本發(fā)明屬于果園栽培技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于改善果園土壤透氣性的組合物及其使用方法。

背景技術(shù)：

土壤是植物生長(zhǎng)的根基，植物植根于土壤中，根系生長(zhǎng)需要土壤提供充足的礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)和水分外，還需要具有良好的透氣性，以保證植物根系正常的呼吸所用。土壤氧氣含量也是評(píng)價(jià)土壤肥力的一項(xiàng)指標(biāo)。

目前，在果樹生產(chǎn)中，由于栽培管理措施不當(dāng)導(dǎo)致土壤板結(jié)，土壤通透性變差。在土壤黏重的地段，土壤透氣性更差。加之植物根系和土壤微生物等呼吸作用的影響，造成土壤co2濃度很高，而o2濃度卻較少，引起根系土壤通氣不良或氧氣不足。果園土壤透氣性不良，抑制了果樹根系的有氧呼吸，進(jìn)而對(duì)植株產(chǎn)生毒害，影響植株的生長(zhǎng)發(fā)育。這種影響對(duì)根系需氧量較高的果樹更為明顯。生產(chǎn)中發(fā)現(xiàn)，土壤透氣性好的果園，果實(shí)含糖量高，品質(zhì)優(yōu)。土壤透氣性顯著影響果實(shí)品質(zhì)。因此，如何改善果樹根區(qū)土壤透氣性，是保證果樹正常生長(zhǎng)發(fā)育和果實(shí)優(yōu)質(zhì)豐產(chǎn)的關(guān)鍵。

傳統(tǒng)的改善土壤透氣性的方法，多通過(guò)增施有機(jī)肥的方法來(lái)改善土壤結(jié)構(gòu)，提高土壤透氣性，如專利“提高土壤透氣性的復(fù)合肥”(申請(qǐng)?zhí)枺?016105319597)公開(kāi)了一種以十二烷基苯磺酸鈉、硼酸、三聚磷酸鈉、氫氧化鈉等多種化合物為原料制備得到的一種復(fù)合肥，該復(fù)合肥對(duì)土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)具有改善作用，能夠增加土壤的透氣性，對(duì)植株的生長(zhǎng)有促進(jìn)作用；然而此種方法需要耗費(fèi)大量的人力物力，成本較高，并且需要連年施用有機(jī)肥才能保持效果；同時(shí)在土壤中施加如此多種化合物，可能導(dǎo)致土壤ph、微生物群落等生理生化指標(biāo)的改變，帶來(lái)潛在的負(fù)面影響；或者通過(guò)園區(qū)深翻的方式改善土壤通透性，這種方法最為傳統(tǒng)簡(jiǎn)單，但是由于對(duì)土壤本身性質(zhì)未作出任何改變，因此需要長(zhǎng)期連年深翻才能保持效果，人力物力耗費(fèi)大。因此急需研發(fā)一種省工、易于操作、效果持久的改善果園土壤透氣性的新方法。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種用于改善果園土壤透氣性的組合物。該組合物無(wú)毒無(wú)污染，能夠有效改善果園土壤透氣性，改善土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)，促進(jìn)土壤中好氣微生物活動(dòng)，從而達(dá)到提高果樹根系活力，促進(jìn)果樹根系生長(zhǎng)和樹體生長(zhǎng)發(fā)育之目的。

具體的，本發(fā)明的第一個(gè)方面，公開(kāi)了一種用于改善果園土壤透氣性的組合物，所述組合物為顆粒狀聚丙烯酰胺、玉米芯顆粒和碳渣的混合物；所述顆粒狀聚丙烯酰胺、玉米芯顆粒和碳渣的體積比為3-6:3:2；進(jìn)一步優(yōu)選的，所述顆粒狀聚丙烯酰胺、玉米芯顆粒和碳渣的體積比為5:3:2；

本發(fā)明中，聚丙烯酰胺(pam)具有較強(qiáng)的吸水性，且具有反復(fù)吸水、緩慢釋放吸持水分的特性，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中常作為保水劑與土壤混合使用以達(dá)到保水之目的；

