一种茶园酸化土壤调理剂及其制备方法和调节土壤的方法

1.本发明涉及土壤改良技术领域，更具体地说是涉及一种茶园酸化土壤调理剂及其制备方法和调节土壤的方法。


背景技术：

2.茶树是我国重要的经济作物，土壤是茶树生长的基础。由于长时间化肥的不合理施用及茶树自身物质循环代谢的影响，茶园土壤不断呈现酸化现象。茶园土壤酸化，严重影响茶树对养分的吸收及制约茶树生长。
3.土壤酸化过程是土壤接受h
+
之后，一方面h
+
与土壤胶体上的盐基阳离子发生交换反应而被吸附在土粒表面，被交换下来的盐基阳离子随渗漏水淋失；另一方面，土粒表面的h
+
又自发地与矿物晶格表面的铝反应，迅速转化为交换性al
3+
；茶园土壤酸化，黏土矿物发生改变，降低土壤盐基离子饱和度(cec)，降低土壤养分固持能力。当前已有大量文献利用石灰质物料(石灰、白云石粉等)改良茶园酸化土壤，但由于石灰质物料仅补土壤流失的钙、镁离子，土壤ph虽然有一定程度提高，但易造成土壤板结，并促进土壤硝化作用，茶树对氮素吸收降低；近年来，也有大量文献采用生物质炭改良酸化茶园土壤，在提高土壤cec及ph值方面取得一定效果，但由于生物质炭改良酸化土壤的机理主要是酸碱中和及补充一定量的盐基离子，补充的盐基离子易于流失，土壤改良持续时间短；且生物质炭密度小，亩施用量以吨计，施用成本高，在茶园酸化土壤改良方面仅停留在实验室阶段；同时生物质炭施用后，大幅度促进土壤硝化作用，对喜铵氮的茶树生长造成影响，形成土壤改良，但茶叶不提质也不增效现象。
4.因此，发明一种行之有效、成本低且便于操作的酸化土壤调理剂用于茶园酸化土壤改良是本领域技术人员亟需解决的问题。


