一种基于优质天然腐殖质材料快速提升农田土壤地力的配方及使用方法组成比例

一种基于优质天然腐殖质材料快速提升农田土壤地力的配方及使用方法，以天然木本泥炭为基本原料进行断链工艺生产腐殖质材料替代土壤难分解有机质，以生物质材料发酵生产的活性有机质材料替代土壤易分解有机质，并通过添加诱导微生物激发调节剂，快速使得土壤土著微生物向沃土方向转化，促进土壤C、N、P、K等养分元素转化，激活系统快速循环。形成一种能快速提升农田土壤地力的组合配方，通过土壤有机质“相似增效”原理和“土壤有机质

【技术实现步骤摘要】
一种基于优质天然腐殖质材料快速提升农田土壤地力的配方及使用方法


[0001]本专利技术属于土壤改良
，具体涉及一种基于优质天然腐殖质材料快速提升农田土壤地力的配方及使用方法。

技术介绍

[0002]天然木本泥炭资源与土壤有机质组成、性质类似，成分分析表明，稳定性有机质含量超过90％，腐殖酸含量超过40％。如说明书附图2所示，电镜扫描分析指出，微结构与土壤有机质相近，与生物碳、褐煤微结构有本质区别。天然木本泥炭资源与土壤腐殖质同根同源，是森林沼泽中死亡树木残体积累转化形成的有机矿产，重金属含量低于土壤背景值，是一种没有病菌、虫卵和草籽，天然、绿色、安全、健康的有机材料，并获得了如说明书附图3所示南京国环有机认证中心的有机农业产品投入品评估证明。
[0003]泥炭作为绿色、健康、洁净、安全的有机矿产，在现代农业、食品安全和土壤环境修复中的作用，已被国内外大量科学研究和生产实践所证实。目前世界上许多国家利用泥炭资源提升土壤质量。如俄罗斯在近10年来，用于农业(包括园艺)的泥炭数量已大大超过用于能源的泥炭数量，占年总产量的60％。波兰、匈牙利、捷克、斯洛伐克、加拿大、美国和瑞典等国家生产的泥炭也大部分用于农业和园艺方面，主要用于草坪、育苗、花卉和各种经济作物，特别是用于塑料大棚和玻璃暖房。但是在现有技术研发和应用却非常缺乏，因此，在全球范围内配置资源，加快利用木本泥炭资源，提升现有耕地质量，促进农业现代化发展极为重要。

