一种土壤改良剂及其在有机农业酸性土壤改良中的应用制造技术

本发明专利技术公开了一种土壤改良剂，所述土壤改良剂为天然黏土类矿物凹凸棒石，并提供了其在有机农业酸性土壤改良中的应用。本发明专利技术的有益效果为：本发明专利技术提供的一种适用于有机农业的高效酸性土壤改良剂，可以实现对有机农业酸性土壤的高效改良，是缓解酸性土壤地区有机农业土壤酸化的有效措施。

A Soil Ameliorant and Its Application in Organic Agricultural Acidic Soil Amelioration

The invention discloses a soil improver, which is attapulgite, a natural clay mineral, and provides its application in organic agricultural acid soil improvement. The beneficial effects of the invention are as follows: the invention provides an efficient acid soil improver suitable for organic agriculture, which can realize the efficient improvement of organic agricultural acid soil, and is an effective measure to alleviate the acidification of organic agricultural soil in acid soil areas.

【技术实现步骤摘要】
一种土壤改良剂及其在有机农业酸性土壤改良中的应用
本专利技术涉及农业土壤调节
，具体涉及一种土壤改良剂及其在有机农业酸性土壤改良中的应用。
技术介绍
我国分布有大面积的酸性土壤，由于化学肥料的不合理施用，土壤酸化呈逐渐加重的趋势。土壤酸化是土壤退化的一个重要方面，严重制约着我国热带和亚热带地区酸性土壤区农业的可持续发展。土壤酸化会加重活性铝对植物的毒害作用、会导致盐基离子的亏缺，从而降低了土壤的阳离子交换量（CEC）和盐基饱和度（BS），造成土壤肥力的退化。高效酸性土壤改良剂的研发是缓解酸性土壤地区土壤酸化需要优先解决的问题。有机农业与常规农业的不同之处在于其依靠生态系统内部的养分循环维持其生产力，不能使用化学农药、化学肥料以及化学合成的土壤改良剂。而符合有机农业生产要求的天然矿物材料可以作为肥料、土壤改良剂、调理剂或调节剂应用于有机农业的生产过程。凹凸棒石是一种天然的含水富镁铝的硅酸盐黏土矿物，在我国储量丰富，总储量占全球总量的50%以上，主要分布在江苏盱眙、安徽明光和甘肃临泽等地。其中甘肃的凹凸棒石品位较低，杂质含量较高，如果作为制造新材料的原料使用，除杂成本较高，并且产生的废弃物会给环境带来污染。而其所含有的杂质如方解石、白云石、石膏等具有改良土壤酸度的作用，是天然无害的酸性土壤改良剂，可以作为有机农业生态系统的高效酸性土壤改良剂。
技术实现思路
本专利技术的目的就是针对上述现有技术中的缺陷，提供了一种土壤改良剂及其在有机农业酸性土壤改良中的应用。为了实现上述目的，本专利技术提供的技术方案为：一种土壤改良剂，所述土壤改良剂为天然黏土类矿物凹凸棒石。进一步的，上述的一种土壤改良剂，所述凹凸棒石的过筛粒径为0.149mm。进一步的，上述的一种土壤改良剂，所述凹凸棒石的加入量按照质量百分比计为2%-10%。进一步的，上述的一种土壤改良剂，所述凹凸棒石的加入量按照质量百分比计为2%，4%，6%，8%或10%。本专利技术的第二个目的是提供了上述土壤改良剂在有机农业酸性土壤改良中的应用。本专利技术的有益效果为：本专利技术提供的一种适用于有机农业的高效酸性土壤改良剂，可以实现对有机农业酸性土壤的高效改良，是缓解酸性土壤地区有机农业土壤酸化的有效措施。附图说明图1显示为实施例1中凹凸棒石的酸碱滴定曲线示意图。图2显示为实施例2培养过程中土壤pH、交换性H+、交换性Al3+和交换性酸的动态变化示意图。图3显示为实施例2培养过程中土壤交换性盐基离子含量的动态变化示意图。图4显示为实施例2培养过程中阳离子交换量和盐基饱和度的动态变化示意图。具体实施方式实施例1：凹凸棒石碱性性质的测定：凹凸棒石的碱性性质主要通过酸碱滴定曲线进行表征和测定。具体操作步骤为：称取自然风干状态下过0.149mm筛的0.5000g的凹凸棒石于100ml塑料瓶中，添加不同体积0.04MHNO3（0～50ml）和相应量的去离子水使溶液体积为50ml。旋紧瓶盖后，在200rpm和25℃下振荡7d。反应结束后，用复合pH电极测定悬液体系的pH值。