阅读说明：本技术 一种土壤改良配方及其在苹果种植中的应用 (Soil improvement formula and application thereof in apple planting ) 是由 余晓明 于家伊 于 2020-06-15 设计创作，主要内容包括：本发明提供了一种土壤改良配方,包括土壤调理剂、微生物菌剂和生物刺激素；所述土壤调理剂由餐厨有机废弃物制备得到,所述微生物菌剂包括5～10wt％放线菌,10～20wt％固氮菌,5～10wt％淡紫拟青霉,10～25wt％绿色木霉,5～20wt％乳酸菌和20～35wt％枯草解淀粉芽孢杆菌；所述生物刺激素包括海藻提取物和/或甲壳类提取物；所述土壤调理剂、微生物菌剂和生物刺激素的质量比为(300～800)：(150～200)：(60～120)。本发明中的土壤改良配方能够增加苹果的次生代谢水平,提高果品的外光成色和风味。本发明还提供了一种土壤改良配方在苹果种植中的应用。(The invention provides a soil improvement formula, which comprises a soil conditioner, a microbial agent and a biological stimulator; the soil conditioner is prepared from kitchen organic waste, and the microbial agent comprises 5-10 wt% of actinomycetes, 10-20 wt% of azotobacter, 5-10 wt% of paecilomyces lilacinus, 10-25 wt% of trichoderma viride, 5-20 wt% of lactic acid bacteria and 20-35 wt% of bacillus subtilis; the biological stimulin comprises seaweed extract and/or crustacean extract; the mass ratio of the soil conditioner to the microbial agent to the biological stimulant is (300-800): (150-200): (60-120). The soil improvement formula can increase the secondary metabolism level of apples and improve the external light color and flavor of fruits. The invention also provides application of the soil improvement formula in apple planting.)

一种土壤改良配方及其在苹果种植中的应用

技术领域

本发明属于农作物种植技术领域，尤其涉及一种土壤改良配方及其在苹果种植中的应用。

背景技术

中国是世界最大的苹果生产国，苹果种植面积和产量均占世界50％以上。由于长期以市场为导向，追求高产出，忽视果园的土壤、水、肥的科学管理，以施用化肥为主导，忽视良种的培育推广，病虫害防治体系和综合防治意识不强，果农种植苹果缺乏投资的积极性等因素，导致苹果品质逐年降低，产量徘徊，病虫害增加。严重影响到苹果产业的可持续发展。

土壤生态环境的退化，是导致苹果品质和产量降低的根本原因，尤其是成品果园面临着土壤退化问题。以山东栖霞苹果产区为例，土壤退化集中表现在：1)有机质含量低。土壤有机质的平均含量0.9％。2)土壤板结。普遍存在土壤总孔隙度偏小、通气孔隙度偏大的不良因素。大部分土壤质地粗、结构差，土体紧实，63％的苹果园土壤容重不在适宜的范围。3)营养失衡。微量元素缺乏，钙、镁短缺。4)土壤酸化。64.6％的苹果园土壤pH值小于5.4。4)土壤次生盐渍化加重。5)苹果吸收根密度低，吸收能力弱。6)土壤微生物生态失衡，土传病害有加重的趋势。

因此，改良退化的土壤，恢复土壤的生态环境是可持续保证苹果品质和产量的根本办法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种土壤改良配方及其在苹果种植中的应用。本发明中的土壤改良配方能够提升苹果的品质和产量，同时恢复退化的土壤生态，快速提高土壤有机质含量，提升土壤pH和改善土壤理化性质，使板结的土壤更加蓬松，增强土壤的保水保肥能力，保证苹果质量和产量的提升的可持续性。

本发明提供一种土壤改良配方，包括土壤调理剂、微生物菌剂和生物刺激素。

所述土壤调理剂由餐厨有机废弃物制备得到，所述土壤调理剂中有机物总量≥85wt％，其中生物腐植酸含量≥50wt％，有机质含量≥75wt％，生物黄腐酸含量≥18wt％，易氧化有机质含量≥20wt％；pH5.5-7.5，水分含量≤8.0wt％，钠含量≤0.6wt％；

