一种适用于少免耕种植的营养型土壤调理剂及其制备方法和用途与流程

本发明涉及一种土壤调理剂及其制备方法和用途，特别涉及一种适用于少免耕种植的营养型土壤调理剂及其制备方法，以及在提高少、免耕土壤的保水和通透性，改善土壤团粒结构，增强养分供应能力中的用途。本发明属于农业生产技术领域。

背景技术：

土壤结构是土壤肥力的重要基础，良好的土壤结构能保水保肥，及时通气排水，协调水气矛盾，调节水肥供应。以少免耕为代表的保护性耕作技术被国内外证明是能够维持或提高土壤质量、增加作物产量、有利于土壤可持续利用的有效措施。但是有学者在农业生产中发现，长期少免耕会导致表层土壤容重增加，土壤孔隙度变小，导致土壤板结、通透性变差，影响土壤上下层的水流运动和气体交换，进而影响到土壤水肥气热条件与作物根系在土壤中的穿插，不利于土壤水分和土壤空气的消长平衡，最终降低土壤对环境水、热变化的缓冲能力。为确保少免耕技术的进一步推广以及保证粮食稳产增收，必须解决少免耕技术导致的土壤障碍问题。

土壤调理剂是指加入土壤中用于改善土壤的物理和(或)化学性质，及(或)其生物活性的物料。土壤调理剂对障碍土壤的改良作用为：调节土壤质地，改善土壤结构，促进团粒结构形成；提高土壤保水持水能力，抗旱保墒，提高水分利用效率；调节土壤pH值，降低或减少酸化危害；改良盐碱土，调节土壤盐基饱和度和阳离子交换量；调理失衡的土壤养分体系，促进有效养分供应；修复污染土壤，重金属离子钝化作用；调节土壤微生物区系，保持良好的土壤微生物环境。当前适用于少免耕种植的土壤调理剂并不多见，市售产品多为水溶性喷剂，并不含其他营养成分，需额外进行操作，费时费力且增加成本。因此，急需研制一款少免耕种植中，既可改良土壤结构，又可保水供肥的营养型土壤调理剂。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是提供一种适用于少免耕种植的营养型土壤调理剂及其制备方法，该调理剂能够提高少、免耕土壤的保水和通透性，改善土壤团粒结构，增强养分供应能力。

为了达到上述目的，本发明采用了以下技术手段：

本发明的一种适用于少免耕种植的营养型土壤调理剂，其由以下重量份的各原料组成：腐植酸25～30重量份，腐熟有机肥(干基)20～30重量份，尿素12～16重量份，重过磷酸钙5～8重量份，硫酸钾8～12重量份，硼砂2～4重量份，硫酸锌1～2重量份，粘土5～10重量份，EM菌剂1～2重量份，聚丙烯酰胺1～2重量份。

在本发明中，优选的，所述的营养型土壤调理剂由以下重量份的各原料组成：腐植酸31重量份，腐熟有机肥(干基)23重量份，尿素14重量份，重过磷酸钙5重量份，硫酸钾8重量份，硼砂4重量份，硫酸锌2重量份，粘土10重量份，EM菌剂2重量份，聚丙烯酰胺1重量份。

在本发明中，优选的，所述有机肥为牛粪、马粪、鸡粪、羊粪或猪粪等农家肥。

在本发明中，所述腐植酸、尿素、重过磷酸钙、硫酸钾、硼砂、硫酸锌均为市售农用产品。

在本发明中，所述EM菌剂为含有乳酸菌、酵母菌、枯草芽孢菌、革兰氏阳性放线菌、光合菌等有效微生物菌群组成的混合菌剂，活菌数不少于2×10⁹CFU/ml。

在本发明中，所述聚丙烯酰胺为市售阴离子型表面活性剂，产品有效物质含量≥99％。聚丙烯酰胺溶于水后可激活其有效成分，使被土壤中的氢离子游离出来，增加土壤阳离子交换量，进而使土壤形成更多的微孔隙，增加土壤蓄水、通透性，改善土壤的团粒结构。

在本发明中，优选的，所述的土壤调理剂中，有机质含量≥35％，全氮(N)≥10％，全磷(P₂O₅)≥5％，全钾(K₂O)≥8％，水分含量≤5％，pH为6.0～7.5。

进一步的，本发明还提出了一种制备所的营养型土壤调理剂的方法，包括以下步骤：

(1)按照本发明所述的重量份称取各原料；

(2)将腐植酸、腐熟有机肥、尿素、重过磷酸钙、硫酸钾、硼砂、硫酸锌、聚丙烯酰胺按比例置入粉碎机，粉碎至颗粒粒径2.0～4.0mm，再将粉碎混合物与粘土混合放入造粒机，同时利用内置喷淋装置喷洒EM菌剂；

