CN108947744A - 缓解稻田土壤酸化的调理剂 - Google Patents

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Abstract

本发明属于土壤改善技术领域，具体涉及一种缓解稻田土壤酸化的调理剂。缓解稻田土壤酸化的调理剂，包括钢渣，所述的钢渣中碳酸钙质量含量不低于28％、二氧化硅质量含量不低于14％。本发明提供的缓解稻田土壤酸化的调理剂，添加富含钙镁硅的钢渣，能够中和土壤酸度，提高pH，调理剂含有的硅、钙等可满足水稻生长所需要的中微量元素，结合有机肥还能增加土壤酸碱缓冲性能，添加硝化抑制剂可以降低氮肥硝化速率、减少氢离子产生量，以合适的施用方法既可保持水稻高产稳产，又可有效缓解土壤酸化。

Description

缓解稻田土壤酸化的调理剂
技术领域
本发明属于土壤改善技术领域，具体涉及一种缓解稻田土壤酸化的调理剂。
背景技术
我国是水稻生产大国，但是近年来水稻土呈现出酸化趋势，土壤酸化不仅会造成有机质含量下降、中微量元素有效性降低和肥力下降，而且会导致水稻减产，还会使土壤中重金属活度提高，对水稻产生毒害作用，进而危害人体健康。施用石灰是传统的改良酸性土壤的措施，但石灰养分单一、长期或大量施用石灰会引起土壤板结、甚至引起水稻减产。所以需要在保证水稻高产稳产的前提下，研制一些适用于水稻土的调理剂及方法来缓解土壤酸化。
发明内容
为缓解稻田土壤酸化，弥补传统单施石灰防治或改良土壤酸化的不足，本发明提供一种缓解稻田土壤酸化的调理剂，筛选适合做土壤调理剂的钢渣通过磨碎细化、养分浓缩、活化，降低重金属含量(达到我国肥料生产标准)等过程，以及有机肥、硝化抑制剂等为原料，从而达到既能长期保持水稻高产稳产，又能缓解稻田土壤酸化的目的。将调理剂与化学氮磷钾肥料以一定比例配施，既能保证前期养分供应，又弥补了传统施肥模式后期养分供应不足的缺憾，从而达到长期保证水稻高产稳产，缓解稻田土壤酸化的目的。
具体的技术方案为：
缓解稻田土壤酸化的调理剂，包括钢渣，所述的钢渣中碳酸钙质量含量不低于28％、二氧化硅质量含量不低于14％。钢渣用量为60公斤/亩/年。
还包括有机肥，钢渣与有机肥质量比例为3:5。所述的有机肥100公斤/亩；钢渣为60公斤/亩/年，连续五年，或者钢渣第一年一次性全部施入540公斤。
还包括硝化抑制剂，硝化抑制剂与钢渣质量比例为3:4。钢渣用量为60公斤/亩/年，硝化抑制剂用量为45公斤/亩/年。
首先将筛选适合作为土壤调理剂原料的钢渣，磨碎细化、养分浓缩并活化，去除重金属，充分混匀过20目筛和100目筛。将调理剂作为基肥撒施于土壤中。
硅不仅对水稻有增产和改善稻米品质的作用，还能矫正土壤酸度、提高水稻抗逆性、减少磷在土壤中的固定、促进有机肥分解。钙既能补充水田土壤中钙含量，又能调节pH值和降低土壤还原性物质总量。将硅、钙作为肥料的组成部分，既可以向土壤提供养分、改良土壤，又可以防病、防虫和减毒，其中有效硅的增加还能缓解还原态铁、锰影响，改善水稻生长状况，提高水稻自身抵抗不利生长条件的能力，从而实现提高水稻产量的目的。
钢渣是炼钢过程中产生的固体废弃物，大量无处理的钢渣任意堆积，不仅侵占大量土地，而且带来环境污染，更是一种资源浪费。钢渣中含有大量植物生长所需要的营养元素，如钙、硅、铁、镁等元素；CaO和MgO的溶解，释放出OH-1，可以中和土壤酸度、提高土壤pH；同时钢渣具有较大的比表面积和孔隙度，可以通过化学或物理吸附土壤中的Al和一些重金属元素，降低毒害离子的活性；所以钢渣是优良的酸性土壤改良剂原材料，且钢渣生物有效利用还能够保护环境，实现固体废弃物的资源化。有机肥能够增加土壤中盐基离子数量，减少土壤中交换性酸和交换性铝含量，有效缓解土壤酸化，且能增加土壤酸碱缓冲性能。施用有机肥的同时不仅可以减少化肥的使用，还能起到改良土壤、培肥地力、增强作物抗逆性、提高水稻产量和改善稻谷品质的作用，而且有机肥的有机官能团可强化对H+和Al3+的吸附，从而降低土壤溶液中H+和Al3+的浓度及其对作物根系的毒害效应，土壤中重金属的有效性和迁移性也会随pH的升高而降低。
硝化抑制剂能通过抑制亚硝化细菌的活性有效延缓NH4 +-N向移动性强的NO3 --N的转化，减少氢离子产生量，提高作物对氮素的吸收利用，减少肥料氮的淋溶损失，提高肥料利用率。
本发明提供的缓解稻田土壤酸化的调理剂，添加富含钙镁硅的钢渣或有机肥，能够中和土壤酸度，提高pH，调理剂含有的硅、钙等可满足水稻生长所需要的中微量元素，其中有机肥还能增加土壤酸碱缓冲性能，添加硝化抑制剂可以降低氮肥硝化速率、减少氢离子产生量，以合适的施用方法既可保持水稻高产稳产，又可有效缓解土壤酸化。
具体实施方式
结合实施例说明本发明的具体技术方案。
为了进行效果的说明，本实施例还设置的对比例。各个实施例和对比例的用量为：