所述微生物菌剂包括5～10wt％放线菌，10～20wt％固氮菌，5～10wt％淡紫拟青霉，10～25wt％绿色木霉，5～20wt％乳酸菌和20～35wt％枯草解淀粉芽孢杆菌；

所述生物刺激素包括海藻提取物和/或甲壳类提取物；

所述土壤调理剂、微生物菌剂和生物刺激素的质量比为(300～800)：(150～200)：(60～120)。

优选的，所述土壤改良配方包括中微量元素，所述土壤改良配方中的中微量元素的含量≥400mg/kg。

优选的，所述微生物菌剂包括10wt％放线菌、15wt％固氮菌、10wt％淡紫拟青霉、20wt％绿色木霉、15wt％乳酸菌和30wt％枯草解淀粉芽孢杆菌。

优选的，所述微生物菌剂中有效活菌数≥5亿个/克，有机质≥90wt％，易氧化有机质≥wt20％，水分≤10wt％。

优选的，所述土壤调理剂按照以下步骤制备得到：

1)将餐厨有机废弃物筛选、去除无机物；

2)然后将筛选后的餐厨有机废弃物干湿分离得到干物质；

3)将壳皮类、秸秆类废弃物和得到的干物质与生物腐质酸转化剂混匀，得到混合物；

4)所述混合物在有氧条件下进行大分子碳结构降解转化反应，得到土壤改良配方，所述转化反应的温度为70～80℃，所述转化反应的时间为8～12小时。

如上文所述的土壤改良配方在苹果种植中的应用，包括以下步骤：

A)每年秋季采果后的1～3周内，在苹果果树两侧各开一条沟；

B)按照每亩300～800kg土壤调理剂、150～200kg微生物菌剂和60～120kg生物刺激素的用量，将土壤调理剂、微生物菌剂和生物刺激素撒施于沟内；

C)旋耕混匀土壤调理剂、微生物菌剂、生物刺激素和表层土，进行覆土；

D)镇压后进行浇水，同时进行土壤保墒。

优选的，所述步骤A)中以树冠大小为标准在苹果树两侧开沟，沟宽为50～70cm；沟深为30～50cm。

优选的，在萌芽期、坐果期、套袋后和果实膨大期进行追肥。

优选的，所述萌芽期施高氮型含氨基酸水溶肥10～30kg/亩；坐果期施平衡型大量元素水溶肥10～30kg/亩；套袋后施腐殖酸水溶肥10～30kg/亩；果实膨大期施高钾型氨基酸水溶肥15～40kg/亩。

本发明提供了一种土壤改良配方，包括土壤调理剂、微生物菌剂和生物刺激素；所述土壤调理剂由餐厨有机废弃物制备得到，所述土壤调理剂中，有机物总量≥85wt％，其中生物腐植酸含量≥50wt％，有机质含量≥75wt％，生物黄腐酸含量≥18wt％，易氧化有机质含量≥20wt％；pH5.5-7.5，水分含量≤8.0wt％，钠含量≤0.6wt％；所述微生物菌剂包括5～10wt％放线菌，10～20wt％固氮菌，5～10wt％淡紫拟青霉，10～25wt％绿色木霉，5～20wt％乳酸菌和20～35wt％枯草解淀粉芽孢杆菌；所述生物刺激素包括海藻提取物和/或甲壳类提取物；所述土壤调理剂、微生物菌剂和生物刺激素的质量比为(300～800)：(150～200)：(60～120)。本发明针对土壤有机质含量低、保水能力差、次生盐渍化和pH值偏低、土壤微生物生态系统活性差等突出土壤问题，选用苹果土壤专用的高有机质、高腐植酸含量、高腐殖化系数的有机源中性土壤改良配方材料(优选生物腐质酸型土壤调理配方)和微生物有机配方肥，通过生物强化腐殖化技术，快速涵养，调整土壤理化性质；提供适宜土壤微生物生长的营养物质，快速激活根际土壤微生物，平衡土壤微生物生态系统，增加苹果的次生代谢水平，提高果品的外光成色和风味。

