一种改良盐渍化土壤的植物精油保护剂及方法与流程

本发明涉及一种改良盐渍化土壤的植物精油保护剂及方法，属于土壤改良
技术领域：
。
背景技术：
：我国是一个拥有着近世界1/5人口的农业大国，现有耕地20.24亿亩，年需化肥1.5亿吨，是世界最大的化肥进口国和氮肥生产国。尽管如此，为了追求高产，化肥使用量增加，有机肥使用量减少，大量农药、化肥残留在土壤中，造成土壤板结,影响土壤蓄水保墒,降低了作物的抗盐性能。土壤中的有机物和无机物组成比例失衡，养分平衡失调，理化性质恶化，土壤肥力减退，抵御自然灾害能力变差。不科学的灌溉以及生态平衡的破坏都是导致土壤盐渍化的外在人为因素，是造成土壤盐渍化的主要诱因。减少环境污染，消除土壤板结，降低土壤传播的发病率，已成为摆在农业生产上的一个重要课题。植物精油一般以芳香植物的叶、根、皮、花和果等为原料，属植物体自身的次级代谢产物，具有特殊的活性成分，被誉为“液体黄金”，应用领域广泛，目前逐渐被开发应用于农业领域。技术实现要素：为了克服上述缺陷，本发明的主要目的是提供一种改良盐渍化土壤的植物精油保护剂及方法，利用天然绿色环保的植物精油保护剂是这一方法的创新点。减少化肥使用量以至减少对环境的污染及改良土壤盐渍化问题，使农作物达到高产优质高效。为实现上述发明目的，本发明采用的技术方案为：一种改良盐渍化土壤的植物精油保护剂，按体积百分数计，植物精油保护剂由8-12％柑橘精油和88-92％蒸馏水组成。优选的，按体积百分数计，植物精油保护剂由10％柑橘精油和90％蒸馏水组成。本发明还提供一种改良盐渍化土壤的方法，包括如下步骤：1)对空闲盐渍化土壤进行清理，整地；2)整地后，向盐渍化土壤均匀施用前述的植物精油保护剂。进一步的，所述的植物精油保护剂按照20-30l/亩的施加量直接喷施于盐渍化土壤表面。步骤1)中清理指去除杂物。本发明公开另一种改良盐渍化土壤的方法，无需清理和整地，直接向盐渍化土壤均匀施用前述的植物精油保护剂；所述的植物精油保护剂按照20-30l/亩的施加量直接喷施于盐渍化土壤表面。本发明还提供前述的植物精油保护剂在改良盐渍化土壤过程中的应用，以及提供植物精油保护剂在提高作物的逆境抗性中的用途。相对于现有技术，本发明具有如下有益效果：1)使用植物精油进行改良盐渍化土壤的方法，可以更好了解到植物精油的作用，更好的研究植物精油对土壤的影响；2)改良盐渍化土壤的方法还有水利工程改良、增施有机肥、耕作措施改良和生物改良，而使用植物精油不但可以改良土壤盐渍化而且能收到更好的成效；3)本发明具有坚实的理论依据，植物精油的化学成分主要有萜类化合物、脂类、芳香族化合物以及含氮含硫化合物等。萜类化合物对于植物生长具有重要作用，研究表明其具有促进生长的作用，当某种植物较少时，某种刺激性的物质能够加速繁殖、蔓延。许多萜类物质含有大量的生物活性物质,其抗氧化活性突出。其中的阴离子有机酸聚合物可与ca2+、mg2+络合，提高土壤中硫酸钙、碳酸钙的溶解度，激活土壤中被固化的钙离子、镁离子。被激活的ca2+、mg2+通过离子交换作用大量置换与土壤胶体吸附的钠离子，被置换出的钠离子与负价的官能团结合成溶于水的络合物，随灌溉水进入到耕作层以下或者被作物直接吸收，不再危害作物生长。由于阳离子被官能团封锁，大量对作物有危害的氯离子、硫酸根离子无法与阳离子结合而被迫随灌溉水降到耕作层以下，不再危害作物生长。使用植物精油改良后的土壤，土壤的总盐含量和各元素含量明显下降，同时土壤的理化性状也得到明显改善。芳香族化合物中的酚类、醛类、酮类、酯类是有强烈香气，具有抗感染作用。该方法较简便，易于操作和实际应用。可以广泛用于盐渍化土壤的改良。施用植物精油保护剂对土壤和作物会产生以下影响：1.土壤有机碳含量下降，这表明土壤易被微生物分解而发生矿化反应。2.土壤铵态氮、硝态氮含量降低，有利于盐渍化土壤的恢复。3.土壤酸化元凶——磷素降低，有利于化肥施用过多的磷素超过阈值的土壤改良。4.作物抵御活性氧伤害的保护酶活性增强，脯氨酸含量显著增加，表明作物抵抗逆境胁迫的能力有所提高。5.作物叶绿素总量增加，有利于光合作用的光吸收。6.作物根系活力显著提升，提高了根系吸收能力和对环境变化的反应速度。7.作物的丙二醛含量先增加，在一周后基本恢复原先值，表明逆境胁迫基本解除。