(3)将初步成型的颗粒置入抛圆机进行成型处理，低温干燥、筛分后获得成型颗粒，控制水分低于5％，温度低于30℃。

更进一步的，本发明还提出了所述的营养型土壤调理剂在提高少、免耕土壤的保水和通透性，改善土壤团粒结构，增强养分供应能力中的用途。

实验证明，本发明提供的土壤调理剂具有改良土壤结构、促进土壤形成水稳性团聚体的作用，增加了土壤的疏松度和通透性，提升了表层土壤的气、热特性，可显著提高土壤的蓄水保肥能力。此外，该型土壤调理剂还可供应营养元素，培肥土壤，提高养分利用效率，增加作物产量。

附图说明

图1为施用实施例1～实施例5制备的5种土壤调理剂后土壤中有机质变化；

图2为施用实施例1～实施例5制备的5种土壤调理剂后土壤容重变化；

图3为施用实施例1～实施例5制备的5种土壤调理剂后土壤中土壤孔隙度变化；

图4为施用实施例1～实施例5制备的5种土壤调理剂后田间持水量变化。

具体实施方式

下面结合具体实施例来进一步描述本发明，本发明的优点和特点将会随着描述而更为清楚。但这些实施例仅是范例性的，并不对本发明的范围构成任何限制。本领域技术人员应该理解的是，在不偏离本发明的精神和范围下可以对本发明技术方案的细节和形式进行修改或替换，但这些修改和替换均落入本发明的保护范围内。

实施例一土壤调理剂的制备

1、原料及其购买来源

腐植酸购于黑龙江聚丰腐植酸开发有限公司，有效含量:≥70％。

有机肥(牛粪、马粪、鸡粪、羊粪、猪粪)为收集的农家肥。

尿素、重过磷酸钙、硫酸钾购于哈尔滨九洲化肥经营有限公司。

硼砂、硫酸锌、粘土、聚丙烯酰胺购于哈尔滨华信化工经销有限公司。

EM菌剂购于康源绿洲生物科技有限公司。

2、原料组成

实施例1～实施例5的土壤调理剂的原料组成见表1。

表1土壤调理剂实施配比

3、实施例1～实施例5的土壤调理剂的制备方法：

(1)按照表1所述的重量称取各原料；

(2)将腐植酸、腐熟有机肥、尿素、重过磷酸钙、硫酸钾、硼砂、硫酸锌、聚丙烯酰胺按比例置入粉碎机，粉碎至颗粒粒径2.0～4.0mm，再将粉碎混合物与粘土混合放入造粒机，同时利用内置喷淋装置喷洒EM菌剂；

(3)将初步成型的颗粒置入抛圆机进行成型处理，低温干燥、筛分后获得成型颗粒，控制水分低于5％，温度低于30℃，分别得到实施例1～实施例5的土壤调理剂。

实施例二田间验证实例

在哈尔滨市黑龙江省农业科学院试验园区(以下简称“试验园”)及黑龙江省赵光农场，选择玉米免耕种植的田块，分别施用实施例1～实施例5制备的5种土壤调理剂，以不施土壤调理剂的处理为对照，小区面积400m²。分别于春季播种前，利用免耕施肥播种机，进行施肥(肥料即为土壤调理剂)、播种作业。土壤调理剂施用量为1500kg/hm²，全部基施。于大喇叭口期追施尿素60kg/hm²。于秋季收获后测产，并取土测定0～20cm土壤有机质、容重、土壤孔隙度。

表2施用土壤调理剂的增产效果

由表2可知，与不施土壤调理剂的对照相比，施用5种土壤调理剂均可增产，增产效果为实施例3＞实施例5＞实施例4＞实施例2≈实施例1。可见，本营养型土壤调理剂对于促进玉米增产具有明显效果。

由图1可以看出，施用土壤调理剂可改善土壤肥力状况，连续2年施用土壤有机质较对照可分别增加5.4％～7.2％(试验园)和4.9％～7.3％(赵光农场)。

从土壤物理性质变化情况看，5种土壤调理剂均有显著效果(图2、图3)。经过2年连续施用，土壤容重较对照可分别降低2.8％～5.7％(试验园)和3.5％～7.0％(赵光农场)，土壤孔隙度较对照可分别增加9.5％～17.0％(试验园)和12.2％～19.9％(赵光农场)，说明施用本土壤调理剂能够改善土壤的通气状况，使得土壤的松紧度和结构状况好转。

施用土壤调理剂能够提高土壤对水分的保蓄作用(图4)，连续2年施用土壤田间持水量较对照可分别增加15.3％～36.6％(试验园)和14.4％～28.8％(赵光农场)。