玉米芯顆粒來(lái)源豐富，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中大量存在，由于玉米芯具有較高的比表面積，同時(shí)內(nèi)部結(jié)構(gòu)具有多孔性特征，因此同樣具有較強(qiáng)的吸水性能；

碳渣作為一種煤炭燃燒廢棄物，現(xiàn)有研究發(fā)現(xiàn)碳渣施加在土壤中可保持土壤持久的松散狀態(tài)，改善土壤透氣性和透水性，提高土壤通透性；

發(fā)明人通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)，將上述三種廉價(jià)易得材料按一定比例混合后，利用顆粒狀聚丙烯酰胺較強(qiáng)的吸水性，膨脹性，且具有反復(fù)吸水、緩慢釋放吸收水分的特性，在其吸收和放水過(guò)程中，其膨脹與收縮增大了土壤空隙，從而使得土壤由緊實(shí)變疏松；另外，通過(guò)聚丙烯酰胺吸水特性，吸收保持住土壤空隙中的水分，進(jìn)而提高土壤空隙中空氣含量，達(dá)到改善土壤通透性之目的；同時(shí)利用質(zhì)地較硬的玉米芯顆粒和碳渣的吸水和支撐作用，在顆粒狀聚丙烯酰胺、玉米芯顆粒和碳渣集中施用層，形成一層“蓄水透氣層”，從而促進(jìn)根區(qū)“蓄水透氣層”上下部土壤中氣體的流通，改善根區(qū)透氣性，提高土壤氧氣含量。

進(jìn)一步的，所述顆粒狀聚丙烯酰胺的粒徑為3-6mm；所述玉米芯顆粒的粒徑為8-12mm；所述碳渣的粒徑為5-10mm；更進(jìn)一步優(yōu)選的，所述顆粒狀聚丙烯酰胺的粒徑為5mm；所述玉米芯顆粒的粒徑為10mm；所述碳渣的粒徑為10mm；采用上述粒徑分布，使得聚丙烯酰胺能夠均勻分散至玉米芯顆粒、碳渣的孔隙之間并進(jìn)行填充，由于聚丙烯酰胺的強(qiáng)吸水膨脹性和失水收縮性，從而帶動(dòng)質(zhì)地較硬的玉米芯顆粒和碳渣的運(yùn)動(dòng)，從而有效增大土壤孔隙；改善土壤通透性；同時(shí)，由于聚丙烯酰胺、玉米芯顆粒和碳渣的吸水性能不同，三者形成不同步的吸水和失水過(guò)程，從而使得因吸水和失水導(dǎo)致的相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)間得以延長(zhǎng)，從而極大延長(zhǎng)組合物發(fā)揮作用時(shí)間，進(jìn)一步提高土壤通氣性。

本發(fā)明的第二個(gè)方面，公開(kāi)了上述用于改善果園土壤透氣性的組合物的使用方法，具體的，使用方法如下：

(1)在果樹樹盤內(nèi)開(kāi)挖若干個(gè)均勻分布的土穴，將混勻后的顆粒狀聚丙烯酰胺、玉米芯顆粒和碳渣填放在土穴底部，形成一層“蓄水透氣層”；

(2)向土穴內(nèi)加水，待水浸透組合物，土穴內(nèi)不見(jiàn)明水后，將園土回填至土穴內(nèi)，并澆透水。

進(jìn)一步的，所述土穴直徑為40-60cm，深度為30-40cm，土穴數(shù)量為4-8個(gè)；

進(jìn)一步的，所述顆粒狀聚丙烯酰胺、玉米芯顆粒和碳渣的體積比為3-6:3:2；進(jìn)一步優(yōu)選的，所述顆粒狀聚丙烯酰胺、玉米芯顆粒和碳渣的體積比為5:3:2；

