CN110590421A - 一种丘陵山区抗旱保水土壤调理剂及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种丘陵山区抗旱保水土壤调理剂，按重量份数包括以下组分制备而成：腐植酸5～10份、海藻精5～8份、食用菌菇渣5～15份、秸秆生物质炭15～25份、牛粪5～10份、EM菌原液1～8份、米糠5～8份、蜂蜜5～10份、去离子水85~95份和MP3005保水剂5～10份。本发明制备工艺简单、成本低廉，无污染、无公害，可有效提高土壤含水量及毛管持水量，增强土壤的持水、保水能力和土壤的水分有效性，改善土壤孔隙度结构，降低土壤容重，提高土壤肥力和透气性。此外，能提高作物产量达10.57%，且能有效节约肥料成本，减轻旱灾损失，达到长期抗旱、保水、保墒的效果，为农民节本增收。

Description

一种丘陵山区抗旱保水土壤调理剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及农业环保、抗旱保水及土壤改良领域，特别涉及一种丘陵山区抗旱保水土壤调理剂及其制备方法。
背景技术
近年来，气候变化对我国的农业生产、水资源、生态***、经济发展和人类活动造成了严重的影响，对农业生产和人类安全构成了巨大威胁，尤其是在我国西南喀斯特丘陵山区，连年遭遇极端干旱，以贵州、云南、四川为中心的省份接连发生旱灾，例如2006年夏季，2009年秋季到2010年春季，以及2011年夏季等发生的极端干旱事件，造成了巨大的经济损失及生态***和社会环境的严重破坏。据统计，2006年夏季严重干旱造成至少1800万人口严重缺水，3.13万公顷作物减产，经济损失117.4亿元。此外，我国西南地区还广泛分布了以陡坡，瘠土，频繁的山体滑坡和严重的土壤侵蚀为特征的喀斯特地貌，土壤孔隙度较大，保水、蓄水能力较差，进一步加剧的该区域干旱的发生。
农业的健康长效可持续发展，除面临的严峻干旱形势外，还面临着不合理施用化肥农药、农业废弃物污染及土壤连作障碍等人类活动引起的变化环境问题。长期以来，人们不合理的施用化肥农药不仅造成了地下水和地表水的严重污染，还增加了农产品中有毒物质的残留，并对农业可持续发展带来很大的危害。此外，我国每年的农业秸秆产生量约7亿吨，秸秆废弃物对农业的生产造成了极大的污染。然而我国有效耕地面积紧张，尤其是地处西南的喀斯特丘陵山区，农业种植面积匮缺，常年的复种连作、过量施肥，引发了日益突出的土壤连作障碍问题，造成土壤性质变坏，土壤保水保肥及持水性变差，土壤水分有效性降低，导致作物减产、品质降低，使土壤的农业生态环境受到极大的破坏，成为制约我国农业可持续发展的主要因素之一。
如何合理高效地开展抗旱保水、连作土壤修复及解决农业废弃物、生活废弃物及畜禽养殖废弃物污染等问题，已经成为目前我国农业、农村、农民发展、生活所迫切需要解决的问题，研发抗旱保水土壤调理剂将是解决我国丘陵山区干旱频发、土壤连作障碍、发展现代节水农业和防治农业废弃物污染的有效途径，本发明顺应国家可持续农业发展需求，符合国家抗旱减灾，节水节肥、抗旱保水及土壤修复等政策方针，研究结果对我国干旱区农业的生产和可持续发展具有重要的理论意义和实践价值。
发明内容
发明目的：针对土壤抗旱保水能力差、水分有效性低、连作障碍及农业秸秆废弃物污染和等问题，本发明提出了一种丘陵山区抗旱保水土壤调理剂及其制备方法，本发明旨在提高丘陵山区土壤含水量及毛管持水量，增强土壤的持水、保水能力和土壤的水分有效性，改善土壤孔隙度结构，降低土壤容重，提高土壤肥力和透气性，且本发明能调节土壤pH，增加N、P、K养分含量，丰富土壤微生物区系，增加附着的微生物数量及其活性，提高土壤酶活性，提升土壤保水保肥能力提高作物产量和品质，增强作物抗旱能力，达到有效节约肥料成本，减轻旱灾损失，长期抗旱、保水、保墒的效果，为农民节本增收。
