酸化土壤修复中石灰施用量的确定方法技术

技术编号:19178036 阅读:30 留言:0更新日期:2018-10-17 00:29
本发明专利技术属于农业技术领域,具体涉及酸化土壤修复中石灰施用量确定方法,包括土壤pH增量的确定、待改良土壤石灰处理、待改良土壤施用不同石灰后土壤pH增量确定、石灰施用量模型构建、大田石灰施用量确定;本发明专利技术只选取土壤pH作为测试指标,简单易行,也克服了估测法精度不高的缺陷,更重要的是考虑了不同土壤的缓冲特性和施用石灰后土壤pH变化大的特点,能够准确的计算酸化土壤提高一定单位所需的石灰用量,适用于各种类型土壤,具有重要的应用价值。

Determination of lime dosage in acid soil remediation

The invention belongs to the field of agricultural technology, and specifically relates to a method for determining the amount of lime application in the restoration of acidified soil, including the determination of soil pH increment, the treatment of soil lime to be improved, the determination of soil pH increment after applying different limes to the soil to be improved, the construction of lime application model, and the determination of field lime application amount. Soil pH as a test index is simple and easy, but also overcomes the shortcomings of low accuracy of the estimation method. More importantly, considering the buffer characteristics of different soils and the characteristics of large changes in soil pH after lime application, it can accurately calculate the amount of lime needed to increase a certain unit of acidified soil, which is suitable for various types of soils. Important application value.

