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1、(10)申请公布号 CN 104058897 A (43)申请公布日 2014.09.24 CN 104058897 A (21)申请号 201410269197.9 (22)申请日 2014.06.17 C05G 3/04(2006.01) C05G 3/00(2006.01) (71)申请人 甘肃省农业科学院旱地农业研究所 地址 730000 甘肃省兰州市安宁区农科院新 村 1 号 (72)发明人 郭天文 柳燕兰 郭贤仕 张平良 马明生 刘晓伟 (74)专利代理机构 北京中恒高博知识产权代理 有限公司 11249 代理人 高松 (54) 发明名称 一种生土土壤熟化调理剂 (57) 摘要 本。
2、发明提供一种生土土壤熟化调理剂, 所述 熟化调理剂是由以下质量百分含量的各组分组成 的 : 黑矾 15%-25%, 腐殖酸 20%-29%, 保水剂 6%, 碳 铵 40%-50%, 其他组分 5% ; 所述其他组分为微肥、 阳离子螯合剂和水。 本发明可解决北方新修梯田、 矿业以及不同形式建设后回填生土农田的土壤肥 力低与理化性状不良等问题, 具有土壤培肥、 土壤 理化性状调理与快速熟化作用, 显著增强土壤肥 力, 降低土壤容重, 提高土壤孔隙度, 改善土壤团 粒结构, 增强土壤保水能力, 提高北方碱性土壤阳 离子交换量, 提高肥料利用率, 提高生土上农田作 物产量 20 40%。 (51)I。
3、nt.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 6 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书6页 (10)申请公布号 CN 104058897 A CN 104058897 A 1/1 页 2 1. 一种生土土壤熟化调理剂, 其特征在于 : 所述生土土壤熟化调理剂是由以下质量百 分含量的各组分组成的 : 黑矾15%-25%, 腐殖酸20%-29%, 保水剂6%, 碳酸氢铵40%-50%, 其他 组分 5% ; 所述其他组分为微肥、 阳离子螯合剂和水。 2. 根据权利要求 1 所述的生土土壤熟化调理剂, 其特征在于 : 所述生土土壤熟化调理 剂是由以下质量。
4、百分含量的各组分组成的 : 黑矾 20%, 腐殖酸 25%, 保水剂 6%, 碳酸氢铵 44%, 其他 5% ; 或 黑矾 20%, 腐殖酸 20%, 保水剂 6%, 碳酸氢铵 49%, 其他 5% ; 或 黑矾 20%, 腐殖酸 29%, 保水剂 6%, 碳酸氢铵 40%, 其他 5% ; 或 黑矾 25%, 腐殖酸 20%, 保水剂 6%, 碳酸氢铵 44%, 其他 5% ; 或 黑矾 15%, 腐殖酸 24%, 保水剂 6%, 碳酸氢铵 50%, 其他 5%。 3. 根据权利要求 1 或 2 所述的生土土壤熟化调理剂, 其特征在于 : 所述微肥为硫酸锌、 硫酸锰和硼砂。 4. 根据权利要。
5、求 1 或 2 所述的生土土壤熟化调理剂, 其特征在于 : 所述阳离子螯合剂 为 EDTA。 5. 根据权利要求 1 或 2 所述的生土土壤熟化调理剂, 其特征在于 : 所述保水剂为聚丙 烯酰胺。 6. 权利要求 1-5 任一所述的生土土壤熟化调理剂在土壤培肥、 土壤理化性状调理和快 速熟化中的应用。 7. 根据权利要求 6 所述的应用, 其特征在于 : 所述应用是在播种前将生土土壤熟化调 理剂以基肥的形式翻入农田。 8. 根据权利要求 7 所述的应用, 其特征在于 : 所述生土土壤熟化调理剂的用量是每亩 50-80kg。 权 利 要 求 书 CN 104058897 A 2 1/6 页 3 。