進(jìn)一步的，所述顆粒狀聚丙烯酰胺的粒徑為3-6mm；所述玉米芯顆粒的粒徑為8-12mm；所述碳渣的粒徑為5-10mm；

更進(jìn)一步優(yōu)選的，所述顆粒狀聚丙烯酰胺的粒徑為5mm；所述玉米芯顆粒的粒徑為10mm；所述碳渣的粒徑為10mm；

進(jìn)一步的，所述顆粒狀聚丙烯酰胺、玉米芯顆粒和碳渣混合物的填放厚度為3-5cm；

進(jìn)一步的，所述改善果園土壤透氣性的組合物的使用方法如下：

在果樹樹盤內(nèi)，距樹干60cm處，挖挖均勻分布的，直徑為50cm、深度為35cm的土穴4個(gè)，然后將按體積比為5:3:2，混合均勻的顆粒狀聚丙烯酰胺(粒徑5mm)、玉米芯顆粒(粒徑10mm)和碳渣混合物(粒徑10mm)，均勻集中填放在土穴底部，形成一層“蓄水透氣層”，填放厚度為3cm，然后灌水5升，然后將園土填滿土穴，最后澆透水。

在上述使用方法中，發(fā)明人并非采用傳統(tǒng)將組合物與土壤混合的方式，而是采用集中填放的方式，將用于改善果園土壤透氣性的組合物填放至靠近樹盤的土穴中，形成一層“蓄水透氣層”，在涵養(yǎng)水源并能有效貯存一定量氣體的同時(shí)，因顆粒狀聚丙烯酰胺、玉米芯顆粒和碳渣的吸水失水效應(yīng)，從而松動(dòng)果樹根系土壤，增加土壤透氣性，改善根區(qū)透氣性，提高了根區(qū)土壤氧氣含量；從而提高果樹根系活力，促進(jìn)植株的生長(zhǎng)發(fā)育。

本發(fā)明的第三個(gè)方面，公開(kāi)了上述使用方法在改善果園土壤透氣性中的應(yīng)用。

本發(fā)明的有益效果：

本發(fā)明利用聚丙烯酰胺較強(qiáng)的吸水性，膨脹性，且具有反復(fù)吸水、緩慢釋放吸收水分的特性，其膨脹與收縮增大了土壤空隙，從而土壤由緊實(shí)變疏松，改善土壤通透性。同時(shí)利用玉米芯顆粒和碳渣的吸水和支撐作用，在顆粒狀聚丙烯酰胺、玉米芯顆粒和碳渣集中施用層，形成一層“蓄水透氣層”。該方法可促進(jìn)根區(qū)“蓄水透氣層”上下部土壤中氣體的流通，改善根區(qū)透氣性，提高土壤氧氣含量。通過(guò)使用該方法可達(dá)到穩(wěn)定果樹根區(qū)土壤水氣環(huán)境，提高果樹根系活力，促進(jìn)根系和植株生長(zhǎng)發(fā)育的目的。

本發(fā)明采用的原料即聚丙烯酰胺、玉米芯和碳渣廉價(jià)易得，其中玉米芯和碳渣為農(nóng)業(yè)、工業(yè)廢棄物，本發(fā)明將其變廢為寶，實(shí)現(xiàn)了資源二次利用；同時(shí)本發(fā)明方法簡(jiǎn)便有效，易于操作，效果持久，克服了傳統(tǒng)施用有機(jī)肥或深翻需要連年施用的弊端，便于在果樹生產(chǎn)實(shí)踐中推廣應(yīng)用。

具體實(shí)施方式

應(yīng)該指出，以下詳細(xì)說(shuō)明都是例示性的，旨在對(duì)本申請(qǐng)?zhí)峁┻M(jìn)一步的說(shuō)明。除非另有指明，本文使用的所有技術(shù)和科學(xué)術(shù)語(yǔ)具有與本申請(qǐng)所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員通常理解的相同含義。