具体实施方式

本发明提供了一种包括土壤调理剂、微生物菌剂和生物刺激素的土壤改良配方；

所述土壤调理剂由餐厨有机废弃物制备得到，所述土壤调理剂中有机物总量≥85wt％，其中生物腐植酸含量≥50wt％，有机质含量≥75wt％，生物黄腐酸含量≥18wt％，易氧化有机质含量≥20wt％；pH5.5-7.5，水分含量≤8.0wt％，钠含量≤0.6wt％；

所述微生物菌剂包括5～10wt％放线菌，10～20wt％固氮菌，5～10wt％淡紫拟青霉，10～25wt％绿色木霉，5～20wt％乳酸菌和20～35wt％枯草解淀粉芽孢杆菌；

所述生物刺激素包括海藻提取物和/或甲壳类提取物；

所述土壤调理剂、微生物菌剂和生物刺激素的质量比为(300～800)：(150～200)：(60～120)。

本发明中的土壤调理剂由餐厨有机废弃物制备得到，具体步骤如下：

将餐厨有机废弃物筛选、去除非有机杂质，如塑料，金属碎片等；

然后将筛选后的餐厨有机废弃物干湿分离，得到干物质；

将得到的干物质与外源壳皮类、秸秆类废弃物与生物腐质酸转化剂混匀，得到混合物；

所述混合物在有氧条件下进行大分子碳结构降解转化反应，得到土壤调理剂，优选的，本发明将得到的混合物在生物化学反应机中高温好氧发酵，进行大分子碳结构降解转化反应。所述转化反应的温度为70～80℃，所述转化反应的时间为8～12小时，优选为10～11小时。

本发明中所提及的生物腐殖酸转化剂为BGB高温复合菌，所述BGB复合菌为申请号为200610083429.7、名称为“采用复合菌对餐厨有机废弃物进行资源循环处理的方法”的中国专利申请中公开的复合菌，其含有以下菌种：枯草芽孢杆菌、环状芽孢杆菌、球形芽孢杆菌、嗜热脂肪芽孢杆菌等、酵母菌、乳酸菌，各个菌种可单独地按常规方法从低温保存的菌种中挑取菌种划线接种到固体平板培养基，于合适条件下培养，待长出菌落，再接种于液体培养基进行振荡培养，根据需要再进行扩大培养；上述培养的各菌种可以液体形式培养后，按枯草芽孢杆菌、环状芽孢杆菌、球形芽孢杆菌、嗜热脂肪芽孢杆菌等、酵母菌、乳酸菌的活菌数的比例：(1-1.2)∶(0.8-1.1)∶(1.2-1.5)∶(2.2-3)∶(1.2-1.5)∶(0.8-1.2)，进行混合制成液体发酵菌剂，于4℃保存备用；也可单独保存，即时混合、即时使用；也可将液态培养物冷冻干燥得到固体菌粉，制成固体形式的发酵菌剂。本发明中所述的BGB高温复合菌，由北京嘉博文生物科技有限公司制备。

在本发明中，所述土壤调理剂中有机物总量≥85wt％，其中生物腐植酸含量≥50wt％，有机质含量≥75wt％，生物黄腐酸含量≥18wt％，易氧化有机质含量≥20wt％；pH5.5-7.5，水分含量≤8.0wt％，钠含量≤0.6wt％；优选的，有机物总量为80～90wt％，其中腐植酸含量为50～65wt％，有机质含量为70～85wt％，易氧化有机质含量为20～30wt％；pH5.5～7.5，水分含量≤8.0wt％，钠含量≤0.6wt％。

