土壤保水保肥劑及其施用方法
【專利摘要】本發明公開了土壤保水保肥劑，含以下重量配比的原料：15～35wt%的羧甲基纖維素、35～55wt%的支鏈淀粉、10～25wt%的沙蒿籽膠和5～20wt%的紅糖。本發明的土壤保水保肥劑，能大大提高土壤的保水保肥能力。
【專利說明】土壤保水保肥劑及其施用方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于土壤調理領域，涉及土壤保水保肥劑及其施用方法，尤其涉及干旱沙區、草原和草甸地帶用土壤保水保肥劑及其施用方法。
【背景技術】
[0002]干旱沙區、草原、草甸是陸地生態環境極脆弱的地帶，存在客觀被動的三大自然的共性要素:一是土層缺水缺肥，二是多鹽堿多風沙，三是土層薄且蒸發量極大。要修復荒漠生態，最直面的是必須克服這三大客觀困難，從古代的坎兒井到溝灌、噴灌、滴灌技術，再到滲灌、根灌，及各種土壤改良劑、保水劑等，為了解決這些陸地的生態難題，無論創新多少相關的生態技術都是積極的。然而，至今尚未發現能更好的直接有效實現這一目標的應用技術。
【發明內容】
[0003]本發明的主要目的是提供土壤保水保肥劑，施入土壤后，可在植物適生的根區形成一層保水、保肥、防滲和防蒸發的功能區。
[0004]本發明的另一目的是提供土壤保水保肥劑的施用方法，通過土壤保水保肥劑的合理配制及施用，提高土壤的保水保肥能力。
[0005]本發明采用如下技術方案:
[0006]土壤保水保肥劑，含以下重量配比的原料:15~35wt%的羧甲基纖維素、35~55wt%的支鏈淀粉、10~25·wt%的沙蒿籽膠和5~20wt%的紅糖。
[0007]進一步的，所述土壤保水保肥劑，添加有兼性厭氧微生物和厭氧微生物。
[0008]土壤保水保肥劑的施用方法，包括以下步驟:1)對選定的土壤進行預整理；2)將以下重量配比的原料溶解于水中:15~35wt%的羧甲基纖維素、35~55wt%的支鏈淀粉、10~25wt%的沙蒿籽膠和5~20wt%的紅糖，獲得土壤保水保肥劑；3)將土壤保水保肥劑施入土壤中，再種植植物。
[0009]具體的，所述步驟I)為對選定的土壤進行粗平和開溝槽，并埋設地下灌溉系統，將拌勻后的基肥與細土壤分填入溝槽中，再覆蓋泥土并整平表面，然后灌溉適量清水。
[0010]具體的，所述步驟2)中，原料與水的重量比為1:50，在常溫下，將原料與水在容器內攪拌同時緩慢加熱至75°C，并在70~75°C維持30分鐘，使原料均勻溶解。
[0011]進一步的，所述步驟3)中，將土壤保水保肥劑用水稀釋，土壤保水保肥劑與水的體積比為1:500~3000，再施入土壤中。
[0012]進一步的，所述步驟3)中，待所種的植物成活后，將含有兼性厭氧微生物的培養基和含有厭氧微生物的培養基用水稀釋后施入土壤中。
[0013]具體的，所述含有兼性厭氧微生物的培養基和含有厭氧微生物的培養基的總重量，是其與所述原料的重量之和的0.5~3%。
[0014]優選的，所述兼性厭氧微生物為地衣芽孢桿菌或者枯草芽孢桿菌，所述厭氧微生物為黑曲霉菌，所述培養基由瓊脂、淀粉多糖、粉骨、蛋白胨和銨態氮配制而成。
[0015]具體的，所述含有兼性厭氧微生物的培養基中，每克培養基中含有(I~9) XlO9個兼性厭氧微生物；所述含有厭氧微生物的培養基中，每克培養基中含有(I~8) X IO8個厭氧微生物。
[0016]由上述對本發明的描述可知，與現有技術相比，本發明的土壤保水保肥劑，能大大提高土壤的保水保肥能力。
[0017]支鏈淀粉比直鏈淀粉具有更強大的吸水保水功能，例如生長于南方的木薯淀粉，資源充足，性價比合理，中溫時易溶成粘膠狀，比直鏈淀粉中存在更多的α-1，6_糖苷鍵的糖苷鏈(超過50%);羧甲基纖維素(CMC)是棉纖維深加工產品，具強吸水性，水溶液具抗鹽能力，在泥漿中具有長效保濕的穩定性；沙蒿籽膠是沙生植物沙蒿籽的膠體，具有粘性大，吸水力強，乳化效果穩定，對農藥及土壤中殘留的有毒金屬有吸附和解毒功能，沙蒿是優良的防沙植物，可就地取材，循環利用；上述三種物質具有如下通性:一是均出自植物，資源充足，性價比最佳；二是具備天然、無毒和強吸水保水能力；三是在70°C~75°C中溫條件即可溶解，可就地生產、易儲運易加工。
