一種桃園土壤調理劑及其應用的制作方法

本發明屬于農業土壤改良技術領域，具體涉及一種桃園土壤調理劑及其應用。

背景技術：

桃是廣受歡迎的果品，2014年中國農業年鑒統計，2013年我國桃種植面積76.59萬公頃，總產量1192.41萬噸，總產量約占世界主要產桃國總產量的61.59％，種植面積和總產量仍在穩步上升。

調查結果顯示，桃樹一般經濟壽命只有12-15年。桃園刨除老樹重茬栽種新桃樹時，新植桃樹根系分生能力差、幼樹生長停滯或衰弱，植株矮小，葉片失綠、枝干流膠，結果延遲、抗性及連作成活率急劇降低，甚至整株死亡的現象，這就是連作障礙。

受土地資源限制、地區品牌效益以及產業鏈優勢的影響，新桃園開辟或土地輪作等方式在實際生產中難以實施，必須在老桃樹砍掉的土壤上連作新苗，其連作障礙問題突顯，嚴重威脅了桃產業的可持續發展，成為一些地區制約桃生產發展的瓶頸問題。

導致桃樹連作障礙的原因非常復雜，桃樹根系分泌的自毒物質比如苯甲酸，氫氰酸，黃烷醇等通過在土壤中積累，或經過土壤微生物分解，直接或間接對新茬桃樹根系產生毒害作用，從而嚴重影響其生長發育。土壤中一些細菌，比如Bacillus，會分解桃樹殘根中的生氰苷，進而產生有毒物質苯甲酸和氫氰酸，從而對新茬桃樹根系產生巨大的毒害作用。因此，改善土壤的微生態環境愈顯迫切。

技術實現要素：

本發明的目的在于提供一種桃園土壤調理劑及其應用，該桃園土壤調理劑的吸附親和能力強，可大大改善土壤團粒結構、空隙度，透氣性，同時，為有益的土壤微生物提供生存空間，有效解決土壤酸化、營養缺失與失衡以及微生物種群失衡等連作問題，大大提高桃苗移栽成活率。

為了達到上述目的，本發明提供的技術方案如下：

一種桃園土壤調理劑，含有生物質炭，所述生物質炭中的化學成分質量百分含量為：含氮量0.76-1.35％，含磷量0.68-1.25％，鉀含量1.47-2.08％，硫含量0.34-0.57％，鈣含量0.37-0.66％，鎂含量1.04-1.32％，有機碳含量40.8-55.4％，無機炭13.6-42.1％，pH值在8.3-9.8。

進一步，所述生物質炭的比表面積為1300-2300m²·g^-1，具有蜂窩狀孔隙，孔徑為2-64nm

進一步，所述生物質炭的碘吸附值為442-697mg/g。

優選地，所述的生物質炭為水稻秸稈型生物質炭。

本發明所述的桃園土壤調理劑的制備方法，包括如下步驟：

以秸稈或枝干為原料，利用無動力炭化爐在制炭溫度為500-700℃下，炭化48-96h。

進一步，將所述的秸稈為水稻秸稈或小麥秸稈，所述枝干為果樹枝干。

本發明所述的桃園土壤調理劑在桃樹連作土壤改良中的應用。

進一步，所述的桃樹連作土壤為桃樹連作2茬或2茬以上的土壤。

又，所述桃園土壤調理劑在一年生或一年生以上毛桃或砧木移栽前使用。

進一步，使用時，所述桃園土壤調理劑中的生物質炭的施用量為連作土壤質量的1～3％，移苗前施用。

連作障礙的產生主要是由于根際土壤的理化性質惡化，造成土壤病原菌增多。本發明所述的桃園土壤調理劑含有生物質炭，該生物質炭具有不同孔徑的孔隙結構和巨大的比表面積，可大幅度提高土壤對養分的吸附能力，增加土壤有機碳和養分有效性，改善土壤微環境，能為土壤微生物提供巨大的生存空間和能源，增強微生物活性和多樣性，改善土壤微環境，從而提高桃幼苗在連作土壤中的移栽存活率，提高植物營養吸收，從而使桃苗克服連作障礙。