在本发明中，所述苹果专用土壤调理剂的主要作用是通过生物强化腐质化作用，快速提升土壤易氧化有机质含量，改善土壤的团粒结构；快速有效地调节土壤pH，使退化后偏酸的土壤pH调节到适宜苹果生长、发育的pH范围；土壤调理配方中易氧化有机质，腐殖酸等活性有机质与惰性有机质能迅速激活土壤微生物活性，保障速效碳的快速释放供给，满足微生物快速繁殖、培育土壤生物多样性，恢复土壤的自净化、培肥、与抗逆体系的建立，同时确保土壤缓效碳的储备，搭配投入各种外源功能复合微生物菌种，快速构建土壤根际有益微生物菌群，将土壤微生物总量迅速提升至10^7-8数量级，全面平衡和改善土壤微生态环境。

在本发明中，所述微生物菌剂源于土壤，包括5～10wt％放线菌，10～20wt％固氮菌，5～10wt％淡紫拟青霉，10～25wt％绿色木霉，5～20wt％乳酸菌和20～35wt％枯草解淀粉芽孢杆菌，优选为10wt％放线菌、15wt％固氮菌、10wt％淡紫拟青霉、20wt％绿色木霉、15wt％乳酸菌和30wt％枯草解淀粉芽孢杆菌。

所述微生物菌剂中有效活菌数≥5亿个/克，有机质≥90wt％，易氧化有机质≥20wt％，水分≤10wt％。

本发明中的微生物菌剂的主要作用在于提高营养元素的供应，如固氮，溶解植物不可利用的磷和钾，嗜铁，钼等微量元素为植物所利用，并转化和储存氮，磷，钾，铁等营养元素并使之长期有效化，同时降解土壤中的对作物生长有抑制作用的有害物质，如农药残留和化肥污染；拮抗土壤有害微生物，增加土壤有益微生物菌群的丰度，抗重茬等的作用。

另外，可根据苹果需肥规率，测土配方，适时、适量添补中微量元素和生物刺激素以增强植物次生代谢，提高果品营养和风味。

在本发明中，所述生物刺激素包括海藻提取物和/或甲壳类提取物，所述生物刺激素在所述土壤改良剂土壤改良配方中的含量优选20-50wt％，更优选为30wt％。海藻提取物中的活性物质、植物生长素、细胞激动素等激素，可为植物利用，以调解植物的生理生化功能，适应环境，促进生长，抑制衰老；甲壳素类物质可通过激发植物自身的免疫反应，使植物产生酚类化合物、几丁酶、葡聚糖酶、木质素、植保素等相关蛋白以提高作物的抗逆抗病能力，从而起到抗逆、抗病虫和增产的作用；增强植物次生代谢，提高果品营养和风味。

在本发明中，所述土壤调理剂、微生物菌剂和生物刺激素的质量比为(300～800)：(150～200)：(60～100)，更优选为(400～700)：(160～180)：(70～80)，具体的，在本发明的实施例中，可以是800:200：80。

本发明还提供了一种土壤改良配方在苹果种植中的应用，包括以下步骤：

A)每年秋季采果后的1～3周内，在苹果果树两侧各开一条沟；

B)按照每亩300～800kg土壤调理剂、150～200kg微生物菌剂和60～100kg生物刺激素的用量，将土壤调理剂、微生物菌剂和生物刺激素撒施于沟内；

C)旋耕混匀土壤调理剂、微生物菌剂、生物刺激素和表层土，进行覆土；

D)镇压后进行浇水，同时进行土壤保墒。

优选的本发明中的土壤改良配方可按照以下苹果种植方法对苹果土壤进行改良：

开沟。每年秋季采果后的1～3周内，优选在采果后的2周左右，以树冠大小为标准，于每行苹果树的两侧各开一条沟；

撒施。按照每亩300～800kg土壤调理剂、优选为400～700kg，更优选为诶500～600kg；150～200kg微生物菌剂、优选为160～190kg、更优选为170～180kg；和60～120kg生物刺激素、优选为70～110kg、更优选为80～100kg的用量，将土壤调理剂、微生物菌剂和生物刺激素撒施于沟内；