技术方案：为实现上述技术目的，本发明提供了一种丘陵山区抗旱保水土壤调理剂，所述抗旱保水土壤调理剂包括如下重量份数的组分制备而成：腐植酸 5～10份、海藻精5～8份、食用菌菇渣5～15份、秸秆生物质炭15～25份、牛粪5～10份、EM菌原液1～8份、米糠5～8份、蜂蜜5～10份、去离子水85～95 份和MP3005保水剂5～10份。
其中，所述的腐植酸为市面常见的腐植酸系列产品，为腐植酸钠、腐植酸钾、硝基腐植酸、FA抗旱剂中的一种或几种。与现有技术相比，本发明选用的腐植酸含有多种含氧活性功能团的高分子有机胶体，阳离子交换量大，有较强的吸附缓冲性和螯合能力，且具有机大分子亲水胶体，有很强的吸水蓄水功能，粘土颗粒吸水率一般为50％～60％，而本发明腐植酸类物质吸水率可达500％～600％，是粘土颗粒吸水率的7～10倍，更有利于改善土壤水分状况，提高土壤的吸水蓄水及抗旱保水能力。本发明选用的腐植酸购买于济南在元生物科技有限公司 (CAS68131-04-4)。
其中，所述的海藻精除含海藻酸外，它还含有氮、磷、钾、钙、镁等植物必需元素，以及植物可直接吸收利用的18种蛋白质氨基酸及维生素、核苷酸、腐殖酸及植物抗逆因子等。与现有技术相比，本发明所述的海藻精在抗旱保水土壤调理方面有着不可替代的作用，其含有的海藻酸可降低土壤水的表面张力，使其有效成分十分稳定，有效提升土壤的保水透气能力。此外，其含有的甘露醇能大大增加土壤的保水蓄水能力，增强植物叶绿素含量，使叶面积增加10％以上。本发明选用的海藻精购买于青岛海单彤贸易有限公司(货号hdt1905)。
其中，所述的食用菌菇渣中有机质含量60％～75％，氮磷钾总养分4％～10％，含水30％～50％，PH值为5.8～7.2。与现有技术相比，本发明所述的食用菌菇渣含有大量的菌体蛋白，其有机质含量为72.3％，氮磷钾总养分9.5％，含水量为50.2％，PH值为6.9，具有较小C、N，菌渣的灰分和磷的含量也较高，可为作物和土壤中的微生物提供氮素营养和矿质元素，增加土壤肥力，菌菇渣在土壤中进一步被分解后，能使土壤形成具有良好的蓄水能力。且合理利用菌菇渣避免了资源浪费及环境污染。
其中，所述的牛粪是经过条件含水量后充分的腐熟后得到，一般新鲜牛粪的含水量为85-90％，由于新鲜牛粪含水量较高，易影响其透气性，因此需要加入适量的米糠充分混合后调节牛粪含水量至55-68％。其中，牛粪含有机质14.5％，氮(N)0.30～0.45％，磷(P2O5)0.15～0.25％，钾(K2O)0.10～0.15％。本发明选用了牛粪作为调理剂的主要成分，与现有技术中的鸡粪、猪粪、羊粪等其他畜禽粪便相比，牛粪的含水量较多，质地细密，质量比较稳定，且成本小，在土壤中更有利于土壤的水分保持，蓬松土壤，改善土地板结情况，螯合土地里的微量元素，提升土壤肥力等。此外，目前牛粪对环境的污染已超过了工业污染的总量，有的地区甚至高达2倍以上，对环境造成了巨大的危害和潜在的危机，本发明合理利用牛粪资源，变废为宝，既能有效改善土壤环境，提高作物产量，又能缓解牛粪污染带来的环境问题。
其中，所述秸秆生物质炭是将自然风干的烟草、玉米或水稻秸秆中的一种或几种，进行破碎、筛分、灭菌后，放入定制的烘盘内，置于马弗炉中在氮气保护下进行炭化得到，炭化温度为300～700℃，升温速度10℃/min，恒温时间0.5h，生产于贵州时科金年生物科技有限公司。