化学氮肥与调理剂配比：
CK，不施肥对照，：不施肥；
T常规施肥对照：N 10公斤/亩(氮肥施用尿素，按含N 46％计算)、P2O5 5公斤/亩(磷肥施用过磷酸钙，按含P2O5 12％计算)、K2O 8公斤/亩(钾肥施用氯化钾，按含K2O 60％计算)；
T1：氮肥10公斤N/亩、磷肥5公斤P2O5/亩、钾肥8公斤K2O/亩、钢渣60公斤/亩；
T2：氮肥10公斤N/亩、磷肥5公斤P2O5/亩、钾肥8公斤K2O/亩、钢渣60公斤/亩、有机肥100公斤/亩；
T3：前两年施用磷肥1.5公斤P2O5/亩、钾肥3.5公斤K2O/亩、硝化抑制剂45公斤/亩；后三年施用氮肥10公斤N/亩、磷肥5公斤P2O5/亩、钾肥8公斤K2O/亩、钢渣60公斤/亩；
T4：氮肥10公斤N/亩、磷肥5公斤P2O5/亩、钾肥8公斤K2O/亩、第一年种晚稻前一次性施入9季水稻用量的钢渣540公斤/亩。
土壤调理剂对稻谷产量的影响如表1所示。与对照不施肥处理CK相比，所有施肥处理稻谷产量均显著高于CK，提高幅度为17.34％～108.81％(P<0.05，第二年T3处理除外)。与常规施肥模式T相比，T1、T2、T4处理稻谷产量高于T或与T处理无显著差异，T3处理第二年和第四年显著低于T，第五年无显著差异。可见，T1、T2、T4三种施肥模式能保持高产稳产，T3模式短期内会减产，长期看有增产趋势。
表1不同调理剂对稻谷产量的影响(kg/ha)
从表2可以看出，与对照不施肥处理CK相比，常规施肥模式T处理的土壤pH值均显著降低，降低幅度为0.27～0.36个pH单位(P<0.05)，其它施用调理剂处理均显著提高，提高幅度为0.14～0.55个pH单位(P<0.05，试验第二年T1、T3和第五年T4处理除外)。与常规施肥模式T处理相比，4个施用调理剂处理土壤pH值均显著提高，提高幅度为0.23～0.90个pH单位(P<0.05)，试验第二年T2和T4处理土壤pH提高幅度最大，第四年和第五年T3处理提高幅度最大。可见，与常规施肥模式相比，施入4种土壤调理剂均能显著提高土壤pH值，短期内T2和T4最佳，长期看T3模式效果最佳。
表2不同调理剂对土壤pH值的影响
表3显示，与不施肥CK处理相比，常规施肥T处理土壤交换性总酸含量显著增加，增加幅度为49.66％～78.41％(P<0.05)，其它施用调理剂处理均显著降低，降低幅度为30.78％～86.22％(P<0.05，试验第二年T3和第五年T4处理除外)。与常规施肥T处理相比，4个施用调理剂处理土壤交换性总酸均显著降低，降低幅度为28.82％～90.70％(P<0.05)，试验第二年T4处理降低幅度最大，第四年和第五年T3处理降低幅度最大。可见，与常规施肥模式相比，施入4种土壤调理剂均能显著降低土壤交换性总酸含量，短期内T4降低最多，长期看T3模式降低最多。
表3不同调理剂对稻田土壤交换性总酸的影响(cmol/kg)
施用调理剂对土壤交换性铝的影响如表4所示。与不施肥CK相比，常规施肥模式T处理交换性铝含量显著提高，提高幅度为45.80％～97.80％(P<0.05)，其它施用调理剂处理显著降低，降低幅度为31.46％～95.77(P<0.05，试验第二年T3和第五年T4处理除外)。与常规施肥T相比，4个施用调理剂处理土壤交换性铝含量均显著降低，降低幅度为34.28％～97.09％(P<0.05)，试验第二年T4处理降低幅度最大，第四年和第五年T3处理降幅最大。可见，与常规施肥模式相比，施入4种土壤调理剂均能显著降低土壤交换性铝含量，短期内T4降低最多，长期看T3模式降低最多。
表4不同调理剂对稻田土壤交换性铝的影响(cmol/kg)
综上所述，短期内T4调理剂模式既能保持水稻高产，又有利于缓解土壤酸化，长期看T3调理剂模式促进水稻高产和缓解稻田土壤酸化效果更佳。

Claims (6)

1.缓解稻田土壤酸化的调理剂，其特征在于，包括钢渣，所述的钢渣中碳酸钙质量含量不低于28％、二氧化硅质量含量不低于14％。
2.根据权利要求1所述的缓解稻田土壤酸化的调理剂，其特征在于，所述的钢渣用量为60公斤/亩/年。
3.根据权利要求1所述的缓解稻田土壤酸化的调理剂，其特征在于，还包括有机肥，钢渣与有机肥质量比例为3:5。
4.根据权利要求3所述的缓解稻田土壤酸化的调理剂，其特征在于，所述的有机肥100公斤/亩；钢渣为60公斤/亩/年，连续五年，或者钢渣第一年一次性全部施入540公斤。
5.根据权利要求1到4任一项所述的缓解稻田土壤酸化的调理剂，其特征在于，还包括硝化抑制剂，硝化抑制剂与钢渣质量比例为3:4。
6.根据权利要求5所述的缓解稻田土壤酸化的调理剂，其特征在于，所述的钢渣用量为60公斤/亩/年，硝化抑制剂用量为45公斤/亩/年。
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