本發明所述的生物質炭具有微孔及中大孔，其孔隙結構復雜，可以增加土壤孔隙度，增強了保水能力，因此能大幅度增加土壤的含水率；比表面積巨大，pH值在8.3-9.8，呈堿性，施入連作桃園土壤中，能改善土壤的微生態環境，改變土壤的酸堿度，而土壤調理劑里含有大量的灰分，增加了土壤速效鉀的含量。

本發明的土壤調理劑可以由所述生物質炭單獨組成，也可以添加其它常用的土壤調理成分，如復合肥料、微生物菌肥、膨松劑等。

與現有技術相比，本發明具有如下有益效果：

1)本發明的桃園土壤調理劑具有巨大的比表面積和多孔性，具有高度的孔隙結構，可大大改善土壤團粒結構、空隙度，透氣性，同時為有益的土壤微生物提供生存空間，解決現有技術中所存在的老桃園連作障礙土壤問題而影響桃產量和質量的問題。

2)本發明的桃園土壤調理劑能有效解決土壤酸化、營養缺失與失衡以及微生物種群失衡等，大大提高桃苗移栽成活率，促進植物生長。

3)本發明的桃園土壤調理劑為植物源，不會對環境造成二次污染，綠色環保。

附圖說明

圖1為本發明實施例中生物質炭的微觀結構電鏡掃描圖。

圖2為本發明實施例1中桃苗土壤中的微生物數量圖。

圖3為本發明實施例2中桃苗土壤中的微生物數量圖。

具體實施方式

以下結合具體實施例對本發明作進一步說明。

本發明實施例所用桃園土壤調理劑僅含有生物質炭，pH為8.3-9.8之間，呈堿性，其制備方法為：以水稻秸稈為原料，利用日本無動力炭化爐在制炭溫度為500-700℃下，秸稈炭化48h-96h，獲得稻稈制生物質炭。

獲得的稻稈型生物質炭微觀結構形貌特征采用日立臺式TM1000表面掃描電鏡掃描，其微觀結構參見圖1，其生物炭比表面積采用比表面積分析儀測定。

由圖1可見，本發明的生物質炭具有大量孔徑在2nm-64nm之間的微孔及中大孔的孔隙結構，測得其比表面積可達到1300-2100m²·g^-1。

實施例1將制得的桃園土壤調理劑應用于八年生老桃園連作土壤

試驗在上海市農業科學院莊行綜合試驗站八年生老桃園內進行。

供試植物：當年生砧木用毛桃。

供試土壤：上海市農業科學院莊行綜合試驗站八年生老桃園死樹根系周圍土壤。

在桃園內隨機選取5棵死樹，在距樹干50-60cm范圍內取表層5-30cm的土壤，過篩混勻后置于陰涼通風自然風干備用。

試驗方法：設4種處理，分別為1％、2％和5％土壤調理劑施用量(分別占上述所取土壤質量的1％、2％和5％)和空白對照，每種處理設5次重復，共20盆，每個處理將112.5kg(每盆22.5kg土，共5盆)的土量加入不同比例的土壤調理劑混勻后裝入圓形塑料盆，每盆內移栽長勢均一、生長良好的毛桃苗1棵，移栽后將塑料盆置于老桃園田間土壤約30cm深坑槽內，以保持盆內土壤水分，并進行常規管理措施，試驗進行4個月。

1.桃苗的生長性狀比較

試驗結束后，比較不同土壤調理劑含量的土壤調理劑處理后桃苗的生長情況(存活率、株高、莖粗、枝干數和葉綠素SPAD值)，結果參見表1。

表1

從表1可知，與空白對照相比，施用量為1％和2％的土壤調理劑處理桃苗存活率達到100％，枝干數比對照增加2個和4個，葉綠素SPAD值增加3.5和1.1，而5％土壤調理劑的存活率有所下降，葉綠素SPAD值也略微下降。可見，本發明的土壤調理劑增加了幼苗的存活率，增加了植物光合能力。

2.土壤調理劑的不同施用量處理對老桃園新栽桃苗葉綠素熒光參數的影響

試驗結束后，利用3種不同施用量的土壤調理劑處理的桃苗葉片葉綠素熒光參數指標如表2所示。

表2

表2顯示，試驗結束時，1％土壤調理劑處理的桃苗葉片光合速率最高，達到19.4μmol·m^-2s^-1，氣孔導度和蒸騰速率分別為0.3mmol·m^-2s^-1和4.4g·m^-2h^-1，明顯高于0.1mmol·m^-2s^-1和2.2g·m^-2h^-1的空白對照。而5％土壤調理劑的光合速率有所下降，蒸騰速率增加。