其中，所述的EM菌原液含有乳酸菌、酵母菌、光合菌等有效活性微生物，活菌数不少于1亿个/毫升，pH不小于3.8，颜色为黄褐色，半透明液体，购买于爱睦乐环保生物技术(南京)有限公司。
其中，所述保水剂的品牌为法国爱森抗旱保水剂MP3005，具体为 MP3005K4、MP3005KL、MP3005KM、MP3005KB、MP3005S、MP3005KCE中的一种或几种。本发明内容还包括上述的利用腐植酸、海藻精、食用菌菇渣、秸秆生物质炭、EM菌及牛粪等为主要原料的抗旱保水土壤调理剂的制备方法，包括如下步骤：
(2)将1～5份的EM菌原液、5～10份蜂蜜和85～95份去离子水充分混合，并将其移入反应瓶中，在密闭条件下，放入恒温培养箱中发酵，即制得EM活性液；
(2)将步骤(1)中得到的EM活性液中加入5～8份的米糠混入搅拌器中，搅拌30～60分钟，搅拌转速为500～800r/min，得到EM菌固体颗粒A；
(3)再将步骤(2)中得到的EM菌固体颗粒A中加入5～10份的腐植酸、 5～8份的海藻精、5～15份的食用菌菇渣、15～25份的秸秆生物质炭、5～10 份的牛粪，混合后，使用翻抛机充分混合翻抛，并在25℃温度下堆置发酵2～3 天，得到混合物B；
(4)再将步骤(3)中得到的混合物B中加入MP3005保水剂5～10份，充分混合，并在混合物上喷洒稀释50～100倍1～3份的EM菌原液的稀释液，充分混匀后，即制得所述丘陵山区保水抗旱的土壤调理剂。
其中，步骤(1)中的发酵温度为25～28℃，摇床转速为120～150r/min，发酵时间8～10天。
其中，所述的米糠、蜂蜜均为市售。
有益效果：与现有技术相比，本发明具有如下优点：
(1)本发明的调理剂可有效提高土壤含水量及毛管持水量，增强土壤的持水、保水能力和土壤的水分有效性。
(2)本发明中的秸秆生物质炭可有效改善土壤孔隙度结构，降低土壤容重，提高土壤肥力和透气性。本发明中的EM活性液中富含放线菌、酵母菌、光合细菌等有益微生物及微生物代谢后产生的氨基酸等活性物质，能丰富土壤微生物区系，增加附着的微生物数量及其活性，提高土壤酶活性，提升土壤保水保肥能力。
(3)本发明中的腐植酸、海藻精、食用菌菇渣及牛粪，富含土壤及植物所需的各类营养物和调节物，可有效改良连作土壤，调节土壤pH，增加N、P、K 养分含量，提高作物产量和品质，增强作物抗旱能力。
(4)本发明能提高作物产量达10.57％，每亩增加收入1093.05元，且能有效节约肥料成本，减轻旱灾损失，达到长期抗旱、保水、保墒的效果，为农民节本增收。
(5)本发明利用腐植酸、海藻精、秸秆生物质炭、EM菌及牛粪等原料，循环利用农业废弃物，原料来源广泛，制备工艺简单，成本低廉，无污染、无公害。
附图说明
图1为不同处理对土壤水分特征曲线的影响；从图1中可以看出，土壤水分特征曲线反映了土壤的持水性能，土壤体积含水率越高，土壤持水能力越强，施用本发明的T4、T5、T6和T7处理土壤水分特征曲线明显大于CK处理和T1处理，且T4、T5、T6和T7处理间的差异不大，说明施用本发明土壤调理剂能显著提高土壤的持水能力，保水效果十分显著。
图2为不同处理对土壤水分有效性的影响；由图2可以看出，施用本发明 T4、T5、T6和T7处理的土壤有效水含量较CK处理和T1处理有明显的提高，较CK处理，分别提高了0.0663、0.0647、0.0982和0.0899cm3/cm3，较T1处理分别提高了0.01、0.0084、0.0419和0.0336cm3/cm3。可见本发明能显著提高土壤的有效水含量，有利于植物的吸收。
