本发明涉及土壤改良和生态修复技术领域，具体涉及一种茶园土壤酸化改良剂及其应用。
背景技术
茶树是典型的好酸作物，但茶树自身生长代谢、茶叶的采集等因素又会加速土壤酸化，另外氮肥的大量施用也是加剧茶园土壤酸化的关键因素。虽然茶树是典型的喜酸作物，但其适宜的生长环境介于土壤ph区间4.5～6.0，当ph值低于4.0或高于6.0时茶树生长将会受到抑制。另外，强酸性茶园土壤会增大茶叶中铝的含量，而铝在人体内的过量蓄积被认为与老年痴呆与慢性神经性疾病有关。因此有必要对强酸性茶园土壤酸度调控至其适宜区间，提高茶叶的产量与品质。
目前施用石灰是改良酸性土壤较为有效和常用的方法，但是大量或长期施用石灰不但会引起土壤板结，而且大量钙元素的加入会造成对镁、钾元素的拮抗，从而引起土壤钙、钾、镁三种元素的平衡失调而导致减产。在酸性土壤过多的施用石灰还可能引起镁与铝水化氧化物的共沉淀，降低土壤溶液中的mg2+的活度和植物有效性。另外，石灰属矿产资源，长期开采势必对生态造成破坏。特别是对于茶园生态系统，在实际生产过程中容易造成局部过量施用，矫枉过正，另外过量ca2+的吸收会降低茶叶中氨基酸、水溶出物含量，严重影响茶叶品质。
鉴于此，有必要提供一种能对酸化或酸性土壤有很好的改良效果，长期施用也不会对茶园土壤造成影响的茶园土壤改良剂。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种对茶园土壤酸化改良效果好且长期施用也不会对茶园土壤造成影响的改良剂。
为达到上述技术目的，本发明的技术方案提供一种茶园土壤改良剂，其包括如下重量份数的各组分：生物炭12～25份、鸡蛋壳4～10份、腐植酸1.5～3.7份、羟基羧酸性化合物0.2～2.3份。
与现有技术相比，本发明的有益效果包括：本技术方案中的茶园土壤改良剂中的主要成分为生物炭，生物炭本身呈碱性，且它不仅具有较大的孔隙度和比表面积，还含有茶树需要的k、na、ca、mg、si等矿质元素；鸡蛋壳不仅能为土壤提供蛋白和钙素，消耗土壤中的酸，还能为土壤提供优质的营养；腐植酸和羟基羧酸性化合物中含有较多的羟基和羧基官能团，在酸性土壤中施用，可对土壤中的氢离子和铝离子具有较强的交换能力和吸附作用，同时，腐殖质酸还能络合土壤中其他对作物有害的重金属离子；生物质和鸡蛋壳均为多孔结构，可以负载腐植酸和羟基羧酸性化合物，这几种物质按照一定的配比配合施用可以增强改良剂对酸性土壤的改良效果。同时，本技术方案中的生物炭、鸡蛋壳、腐植酸和羟基羧酸性化合物均对土壤和茶树没有危害，适合长期施用。
具体实施方式
本实施例提供了一种茶园土壤改良剂，其包括如下重量份数的各组分：生物炭12～25份、鸡蛋壳4～10份、腐植酸1.5～3.7份、羟基羧酸性化合物0.2～2.3份。
生物炭：是生物质原料(例如：木屑、农作物秸秆、草或其它农作物废物)在完全缺氧的或部分缺氧的环境下，通过高温热解产生的一种多孔隙、高比表面积的富碳产物。生物炭中有一定含量的碱性物质，所以呈碱性；同时，生物炭中不仅碳含量高，其氮、磷、钙、钾和镁的含量也比较丰富，并且这些养分元素也是供给植物生长所需的营养元素。
鸡蛋壳：鸡蛋壳中富含碳酸钙和蛋白质，其中还含有多种微量元素，例如：锌、铜、锰、铁、硒等元素，且蛋壳的结构是多孔的，向土壤中加入蛋壳，不仅能保养水分，还能为花卉提供养分。
腐植酸：又称胡敏酸，一种天然有机高分子化合物，是腐殖质的主要组成部分。腐植质为土壤、泥炭、煤、许多高地溪流、腐植营养湖、海水中的主要有机成分，由有机生物死亡后经生物降解产生。腐植酸不是一个单一的酸，而是一个复杂的含有羧基、酚羟基等官能团的混合物。腐植酸阳离子交换容量很大，在酸性土壤上施用，可对土壤中的na、ca、mg、fe、al、cl等具有很强的交换能力和吸附作用，降低土壤溶液中的氯化物、硫酸盐浓度、减少盐分对作物的危害，可以增强土壤的缓冲能力。
羟基羧酸性化合物：羟基羧酸性化合物为酒石酸、柠檬酸、或者酒石酸和柠檬酸的混合物。羟基羧酸性化合物同时含有羟基和羧基，在酸性土壤中施用，可对土壤中的氢离子和铝离子具有较强的交换能力和吸附作用。
本实施例还提供了该茶园土壤改良剂的制备方法，其包括如下步骤：