進一步說明本發明的土壤調理劑通過提高植物光合速率、氣孔導率和蒸騰作用來大幅度提高植物的光合作用，對桃苗生長有著重要的促進作用。

3.土壤調理劑的不同施用量處理對老桃園新栽桃苗土壤基本理化性狀的影響

表3

表3結果表明，與空白對照相比，1％和2％土壤調理劑的加入量顯著性增加了土壤含水率，分別為57％和36％。土壤調理劑加入提高了土壤堿解氮含量，其中1％處理增加27％，2％處理增加19％；1％土壤調理劑的速效磷與對照沒有差別，而5％土壤調理劑處理速效磷含量降低23％；加入土壤調理劑會增加土壤中速效鉀含量，1％、2％和5％土壤調理劑的速效鉀含量顯著增加了15％、35％和48％。三種不同含量土壤調理劑的加入都增加了連作土壤的pH值，使之由酸性土壤轉化為桃樹所適宜的略堿性。

4.土壤調理劑的不同施用量處理對老桃園新栽桃苗土壤微生物的影響，結果如圖2所示。

圖2表明，與空白對照相比，1％土壤調理劑處理土壤中細菌、真菌和放線菌含量分別提高1個、2個和2個數量級，2％土壤調理劑處理真菌和放線菌含量分別提高2個和1個數量級。而5％土壤調理劑處理則真菌和放線菌略有所增加，細菌減少。可見，施用量為1％和2％的土壤調理劑明顯增加了土壤微生物的種群數和多樣性。

實施例2將桃園土壤調理劑應用于十五年生老桃園二茬連作土壤

試驗在上海市農業科學院奉浦院區進行。

供試植物：二年生水蜜桃嫁接苗。

供試土壤：上海南匯十五年生老桃園二茬連作土。

試驗實施辦法同實施例1。

1.桃苗的生長性狀比較

試驗結束后，不同土壤調理劑施用量處理桃苗的生長情況參見表4。

表4

從表4可知，試驗結束時，CK、1％土壤調理劑、2％土壤調理劑和5％土壤調理劑四個處理桃苗存活率分別是80，100，100和60％。三種土壤調理劑的莖粗均粗于對照，其中1％土壤調理劑增加0.9cm，1％和2％土壤調理劑處理桃苗的枝干數比對照增加3個和2個，葉綠素SPAD值增加7.0和1.8。而5％土壤調理劑的存活率有所下降，葉綠素SPAD值也略微下降。說明本發明的土壤調理劑用于十五年生老桃園二茬連作土壤時，促進了植物生長，提高幼苗的存活率。

2.土壤調理劑的不同施用量處理對老桃園新栽桃苗葉綠素熒光參數的影響

試驗結束后，利用3種不同比例的土壤調理劑處理桃苗葉片葉綠素熒光參數指標如表5所示。

表5

表2顯示，試驗結束時，1％土壤調理劑處理桃苗葉片光合速率最高，達到18.9μmol·m^-2s^-1，氣孔導度和蒸騰速率分別為0.3mmol·m^-2s^-1和4.7g·m^-2h^-1，明顯高于0.1mmol·m^-2s^-1和2.9g·m^-2h^-1的空白對照，而5％土壤調理劑的光合速率及蒸騰速率有所增加。

說明本發明的土壤調理劑用于十五年生老桃園二茬連作土壤時，通過提高植物光合速率、氣孔導率和蒸騰作用來大幅度提高植物的光合作用，對桃苗生長有著重要的促進作用。

3.土壤調理劑不同施用量處理對老桃園新栽桃苗土壤基本理化性狀的影響

比較試驗結束時土壤的基本理化性狀，結果參見表6。

表6

表5結果表明，與空白對照相比，1％和2％土壤調理劑的加入量顯著性增加了土壤含水率，土壤調理劑加入提高了土壤堿解氮和速效鉀含量。提高了土壤pH值。

4.土壤調理劑不同施用量處理對老桃園新栽桃苗土壤微生物的影響土壤微生物的情況參見圖3。

如圖3結果表明，與空白對照相比，1％土壤調理劑處理土壤中細菌含量提高2個數量級，顯著增加了土壤微生物數量。