图3为不同处理对烤烟产量及产值的影响；由图3可以看出，T4、T5、T6 和T7处理的烤烟产量较CK相比，提高了6.07％、9.175％、7.42％和10.57％，产值提高了627.39、790.01、793.47、和1093.05元/亩。通过各对照及配方试验结果可见，本发明可有效节约肥料成本，减轻旱灾损失，达到长期抗旱、保水、保墒的效果，为农民节本增收。
具体实施方式
试剂来源：
本发明使用的EM原液为爱睦乐环保生物技术(南京)有限公司生产，腐植酸、海藻精、食用菌菇渣、保水剂、米糠、牛粪、蜂蜜均购买自市场，秸秆生物质炭是在贵州时科金年生物科技有限公司生产制备的。本发明选用的腐植酸购买于济南在元生物科技有限公司(CAS68131-04-4)。本发明选用的海藻精可购买于青岛海单彤贸易有限公司(货号hdt1905)。
下面通过具体的实施例详细说明本发明。
实施例1：抗旱保水土壤调理剂T4的制备
一种丘陵山区抗旱保水土壤调理剂，按重量份数包括以下组分制备而成：
腐植酸钠5份、海藻精5份、食用菌菇渣5份、秸秆生物质炭15份、牛粪 5份、EM菌原液2份、米糠5份、蜂蜜5.5份、去离子水93.5份，MP3005K4 保水剂5份。
抗旱保水土壤调理剂的制备方法如下：
(1)将1份EM菌原液、蜂蜜、去离子水充分混合，并将其移入反应瓶中，在密闭条件下，放入恒温培养箱中发酵，发酵温度为25℃，摇床转速为120r/min，发酵时间8天，即制得EM活性液；
(2)在EM活性液加入相应配方量的米糠混入搅拌器中，搅拌30分钟，搅拌转速为500r/min，得到EM菌固体颗粒A；
(3)在得到的EM菌固体颗粒A中加入相应配方量的腐植酸、海藻精、食用菌菇渣、秸秆生物质炭、牛粪，混合后，使用翻抛机充分混合翻抛，并在25℃温度下堆置发酵2天，得到混合物B；
(4)再将混合物B中加入相应配方量MP3005K4保水剂，充分混合，并在混合物上喷洒100倍的1份EM菌原液的稀释液，充分混匀后，即制得所述抗旱保水的土壤调理剂。其中，100倍的EM菌稀释液是将EM菌原液用去离子水稀释100倍得到。
实施例2：抗旱保水土壤调理剂T5的制备
一种丘陵山区抗旱保水土壤调理剂，按重量份数包括以下组分制备而成：
腐植酸钾5份；海藻精5份；食用菌菇渣5份；秸秆生物质炭19份、牛粪 7份、EM菌原液3份、米糠5份、蜂蜜6.7份、去离子水91.8份，MP3005KL 保水剂5份。
抗旱保水土壤调理剂的制备方法如下：
(1)将1.5份EM菌原液、相应配方量的蜂蜜、去离子水充分混合，并将其移入反应瓶中，在密闭条件下，放入恒温培养箱中发酵，发酵温度为27℃，摇床转速为130r/min，发酵时间9天，即制得EM活性液；
(2)在EM活性液加入相应配方量的米糠混入搅拌器中，搅拌40分钟，搅拌转速为600r/min，得到EM菌固体颗粒A；
(3)在EM菌固体颗粒A中加入相应配方量的腐植酸、海藻精、食用菌菇渣、秸秆生物质炭、牛粪，混合后，使用翻抛机充分混合翻抛，并在25℃温度下堆置发酵2天，得到混合物B；
(4)再将混合物B中加入相应配方量MP3005KL保水剂，充分混合，并在混合物上喷洒80倍的1.5份EM菌原液的稀释液，充分混匀后，即制得所述抗旱保水的土壤调理剂。其中，80倍的EM菌稀释液是将1.5份EM菌原液用去离子水稀释80倍得到。
实施例3：抗旱保水土壤调理剂T6的制备
一种丘陵山区抗旱保水土壤调理剂，按重量份数包括以下组分制备而成：
腐植酸钾10份；海藻精8份；食用菌菇渣10份；秸秆生物质炭21份、牛粪10份、EM菌原液5份、米糠8份、蜂蜜8.5份、去离子水89份，MP3005KM 保水剂10份。
