專利名稱：基于豆科植物物料和硝化抑制劑的酸性土壤綠色改良劑的制作方法
技術領域：
本發明屬于土壤學中的土壤改良技術領域，涉及綠色的酸性土壤有機改良技術。
二背景技術：
酸性土壤較低的pH和較高的活性鋁是影響該類土壤上作物生長和產量的限 制因素，傳統的改良酸性土壤的方法是加入石灰等堿性物質，中和土壤酸度，提 高土壤pH。但這需要消耗寶貴的礦產資源并增加農業成本。近年來的研究發現 植物秸稈等農業廢棄物和綠肥對土壤酸度有改良效果，特別是豆科類植物物料， 由于含有較多的堿性物質和有機氮，在短期實驗中觀察到其對土壤酸度有明顯的 文良作用(Pocknee and Sumner, 1997. Soil Science Society America Journal, 61:86-92; Tang et al., 1999. Australian Journal of Soil Research, 37: 561-573; Xu and Coventry, 2003. Plant and Soil, 250:113-119.)。這主要由于堿性物質可以直接中和土i裏酸度， 有機氮在土壤中礦化形成銨態氮的過程消耗質子，也提高了土壤pH。但從長期 實驗結果看，在改良實驗后期，由于有機氮礦化產生的銨態氮的硝化反應釋放質 子，使土壤pH又有所降低(Pocknee and Sumner, 1997. Soil Science Society America Journal, 61:86-92; Xu and Coventry, 2003. Plant and Soil, 250:113-119.)。因此，豆科 植物物料施入土壤后有機氮礦化產生的銨態氮的硝化過程是限制豆科植物物料發 揮其對土壤酸度最大改良效果的主要原因。
三
發明內容
技術問題本發明針對豆科植物物料加入酸性土壤后有機氮礦化產生的銨態 氮的硝化過程會降低有機物料對土壤酸度的改良效果的問題，目的是通過向植物 物料中添加硝化抑制劑以抑制有機氮礦化產生的銨態氮的硝化作用，充分發揮豆 科植物物料對土壤酸度的改良作用，研制酸性土壤的高效、綠色改良劑。本發明 主要用于提高酸性土壤的pH，并提高酸性土壤的綜合生產力。技術方案 一種酸性土壤有機改良劑，由豆科類植物物料與硝化抑制劑混合 而成。所述豆科類植物物料主要成分為豆科類植物的秸稈或豆科類綠肥作物，經 過80。C烘干、粉碎制成。所添加的硝化抑制劑為雙氰胺、2-氯-6-(三氯曱基)吡咬 或包被碳化鈣。混合比例為每千克豆科類植物物料加2.5克硝化抑制劑。
有益效果當不加硝化抑制劑時，豆科植物物料對土壤酸度的改良效果具有 很大的不確定性。特別是施用1個半月后，其改良效果逐漸減小。由于添加在改 良劑中的硝化抑制劑雙氰銨抑制了豆科植物物料礦化產生的銨態氮的硝化反應， 使改良劑對酸性土壤的改良潛力得以充分發揮，改良劑對酸性土壤的改良效果更 好、發揮作用的時間更長。雙氰胺在土壤中的最終分解產物為NH4+和C02,因此 改良劑使用后不會殘留任何有害化學物質于土壤中。由于我國植物秸稈等農業廢 棄物資源豐富，本發明所報道的產品是一種廉價和高效的綠色改良劑。
四
圖1培養實驗過程中添加豌豆秸稈和豌豆秸稈加雙氰胺對土壤pH影響的比
較；
圖2培養實驗過程中添加紫云英和紫云英加雙氰胺對土壤pH影響的比較； 圖3培養實驗條件下添加雙氰胺對土壤銨態氮含量的影響； 圖4培養實驗條件下添加雙氰銨對土壤辨態氮含量的影響；
五具體實施方式
實施例1:
下面以豌豆秸稈和紫云英為例對本發明作進一步說明。
1. 改良劑的制備將豌豆秸稈和紫云英綠肥在80。C下烘干，然后用粉碎機 將2種植物物料分別粉碎，再按每kg植物物料中含有2.5 g硝化抑制劑的比例準 備硝化抑制劑雙氰胺(H2N-C(NH)-NH-CN),將植物物料與雙氰胺充分混合均勻， 即制得綠色高效酸性土i襄改良劑。