需要注意的是，這里所使用的術(shù)語(yǔ)僅是為了描述具體實(shí)施方式，而非意圖限制根據(jù)本申請(qǐng)的示例性實(shí)施方式。如在這里所使用的，除非上下文另外明確指出，否則單數(shù)形式也意圖包括復(fù)數(shù)形式，此外，還應(yīng)當(dāng)理解的是，當(dāng)在本說(shuō)明書中使用術(shù)語(yǔ)“包含”或“包括”時(shí)，其指明存在特征、步驟、操作、器件、組件或它們的組合。

正如背景技術(shù)所介紹的，傳統(tǒng)的改善土壤透氣性的方法，多通過(guò)增施有機(jī)肥的方法來(lái)改善土壤結(jié)構(gòu)，提高土壤透氣性。或通過(guò)園區(qū)深翻的方式改善土壤通透性，取得了一定的效果，但這種方式需要耗費(fèi)大量的人力物力，成本較高，并且需要連年施用有機(jī)肥或連年深翻才能保持效果。

有鑒于此，本發(fā)明的一種典型的實(shí)施方式中，提供一種用于改善果園土壤透氣性的組合物，所述組合物為顆粒狀聚丙烯酰胺、玉米芯顆粒和碳渣的混合物；所述顆粒狀聚丙烯酰胺、玉米芯顆粒和碳渣的體積比為3-6:3:2；進(jìn)一步所述顆粒狀聚丙烯酰胺、玉米芯顆粒和碳渣的體積比為5:3:2；

本發(fā)明的又一典型實(shí)施方式中，所述顆粒狀聚丙烯酰胺的粒徑為3-6mm；所述玉米芯顆粒的粒徑為8-12mm；所述碳渣的粒徑為5-10mm；更進(jìn)一步的，所述顆粒狀聚丙烯酰胺的粒徑為5mm；所述玉米芯顆粒的粒徑為10mm；所述碳渣的粒徑為10mm；

本發(fā)明的又一典型實(shí)施方式中，提供了上述用于改善果園土壤透氣性的組合物的使用方法，具體的，使用方法如下：

(1)在果樹樹盤內(nèi)開(kāi)挖若干個(gè)均勻分布的土穴，將混勻后的顆粒狀聚丙烯酰胺、玉米芯顆粒和碳渣填放在土穴底部，形成一層“蓄水透氣層”；

(2)向土穴內(nèi)加水，待水浸透組合物，土穴內(nèi)不見(jiàn)明水后，將園土回填至土穴內(nèi)，并澆透水。

所述土穴直徑為40-60cm，深度為30-40cm，土穴數(shù)量為4-8個(gè)；

所述顆粒狀聚丙烯酰胺、玉米芯顆粒和碳渣的體積比為3-6:3:2；進(jìn)一步優(yōu)選的，所述顆粒狀聚丙烯酰胺、玉米芯顆粒和碳渣的體積比為5:3:2；

所述顆粒狀聚丙烯酰胺的粒徑為3-6mm；所述玉米芯顆粒的粒徑為8-12mm；所述碳渣的粒徑為5-10mm；

進(jìn)一步的，所述顆粒狀聚丙烯酰胺的粒徑為5mm；所述玉米芯顆粒的粒徑為10mm；所述碳渣的粒徑為10mm；

所述顆粒狀聚丙烯酰胺、玉米芯顆粒和碳渣混合物的填放厚度為3-5cm；

本發(fā)明的又一典型實(shí)施方式中，提供所述改善果園土壤透氣性的組合物的使用方法如下：

在果樹樹盤內(nèi)，距樹干60cm處，挖挖均勻分布的，直徑為50cm、深度為35cm的土穴4個(gè)，然后將按體積比為5:3:2，混合均勻的顆粒狀聚丙烯酰胺(粒徑5mm)、玉米芯顆粒(粒徑10mm)和碳渣混合物(粒徑10mm)，均勻集中填放在土穴底部，形成一層“蓄水透氣層”，填放厚度為3cm，然后灌水5升，然后將園土填滿土穴，最后澆透水。

