本发明属于土壤改良技术领域，尤其涉及一种设施蔬菜地次生盐渍化土壤调理剂及其应用。
背景技术：
随着经济与社会的不断发展，2020年我国设施蔬菜播种面积已达400多万公顷。在高投入高产出的情况下，设施农业土壤在3年左右即会出现不同程度的次生盐渍化，导致作物产量和品质降低，土壤退化问题日益突出，主要表现为土壤紧实与硬化、盐渍化、酸化、营养元素失衡、化学污染、有机质下降和微生物区系的退化等。设施农业土壤的次生盐渍化主要是由于氮肥施用过多造成的硝酸盐在表土中的积累。虽然前人已提出多种解决设施农业土壤次生盐渍化的途径，如淹水洗盐、生物除盐、轮作、深耕和客土等。这些措施在缓解土壤次生盐渍化问题的同时，存在应用成本高，应用范围有先决条件限制，以及二次环境污染等问题。
应用土壤改良剂是修复退化土壤的重要措施之一。土壤改良剂能有效地改善土壤理化性状和土壤养分状况，并对土壤微生物产生积极影响，从而提高退化土壤的生产力。按原料来源可将土壤改良剂分为天然改良剂、合成改良剂、天然-合成共聚物改良剂和生物改良剂，这四大类改良剂各有优缺点，有的效果较单一，有的只针对某一类型土壤，有的生产原料不易大量取得，有的原料配方复杂，有的生产方法较繁，有的用量较大。申请号为201810081379.1的发明专利公开了一种复合土壤改良剂及制备使用方法，该复合土壤改良剂由腐熟有机肥、黄腐酸、食用菌菌渣、沼渣和复合微生物菌剂组成，该改良剂主要由有机物质复合而成，虽可提高土壤的肥力，但是缺少天然矿物质以及无机物质的复合，在使用的过程中，保肥、保水能力较差，且该改良剂无法改善土壤的物理性结构，如土壤的膨胀性、分散性和粘着性；同时该改良剂无法调节土壤的酸碱度并吸附土壤中的重金属。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种设施蔬菜地次生盐渍化土壤调理剂及其应用，该土壤调理剂能够降低土壤酸化程度、降低土壤电导率，降低土壤盐渍化危害，提高设施作物产量。
本发明提供的一种设施土壤调理剂，以重量份数计，它由下述组分组成：有机肥料70～85份、矿源腐植酸1份和碳酸钙10～30份。
本发明通过将有机肥料、矿源腐植酸和碳酸钙按上述重量份数进行复配，可降低土壤盐渍化危害、调节土壤酸碱度，并能提高设施作物产量。
上述的设施土壤调理剂，优选地，以重量份数计，它由下述组分组成：有机肥料70～80份、矿源腐植酸1份和碳酸钙20～30份。
上述的设施土壤调理剂，更优选地，以重量份数计，它由下述组分组成：有机肥料80份、矿源腐植酸1份和碳酸钙20份。
上述的设施土壤调理剂，更优选地，以重量份数计，它由下述组分组成：有机肥料70份、矿源腐植酸1份和碳酸钙30份。
本发明中，所述有机肥料是指以畜禽粪便、动植物残体和以动植物产品为原料加工的下脚料为原料，并经发酵腐熟后制成的有机肥料。
所述有机肥料的含水量＜30％。
本发明中，所述矿源腐植酸是指从风化煤、褐煤、泥炭等有机矿物中提取的腐植酸。所述矿源腐植酸可为黄腐酸、棕腐酸和黑腐酸中的任意一种或多种的混合物。所述矿源腐植酸可为腐植酸钠、腐植酸钾和腐植酸铵等中任意一种或多种的混合物。
所述矿源腐植酸中腐植酸的含量可为40％～65％。
本发明中，所述碳酸钙的来源可为贝壳类物质或石灰石等的粉碎物，也可为化学反应产生的碳酸钙。所述碳酸钙中cao的含量可为30％～60％，优选30％～50％，更优选40％。
所述碳酸钙的粒度可为40～100目，优选60～80目，更优选80目。
本发明还提供了上述设施土壤调理剂在下述a1-a5中至少一种中的应用或者制备具有下述a1-a5中至少一种功能的产品中的应用：
a1、减轻设施土壤盐渍化；
a2、提高设施土壤的ph值或降低设施土壤酸化程度；
a3、降低设施土壤的电导率；
a4、提高设施土壤有益微生物数量和/或有益微生物活性；
a5、提高设施作物产量。
上述的应用中，所述设施土壤可为设施蔬菜地土壤；所述设施作物可为设施蔬菜，如设施小白菜等。