[0018]羧甲基纖維素、支鏈淀粉和沙蒿籽膠三種物質組合后，能極大的補充干旱區土壤中的天然膠狀物質，當膠狀物有效的含量> 5%時，對土壤意義重大，能強效提高保水時限，同時還有增強對銨態氮的吸存能力，并促進使這些氮素在土壤配方具備對于酰胺態氮、銨態氮與氨態氮肥份全面吸存 效能之間的優勢互補。施用本發明的保水保肥劑后，土壤的保水保肥能力均分別提高10~20%，保水保肥時間顯著延長，土壤微生物總量、有機質含量明顯提高，土壤容重減輕，且PH值穩中有降，尤其飼草年生長生物量明顯提升，全面顯示土壤良好的恢復態勢。
[0019]輔料以微生物及其配用的培養基加入，地衣芽孢桿菌和枯草芽孢桿菌在西部干旱的極限土壤環境中具有特強的適應能力；黑曲霉素具有啟動深層檸檬酸反應的能力，對于高pH值和透氣性較差的土壤，可發揮厭氧反應效果，這一效果降低了植物根區的pH值，確保了銨態氮不會與氫氧根離子產生反應生成氨氣而逸出土壤，借助微生物助強土壤下有機、無機的生化反應，還能提升根區土壤溫度、增加根系吸收肥料能力、實現水肥一體化機理效能，充分發揮保水又保肥又保環境的良好效果。
[0020]干旱沙區、草原和草甸均皆分布于我國西北地區，屬于典型的大陸性氣候，夏秋季節，表土的溫度可達60°C~70°C，巨大的蒸發力，能將-40公分地下的微量水份快速帶離土壤；反之，夜半后地表溫度常降至20°C以下，空氣中微量的水氣下沉，又以霧、露的形態凝入表土層，之后又開始蒸發，這是周而復始的水氣無效的蒸發循環。當土壤下存在著高效的吸水保水能力的物質后，既能在白天減少蒸發，又能在半夜吸納水份存儲沉降于表土下。這一減一增對于具備耐干旱本能的植物，無疑是活命之甘霖，借助保水保肥劑功能，將無效蒸發轉變為有效蒸騰。同比之下，當土壤的含水量增加約10%，牧草的覆蓋率可增加15%，產量增加20%以上，顯示良好的量效正關系。
[0021]對于沙土、沙壤土等松散結構的土壤，可適當增加羧甲基纖維素與沙蒿膠含量；對于壤土和帶鹽堿的、易板結土壤、干旱區薄層土壤及草甸生態區的土壤則應加大支鏈淀粉和紅糖輔料的含量，在黑曲霉素存在下，能產生深層檸檬酸反應，反應能降低土壤的PH值，松化深層土壤結構，而對一般的沙壤土則可選取各成份的中間含量。對于西北地區土壤，可采用三元排列組合方法對應配制。
[0022] 本發明的保水保肥劑的施用方法，選取對土壤、植物、微生物友好、具有高效保水保肥功能的物質，以水溶解形態，適量搭配，中溫配制，通過根灌系列技術，輸送到土壤下面，全面提升土壤保水保肥和滋養土壤微生物繁衍能力，改善土壤結構。主要原料以支鏈淀粉，羧甲基纖維素、沙蒿籽膠，輔以少量紅糖組成。施用前，先加入少量富含厭氧與兼性厭氧微生物的培養基配勻，施用后，還能極大擴繁土壤微生物種群，增添干旱沙地土壤有機質，讓沙生植物充分利用光、氣、熱資源，增強干旱沙區生態可持續發展活力。
【具體實施方式】
[0023]以下通過【具體實施方式】對本發明作進一步的描述。
[0024]土壤保水保肥劑，含以下重量配比的原料:15~35wt%的羧甲基纖維素、35~55wt%的支鏈淀粉、10~25wt%的沙蒿籽膠和5~20wt%的紅糖。
[0025]土壤保水保肥劑的施用方法，包括以下步驟:
[0026]I)對選定的干旱區或沙地的土壤進行粗平和開溝槽，機械開出深度20~40公分、上寬約40公分、下底寬約30公分的溝槽，溝槽之間視選擇的植物所需的株行距設計方案，可在行距1.8米~4米之間距離埋設根灌管，并校驗水平，將拌勻后的基肥與細土壤分填入溝槽中，再覆蓋泥土并整平表面，然后通過根灌系統預先灌一次少量清水，使表面淺土層與開溝攪動過的土壤沉實均勻，為播種栽苗準備條件；