抗旱保水土壤调理剂的制备方法如下：
(1)将2.5份EM菌原液、相应配方量的蜂蜜、去离子水充分混合，并将其移入反应瓶中，在密闭条件下，放入恒温培养箱中发酵，发酵温度为28℃，摇床转速为150r/min，发酵时间10天，即制得EM活性液；
(2)在EM活性液加入相应配方量的米糠混入搅拌器中，搅拌50分钟，搅拌转速为700r/min，得到EM菌固体颗粒A；
(3)在EM菌固体颗粒A中加入相应配方量的腐植酸、海藻精、食用菌菇渣、秸秆生物质炭、牛粪，混合后，使用翻抛机充分混合翻抛，并在25℃温度下堆置发酵3天，得到混合物B；
(4)再将混合物B中加入相应配方量MP3005KM保水剂，充分混合，并在混合物上喷洒50倍的2.5份EM菌原液的稀释液，充分混匀后，即制得所述抗旱保水的土壤调理剂。其中，50倍的2.5份EM菌原液的稀释液是将EM菌原液用去离子水稀释50倍得到。
实施例4：抗旱保水土壤调理剂T7的制备
一种丘陵山区抗旱保水土壤调理剂，按重量份数包括以下组分制备而成：腐植酸钠10份；海藻精8份；食用菌菇渣15份；秸秆生物质炭25份、牛粪10 份、EM菌原液8份、米糠8份、蜂蜜9.5份、去离子水85.5份，MP3005KB保水剂10份。
抗旱保水土壤调理剂的制备方法如下：
(1)将5份EM菌原液、相应配方量的蜂蜜、去离子水充分混合，并将其移入反应瓶中，在密闭条件下，放入恒温培养箱中发酵，发酵温度为28℃，摇床转速为150r/min，发酵时间10天，即制得EM活性液；
(2)在EM活性液加入相应配方量的米糠混入搅拌器中，搅拌60分钟，搅拌转速为800r/min，得到EM菌固体颗粒A；
(3)在EM菌固体颗粒A中加入相应配方量的腐植酸、海藻精、食用菌菇渣、秸秆生物质炭、牛粪，混合后，使用翻抛机充分混合翻抛，并在25℃温度下堆置发酵3天，得到混合物B；
(4)再将混合物B中加入相应配方量MP3005KB保水剂，充分混合，并在混合物上喷洒50倍的3份EM菌原液稀释液，充分混匀后，即制得所述抗旱保水的土壤调理剂。其中，50倍的EM菌稀释液是将EM菌原液用去离子水稀释 50倍得到。
对比例1：抗旱保水土壤调理剂T1的制备
一种丘陵山区抗旱保水土壤调理剂，按重量份数包括以下组分制备而成：
秸秆生物质炭15份、EM菌原液2份、米糠5份、蜂蜜5.5份、去离子水 93.5份，MP3005K4保水剂5份。
抗旱保水土壤调理剂的制备方法如下：
(2)将1份EM菌原液、相应配方量的蜂蜜、去离子水充分混合，并将其移入反应瓶中，在密闭条件下，放入恒温培养箱中发酵，发酵温度为25℃，摇床转速为120r/min，发酵时间8天，即制得EM活性液；
(2)在EM活性液加入相应配方量的米糠混入搅拌器中，搅拌30分钟，搅拌转速为500r/min，得到EM菌固体颗粒A；
(3)在得到的EM菌固体颗粒A中加入相应配方量的秸秆生物质炭，混合后，使用翻抛机充分混合翻抛，并在25℃温度下堆置发酵2天，得到混合物B；
(4)再将混合物B中加入相应配方量MP3005K4保水剂，充分混合，并在混合物上喷洒100倍的1份EM菌原液的稀释液，充分混匀后，即制得所述抗旱保水的土壤调理剂。其中，100倍的EM菌稀释液是将EM菌原液用去离子水稀释100倍得到。
对比例2：抗旱保水土壤调理剂T2的制备
一种丘陵山区抗旱保水土壤调理剂，按重量份数包括以下组分制备而成：
腐植酸钠5份、海藻精5份、秸秆生物质炭15份、EM菌原液2份、米糠5 份、蜂蜜5.5份、去离子水93.5份、MP3005K4保水剂5份。