上述的应用中，所述设施土壤调理剂的用量可为1.5～4t·ha-1，优选为2.25t·ha-1。
上述的应用中，所述设施土壤调理剂的施用方式为计划耕种时均匀撒施后犁地翻土。
本发明具有如下有益效果：
(1)本发明提供了一种设施土壤调理剂，包括如下重量份的组分：有机肥料70～85份、矿源腐植酸1份和碳酸钙10～30份。本发明提供的设施蔬菜地次生盐渍化土壤调理剂中，有机肥料可以增强土壤的缓冲能力以及为土壤微生物提供碳源；矿源腐植酸不仅对作物有营养作用，而且对根系有刺激作用，可以促进根系生长；碳酸钙可有效改良酸化的土壤，且反应温和，持效期长，不会损伤作物根系和破坏土壤微生物活性，所含钙是作物能直接吸收利用的中量元素，不仅对当季作物有效，对后茬作物也有效。
(2)本发明设施蔬菜地次生盐渍化土壤调理剂能够改善土壤结构、促进团粒结构形成，减轻土壤盐渍化和酸化程度。因其富含有机碳，可以增加土壤有机质或腐殖质含量，从而可提高土壤的养分吸持容量，提高土壤的保肥能力；同时能够疏松土壤、提高土壤透气性、降低土壤容重，有利于土壤有机质平衡的维持；还能够提高土壤有益微生物的活性，优化土壤微生物区系，促进土壤中植物养分的转化和吸收，增强土壤供肥能力，增强农作物抗病能力、提高农作物产量、改善农产品品质。实施例结果表明：施加本发明提供的设施土壤调理剂后增加了土壤微生物活性，产量提高了5％～15％，ph值升高0.4-1，土壤的电导率降低10％以上。
具体实施方式
本发明提供的一种设施土壤调理剂，以重量份数计，它由下述组分组成：有机肥料70～85份、矿源腐植酸1份和碳酸钙10～30份。优选地，以重量份数计，它由下述组分组成：有机肥料70～80份、矿源腐植酸1份和碳酸钙20～30份。在本发明的一个具体实施例中，以重量份数计，它由下述组分组成：有机肥料80份、矿源腐植酸1份和碳酸钙20份。在本发明的另一个具体实施例中，以重量份数计，它由下述组分组成：有机肥料70份、矿源腐植酸1份和碳酸钙30份。
本发明提供的设施土壤调理剂中包括有机肥料。在本发明中，有机肥料可为腐熟羊粪或其他富含植物纤维等有机碳的有机肥，可以增加土壤有机质，从而可提高土壤的保肥能力，延缓肥料养分在土壤中的释放，降低养分的淋失及固定等损失，提高肥料养分利用率；可以促进有益微生物繁殖及活性，提供良好栖息环境，为土壤有益微生物提供保护。本发明对有机肥料的来源没有特殊限定，采用本领域常规市售产品即可。在本发明的具体实施例中，以腐熟羊粪和腐熟秸秆为例进行具体说明。优选地，有机肥料的含水量＜30％，如22％～28％、22％或28％。
本发明提供的设施土壤调理剂中包括矿源腐植酸。在本发明中，矿源腐植酸富含酚基、羟基、羧基等官能团，对增强土壤缓冲能力作用显著。本发明对矿源腐植酸的来源没有特殊限定，可以是腐植酸钠、腐植酸钾和腐植酸铵等中任意一种或多种的混合物，可以是黄腐酸、棕腐酸和黑腐酸中的任意一种或多种的混合物，采用本领域常规市售产品即可。在本发明具体实施例中，以矿源黄腐酸钾为例进行具体说明。优选地，矿源腐植酸中腐植酸的含量为40％～65％，如65％。
本发明提供的设施土壤改良剂中包括碳酸钙。碳酸钙的粒度可为40～100目，优选60～80目，更优选为80目。在本发明中，碳酸钙中cao的含量可为30％～60％，优选为30％～50％，更优选为40％。在本发明的具体实施例中，碳酸钙以山西天脊煤化工集团股份有限公司现代农业分公司生产的格林豪斯1号的形式进行添加。碳酸钙中含40％的cao，还含有一定数量的镁、硅、硫及多种微量元素，呈弱碱性，其ph值为9～11，可有效改良酸化的设施土壤，而且碳酸钙所含钙是作物能直接吸收利用的可溶性钙，不仅对当季作物有效，而且对后茬作物也有效。本发明对碳酸钙的来源没有特殊限定，可以是贝壳类物质或石灰石的粉碎物，也可以是化学反应产生的碳酸钙，采用本领域常规市售产品即可。