旋耕。混匀土壤调理剂、微生物菌剂、生物刺激素和表层土，并进行覆土；

镇压。

浇水。激活土壤调理配方和微生物菌剂配方；有机质进行生物强化腐殖化反应；使各配方中的有效成分与根系紧密接触，以利于根系吸收。同时进行土壤保墒。土壤调理配方不宜与杀菌剂或杀虫剂同时使用。相互应错开至少7天后施用。

追肥。萌芽前后(3月底4月初)施高氮型含氨基酸水溶肥10～30公斤/亩，优选为10～20公斤/亩。

坐果期(4月底5月初)施平衡型大量元素水溶肥(氮磷钾17-17-17，硼、锌含量各大于0.2％)10～30公斤/亩，优选为10～20公斤/亩。

套袋以后(5月下旬～6月上旬)施腐殖酸水溶肥(氮磷钾5-5-10，腐殖酸大于3％，硼、锌含量各大于0.2％)10～30公斤/亩，优选为10～20公斤/亩。

果实膨大期(7月中下旬)施高钾型氨基酸水溶肥(钙高于10％，钾高于10％，氨基酸大于10％)15～40公斤/亩，优选为15～30公斤/亩。

8月中下旬施高钾复合肥(氮磷钾15-5-25)15～40公斤/亩，优选为15～30公斤/亩。

采摘。霜降后进行苹果采摘。

在本发明中，在施加了本发明中的土壤改良配方后，苹果种植过程中所涉及到的修剪、刻牙、拉枝、授粉、除草、套袋、上色和植保均按照当地习惯操作即可。

本发明提供了一种土壤改良配方，包括土壤调理剂、微生物菌剂和生物刺激素；所述土壤调理剂由餐厨有机废弃物制备得到，所述土壤改良配方中有机物总量≥85wt％，其中生物腐植酸含量≥50wt％，有机质含量≥75wt％，生物黄腐酸含量≥18wt％，易氧化有机质含量≥20wt％；pH5.5-7.5，水分含量≤8.0wt％，钠含量≤0.6wt％；所述微生物菌剂包括5～10wt％放线菌，10～20wt％固氮菌，5～10wt％淡紫拟青霉，10～25wt％绿色木霉，5～20wt％乳酸菌和20～35wt％枯草解淀粉芽孢杆菌；所述生物刺激素包括海藻提取物和/或甲壳类提取物；所述土壤调理剂、微生物菌剂和生物刺激素的质量比为(300～800)：(150～200)：(60～100)。本发明针对土壤有机质含量低、保水能力差、次生盐渍化和pH值偏低、土壤微生物生态系统活性差等突出土壤问题，选用苹果土壤专用的高有机质、高腐植酸含量、高腐殖化系数的有机源中性土壤改良配方材料(优选生物腐质酸型土壤调理配方)和微生物有机配方肥，通过生物强化腐殖化技术，快速涵养，调整土壤理化性质；提供适宜土壤微生物生长的营养物质，快速激活根际土壤微生物，平衡土壤微生物生态系统，增加苹果的次生代谢水平，提高果品的外光成色和风味。

为了进一步说明本发明，以下结合实施例对本发明提供的一种土壤改良配方及其在苹果种植中的应用进行详细描述，但不能将其理解为对本发明保护范围的限定。

实施例栖霞成品果园苹果质量提升试验

本实施例的果园位于山东省栖霞市官道镇，面积102亩，种植有四年生，矮化密植烟富3苹果。做同田对比试验。2018年11月在试验地按质量百分比施用苹果专用土壤调理配方800kg/亩和微生物菌剂配方200kg/亩；

苹果专用土壤调理配方的主要成分包括：有机物总量≥85wt％，其中生物腐植酸含量≥30wt％，生物黄腐酸含量≥18wt％，有机质含量≥75wt％，易氧化有机质含量≥20wt％；pH7.5，水分含量≤8.0wt％，钠含量≤0.6wt％；