抗旱保水土壤调理剂的制备方法如下：
(3)将1份EM菌原液、相应配方量的蜂蜜、去离子水充分混合，并将其移入反应瓶中，在密闭条件下，放入恒温培养箱中发酵，发酵温度为25℃，摇床转速为120r/min，发酵时间8天，即制得EM活性液；
(2)在EM活性液加入相应配方量的米糠混入搅拌器中，搅拌30分钟，搅拌转速为500r/min，得到EM菌固体颗粒A；
(3)在得到的EM菌固体颗粒A中加入相应配方量的腐植酸、海藻精、秸秆生物质炭，混合后，使用翻抛机充分混合翻抛，并在25℃温度下堆置发酵2 天，得到混合物B；
(4)再将混合物B中加入相应配方量MP3005K4保水剂，充分混合，并在混合物上喷洒100倍的1份EM菌原液的稀释液，充分混匀后，即制得所述抗旱保水的土壤调理剂。其中，100倍的EM菌稀释液是将EM菌原液用去离子水稀释100倍得到。
对比例3：抗旱保水土壤调理剂T3的制备
一种丘陵山区抗旱保水土壤调理剂，按重量份数包括以下组分制备而成：
食用菌菇渣5份、秸秆生物质炭15份、牛粪5份、EM菌原液2份、米糠5 份、蜂蜜5.5份、去离子水93.5份，MP3005K4保水剂5份。
抗旱保水土壤调理剂的制备方法如下：
(4)将1份EM菌原液、相应配方量的蜂蜜、去离子水充分混合，并将其移入反应瓶中，在密闭条件下，放入恒温培养箱中发酵，发酵温度为25℃，摇床转速为120r/min，发酵时间8天，即制得EM活性液；
(2)在EM活性液加入相应配方量的米糠混入搅拌器中，搅拌30分钟，搅拌转速为500r/min，得到EM菌固体颗粒A；
(3)在得到的EM菌固体颗粒A中加入相应配方量的食用菌菇渣、秸秆生物质炭、牛粪，混合后，使用翻抛机充分混合翻抛，并在25℃温度下堆置发酵2 天，得到混合物B；
(4)再将混合物B中加入相应配方量MP3005K4保水剂，充分混合，并在混合物上喷洒100倍的1份EM菌原液的稀释液，充分混匀后，即制得所述抗旱保水的土壤调理剂。其中，100倍的EM菌稀释液是将EM菌原液用去离子水稀释100倍得到。
实验例
本研究以我国西南喀斯特丘陵山区贵州省西南地区烤烟生产为例，试验于 2018年5月-9月在贵州省烟草科学研究院威宁烟草科技园基地进行。烤烟品种选用云87。试验设置8个处理：CK对照(基肥)；对比例1～3制备的T1、T2、 T3、实施例1～4制备的T4、T5、T6、T7抗旱保水土壤调理剂，其中，T1、T2、 T3为不同腐植酸、海藻精、食用菌菇渣和牛粪配方的对照，各处理为小区试验，随机区组排列。于烤烟栽后50d，在各小区耕层利用环刀和铝盒对应采集土样，测定土壤含水量、毛管持水量、容重及水分特征曲线，计算土壤总孔隙度、非毛管孔隙度及水分有效性等指标。并测定烤烟的产量按等级计算产值，结果如表 1～2和图1～3所示。
从表1～2中可以看出，施用本发明的抗旱保水土壤调理剂可显著提高土壤含水量及毛管持水量，改善土壤孔隙度结构，降低土壤容重，调节土壤pH，增加 N、P、K养分含量、酶活性及土壤微生物含量，进而提高土壤肥力和透气性，丰富土壤微生物区系，提升土壤抗旱保水保肥能力。