6、一种生土土壤熟化调理剂 技术领域 0001 本发明属于肥料技术领域, 具体涉及一种生土土壤熟化调理剂。 背景技术 0002 黄土高原丘陵沟壑区旱作农田均处于水土流失严重的黄土区和土山区, 耕地绝大 部分为坡耕地, 跑水、 跑土、 跑肥、 生态环境脆弱是该区农田的主要特征, 修建梯田是保持水 土、 提高土地生产力的一项战略措施。近年来各地为了防治农业生产中水土流失严重的问 题, 大力推进新修梯田建设工程, 仅甘肃省每年新修梯田就达到 150 万亩左右, 现在都是使 用大型推土机进行机械修建梯田, 由于切土部位的耕作熟化层土壤大部分移至填土部位而 生土裸露, 土壤养分含量极低且易板结, 土壤水、 。
7、肥、 气、 热环境不协调, 导致作物生长发育 状况差, 产量低而不稳定。 此外, 中国的矿藏主要分布于北方地区, 开矿后回填的也是生土, 再加上近年来北方基础建设加速推进, 道路建设以及其他形式建设后回填的生土农田也在 不断增加, 合理利用此类低产田, 促进坡地水土流失治理、 土地合理利用, 是促进该区域农 业可持续发展和良好生态环境的基础。 0003 在这样的形势下, 土壤改良剂的出现无疑为上述问题的解决提供了一个有效的途 径, 其可以促进土壤团粒的形成, 改善土壤结构, 固定土壤表层, 保护土壤耕层, 提高肥力, 增加其保水、 保土、 保肥性能, 提高粮食产量。 0004 土壤改良剂、 调。
8、理剂的研究始于 19 世纪末, 这个时期主要是开展了利用天然有机 质为原料, 从中提取天然聚合物, 如纤维素、 半纤维素、 木质素、 多糖类、 腐殖酸类物质作为 土壤改良剂, 但由于天然土壤改良剂易被土壤微生物分解, 施用周期短, 且用量大, 施用后 释放的大量阳离子对土壤有毒害作用, 难以在农业生产上广泛推广应用, 于是人工合成改 良剂的研究逐渐开展起来。美国首先开发了商品名为 Krilium 的合成类高分子土壤改良 剂, 之后人们对大量的人工合成材料包括水解聚丙烯晴 (HPAN) 、 聚乙烯醇 (PVA) 、 聚丙烯酰 胺 (PAM) 、 沥青乳剂 (ASP) 及多种共聚物进行了较为深入的。
9、研究, 其中聚丙烯酰胺 (PAM) 是 目前应用较多的土壤改良剂之一。随着研究的不断深入, 具有特定功效的土壤改良剂逐渐 成为研究的又一重点, 人们根据土壤特性及其主要限制因子, 研制出具有特定功效的改良 剂, 如酸性土壤改良剂、 碱性土壤改良剂等, 但专门针对黄土高原丘陵沟壑区新修梯田、 开 矿回填、 道路建设产生的生土快速熟化、 培肥的多功能土壤改良剂不多甚至没有。 0005 因此, 针对北方生土农田土壤瘠薄肥力差、 土壤团粒结构差易板结、 保水保肥能力 差等特性, 需要研究出一种综合平衡的多用途土壤改良剂或调理剂, 以有效地促进、 改良北 方生土农田这类低产田工作的顺利推进。 发明内容 。
10、0006 针对北方生土农田的土壤改良剂、 调理剂极少, 并且已有土壤改良剂、 调理剂存在 改良效果不全面或有不同程度的负面影响及已有改良剂解决问题针对性不强等不足之处, 本发明提供一种针对北方生土农田土壤特点的综合平衡的多用途生土土壤熟化调理剂。 说 明 书 CN 104058897 A 3 2/6 页 4 0007 本发明提供的一种生土土壤熟化调理剂, 所述熟化调理剂是由以下质量百分含量 的各组分组成的 : 黑矾15%-25%, 腐殖酸20%-29%, 保水剂6%, 碳铵40%-50%, 其他组分5% ; 所 述其他组分为微肥、 阳离子螯合剂和水。 0008 优选地, 所述生土土壤熟化调理剂。
11、是由以下质量百分含量的各组分组成的 : 黑矾 20%, 腐殖酸 25%, 保水剂 6%, 碳酸氢铵 44%, 其他 5% ; 或 黑矾 20%, 腐殖酸 20%, 保水剂 6%, 碳酸氢铵 49%, 其他 5% ; 或 黑矾 20%, 腐殖酸 29%, 保水剂 6%, 碳酸氢铵 40%, 其他 5% ; 或 黑矾 25%, 腐殖酸 20%, 保水剂 6%, 碳酸氢铵 44%, 其他 5% ; 或 黑矾 15%, 腐殖酸 24%, 保水剂 6%, 碳酸氢铵 50%, 其他 5%。 0009 优选地, 所述微肥为硫酸锌、 硫酸锰和硼砂。 0010 优选地, 所述阳离子螯合剂为 EDTA。 0011。