(1)按如下重量份数备料：生物炭12～25份、鸡蛋壳4～10份、腐植酸1.5～3.7份、羟基羧酸性化合物0.2～2.3份；
(2)将生物炭和鸡蛋壳破碎成粒径为5～20mm的小颗粒，分别将腐植酸和羟基羧酸性化合物研磨粉碎，然后过2mm的筛，选择粒径≤2mm的腐植酸和羟基羧酸性化合物；
选择腐植酸和羟基羧酸性化合物的粒径小于生物炭的粒径，是为了让生物炭可以负载更多的腐植酸和羟基羧酸性化合物，充分发挥它们的作用；选择孔径5～20mm的生物炭，是为了增大生物炭与土壤的接触面积，可以更好的作用于土壤，若孔径太小，会增加筛分的难度以及成本；为了保证鸡蛋壳可以提供钙离子和蛋白质，但是为了避免茶树吸收过多的钙离子，选择孔径5～20mm的鸡蛋壳。
(3)将步骤(2)中粉碎或研磨后的生物炭、鸡蛋壳、腐植酸和羟基羧酸性化合物搅拌混合均匀，即得到茶园土壤改良剂。
该土壤改良剂的使用方法：该改良剂随基肥一起施用，可以采用撒施或沟施的方式施肥；在施用时应避免与酸性肥料混合使用；该土壤改良剂的用量为150～200kg/亩。
下面将结合具体实施例对本发明提供的茶园土壤改良剂及其应用予以进一步说明。下面描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
实施例1：
本实施例提供了一种茶园土壤改良剂，其包括如下重量份数的各组分：生物炭12份、鸡蛋壳4份、腐植酸1.5份、羟基羧酸性化合物0.2份，其中羟基羧酸性化合物为酒石酸。
该改良剂的制备方法如下：
(1)按如下重量份数备料：生物炭12份、鸡蛋壳4份、腐植酸1.5份、酒石酸0.2份；
(2)将生物炭和鸡蛋壳破碎成粒径为5～20mm的小颗粒，分别将腐植酸和酒石酸研磨粉碎，然后过2mm的筛，备用；
(3)将步骤(2)中粉碎或研磨后的生物炭、鸡蛋壳、腐植酸和酒石酸搅拌混合均匀，即得到土壤改良剂1。
实施例2：
本实施例提供了一种茶园土壤改良剂，其包括如下重量份数的各组分：生物炭15份、鸡蛋壳5份、腐植酸2份、羟基羧酸性化合物1份，其中羟基羧酸性化合物为柠檬酸；本实施例中的茶园土壤改良剂的制备方法同实施例1，制得土壤改良剂2。
实施例3：
本实施例提供了一种茶园土壤改良剂，其包括如下重量份数的各组分：生物炭18份、鸡蛋壳6份、腐植酸2.5份、羟基羧酸性化合物1.3份，其中羟基羧酸性化合物为柠檬酸和酒石酸的混合物，柠檬酸和酒石酸的重量比为1：1；本实施例中的茶园土壤改良剂的制备方法同实施例1，制得土壤改良剂3。
实施例4：
本实施例提供了一种茶园土壤改良剂，其包括如下重量份数的各组分：生物炭20份、鸡蛋壳8份、腐植酸3份、羟基羧酸性化合物2份，其中羟基羧酸性化合物为柠檬酸，柠檬酸和酒石酸的重量比为2：1；本实施例中的茶园土壤改良剂的制备方法同实施例1，制得土壤改良剂4。
实施例5：
本实施例提供了一种茶园土壤改良剂，其包括如下重量份数的各组分：生物炭25份、鸡蛋壳10份、腐植酸3.7份、羟基羧酸性化合物2.3份，其中羟基羧酸性化合物为柠檬酸，柠檬酸和酒石酸的重量比为3：1；本实施例中的茶园土壤改良剂的制备方法同实施例1，制得土壤改良剂5。
茶园土壤改良剂的效果验证：
对1块面积为5亩的茶园种植地进行改良，将该茶园等分为5份，每份1亩，等分后的5亩地依次施用150kg的土壤改良剂1、180kg的土壤改良剂2、180kg的土壤改良剂3、180kg的土壤改良剂4、200kg的土壤改良剂5。土壤改良剂1～5随基肥一起施用，将上述各种土壤改良剂撒施在两行茶树之间。在改良剂施用后的15天后，分别测定土壤ph值、重金属离子含量降低率，测试结果见表1。
表1不同土壤改良剂的效果
由表1可以看出，施加土壤改良剂后，茶园土壤的ph值有明显的提升，且重金属离子的含量有明显的降低，且由表1可以看出，在所有土壤改良剂中土壤改良剂3的效果最优，土壤改良剂2和土壤改良剂4的效果要优于土壤改良剂1和土壤改良剂5的效果。
以上所述本发明的具体实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定。任何根据本发明的技术构思所做出的各种其他相应的改变与变形，均应包含在本发明权利要求的保护范围内。