附图说明图1一种改良盐渍化土壤的方法的流程图；图2植物精油保护剂对土壤养分和盐分含量的影响；图2a、图2b、图2c、图2d、图2e、图2f分别表示植物精油保护剂对土壤soc(有机碳)、tn(总氮)、nh4-n(铵态氮)、no3-n(硝态氮)、ap(速效磷)、ak(速效钾)的含量的影响；图3植物精油保护剂对对梨苗抗氧化酶活力的影响；图3a、图3b、图3c分别表示植物精油保护剂对梨苗sod活性、pod活性、cat活性的影响；图4植物精油保护剂对对梨苗叶绿素含量的影响；图4a、图4b、图4c分别表示植物精油保护剂对梨苗叶绿素a、叶绿素b、总叶绿素的含量的影响；图5植物精油保护剂对对梨苗损伤情况；图5a、图5b、图5c分别表示植物精油保护剂对梨苗的mda(丙二醛含量)、根系活力、脯氨酸(proline)的影响；具体实施方式为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中，所使用的试验方法如无特殊说明，均为常规方法，所用的材料试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。本实施例所述盐渍化土壤改良的方法，本实例以试验田土壤为实验材料，包括以下步骤：1)土壤理化性质测定(1)根据空闲土壤的面积算得植物精油用量(25l植物精油液可使用在1亩地上)。(2)将植物精油液均匀喷施于土壤表面。植物精油保护剂由10％柑橘精油和90％蒸馏水组成。(3)测量土壤理化性质。2)作物试验(1)根据盐渍化土壤的面积算得植物精油用量(25l植物精油液可使用在1亩地上)。盐渍化土壤上种植有穴盘梨苗。(2)将植物精油液均匀喷施于盐渍化土壤表面。植物精油保护剂由10％柑橘精油和90％蒸馏水组成。(3)测试作物抗氧化活性、叶绿素含量、受损情况。土壤理化性质测试结果如下：根据图2，经植物精油保护剂处理后土壤有机碳含量发生显著降低，总氮含量亦有相同结果。48h后土壤有机碳含量降低近25％，总氮含量降低了近20％。进一步细分来看，经植物精油保护剂处理土壤48h后，土壤中铵态氮和硝态氮含量呈现下降趋势，铵态氮减少近50％，硝态氮降低近30％。此外，植物精油在处理48h后能显著降低土壤速效磷和速效钾含量。以上结果表明植物精油处理能显著降低土壤养分和盐分含量(表1)。表1植物精油保护剂对土壤养分和盐分含量的影响control48h有机质soc(g/kg)18.2713.47总氮tn(mg/kg)26312096铵态氮nh4-n(mg/kg)4.794.57硝态氮no3-n(mg/kg)304.45208.99速效磷ap(mg/kg)183129速效钾ak(mg/kg)558292植物精油保护剂喷施后对作物影响结果如下：处理3d和8d后测定梨幼苗抗氧化系统过氧化物酶(pod)，超氧化物歧化酶(sod)和过氧化氢酶(cat)酶活力变化情况(图3)。结果表明喷施植物精油能够显著提高pod酶活力，3d后，pod活性约为对照组的3.5倍；8d时，pod活性为对照组的5.9倍。sod在喷施3d后无明显变化，处理8d后显著下降。cat在喷施3d后无明显变化，在处理3d后显著升高，变化趋势与sod正好相反。pod和cat活性提高，有助于提升植物抗氧化能力(表2)。表2植物精油保护剂对对梨苗抗氧化酶活力的影响control3d8dsod(u/gfw)530.77567.88156.21pod(u/gfw)97.33344.86574.72cat(u/gfw)105.00112.60141.79根据图4，叶绿素总量在喷施植物精油3d后达到最大，处理后8d的总叶绿素含量略微降低了一些，但仍然显著高于对照组，约为对照组含量的1.3倍(表3)。表3植物精油保护剂对对梨苗叶绿素含量的影响control3d8d叶绿素a(uh/l)1.293.313.16叶绿素b(uh/l)1.711.450.93叶绿素总量(uh/l)3.014.764.09根据图5，mda是反应细胞膜损伤情况的物质，植物精油处理3d后，幼苗内的mda含量显著上升(图5a)，但随时间的推移，mda含量恢复到正常水平。梨苗根系活力明显提高(图5b)，处理3d的根系活力约为对照组的3倍，处理8d后根系活力约为对照组的4倍。说明植物精油能够显著提高梨苗根系活力。脯氨酸常被植物用来维持细胞渗透压，抵御外界胁迫。在喷施植物精油后，梨苗体内脯氨酸含量明显升高，说明植物精油对梨苗有一定胁迫作用。表4植物精油保护剂对对梨苗损伤情况以上所述仅为本发明的优选方案，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的
技术领域：
均包括在本发明的专利保护范围内。当前第1页12