，制成颗粒大小为0.5～1cm的土壤改良剂产品；

2)种植基地的筛选：同上；

3)番薯种植：8月份-11月份上旬种植广薯87，按照常规对番薯种植进行施肥7.5kg/亩复合肥(n:p:k＝15：15：15)、水分管理、病虫害防治等田间管理及种植方式。

将以上不同种植方式得到的番薯进行营养品质含量以及重金属含量的测定，结果如表2、表3所示。

表2不同土壤处理的番薯中6种营养品质含量

通过采用本发明的土壤改良剂以及对比例对番薯种植地进行处理，表2为种植得到的番薯中6种营养物质含量，结果表明经过本发明实施例1处理得到的番薯种植地所得到的番薯(试验例1)的维生素c含量均高于对比例1、对比例2和对比例3，显著高于对比例1；试验例1中胡萝卜素含量显著高于对比例2和对比例3；试验例1中淀粉含量高于所有对比例，显著高于对比例2；试验例1中可溶性糖含量高于所有对比例，与对比例2达到了显著差异水平；试验例1中钙的含量也都高于所有对比例；同时试验例1相对对比例具有较低的粗纤维含量。因此，采用本发明制备的土壤改良剂用于番薯种植地，可以改善种植地品质，从而有助于提高番薯营养价值和口感。

表3不同土壤处理的番薯中铬、砷、汞、铅、镉的含量

由表3可见，对不同处理下新鲜番薯中的5项重金属含量进行检测分析，检测结果结合《食品安全国家标准食品中污染物限量》(gb2762—2017)进行评价分析，表明以上不同处理下番薯的重金属含量均未超过食品中污染物限量标准，符合绿色食品相关要求。试验例中番薯重金属含量均低于对比例，表明添加本产品可以有效降低番薯对重金属的吸收累积。

由图1可见，试验例1的番薯产量显著高于对比例2，实施例1与对比例1、对比例3的番薯亩产量无显著差异。

由图2所示，使用本发明制备的土壤改良剂提高了土壤ph，相比对比例1、对比例2、对比例3分别提高了2.41％、5.46％、1.87％。

由图3所示，使用本发明制备的土壤改良剂提高了土壤有机质含量，相比对比例1、对比例2、对比例3分别提高了15.2％、35.7％、20.6％。

综上可见，本发明的用于改善种植地品质的土壤改良剂可以显著减少土壤中重金属对农作物的危害，提高种植土壤的品质的同时提高农作物的高品质、质量安全的生产。