本發(fā)明的又一典型實(shí)施方式中，公開(kāi)了上述使用方法在改善果園土壤透氣性中的應(yīng)用。

為了進(jìn)一步對(duì)本發(fā)明進(jìn)行解釋說(shuō)明，提供如下實(shí)施例和對(duì)比例。

實(shí)施例1

在2015年3月中旬，在山東農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝試驗(yàn)站，2年生“春美”桃園內(nèi)，隨機(jī)選定50株果樹，在樹盤內(nèi)，距樹干60cm處，挖挖均勻分布的，直徑為50cm、深度為35cm的土穴4個(gè)，然后將按體積比為5:3:2，混合均勻的顆粒狀聚丙烯酰胺(粒徑5mm)、玉米芯顆粒(粒徑10mm)和碳渣(粒徑10mm)混合物，均勻的、集中填放在土穴底部，形成一層“蓄水透氣層”，填放厚度為3cm，然后灌水5升，然后將園土填滿土穴，最后澆透水。

通過(guò)采用該方法，可在根區(qū)聚丙烯酰胺、玉米芯顆粒和碳渣集中施用土層，形成一層“蓄水透氣層”，即能保持住水分，又可貯存一部分氣體，為周邊土壤提供氣體供應(yīng)。該蓄水透氣層可促進(jìn)桃樹根區(qū)深層土壤與表層土壤及大氣中氣體的流通和交換，改善根區(qū)透氣性，提高了根區(qū)土壤氧氣含量；穩(wěn)定根區(qū)土壤水分狀況，提高桃樹根系活力，促進(jìn)植株的生長(zhǎng)發(fā)育。并可顯著提高桃幼樹生長(zhǎng)中后期葉片葉綠素含量，葉面積和凈光合速率；提高了桃幼樹生長(zhǎng)后期葉片保護(hù)性酶活性，延緩葉片衰老，促進(jìn)根系生長(zhǎng)，并可有效提高養(yǎng)分利用效率，其中氮肥吸收利用率較未施用前提高24％；當(dāng)年采摘桃果實(shí)含糖量提高5.2％；在第二年即2016年測(cè)定，氮肥吸收利用率較未施用前提高22％；采摘桃果實(shí)含糖量較2014年果實(shí)提高5.6％；

可見(jiàn)，該方法可有效提高桃樹根區(qū)土壤氧氣含量，穩(wěn)定根區(qū)土壤水氣狀況，促進(jìn)植株生長(zhǎng)發(fā)育，提高果實(shí)含糖量，改善果實(shí)品質(zhì)，同時(shí)具有較好的效果持久性，從而降低生產(chǎn)成本。

對(duì)比例1

方法同實(shí)施例1，唯一區(qū)別之處在于將顆粒狀聚丙烯酰胺、玉米芯顆粒和碳渣三者的體積比定為1:1:1。

對(duì)比例2

方法同實(shí)施例1，唯一區(qū)別之處在于將顆粒狀聚丙烯酰胺、玉米芯顆粒和碳渣三者的粒徑積均為10mm。

經(jīng)統(tǒng)計(jì)，對(duì)比例1和對(duì)比例2實(shí)施效果遠(yuǎn)低于實(shí)施例1，其中對(duì)比例1當(dāng)年氮肥吸收利用率較未施用前提高4％；當(dāng)年采摘桃果實(shí)含糖量提高2.2％；次年氮肥吸收利用率較未施用前提高2.3％；次年采摘桃果實(shí)含糖量?jī)H提高1.3％；其中對(duì)比例2當(dāng)年氮肥吸收利用率較未施用前提高6％；當(dāng)年采摘桃果實(shí)含糖量提高1.9％；次年氮肥吸收利用率較未施用前提高4％；次年采摘桃果實(shí)含糖量?jī)H提高1.5％。

以上所述僅為本申請(qǐng)的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本申請(qǐng)，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，本申請(qǐng)可以有各種更改和變化。凡在本申請(qǐng)的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本申請(qǐng)的保護(hù)范圍之內(nèi)。