12、 优选地, 所述保水剂为聚丙烯酰胺。 0012 本发明还提供上述生土土壤熟化调理剂在土壤培肥、 土壤理化性状调理与快速熟 化中的应用。 0013 优选地, 所述应用是在播种前将生土土壤熟化调理剂以基肥的形式翻入农田。 0014 更优选地, 所述生土土壤熟化调理剂的用量是每亩 50-80kg。 0015 本发明的作用原理如下 : 配方中的黑矾、 腐殖酸改善生土物理性状, 疏松土壤, 降低土壤容重, 增加孔隙度, 增加 团粒结构, 为作物生长创造良好的土壤物理环境 ; 碳酸氢铵、 微量元素增加生土中作物必需 的营养元素, 满足作物营养需求 ; 保水剂保持瘠薄土壤中有限水分, 同时其形成的胶体有助 。
13、于保持一些营养元素的有效性 ; 本配方各组合的综合作用, 可改善生土农田土壤结构, 保水 保肥, 培肥土壤, 改良土壤, 有利于作物在生土农田生长。 0016 本发明强调各配方组分的平衡、 多用途、 综合作用。土壤培肥作用, 本配方大量使 用碳酸氢铵, 增加农田最缺的大量营养元素 N 和 C, 有良好的土壤培肥作用 ; 熟化土壤、 改良 优化土壤物理性状的作用, 黑矾、 腐殖酸、 碳铵有降低土壤容重, 增加土壤孔隙度, 促进土壤 团粒结构的形成, 改善土壤物理性状 ; 保水保肥作用, 本配方中的保水剂是一种线性结构的 聚丙烯酸钾和聚丙烯酰铵, 亲水、 亲 N 及其他作物营养元素, 有良好的保水。
14、保肥能力。 0017 本发明强调主要组分有多种用途、 交互作用。黑矾, 既有熟化土壤、 改善土壤物理 性状的作用, 又有增加土壤 Fe 及微量元素的作用 ; 腐殖酸, 有改善土壤物理性状的作用, 还 可增加生土农田土壤最缺的 C 及少量的 N, 另外还具有抗旱保墒的作用 ; 碳酸氢铵, 增加农 田最缺的大量营养元素 N, 还有疏松土壤的作用 ; 保水剂, 既有保水的作用, 又可依靠其形 成的胶体吸附土壤中的 N 及微量元素, 促进作物对营养物质的有效利用。 0018 本发明既能提高投入成分的利用率, 又能提高农田已有成分的利用率。本配方各 组分紧密的配合, 既能增加植物必需的土壤营养元素, 又。
15、能通过改善土壤环境, 提高作物对 土壤营养元素的利用效率。此外, 考虑到北方多碱性土壤, 生土中微生物活性较差, 作物必 需的微量元素易被土壤固化, 还添加了防止土壤固化微量元素的螯合剂。本配方各组分的 配施比例是经过多年的定位试验研究, 并进行了大田示范应用的结晶, 是根据这试验结果 和示范应用结果得出的科学配方。 0019 本发明解决了新修梯田因生土裸露、 土壤养分含量极低且易板结、 土壤水、 肥、 气、 说 明 书 CN 104058897 A 4 3/6 页 5 热环境不协调, 导致作物生长发育状况差, 产量低而不稳定, 干旱年份甚至出现当年绝收的 问题, 且在 2012-2013 年。
16、两年的实践结果证明一年生的生土梯田当年实施的亩效益可增加 200-400 元左右。 0020 本发明可解决北方新修梯田、 矿业以及不同形式建设后回填生土农田的土壤肥力 低与理化性状不良等问题, 具有土壤培肥、 土壤理化性状调理与快速熟化作用, 显著增强土 壤肥力, 降低土壤容重, 提高土壤孔隙度, 改善土壤团粒结构, 增强土壤保水能力, 提高北方 碱性土壤阳离子交换量, 提高肥料利用率, 提高生土上农田作物产量 20 40%。 具体实施方式 0021 以下的实施例便于更好地理解本发明, 但并不限定本发明。下述实施例中的实验 方法, 如无特殊说明, 均为常规方法。如无特殊说明,“%” 代表质量百。
17、分数。 0022 本发明中的保水剂为聚丙烯酰胺, 购自山东莫宝生物化工股份有限公司。 0023 实施例 1 本发明的生土土壤熟化调理剂中主要组成成份质量百分比为 : 黑矾 20%, 腐殖酸 25%, 保水剂 6%, 碳酸氢铵 44% ; 其他 5%(微肥 3%、 阳离子螯合剂 1%、 水 1%) 。 0024 其中, 保水剂的主要成分为 : 丙烯酰胺 65 -66 + 丙烯酸钾 23 -24 + 水 8 -10 + 交联剂 0.5 -1.0。 0025 微肥为 1% 硫酸锌、 1% 硫酸锰、 1% 硼砂 ; 阳离子螯合剂为乙二胺四乙酸螯合物 (EDTA), 主要成分为乙二胺四乙酸的二钠盐 (E。
