CN103283334B - 一种沿湖稻区潜育化水稻土的改良方法 - Google Patents

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Abstract

一种沿湖稻区潜育化水稻土的改良方法，其特征在于向潜育化稻田撒施碱性复合改良剂：过氧化钙或过氧化镁，每亩施用量是1.6kg或2.8kg，可以有效改良沿湖稻区潜育化水稻土，显著降低潜育化程度，明显调节与改善潜育化水稻土的还原性有毒物质累积、养分供应状况和水稻生长状况，使水稻产量显著增加19.3％～27.3％，水稻收获后土壤还原物质总量显著减少26.1％～37％，土壤中有机质提高5.2％～7.2％，速效磷提高6.1％～11.2％，速效钾提高2.4％～4.3％，全氮提高2.6％～4.4％。本发明具有改良效果好、操作简单、应用范围广的特点，尤其适宜在沿湖稻区中轻度的表层潜育化水稻土大面积推广应用。

Description

一种沿湖稻区潜育化水稻土的改良方法
技术领域
本发明涉及采用以钙化合物的土壤调节为特征的土壤调节材料与肥料的混合物进行土壤改良，特别是涉及一种沿湖稻区潜育化水稻土的改良方法。
背景技术
稻田次生潜育化是现有部分稻田产量下降的重要原因之一。沿湖稻区土壤类型是中轻度的表层潜育化(GleyingProcessofSoil)水稻土的潜育化稻田，在早稻播种期存在土壤温度低、还原性有毒物质总量高以及水稻生根慢等问题，在1m内的土体中某些层段的氧化还原电位(Eh)在200mv以下，严重影响水稻产量大幅度提升和大面积推广双季稻栽培，有的亩产量只有300斤～400斤。
有关沿湖稻区潜育化水稻土改良技术的研究是国家农业部专项重点支持的科研课题。现有沿湖稻区潜育化水稻土的改良方法之一是采取工程措施，包括开挖排水沟、埋设暗沟、暗管等，通过排除田内积水、降低地下水位，从而减轻稻田的土壤潜育化程度；方法之二是改进耕作措施，包括水旱轮作、冬耕晒垡等，改变潜育化稻田的水分供应状况和土壤结构、增加土壤通气性，减少还原物质累积，从而减轻潜育化稻田的毒害作用,以上方法的共同不足是：费时、费工、成本较高，以及受田间状况影响较大，实施难度大；方法之三是种植耐潜育化的稻种且增施磷钾肥，也只能片面地增加土壤养分的供应，不能充分利用稻田自身的养分，对降低潜育化程度的作用有限，影响稻田养分利用率的提高。有必要进一步地研究与探索沿湖稻区潜育化水稻土的改良技术模式，为促进沿湖稻区潜育化水稻土的大规模改良提供技术支撑。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是弥补上述现有技术的缺陷，提供一种沿湖稻区潜育化水稻土的改良方法。
本发明的技术问题通过以下技术方案予以解决。
这种沿湖稻区潜育化水稻土的改良方法的特点是：
向土壤类型是潜育化水稻土的潜育化稻田撒施碱性复合改良剂，所述碱性复合改良剂是过氧化钙和过氧化镁中的一种，所述土壤类型是潜育化水稻土的潜育化稻田的种植模式是早稻-晚稻-冬闲。
所述碱性复合改良剂的每亩施用量是1.6kg或2.8kg(1亩约等于667m2)，所述碱性复合改良剂与土壤中水反应，生成氧气和碱性无机物，并释放热量，缓慢释放的氧气氧化土壤中还原态离子，减少还原物质累积，提高土壤氧化还原电位，释放的热量提高土壤的温度，有效消除水稻生育期水稻土还原物质总量多、毒害强及土温低的影响，促进水稻根系的生长，对潜育化稻田同时产生降潜、增温和促进生根的效果。每亩施用量少于1.6kg，不能达到理想的效果。每亩施用量多于3.2kg，导致土壤pH值过高、土壤氧化还原状况变化剧烈，反而影响水稻的正常生长，且造成生产成本增加。
本发明的技术问题通过以下进一步的技术方案予以解决。
所述过氧化钙的英文品名:Calciumperoxide，别名：二氧化钙，分子式：CaO2，分子量：72.08，外观与性状：白色结晶，无臭无味，有潮解性，微溶于水，过氧化钙与土壤中水反应，化学反应方程式为：2CaO2+2H2O＝2Ca(OH)2+O2↑，反应生成氧气和氢氧化钙，并释放热量，提高土壤温度，释放氧气可以提高土壤氧化还原电位，氧化土壤中还原态离子，减轻还原物质过量累积对水稻生长的毒害，调节土壤酸度，而且，过氧化钙还可为水稻的生长发育提供钙素营养。