技术实现要素：

5.本发明所要解决的技术问题是：提供一种实现茶园酸化土壤改良和茶叶提质增效的茶园酸化土壤调理剂及其制备方法和调节土壤的方法。
6.为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：提供一种茶园酸化土壤调理剂，由如下重量份比的原料制备而成：100份混合物和0.5
‑
2份硝化抑制剂，所述混合物由如下重量百分数的原料混合而成：40
‑
60％生物质炭和40
‑
60％白云石粉。
7.优选的，上述的茶园酸化土壤调理剂由如下重量份比的原料制备而成：100份混合物和0.5份硝化抑制剂，所述混合物由如下重量百分数的原料混合而成：40％生物质炭和60％白云石粉。
8.优选的，上述的茶园酸化土壤调理剂中，所述硝化抑制剂为双氰胺。
9.优选的，上述的茶园酸化土壤调理剂中，所述生物质炭为作物秸秆无氧炭化生产的生物质炭。
10.本发明提供的另一技术方案为：提供一种上述的茶园酸化土壤调理剂的制备方
法，包括下述步骤：
11.将生物质炭和白云石粉分别粉碎后混合得混合物，所述混合物加入硝化抑制剂得茶园酸化土壤调理剂。
12.优选的，上述的制备方法中，所述生物质炭粉碎过10～18目筛；所述白云石粉粉碎过40～60目筛。
13.本发明提供的又一技术方案为：提供一种上述的茶园酸化土壤调理剂的调节土壤的方法，包括下述步骤：
14.在茶树行间均匀撒施，亩施所述茶园酸化土壤调理剂50kg～80kg，撒施后用旋耕机深翻25cm～80cm，使其与土壤充分混匀。
15.本发明的茶园酸化土壤调理剂及其制备方法和调节土壤的方法，具有如下技术效果：
16.1)酸化土壤改良效果好。本发明基于土壤酸化机理及结果，采用生物质炭中和土壤交换性算、提高土壤阳离子交换量；采用白云石粉补充酸化土壤流失的盐基离子，提高土壤盐基饱和度，最终提高土壤ph值和养分固持能力。
17.2)土壤改良效果持久。本发明依据氮肥施用引起茶园土壤酸化(硝化过程产生h+)机制，在土壤调理剂中加入硝化抑制剂，降低硝化作用产酸；把握土壤酸化造成盐基离子流失这一过程，采用生物质炭为主要原料制作土壤调理剂，有效增加阳离子交换量，提高土壤酸碱缓冲性能，保持酸化土壤改良效果。
18.3)茶树养分利用率提高。本发明把握茶树喜铵态氮这一特征，根据氮素在不同ph土壤条件下转化循环规律，添加土壤硝化抑制剂，调控土壤氮素转化过程，有效提高茶树养分利用效率，降低茶园化肥用量。
19.4)茶叶提质增效。采用本发明生产的土壤调理剂，有效改善茶园土壤环境，促进茶树对矿质养分的吸收利用，茶叶水浸出物、游离氨基酸含量提高，酚氨比降低，促进茶叶产量品质的提升。
具体实施方式
20.为详细说明本发明的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式予以说明。
21.实施例一
22.一种用于茶园酸化土壤改良的土壤调理剂及施用方法，整个实施过程在福建省周宁县福云6号茶园应用。
23.具体实施包括下述步骤：
24.土壤调理剂的制备：
25.1)原料选择，选择作物秸秆无氧炭化生产的生物质炭及高品位白云石粉；
26.2)原料粉碎：将所述步骤1)中选择的生物质炭和白云石粉分别过10～18目筛和40～18目筛；
27.3)将经所述步骤2)处理的生物质炭和白云石粉按一定按40％：60％(质量分数)比例混合，并加入总质量0.5％的硝化抑制剂(双氰胺)，混匀。
28.茶园施用：于2018年11月上旬在茶树行间均匀撒施后，用旋耕机深翻25cm～80cm，使其与土壤充分混匀；亩施50kg步骤3)制备的土壤调理剂。施用处理做3次重复小区试验，
以常规管理茶园(未使用土壤调理剂，其他管理方式一致)作为对照。
29.于2019年春茶、夏茶、秋茶采摘期，进行茶叶产量测定，春茶加工成成茶进行感官审评。于2019年10月下旬，采集0
‑
30cm土层土壤，进行土壤改良效果评价。
30.将施用土壤调理剂茶园及常规管理茶园土壤酸化指标进行测试，结果见表1。
31.表1
[0032][0033]
表1结果显示，施用土壤调理1年后土壤ph比对照平均提高0.25个单位，盐基离子总量增加1.46cmol/kg，阳离子交换量(cec)提高1.65cmol/kg，盐基饱和度提高10.15个百分点，酸化土壤得到有效改良。
[0034]
测试了全年茶叶产量和养分利用率，结果见表2。
[0035]
表2
[0036][0037]
表2结果显示，施用土壤调理剂全年茶叶产量平均提高29.03％，氮肥平均利用率(表观回收率)从5.16％提高到17.28％，提高12.12个百分点。
[0038]
在春茶茶季，按当地绿茶采摘标准采摘鲜叶、绿茶加工工艺制成成品茶进行感官审评，结果见表3。
[0039]
表3
[0040][0041]
表3结果显示，施用土壤调理剂处理茶叶品质得到明显改善，在滋味上从醇和提升为醇厚，综合得分从88.50分提升到91.5分。
[0042]
实施例二
[0043]
试验材料：铁观音茶园，代表乌龙茶区；试验地位于安溪县魁斗镇，10年树龄，茶园土壤类型为红壤，质地为壤土。
[0044]
实施步骤：
[0045]
土壤调理剂的制备：
[0046]
1)原料选择，选择作物秸秆无氧炭化生产的生物质炭及高品位白云石粉；
[0047]
2)原料粉碎：将所述步骤1)中选择的生物质炭和白云石粉分别过10～18目筛和40～18目筛；
[0048]
3)将经所述步骤2)处理的生物质炭和白云石粉按一定按40％：60％(质量分数)比例混合，并加入总质量0.5％的硝化抑制剂(双氰胺)，混匀。
[0049]
茶园施用：于2018年10月下旬在茶树行间均匀撒施后，用旋耕机深翻25cm～80cm，使其与土壤充分混匀；亩施50kg步骤3)制备的土壤调理剂。施用处理做3次重复小区试验，以常规管理茶园(未使用土壤调理剂，其他管理方式一致)作为对照。
[0050]
于2019年春茶、夏茶、暑茶、秋茶采摘期，进行茶叶产量测定，秋茶加工成闽南乌龙茶进行感官审评。于2019年10月下旬，采集0
‑
30cm土层土壤，进行土壤改良效果评价。
[0051]
将施用土壤调理剂茶园及常规管理茶园土壤酸化指标进行测试，结果见表4。
[0052]
表4
[0053][0054]
表4结果显示，施用土壤调理1年后土壤ph比对照平均提高0.32个单位，盐基离子总量增加0.87cmol/kg，阳离子交换量(cec)提高1.09cmol/kg，盐基饱和度提高4.78个百分
点，酸化土壤得到有效改良。
[0055]
测试了全年茶叶产量和养分利用率，结果见表5。
[0056]
表5
[0057][0058]
表5结果显示，施用土壤调理剂全年茶叶产量平均提高22.62％，氮肥平均利用率(表观回收率)从6.46％提高到9.84％，提高3.38个百分点。
[0059]
在秋茶茶季，按当地乌龙茶采摘标准采摘鲜叶、乌龙茶加工工艺制成成品茶进行感官审评，结果见表6。
[0060]
表6
[0061][0062][0063]
表6结果显示，施用本发明的土壤调理剂，酸化茶园土壤生产的铁观音乌龙茶品质有较大幅度的提升，重点表现在香气和滋味方面，茶叶加权总分提高2.10分。
[0064]
综上所述，本发明提供了茶园酸化土壤调理剂的配方、制作方法及茶园施用方法。本发明基于茶园酸化土壤盐基离子流失，土壤有效钙镁缺乏，土壤阳离子交换量(cec)降低，土壤保肥保水性能降低，制约茶树生长这一特征，利用生物质炭增加茶园土壤保肥保水性能，白云石粉等物质提高茶园土壤盐基饱和度等特征，有效改良茶园酸化土壤，促进茶树生长。
[0065]
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。