18、DTA-2Na)。 0026 按所述配方比例充分混合, 按照现有技术中的制肥方法制成颗粒状或粉状, 颗粒 状产品对土壤的熟化效果最佳, 粉状产品也可。 0027 此配方的产品, 于 2012 年 2013 年在甘肃省定西市安定区团结镇的坡地新修梯 田、 道路修建移除表土 100cm-200cm 的生土农田进行了试验对比研究, 并同期在 2012 年机 械新修梯田 (熟土不还原) 进行了近2000亩的示范应用, 测产结果表明产量较农户正常施肥 量的提高 25% 左右。试验结果表明, 该配方对西北生土农田土壤培肥、 熟化和理化性状的调 理都有显著的效果。效果数据参见表 1- 表 3。 0028 实。
19、施例 2 本发明的生土土壤熟化调理剂中主要组成成份质量百分比为 : 黑矾 20%, 腐殖酸 20%, 保水剂 6%, 碳酸氢铵 49% ; 其他 5%(微肥 3%、 阳离子螯合剂 1%、 水 1%) 。 0029 其中, 保水剂的主要成分为 : 丙烯酰胺 65 -66 + 丙烯酸钾 23 -24 + 水 8 -10 + 交联剂 0.5 -1.0。 0030 微肥为 1% 硫酸锌、 1% 硫酸锰、 1% 硼砂 ; 阳离子螯合剂为乙二胺四乙酸螯合物 (EDTA), 主要成分为乙二胺四乙酸的二钠盐 (EDTA-2Na)。 0031 按所述配方比例充分混合, 按照现有技术中的制肥方法制成颗粒状产品。 。
20、0032 此配方的产品, 于 2012 年 2013 年在甘肃省定西市安定区团结镇的坡地新修梯 田、 道路修建移除表土 100cm-200cm 的生土农田进行了试验对比研究。试验结果表明, 该 配方对西北生土农田土壤培肥、 熟化和理化性状的调理都有显著的效果。效果数据参见表 1- 表 3。 0033 实施例 3 说 明 书 CN 104058897 A 5 4/6 页 6 本发明的生土土壤熟化调理剂中主要组成成份质量百分比为 : 黑矾 20%, 腐殖酸 29%, 保水剂 6%, 碳酸氢铵 40% ; 其他 5%(微肥 3%、 阳离子螯合剂 1%、 水 1%) 。 0034 其中, 保水剂的主要。
21、成分为 : 丙烯酰胺 65 -66 + 丙烯酸钾 23 -24 + 水 8 -10 + 交联剂 0.5 -1.0。 0035 微肥为 1% 硫酸锌、 1% 硫酸锰、 1% 硼砂 ; 阳离子螯合剂为乙二胺四乙酸螯合物 (EDTA), 主要成分为乙二胺四乙酸的二钠盐 (EDTA-2Na)。 0036 按所述配方比例充分混合, 按照现有技术中的制肥方法制成粉状产品。 0037 此配方的产品, 于 2012 年 2013 年在甘肃省定西市安定区团结镇的坡地新修梯 田、 道路修建移除表土 100cm-200cm 的生土农田进行了试验对比研究。试验结果表明, 该 配方对西北生土农田土壤培肥、 熟化和理化性。
22、状的调理都有显著的效果。效果数据参见表 1- 表 3。 0038 实施例 4 本发明的生土土壤熟化调理剂中主要组成成份质量百分比为 : 黑矾 25%, 腐殖酸 20%, 保水剂 6%, 碳酸氢铵 44% ; 其他 5%(微肥 3%、 阳离子螯合剂 1%、 水 1%) 。 0039 其中, 保水剂的主要成分为 : 丙烯酰胺 65 -66 + 丙烯酸钾 23 -24 + 水 8 -10 + 交联剂 0.5 -1.0。 0040 微肥为 1% 硫酸锌、 1% 硫酸锰、 1% 硼砂 ; 阳离子螯合剂为乙二胺四乙酸螯合物 (EDTA), 主要成分为乙二胺四乙酸的二钠盐 (EDTA-2Na)。 0041 。
23、按所述配方比例充分混合, 按照现有技术中的制肥方法制成颗粒状产品。 0042 此配方的产品, 于 2012 年 2013 年在甘肃省定西市安定区团结镇的坡地新修梯 田、 道路修建移除表土 100cm-200cm 的生土农田进行了试验对比研究。试验结果表明, 该 配方对西北生土农田土壤培肥、 熟化和理化性状的调理都有显著的效果。效果数据参见表 1- 表 3。 0043 实施例 5 本发明的生土土壤熟化调理剂中主要组成成份质量百分比为 : 黑矾 15%, 腐殖酸 24%, 保水剂 6%, 碳酸氢铵 50% ; 其他 5%(微肥 3%、 阳离子螯合剂 1%、 水 1%) 。 0044 其中, 保水剂。