2. 培養實驗條件下的改良效果稱取350 g酸性紅壤(風干土)，以每kg土壤 含有20 g改良劑的比例加入改良劑，充分混合均勻后放入塑料燒杯中，添加去離 子水將土壤含水量調節至土壤田間持水量的70%wt,用保鮮膜封口塑料杯，并在 其中間留一個小孔，以便氣體交換并減少水分損失。然后將塑料杯置于25。C的恒 溫培養箱中恒溫培養，每隔3天稱重并補充水分，以保持土壤含水量恒定。在培 養實驗開始后的第1、 3、 5、 10、 20、 30、 40、 50、 60天取出兩份新鮮土樣，其 中一份測定pH值；另一份放入室內自然風干，磨細后測定土壤銨態氮和硝態氮。圖1和圖2中的結果說明，加2種豆科植物物料處理，土壤pH高于對照處 理，證明有機物料對土壤酸度確有改良作用，但如果不加雙氰胺，從培養實驗的 第20天開始，土壤pH迅速隨時間的延長而降低，這是由于土壤中銨態氮的硝化 作用所致(圖3和圖4)。加入雙氰胺處理，從20天開始至60天培養實驗結束，土 壤pH處于基本穩定狀態，說明雙氰胺對硝化反應的抑制作用阻止了土壤酸化的 發生。圖3結果說明，培養實驗后期，加雙氰胺處理，土壤銨態氮低于單加紫云 英處理；圖4結果進一步說明，加雙氰胺處理在整個培養實驗過程中，土壤硝態 氮含量很低，而培養實驗后期，單加紫云英處理，土壤硝態氮持續增加。培養實 驗結束時，紫云英加雙氰胺處理，土i裏pH比對照高1.48,而單加紫云英處理， 土壤pH僅比對照高0.32;豌豆秸稈加雙氰胺處理，土壤pH比對照高1.24,單 加豌豆秸稈處理，土壤pH僅比對照高0.23。說明我們的綠色改良劑對土壤酸度 有很高的改良效果。
3.盆栽條件下的改良效果
按每千克干土加入20克改良劑的比例向酸性紅:t裏中添加紫云英，另一處理 中加紫云英與雙氰銨的混合物，設一不加改良劑的處理作對照。分別將2kg的三 種處理的土壤裝入塑料花盆中，將土壤含水量調至田間持水量的70%wt，放置一 周后播種蠶豆，每盆4粒，待出苗后每盆定植為2抹。定期澆水，保障蠶豆正常 生長。實驗進行5個月后，加紫云英處理土i裏pH比對照高0.46,加紫云英與雙 氰胺混合物處理，土壤pH比對照高0.77。說明添加硝化抑制劑能使有機改良劑 對土壤酸度的改良效果維持很長時間。從蠶豆的長勢情況看，對照處理中土壤的 酸度很高，蠶豆生長緩慢，添加紫云英后生長情況得到一定程度的改善，但添加 紫云英與硝化抑制劑處理(高效改良劑)中蠶豆的長勢好于單加紫云英的處理。
權利要求
1.一種酸性土壤有機改良劑，其特征在于由豆科類植物物料與硝化抑制劑混合而成。
2. 根據權利要求1所述的酸性土壤有機改良劑，其特征在于所述豆科類植 物物料主要成分為豆科類植物的秸稈或豆科類綠肥作物，經過8(TC烘 干、粉碎制成。
3. 根據權利要求1所述的酸性土壤有機改良劑，其特征在于所添加的硝化 抑制劑為雙氰胺、2-氯-6-(三氯曱基)吡啶或包被碳化鈣。
4. 根據權利要求1所述的酸性土壤有機改良劑，其特征在于混合比例為每 千克豆科類植物物料加2.5克硝化抑制劑。
全文摘要
一種酸性土壤有機改良劑，其特征在于由豆科類植物物料與硝化抑制劑混合而成。所述豆科類植物物料主要成分為豆科類植物的秸稈或豆科類綠肥作物，經過80℃烘干、粉碎制成。所添加的硝化抑制劑為雙氰胺、2-氯-6-(三氯甲基)吡啶或包被碳化鈣。混合比例為每千克豆科類植物物料加2.5克硝化抑制劑。由于添加在改良劑中的硝化抑制劑雙氰銨抑制了豆科植物物料礦化產生的銨態氮的硝化反應，使改良劑對酸性土壤的改良潛力得以充分發揮，改良劑對酸性土壤的改良效果更好、發揮作用的時間更長。
文檔編號C09K17/48GK101565622SQ200910026869
公開日2009年10月28日 申請日期2009年5月27日 優先權日2009年5月27日
發明者徐仁扣, 李九玉, 佳 毛 申請人:中國科學院南京土壤研究所