微生物菌剂配方的主要成分包括：有效活菌数≥5亿个/克，复合菌群源于土壤，包括10wt％放线菌，15wt％固氮菌，10wt％淡紫拟青霉，20wt％绿色木霉，15wt％乳酸菌，30wt％枯草解淀粉芽孢杆菌等；有机质≥90wt％，易氧化有机质≥20wt％，水分≤10wt％；生物刺激素(如海藻提取物，甲壳素和壳聚糖)≥20wt％；

中微量元素≥400mg/kg；。

对照地按质量百分比施用商用大豆有机肥1000kg/亩，主要成分含有机质≥80％，豆质蛋白≥18％，乳酸发酵菌≥10亿/kg。

主要实施步骤如下：

步骤一、开沟。每年秋季在采果后2周左右，以树冠大小为标准，于每行果树二侧各开1条沟，沟宽50厘米，深30厘米，

步骤二、按每亩果园用量：土壤调理配方800kg和生物菌肥200kg撒施于沟内。

对照区按每亩1000kg大豆有机肥撒施于沟内。

步骤三、旋耕混匀土调剂、生物菌肥、有机肥和表层土；覆土

步骤四、镇压

步骤五、浇灌。激活土壤调理配方和微生物菌剂配方；使各配方中的有效成分与根系紧密接触，以利于根系吸收。

步骤六、追肥。萌芽前后(3月底4月初)施高氮型含氨基酸水溶肥10公斤/亩。坐果期(4月底5月初)施平衡型大量元素水溶肥(氮磷钾17-17-17，硼、锌含量各大于0.2％)10公斤/亩。套袋以后(5月下旬-6月上旬)施腐殖酸水溶肥(氮磷钾5-5-10，腐殖酸大于3％，硼、锌含量各大于0.2％)10公斤/亩。果实膨大期(7月中下旬)施高钾型氨基酸水溶肥(钙高于10％，钾高于10％，氨基酸大于10％)15公斤/亩。8月中下旬施高钾复合肥(氮磷钾15-5-25)15公斤/亩。

步骤七、修剪、刻牙、拉枝、授粉、除草、套袋、上色和植保按当地习惯操作。

步骤八、采收在霜降后进行。

经过1年的土壤改良试验，取得如下效果：

1)苹果产量和优果率

如表1所示，和对照相比，使用本实施例中的土壤改良配方改良后的试验地(处理区)苹果亩产量平均增加5.2％；单果重平均增加5.0％；优果率平均增加5.5％。优果率指苹果直径不低于75mm的一级苹果，外表要求果形端正，着色90％以上，果面无损伤和病斑。

表1苹果产量和优果率

	亩产量/kg	平均单果重/g	平均优果率/％
				对照区	1164	404	59.0
处理区	1225	424	64.5

2)苹果化学营养成分

如表2所示，和对照(对照果)相比，土壤改良后的试验地(处理果)苹果平均糖度达15％，比对照果增加1.4度；处理果的固酸平均为44.1，比对照果增加2.9。固酸比值越高，果品越甜；处理果的维生素C含量达9.9mg/100g，比对照果增加1.6mg/100g；处理果的抗氧化指数达5小时，比对照果的多4小时。抗氧化指数是指苹果切开后，切面酶促变褐色所需的时间。

表2苹果化学营养成分

3)土壤理化指标

如表3所示，土壤改良后，土壤有机质含量得到快速提升。处理区土壤(处理土)有机质含量从24g/kg提高到38g/kg，提高14g/kg；土壤pH从5.1提升到5.9，提高了0.8单位，更有利于苹果生长；阳离子交换量从12.2cmol+/kg提升到13.6cmol+/kg，提高了11.5％，土壤保肥力得到改善；土壤容重降低了13％，达1.14g/cm³，耕作层土壤团粒结构得到改善，土壤变得更加蓬松。

表3土壤理化指标

	有机质g/kg	pH	CEC cmol+/kg	容重g/cm<sup>3</sup>	盐含量g/kg
						对照土	24.6	5.1	12.2	1.31	1.8
处理土	33.3	5.9	13.6	1.14	1.3

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。