技术实现思路

[0004]解决的技术问题：针对上述现有技术中存在的问题，本专利技术提供一种基于优质天然腐殖质材料快速提升农田土壤地力的配方及其使用方法，具有既能快速提升土壤地力，方法简单、高效，又具有生态环境安全性优点。
[0005]技术方案：
[0006]一种基于优质天然腐殖质材料快速提升农田土壤地力的配方，其原料按质量份配比如下：木本泥炭腐殖质2份、生物质材料发酵形成的活性有机质材料0.3
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0.9份、微生物激发调节剂0.1份。
[0007]优选的，所述木本泥炭腐殖质的添加量为待改良土壤中难分解有机质的量，生物质材料发酵形成的活性有机质材料的添加量为待改良土壤中易分解有机质的量，微生物激发调节剂的添加量为100kg/亩；
[0008]优选的，所述难分解有机质为腐殖质。
[0009]优选的，所述腐殖质为胡敏素、富里酸和胡敏酸；
[0010]优选的，所述生物质材料为秸秆或草本植物残体中的至少一种。
[0011]所述活性有机质材料为富含活性土壤有机质成分的生物质有机材料，其中活性土
壤有机质成分为多糖、有机酸、氨基糖。
[0012]所述木本泥炭腐殖质的制备方法如下：采用高速剪切机进行物理活化或采用高效反应器进行化学活化的方式，将木本泥炭部分活化或全部活化，通过分离提纯的手段去掉溶解性有机质，得到木本泥炭腐殖质。
[0013]所述物理活化为通过高速剪切机物理破碎，将木本泥炭原料破碎到粒径不超过1mm，得到木本泥炭粉末。
[0014]所述微生物激发调节剂为诱导激发土壤土著微生物快速繁殖增长的制剂，其由氨基酸、黄腐酸、岩棉、海藻寡糖，配以有机质碳为基质载体配合而成
[0015]本申请还公开了基于优质天然腐殖质材料快速提升农田土壤地力的配方的使用方法，包括以下步骤：
[0016]步骤1.采集改良目标类型土壤的肥沃耕层土壤，测定其有机质组成，明确其难分解有机质和易分解有机质含量；
[0017]步骤2.以木本泥炭腐殖质材料代替土壤难分解有机质，以生物质材料发酵形成的活性有机质材料代替土壤易分解有机质，根据目标类型土壤的肥沃耕层土壤的有机质组成形成木本泥炭基组合材料；
[0018]步骤3.将木本泥炭基组合材料混入待改良农田土壤表层，施用量为同类型肥沃耕层土壤有机质与待改良土壤有机质总量之间的差值；
[0019]步骤4.施加微生物激发调节剂，施用量为100kg/亩；
[0020]步骤5.旋耕0.1
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15cm土壤，使得组合材料在外界旋耕作用力下以均匀分布在土壤中，然后常规施肥，耕作，并在后续农田管理中坚持秸秆全量还田。
[0021]本专利技术技术的原理为：
[0022]理论基础：
[0023](1)耕地地力定向培育提升：
[0024]新认识基础地力由速效性和稳定性两部分组成，前者主要由化肥催生，占比越大对化肥依赖越高；后者由土壤有机质
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团聚体
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生物协同增进，是地力提升核心。驱动土壤有机质积累的沃土微生物优势种群类，驯化2
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3年可形成。
[0025](2)肥沃耕作层的特点和构建过程：
[0026]对比研究解析了肥沃耕层和瘠薄耕层的结构、物理化学生物性质、有机质组分，发现在消减障碍因子的基础上，贫瘠耕层添加秸秆和激发剂，1年能恢复微生物多样性和丰度，增加土壤有机质和微生物活性能快速促进土壤团聚体形成，土壤有机质组分由80
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95％的难分解的腐殖质类和5
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20％的易分解类组成。耕层肥力关键要素的恢复，土壤有机质的难分解部分腐殖质类累积耗时最长。封丘长期试验研究表明，一直施用有机肥20年，土壤有机质含量仅能增加1％。
[0027](3)土壤有机质
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微生物
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团聚体协同提升机制：
[0028]①
土壤有机质驱动
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其他各项地力指标协同增进：中国科学院封丘农田生态试验站长达28年的长期定位试验数据表明：土壤地力的提升以增加土壤有机质为核心，驱动其他各项指标协同增进(土壤微生物活性增强，团聚化度高，水养库容大，供水供肥能力强)，但缓慢的土壤有机质积累过程制约着优质耕作层快速形成。化肥能促进低产土壤有机质增加，但效果有限；有机质大幅增加的必要条件是充足的外源有机物料供应，然而有机质积累
过程冗长，增加1％大约需要20年。土壤有机质增加的突破点在于：一个必要条件(充足碳源供应以提高碳平衡点)、两个关键过程(微生物群落沃土化、土壤团聚化)。
[0029]②
沃土微生物群落结构构建：在瘠薄低产土壤耕层添加有机物料以增加土壤有机质后，土壤微生物多样性和物种丰富度能够快速修复(小于1年)，经过短期驯化后(小于2年)，微生物群落结构向富养型菌群占优的沃土化方向调整，高效转化碳及氮磷钾等营养元素的微生物丰度激增而富集(如芽孢杆菌、被孢霉菌、特定溶磷菌种群)，提高微生物对土壤碳及养分转化率，增加有机质形成的底物。若无有机底物添加，受氮素限制，微生物(主要是寡养型菌群)将分解土壤有机质以释放氮来满足生长需求(掘氮理论)，加速土壤有机质矿化损失；添加有机物料和氮源后，碳氮比满足微生物生长合适范围内，微生物(主要是富养型菌群)优先利用易分解有机组分(如纤维素)，激发外源有机底物快速分解(化学计量学理论)，微生物群落沃土化进而加速土壤有机质的形成与积累。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于优质天然腐殖质材料快速提升农田土壤地力的配方，其特征在于，其原料按质量份配比如下：木本泥炭腐殖质2份、生物质材料发酵形成的活性有机质材料0.3
‑
0.9份、微生物激发调节剂0.1份。2.根据权利要求1所述的一种基于优质天然腐殖质材料快速提升农田土壤地力的配方，其特征在于，所述木本泥炭腐殖质的添加量为待改良土壤中难分解有机质的量，生物质材料发酵形成的活性有机质材料的添加量为待改良土壤中易分解有机质的量，微生物激发调节剂的添加量为100kg/亩。3.根据权利要求2所述的一种基于优质天然腐殖质材料快速提升农田土壤地力的配方，其特征在于，所述难分解有机质为腐殖质。4.根据权利要求3所述的一种基于优质天然腐殖质材料快速提升农田土壤地力的配方，其特征在于，所述腐殖质为胡敏素、富里酸和胡敏酸。5.根据权利要求1所述的一种基于优质天然腐殖质材料快速提升农田土壤地力的配方，其特征在于，所述生物质材料为秸秆或草本植物残体中的至少一种。6.根据权利要求1所述的一种基于优质天然腐殖质材料快速提升农田土壤地力的配方，其特征在于，所述活性有机质材料为富含活性土壤有机质成分的生物质有机材料，其中活性土壤有机质成分为多糖、有机酸、氨基糖。7.根据权利要求1所述的一种基于优质天然腐殖质材料快速提升农田土壤地力的配方，其特征在于，所述木本泥炭腐殖质的制备方法如下：采用高速剪切机进行物理活化或采用高效反应器进行化学活化的...

【专利技术属性】
技术研发人员：张丛志，张佳宝，李健鹏，潘慧，马东豪，邢文军，谭钧，陈林，
申请(专利权)人：中向旭曜科技有限公司，
类型：发明
国别省市：