【技术实现步骤摘要】
酸化土壤修复中石灰施用量的确定方法
本专利技术属于农业
,具体涉及酸化土壤修复中石灰施用量确定方法。
技术介绍
日趋严重的土壤酸化所导致的作物减产及作物种植效益下降,严重制约着农业生产可持续发展。土壤酸化的修复就是提高土壤pH,将酸化土壤pH值调节到作物所要求的pH值范围。施用石灰对于改良酸性土壤效果显著,也是最经济、便捷和古老的改良措施,石灰适宜施用量的确定是决定这一措施是否有效和能否推广应用的关键。石灰的施用量与土壤类型、土壤pH、作物种类和施用目的有关。目前较为准确的方法是在实验室采用Ca(OH)2滴定法或氯化钙交换-中和滴定法,该方法所需要的实验条件一般基层农技部门无法满足;同时,也需对每一田块进行实验室测试,不利于农民和基层农技部门采用。专利《酸化土壤中石灰施用量的计算方法》(专利号:201310092298.9)是测定土壤pH、CEC(土壤阳离子交换量)、QAl(土壤交换性铝)和COM(土壤有机质),依据复杂公式计算石灰施用量,但测定的CEC、QAl和COM等指标需要专门的检测人员在实验室进行,应用较为困难。上述方法,虽具有一定优点,但农民和基层农技部门因为缺少测试条件,只能根据土壤酸度和土壤类型简单估算石灰用量,缺少针对性。相关研究表明施用石灰后,土壤pH快速升高,但在30天以后,由于土壤对酸度的自我调节能力,会导致土壤pH下降,最终趋于稳定.但上述方法没有考虑到土壤对酸度的自我调节能力,会导致实际石灰施用量偏少。为解决目前酸化土壤修复中石灰施用量确定过程中存在的问题,本领域的技术人员也确实需要寻找一种切实可行的方法,从而有针对性地施用石灰。
技术实现思路
本专利技术主要是通过测定土壤pH,提供一种酸化土壤修复中石灰施用量的确定方法。主要包括如下步骤(1)土壤pH增量的确定测定需要修复的酸性土壤pH,记为pH本底值;酸化土壤耕层中施入石灰后需要达到的预定土壤pH,记为pH预定值;土壤pH增量,记为ΔpH,ΔpH=pH预定值-pH本底值;(2)待改良土壤石灰处理按五点取样法选取待改良土壤耕作层土样20kg,并混匀;将混匀的待改良酸性土壤按重量为1kg分别称取10份,在每份土壤中分别添加0.3、0.6、0.9、1.2、1.5、1.8、2.1、2.4、2.7、3.0g石灰,分别记为w1~w10,石灰与土壤充分混匀,然后分别装入塑料杯中,保持土壤湿润;(3)待改良土壤施用不同用量石灰后土壤pH增量确定30d、40d、50d后分别测定每个塑料杯中土壤pH,将3次测定值平均,记为pH1~pH10;将每个塑料杯中土壤pH平均值减去土壤pH本底值,其差值为施用石灰后土壤pH增量,记为ΔpH1~ΔpH10;(4)石灰施用量模型构建将施用石灰后土壤pH增量ΔpH1~ΔpH10,与对应的石灰用量w1~w10进行直线回归,可获得石灰施用量w与施用石灰后土壤pH增量ΔpH的量化关系模型:w=a*ΔpH+b式中,w为待改良土壤石灰施用量,g/kg;ΔpH为待改良土壤所需提高的土壤pH增量,a、b为常数;(5)大田石灰施用量确定按耕层土壤的质量2250000kg/hm2,大致按耕层土壤20cm,容重1.12g/cm3计算,计算出待改良土壤大田石灰实际施用量:大田石灰施用量=w(g/kg)*2250000(kg/hm2)/1000=2250w(kg/hm2)。上述方法中,所述待改良土壤耕层土样的深度为20cm。石灰选用高温煅烧后的石灰石,加少量水后自然风化成粉末状的熟石灰,过100目筛后使用。上述方法中,土壤的pH值采用常规方法测定(水土比为25:1)或市场上购买的土壤pH测试仪直接读出土壤pH数值。上述方法中,塑料杯大小以能装下1公斤土壤即可。土壤要保持湿润,不能干燥或处于淹水状态。上述方法中,测定30d、40d、50d的土壤pH值,是因为施用石灰的土壤pH值变化大。多次试验结果表明,前30d土壤pH值从快速升高至快速降低变化大,在30~50d后的土壤pH值才会逐渐趋于稳定,所以选择30d、40d、50d的土壤pH平均值作为施用石灰修复酸性土壤后的土壤pH真实值。上述方法中,石灰施用量模型构建可直接在Officeexcel表中进行。将ΔpH作为横坐标、w作为纵坐标,将10个处理对应的石灰用量与土壤pH增量建立散点图,然后添加线性趋势线及其公式,该公式就是石灰施用量模型。本专利技术的有益效果本专利技术只选取土壤pH作为测试指标,简单易行。测试仪器成本低,测试方法简便。本专利技术中石灰施用量模型构建可直接在Officeexcel表中进行,简单易学。本专利技术克服了滴定法中仪器和药品难购买、测试方法难掌握的缺陷,也克服了估测法精度不高的缺陷,更重要的是考虑了不同土壤的缓冲特性和施用石灰后土壤pH变化大的特点,能够准确的计算酸化土壤提高一定单位所需的石灰用量,适用于各种类型土壤,具有重要的应用价值。附图说明图1为实施例1保靖植烟土壤石灰用量与pH关系;图2为实施例2花垣植烟土壤石灰用量与pH关系。具体实施案例结合实施例说明本专利技术的具体技术方案。实施例1土壤来自湘西州保靖县,土壤pH本底值为4.92。将待改良的酸性土壤按重量为1公斤分别称取10份,在每份土壤中添加0.3、0.6、0.9、1.2、1.5、1.8、2.1、2.4、2.7、3.0g石灰,石灰与土壤充分混匀,然后分别装入塑料杯中,保持土壤湿润。30d、40d、50d后分别测定每个塑料杯中土壤pH,其平均值分别为5.33、5.65、5.85、5.99、6.35、6.62、6.73、6.81、7.22、7.46。将每个塑料杯中土壤pH平均值减去土壤pH本底值4.92,其差值为施用石灰后土壤pH增量,分别为0.41、0.73、0.93、1.07、1.43、1.70、1.81、1.89、2.30、2.54。将土壤pH增量与石灰用量作散点图,然后添加线性趋势线及其公式,结果见图1。其石灰用量模型为:y=1.0359x-0.257R2=0.9883*,上式中,y为石灰用量(g/kg),x为土壤pH增加量。从保靖县土壤石灰用量估测模型看,保靖土壤pH每增加1个单位,需施熟石灰1.05g/kg。如果将保靖土壤pH由4.92调整至6.0,土壤pH增量ΔpH=1.08。依据石灰用量模型,需施用石灰量:w=1.3059×1.08-0.257=1.15(g/kg)保靖土壤大田石灰施用量=2250×1.15=2587.50(kg/hm2),大约为172kg/亩。这个用量远高于农民习惯用量80kg/亩。在保靖县待改良地块1/2面积耕地按照本专利技术计算结果的172kg/亩用量施入石灰(T),另1/2面积按照农户传统100kg/亩用量施入石灰(CK)。3个月后测定土壤(土层深度为0-20cm)的pH值,T处理的土壤pH值平均为6.01、CK的土壤pH平均为5.23。使用本专利技术计算石灰用量的土壤pH值达到预定值,而按照农户传统方法施用石灰的土壤pH值则未达到预定值。实施例2土壤来自湘西州花垣县,土壤pH本底值为4.76。将待改良的酸性土壤按重量为1公斤分别称取10份,在每份土壤中添加0.3、0.6、0.9、1.2、1.5、1.8、2.1、2.4、2.7、3.0g石灰,石灰与土壤充分混匀,然后分别装入塑料杯中,保本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.酸化土壤修复中石灰施用量的确定方法,其特征在于,主要包括如下步骤:(1)土壤pH增量的确定测定需要修复的酸性土壤pH,记为pH本底值;酸化土壤耕层中施入石灰后需要达到的预定土壤pH,记为pH预定值;土壤pH增量,记为ΔpH,ΔpH=pH预定值‑pH本底值;(2)待改良土壤石灰处理按五点取样法选取待改良土壤耕作层土样20kg,并混匀;将混匀的待改良酸性土壤按重量为1kg分别称取10份,在每份土壤中分别添加0.3、0.6、0.9、1.2、1.5、1.8、2.1、2.4、2.7、3.0g石灰,分别记为w1~w10,石灰与土壤充分混匀,然后分别装入塑料杯中,保持土壤湿润;(3)待改良土壤施用不同用量石灰后土壤pH增量确定30d、40d、50d后分别测定每个塑料杯中土壤pH,将3次测定值平均,记为pH1~pH10;将每个塑料杯中土壤pH平均值减去土壤pH本底值,其差值为施用石灰后土壤pH增量,记为ΔpH1~ΔpH10;(4)石灰施用量模型构建将施用石灰后土壤pH增量ΔpH1~ΔpH10,与对应的石灰用量w1~w10进行直线回归,可获得石灰施用量w与施用石灰后土壤pH增量ΔpH的量化关系模型:w=a*ΔpH+b式中,w为待改良土壤石灰施用量,g/kg;ΔpH为待改良土壤所需提高的土壤pH增量,a、b为常数;(5)大田石灰施用量确定按耕层土壤的质量2250 000kg/hm2,计算出待改良土壤大田石灰实际施用量:大田石灰施用量=w(g/kg)*2 250 000(kg/hm2)/1000=2250w(kg/hm2)。...