24、的主要成分为 : 丙烯酰胺 65 -66 + 丙烯酸钾 23 -24 + 水 8 -10 + 交联剂 0.5 -1.0。 0045 微肥为 1% 硫酸锌、 1% 硫酸锰、 1% 硼砂 ; 阳离子螯合剂为乙二胺四乙酸螯合物 (EDTA), 主要成分为乙二胺四乙酸的二钠盐 (EDTA-2Na)。 0046 按所述配方比例充分混合, 按照现有技术中的制肥方法制成颗粒状产品。 0047 此配方的产品, 于 2012 年 2013 年在甘肃省定西市安定区团结镇的坡地新修梯 田、 道路修建移除表土 100cm-200cm 的生土农田进行了试验对比研究。试验结果表明, 该 配方对西北生土农田土壤培肥、 熟化。
25、和理化性状的调理都有显著的效果。效果数据参见表 1- 表 3。 0048 本发明使用范围 : 新修梯田、 开矿、 道路建设以及其它不同形式建设后回填的生土农田。 0049 本发明的使用方法 : 在播种前将生土土壤熟化调理剂以基肥的形式翻入农田, 每亩用量 50-80 公斤, 本产 说 明 书 CN 104058897 A 6 5/6 页 7 品的使用不排斥其他肥料的使用, 生土农田在开始几年需提高配施有机肥的使用量, 同时 应根据具体种植的作物需肥特点, 加入适量的 N、 P、 K 化学肥料。 0050 表 1 不同配方土壤熟化剂对土壤物理性状的影响 。 0051 表 2 不同配方土壤熟化剂对。
26、土壤养分含量的影响 。 0052 表 3 不同配方土壤熟化剂对马铃薯产量及产量构成和水分利用效率的影响 。 0053 从表 1- 表 3 可以看出, 本发明的土壤熟化调理剂可提高土壤通透性。2012 年本 土壤调理剂的5个配方处理使0-10cm土层土壤容重下降0.02-0.07g/cm3, 毛管孔隙度和田 间持水量分别提高 0.08-3.80 个百分点和 0.69-1.53 个百分点。2013 年本土壤调理剂的 5 个配方处理 0-10cm 土层土壤容重下降 0.02-0.13 g/cm3, 毛管孔隙度和田间持水量分别提 高 1.03-3.95 个百分点和 0.75-1.31 个百分点。 说 。
27、明 书 CN 104058897 A 7 6/6 页 8 0054 本发明的土壤熟化调理剂显著增强了土壤肥力。施用本配方的土壤调理剂后, 0-10cm 土层的土壤有机质、 全氮、 速效磷和速效钾分别提高 9.13-43.26%、 0.81-40.33%、 163.99-258.5% 和 28.79-181.05% ; 10-20cm 土层的土壤有机质、 全氮、 速效磷和速效钾分别 提高 15.16-36.01%、 29.7-59.41%、 57.06-251.84% 和 11.56-65.42%。 0055 本发明的土壤熟化调理剂可改善马铃薯产量形状, 显著提高产量和水分利用效 率。2012 。
28、年施用后马铃薯产量和水分利用效率分别提高 29.48%-37.69 和 31.78%-43.06% ; 2013 年施用后马铃薯产量和水分利用效率分别提高 34.28%-50.93% 和 29.13%-48.73%。 0056 最后应说明的是 : 以上所述仅为本发明的优选实施例而已, 并不用于限制本发明, 尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明, 对于本领域的技术人员来说, 其依然可 以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改, 或者对其中部分技术特征进行等同替换。 凡在本发明的精神和原则之内, 所作的任何修改、 等同替换、 改进等, 均应包含在本发明的 保护范围之内。 说 明 书 CN 104058897 A 8 。