将测得的pH值与相应消耗0.04MHNO3的体积作曲线，即为酸碱滴定曲线，见图1。由图1可以看出，凹凸棒石的酸碱滴定曲线与强碱性物质被强酸滴定时的曲线相似。凹凸棒石对酸的最强缓冲pH范围为7.83～8.13，此范围内共消耗了22.5ml的HNO3，释放的碱量为0.917mmol。当消耗HNO3体积为25ml时，凹凸棒石中易与酸反应的碱性物质基本被消耗完毕，体系的pH值从6.82急剧降至3.72，此时释放的碱量为1.02mmol。至反应终点时，凹凸棒石共释放了141mmol的碱量。依此计算出凹凸棒石的含碱量为282cmol/kg。实施例2：凹凸棒石对酸性土壤的改良效果：凹凸棒石改良酸性土壤的培养试验操作步骤为：风干后的土壤（2mm筛）和凹凸棒石（0.149mm筛）共600g混合均匀后放入塑料杯中，凹凸棒石的加入水平为0g/kg（0%）作为对照，20g/kg（2%）,40g/kg（4%）,60g/kg（6%）,80g/kg（8%）和100g/kg（10%）。以田间持水量的70%加入去离子水进行室内土壤培养试验。塑料杯用保鲜膜封口，并在保鲜膜中间留一个小孔，以便气体交换并减少水分损失。塑料杯置于25℃的恒温培养箱中培养，每隔3天称重1次并补充水分，以保持土壤含水量恒定。在培养实验开始后的第0、30、90、150、240和360天取土样风干后测定土壤pH、交换性H+、交换性Al3+、交换性酸、交换性盐基离子(K+、Na+、Ca2+、Mg2+)、CEC和BS。培养过程中土壤pH、交换性H+、交换性Al3+和交换性酸的动态变化见图2，交换性盐基离子(K+、Na+、Ca2+、Mg2+)含量动态变化见图3，CEC和BS动态变化见图4。由图2可以看出，经过360天的培养，5个凹凸棒石添加水平均可以极显著提高土壤的pH值，提高的幅度随凹凸棒石添加量的增加而增加，提高幅度的大小顺序为10%(48.9%)＞8%(41.4%)＞6%(32.1%)＞4%(21.6%)＞2%(11.9%)；5个凹凸棒石添加水平均可以显著降低土壤交换性H+含量，降低幅度的大小顺序为8%(90.3%)=6%(90.3%)＞10%(87.1%)＞4%(71.0%)＞2%(58.1%)；5个凹凸棒石添加水平均可以极显著降低土壤的交换性Al3+含量，降低的幅度随凹凸棒石添加量的增加而增加，降低幅度的大小顺序为10%(99.0%)＞8%(98.7%)＞6%(97.0%)＞4%(83.5%)＞2%(50.8%)；5个凹凸棒石添加水平均可以极显著降低土壤的交换性酸含量，降低幅度的大小顺序为10%(97.9%)=8%(97.9%)＞6%(96.4%)＞4%(82.3%)＞2%(51.5%)。由图3可以看出，经过360天的培养，除了2%的处理外，其余4个凹凸棒石添加水平均可以极显著提高土壤交换性K+含量，提高幅度的大小顺序为6%(10.2%)＞10%(9.77%)＞8%(5.69%)＞4%(5.31%)＞2%(2.11%)；除了2%的处理外，其余4个凹凸棒石添加水平均可以极显著提高土壤交换性Na+含量，提高幅度的大小顺序为6%(174%)＞4%(72.0%)＞10%(54.4%)＞8%(43.2%)＞2%(18.0%)；5个凹凸棒石添加水平均可以极显著提高土壤交换性Ca2+含量，提高幅度随凹凸棒石添加量的增加而增加，提高幅度的大小顺序为10%(385%)＞8%(283%)＞6%(249%)＞4%(170%)＞2%(88.0%)；5个凹凸棒石添加水平均可以极显著提高土壤交换性Mg2+含量，提高的幅度随凹凸棒石添加量的增加而增加，提高幅度的大小顺序为10%(1142%)＞8%(964%)＞6%(791%)＞4%(546%)＞2%(376%)。由图4可以看出，360天的培养时间内，除了2%的处理外，其余4个凹凸棒石添加水平均可以显著提高土壤的CEC值，提高幅度随凹凸棒石添加量的增加而增加，提高幅度的大小顺序为10%(26.7%)＞8%(22.0%)＞6%(13.9%)＞4%(8.61%)＞2%(2.92%)；5个凹凸棒石添加水平均可以极显著提高土壤的BS值，提高的幅度随凹凸棒石添加量的增本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种土壤改良剂，其特征在于，所述土壤改良剂为天然黏土类矿物凹凸棒石。

【技术特征摘要】
1.一种土壤改良剂，其特征在于，所述土壤改良剂为天然黏土类矿物凹凸棒石。2.根据权利要求1所述的一种土壤改良剂，其特征在于，所述凹凸棒石的过筛粒径为0.149mm。3.根据权利要求2所述的一种土壤改良剂，其特征在于，所述凹凸棒石的加...

【专利技术属性】
技术研发人员：李建国，袁金华，俄胜哲，
申请(专利权)人：临泽县鼎丰源凹土高新技术开发有限公司，甘肃省农业科学院土壤肥料与节水农业研究所，
类型：发明
国别省市：甘肃,62