【技术特征摘要】
1.酸化土壤修复中石灰施用量的确定方法,其特征在于,主要包括如下步骤:(1)土壤pH增量的确定测定需要修复的酸性土壤pH,记为pH本底值;酸化土壤耕层中施入石灰后需要达到的预定土壤pH,记为pH预定值;土壤pH增量,记为ΔpH,ΔpH=pH预定值-pH本底值;(2)待改良土壤石灰处理按五点取样法选取待改良土壤耕作层土样20kg,并混匀;将混匀的待改良酸性土壤按重量为1kg分别称取10份,在每份土壤中分别添加0.3、0.6、0.9、1.2、1.5、1.8、2.1、2.4、2.7、3.0g石灰,分别记为w1~w10,石灰与土壤充分混匀,然后分别装入塑料杯中,保持土壤湿润;(3)待改良土壤施用不同用量石灰后土壤pH增量确定30d、40d、50d后分别测定每个塑料杯中土壤pH,将3次测定值平均,记为pH1~pH10;将每个塑料杯中土壤pH平均值减去土壤pH本底值,其差值为施用石灰后土壤pH增量,...

【专利技术属性】
技术研发人员:邓小华陈金李玉辉田峰
申请(专利权)人:湖南农业大学
类型:发明
国别省市:湖南,43

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