[0027]2)將以下重量配比的原料溶解于水中:15~35wt%的羧甲基纖維素、35~55wt%的支鏈淀粉、10~25wt%的沙蒿籽膠和5~20wt%的紅糖，原料與水的重量比為1:50，在常溫下，將原料與水在普通金屬或不銹鋼容器內攪拌同時緩慢加熱至75°C，并在70~75°C維持30分鐘，使原料均勻溶解，獲得土壤保水保肥劑；
[0028]3)將土壤保水保肥劑用水稀釋，土壤保水保肥劑與水的體積比為1:1000~2000，再通過根灌系統施入土壤中，再種植植物。待所種的植物成活后,將含有兼性厭氧微生物的培養基和含有厭氧微生物的培養基用水稀釋后施入土壤中，微生物發揮分解養份，活化土壤不斷進行在耕層土壤區域為主的生化反應，反應是以大分子多糖向小分子分解的復雜過程，繼而穩定的、持久的發揮保水保肥功能。含有兼性厭氧微生物的培養基和含有厭氧微生物的培養基的總重量，是其與原料的重量之和的0.5~3%。兼性厭氧微生物為地衣芽孢桿菌或者枯草芽孢桿菌，厭氧微生物為黑曲霉菌，培養基由瓊脂、淀粉多糖、粉骨、蛋白胨和銨態氮配制而成。含有兼性厭氧微生物的培養基中，每克培養基中含有(I~9) X IO9個兼性厭氧微生物；含有厭氧微生物的培養基中，每克培養基中含有(I~8)X IO8個厭氧微生物。
[0029]4)在相關技術員或科技術人員的指導下，根據當地選種要求，設定適合于當地、水情、土情的指導性配方與詳實的實施方式，對后續種植進行科學管理，使過程工藝科學化，收益最大化。
[0030]采用上述施用方法，以IOKg羧甲基纖維素、20Kg支鏈淀粉、6Kg沙蒿籽膠和4Kg紅糖為原料，溶解后用水稀釋到200m3，一年分六次對一畝實驗用地進行根灌，進行對比實驗，實驗結果如下表表一和表二所不:
[0031]
【權利要求】
1.土壤保水保肥劑，含以下重量配比的原料: 15~35wt%的羧甲基纖維素； 35~55wt%的支鏈淀粉； 10~25wt%的沙蒿籽膠；和 5~20wt%的紅糖。
2.根據權利要求1所述的土壤保水保肥劑，添加有兼性厭氧微生物和厭氧微生物。
3.土壤保水保肥劑的施用方法，包括以下步驟: 1)對選定的土壤進行預整理； 2)將以下重量配比的原料溶解于水中:15~35wt%的羧甲基纖維素、35~55wt%的支鏈淀粉、10~25wt%的沙蒿籽膠和5~20wt%的紅糖，獲得土壤保水保肥劑； 3)將土壤保水保肥劑施入土壤中，再種植植物。
4.根據權利要求3所述的土壤保水保肥劑的施用方法，所述步驟I)為對選定的土壤進行粗平和開溝槽，并埋設地下灌溉系統，將拌勻后的基肥與細土壤分填入溝槽中，再覆蓋泥土并整平表面，然后灌溉適量清水。
5.根據權利要求3所述的土壤保水保肥劑的施用方法，所述步驟2)中，原料與水的重量比為1:50，在常溫下，將原料與水在容器內攪拌同時緩慢加熱至75°C，并在70~75°C維持30分鐘，使原料均勻溶解·。
6.根據權利要求5所述的土壤保水保肥劑的施用方法，所述步驟3)中，將土壤保水保肥劑用水稀釋，土壤保水保肥劑與水的體積比為1:500~3000，再施入土壤中。
7.根據權利要求3所述的土壤保水保肥劑的施用方法，所述步驟3)中，待所種的植物成活后，將含有兼性厭氧微生物的培養基和含有厭氧微生物的培養基用水稀釋后施入土壤中。
8.根據權利要求7所述的土壤保水保肥劑的施用方法，所述含有兼性厭氧微生物的培養基和含有厭氧微生物的培養基的總重量，是其與所述原料的重量之和的0.5~3%。
9.根據權利要求7所述的土壤保水保肥劑的施用方法，所述兼性厭氧微生物為地衣芽孢桿菌或者枯草芽孢桿菌，所述厭氧微生物為黑曲霉菌，所述培養基由瓊脂、淀粉多糖、粉骨、蛋白胨和銨態氮配制而成。
10.根據權利要求7所述的土壤保水保肥劑的施用方法，所述含有兼性厭氧微生物的培養基中，每克培養基中含有(I~9) X IO9個兼性厭氧微生物；所述含有厭氧微生物的培養基中，每克培養基中含有(I~8) X IO8個厭氧微生物。
【文檔編號】A01C21/00GK103589436SQ201310559388
【公開日】2014年2月19日 申請日期:2013年11月12日 優先權日:2013年11月12日
【發明者】丁榮吾, 林章利 申請人:福建大地生態科技實業有限公司