结果表明，T4、T5、T6和 T7处理的土壤含水量较CK处理，分别提高了11.80％、12.29％、12.75％和13.66％，而对照处理中，在配方的腐植酸、海藻精、食用菌菇渣和牛粪后，T4、T5、T6 和T7处理较T1处理相比，土壤含水量再次提高了5.80％、6.29％、6.75％和7.66％， T2和T3处理较T1处理相比，土壤含水量提高了0.62％和1.00％；T4、T5、T6 和T7处理的土壤容重较CK处理，分别降低了0.93g/cm3、0.91g/cm3、0.97g/cm3和1.02g/cm3，T4、T5、T6和T7处理较T1处理相比，分别降低了0.47g/cm3、 0.45g/cm3、0.51g/cm3和0.56g/cm3，T2和T3处理较T1处理相比，分别降低了 0.04g/cm3和0.14g/cm3；T4、T5、T6和T7处理的土壤毛管持水量、总孔隙度和非毛管孔隙度较CK均有显著的提高，其中毛管持水量分别增加了8.11％、8.44％、 8.23％和8.66％；总孔隙度增加了8.9％、8.4％、10.0％和9.8％，非毛管孔隙度增加了5.0％、5.8％、6.8％和7.2％。而T4、T5、T6和T7处理较T1处理相比，土壤毛管持水量、总孔隙度和非毛管孔隙度均有显著的提高，其中毛管持水量分别增加了4.95％、5.28％、5.07％和5.5％，总孔隙度增加了6.3％、5.8％、7.4％和7.2％，非毛管孔隙度增加了3.3％、4.1％、5.1％和5.5％；此外，T4、T5、T6和T7处理的土壤pH较CK处理分别提高了1.32、1.19、1.3和1.48，较T1处理分别提高了1.15、1.02、1.13和1.31；T4、T5、T6和T7处理的土壤碱解氮含量较CK处理分别提高了14.83、18.62、24.1和21.35mg/kg，较T1处理分别提高了14.38、 18.17、23.65和20.9mg/kg；T4、T5、T6和T7处理的土壤有效磷含量较CK处理分别提高了6.66、10.11、10.77和15.49mg/kg，较T1处理分别提高了3.15、 5.6、6.26和10.98mg/kg；T4、T5、T6和T7处理的土壤速效钾含量较CK处理分别提高了50.04、59.65、72.32和56.59mg/kg，较T1处理分别提高了25.44、 35.05、47.72和31.99mg/kg；T4、T5、T6和T7处理的土壤脲酶含量较CK处理分别提高了78.7、100.25、131.24和111.01μmol/d/g，较T1处理分别提高了25.19、 33.74、64.73和44.5μmol/d/g；T4、T5、T6和T7处理的土壤真菌含量较CK处理分别提高了3.3、3.13、3.64和4.67×104cfu·g-1，较T1处理分别提高了0.31、0.14、0.65和1.68×104cfu·g-1。
表1施用土壤调理剂对连作土壤水分及物理性质的影响
表2施用土壤调理剂对连作土壤养分、酶活性及微生物特性的影响
从图1～3可以看出，本发明可有效增强土壤的持水、保水能力和土壤的水分有效性。提高作物根系活力，促使作物根系健康生长，提高作物产量和品质，增强作物抗旱能力。结果表明，施用本发明的T4、T5、T6和T7处理土壤水分特征曲线明显大于CK和T1处理，且T2和T3处理均大于T1处理。施用本发明 T4、T5、T6和T7处理的土壤有效水含量较CK处理有明显的提高，分别提高了 0.0663、0.0647、0.0982和0.0899cm3/cm3。结果还表明，T4、T5、T6和T7处理的烤烟产量较CK相比，提高了6.07％、9.175、7.42％和10.57％，产值提高了627.39、790.01、793.47、和1093.05元/亩；较T1处理产值提高了426.77、561.73、 565.18和864.76元/亩。可见使用本发明能提高作物产量达10.57％，每亩可增加收入1093.05元，本发明可有效节约肥料成本，减轻旱灾损失，达到长期抗旱、保水、保墒的效果，为农民节本增收。