本发明通过将腐熟有机肥、矿源腐植酸和碳酸钙按比例配制得到的设施土壤调理剂，能够打破土壤板结、改善土壤结构、促进团粒结构形成，减轻土壤盐渍化程度和酸化。同时有利于土壤有机质平衡的维持和土壤的改良。改良后还能够提高土壤有益微生物的活性和微生物数量，优化土壤微生物区系，促进土壤中植物养分的转化和吸收，增强土壤供肥能力，增强作物抗病能力、提高作物产量和改善农产品品质。
本发明还提供了一种上述设施土壤改良剂在改良设施土壤中的应用。在本发明中，设施土壤改良剂的用量优选为1.5～4t·ha-1，更优选为2.25t·ha-1。
为了进一步说明本发明，下面结合实施例对本发明提供的技术方案进行详细地描述，但不能将它们理解为对本发明保护范围的限定。
下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法。
下述实施例中所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。
下述实施例中的腐熟羊粪购自海口路氏肥业有限公司，产品名称为内蒙古羊粪，有机质含量为≥45％，含水量为＜30％。经检测，含水量为28％。
下述实施例中秸秆有机肥购自江阴市联业生物有限公司，产品名称为馕播王，有机质含量为45％，含水量为22％。
下述实施例中的腐植酸钾购自山西广宇通科技股份有限公司，产品名称为矿源腐植酸钾根乐，腐植酸的含量为≥65％。经检测，腐植酸的含量为65％。
下述实施例中的碳酸钙购自山西天脊煤化工集团股份有限公司现代农业分公司，产品名称为格林豪斯1号，其中，cao的含量为40％，粒度为80目。
实施例1、制备设施蔬菜地次生盐渍化土壤调理剂
一、配方
以重量份数计，本实施例设施蔬菜地次生盐渍化土壤调理剂，由下述组分组成：腐熟羊粪80份、腐植酸钾1份、碳酸钙20份。
二、制备方法
按照上述配方中的各组分混合，即可得到设施蔬菜地次生盐渍化土壤调理剂。
实施例2、制备设施蔬菜地次生盐渍化土壤调理剂
一、配方
以重量份数计，本实施例设施蔬菜地次生盐渍化土壤调理剂，由下述组分组成：秸秆有机肥料70份、腐植酸钾1份、碳酸钙30份。
二、制备方法
按照上述配方中的各组分混合，即可得到设施蔬菜地次生盐渍化土壤调理剂。
实施例3、设施蔬菜地次生盐渍化土壤调理剂的应用
试验于2019年8月在海南省海口市琼山区旧州镇光明蔬菜种植基地进行，按每亩100、150、250公斤施用实施例1土壤调理剂和实施例2土壤调理剂，在塑料大棚种植小白菜。将土壤调理剂均匀撒施后旋耕耙平，两天后播种，1个月一茬，共种植两茬，每茬随机划定样方测产和采集试验区20厘米深的土壤分析。
实验同时，以常规施肥(底肥用12.5公斤/亩的复合肥(22-7-11)撒施后旋耕；追肥用2.5公斤/亩的复合肥(22-7-11)撒施后淋水。)为对照1。以施加150公斤/亩的腐熟羊粪为对照2。
经检测，种植前耕作层土壤ph值4.97、电导率416us/cm，碱解氮为70mg/kg、有效磷为116.91mg/kg、速效钾为81.59mg/kg。
土壤分析中：土壤ph采用ph计检测，土壤电导率采用电导率仪检测；土壤微生物生物量碳的检测方法为氯仿熏蒸-硫酸钾提取，总有机碳分析仪测定；过氧化氢酶的检测方法为高锰酸钾滴定法；纤维素酶酶活性的检测方法为3.5-二硝基水杨酸比色法。
实验结果如表1-表3所示。
表1不同处理对土壤基本性质的影响
注：表1中，同列数据后的不同字母表示差异显著。
表2不同处理对土壤微生物量及酶活性的影响
表3不同施肥处理对小白菜产量的影响
注：表2中，同列数据后的不同字母表示差异显著。
从表1和表2可以看出，实施例中的组成成分的调理剂可使土壤中的ph值升高0.35～1.13；该组分的调理剂对土壤的电导率的影响在两茬作物的表现不同。但是该组分的调理剂不同程度的增加了两茬蔬菜产量3～34％，也即促进了作物的生长；该组分的调理剂，尤其是实施例2组分的调理剂可提高土壤中微生物生物量的和土壤酶活性。