综上，本发明实施例提供的一种丘陵山区抗旱保水土壤调理剂及其制备方法，本发明制备工艺简单、成本低廉，无污染、无公害，可有效提高土壤含水量及毛管持水量，增强土壤的持水、保水能力和土壤的水分有效性，改善土壤孔隙度结构，降低土壤容重，提高土壤肥力和透气性。同时能改良连作土壤，调节土壤pH，增加N、P、K养分含量，能丰富土壤微生物区系，增加附着的微生物数量及其活性，提高土壤酶活性，提升土壤保水保肥能力，提高作物产量和品质，增强作物抗旱能力。此外，能提高作物产量达10.57％，且能有效节约肥料成本，减轻旱灾损失，达到长期抗旱、保水、保墒的效果，为农民节本增收。

Claims (9)

1.一种丘陵山区抗旱保水土壤调理剂，其特征在于，所调理剂按重量份数包括以下组分制备而成：腐植酸5～10份、海藻精5～8份、食用菌菇渣5～15份、秸秆生物质炭15～25份、牛粪5～10份、EM菌原液1～8份、米糠5～8份、蜂蜜5～10份、去离子水85~95份和MP3005保水剂5～10份。
2.根据权利要求1所述的丘陵山区抗旱保水土壤调理剂，其特征在于，所述腐植酸为市面常见的腐植酸系列产品，为腐植酸钠、腐植酸钾、硝基腐植酸、FA抗旱剂中的一种或几种。
3.根据权利要求1所述的丘陵山区抗旱保水土壤调理剂，其特征在于，所述海藻精除含海藻酸外，它还含有氮、磷、钾、钙、镁等植物必需元素，以及植物可直接吸收利用的18种蛋白质氨基酸及维生素、核苷酸、腐殖酸及植物抗逆因子。
4.根据权利要求1所述的丘陵山区抗旱保水土壤调理剂，其特征在于，所述食用菌菇渣中有机质含量60%～75%，氮磷钾总养分4%～10%，含水30%～50%，PH值为5.8～7.2。
5.根据权利要求1所述的丘陵山区抗旱保水土壤调理剂，其特征在于，所述土壤调理剂中的牛粪含水量55～68%。
6.根据权利要求1所述的丘陵山区抗旱保水土壤调理剂，其特征在于，所述EM菌原液含有乳酸菌、酵母菌、光合菌等有效活性微生物，活菌数不少于1亿个/毫升，pH不小于3.8。
7.根据权利要求1所述的丘陵山区抗旱保水土壤调理剂，其特征在于，所述MP3005保水剂为MP3005K4、MP3005KL、MP3005KM、MP3005KB、MP3005S、MP3005KCE中的一种或几种。
8.权利要求1~7任一项所述的丘陵山区抗旱保水土壤调理剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
将1～5份的EM菌原液、5～10份蜂蜜和85~95份去离子水充分混合，并将其移入反应瓶中，在密闭条件下，放入恒温培养箱中发酵，即制得EM活性液；
（2）将步骤（1）中得到的EM活性液中加入5～8份的米糠混入搅拌器中，搅拌30～60分钟，搅拌转速为500～800 r/min，得到EM菌固体颗粒A；
（3）再将步骤（2）中得到的EM菌固体颗粒A中加入5～10份的腐植酸、5～8份的海藻精、5～15份的食用菌菇渣、15～25份的秸秆生物质炭、5～10份的牛粪，混合后，使用翻抛机充分混合翻抛，并在25℃温度下堆置发酵2~3天，得到混合物B；
（4）再将步骤（3）中得到的混合物B中加入MP3005保水剂5～10份，充分混合，并在混合物上喷洒稀释50～100倍1～3份的EM菌原液的稀释液，充分混匀后，即制得所述丘陵山区保水抗旱的土壤调理剂。
9.根据权利要求8所述的抗旱保水土壤调理剂的制备方法，其特征在于，所述步骤（1）中发酵温度为25~28ºC，摇床转速为120~150r/min，发酵时间8~10天。
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