所述过氧化镁的英文品名:Magnesiumperoxide，别名：二氧化镁，分子式：MgO2，分子量：56.30，外观与性状：白色粉末，无臭无味，对湿敏感，能逐渐被水分解释放出氧气，化学反应方程式为：2MgO2+2H2O＝2Mg(OH)2+O2↑，反应生成氧气和氢氧化镁，相比过氧化钙具有更长的释氧期、更小的pH值转换幅度和更高的单位面积释氧量，不足之处是不能为水稻的生长发育提供钙素营养。
优选的是，所述碱性复合改良剂是过氧化钙。
所述过氧化钙是纯度至少为75％、活性氧含量为7％～11％的过氧化钙。
优选的是，所述过氧化钙是纯度为75％、活性氧含量为9％的过氧化钙。
所述撒施碱性复合改良剂，是混合撒施碱性复合改良剂，所述混合撒施是碱性复合改良剂与化学营养肥料混合均匀撒施。
所述化学营养肥料是无机复混肥料。
所述无机复混肥料是纯氮N含量为15％～20％、五氧化二磷P2O5含量为12％～16％、氧化钾K2O含量为13％～18％的无机复混肥料。
优选的是，所述无机复混肥料是纯氮N、五氧化二磷P2O5和氧化钾K2O的含量均为15％的无机复混肥料。
所述过氧化钙与无机复混肥料混合撒施，是过氧化钙与无机复混肥料的混合比例为(0.04～0.06)∶1的混合撒施。
优选的是，过氧化钙与无机复混肥料的混合比例为0.05∶1。
所述向土壤类型是潜育化水稻土的潜育化稻田撒施碱性复合改良剂的时间，是在水稻移栽前，具体时间与当地的播种时间相关。
优选的是，所述向土壤类型是潜育化水稻土的潜育化稻田撒施碱性复合改良剂的时间，是在水稻移栽的前一天。
所述在水稻移栽前撒施碱性复合改良剂，是在稻田内有浅水层时撒施，利用稻田内水的流动使碱性复合改良剂和无机复混肥料均匀分散在水稻土中。
优选的是，稻田内浅水层的深度为2cm～4cm。
所述沿湖稻区潜育化水稻土，是沿湖稻区中轻度的表层潜育化水稻土，其潜育化层深度不超过30cm。
本发明与现有技术相比的有益效果是：
本发明方法在水稻移栽前将作为沿湖稻区潜育化水稻土的碱性复合改良剂的过氧化钙或过氧化镁与无机复混肥料混合撒施，可以有效改良沿湖稻区潜育化水稻土，显著降低潜育化程度，明显调节与改善潜育化水稻土的还原性有毒物质累积、养分供应状况和水稻生长状况，同时生成的碳酸钙还可以作为水稻生长发育的钙源，有利于提高资源利用率，使水稻产量显著增加19.3％～27.3％，水稻收获后土壤还原物质总量显著减少26.1％～37％，土壤中有机质提高5.2％～7.2％，速效磷提高6.1％～11.2％，速效钾提高2.4％～4.3％，全氮提高2.6％～4.4％。本发明的方法具有改良效果好、操作简单、应用范围广的特点，尤其适宜在沿湖稻区中轻度的表层潜育化水稻土大面积推广应用。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明进行说明。
具体实施方式一
一种沿鄱阳湖稻区潜育化水稻土的改良方法，是向土壤类型是潜育化水稻土的潜育化稻田撒施过氧化钙与无机复混肥料的混合物。
具体实施本发明方法的潜育化稻田面积约7亩，位于江西省红壤研究所在南昌县南新乡的试验基地内，地理坐标为北纬28°16′～28°58′、东经115°49′～116°19′，其潜育化层深度为12cm～25cm，耕层土壤还原物质总量为3.53cmol/kg。稻田种植模式是早稻-晚稻-冬闲，早稻品种为金优458，晚稻品种为淦鑫688。
早稻种植时间：2012年4月27日～2012年7月14日；
晚稻种植时间：2012年7月26日～2012年10月29日；
冬闲时间：2012年11月4日～2013年4月14日。
在2012年4月26日早稻移栽的前一天，向有深度为2cm～4cm的浅水层的土壤类型是潜育化水稻土的潜育化稻田，撒施过氧化钙与无机复混肥料的混合物。
过氧化钙与无机复混肥料的混合比例为0.05∶1，利用稻田内水的流动使过氧化钙和无机复混肥料均匀分散在水稻土中。
过氧化钙是纯度为75％、活性氧含量为9％的过氧化钙，每亩施用量是2.8kg。
无机复混肥料是纯氮N、五氧化二磷P2O5和氧化钾K2O的含量均为15％的无机复混肥料，每亩施用量为40kg。
施用效果：水稻产量增加27.3％，未撒施过氧化钙与无机复混肥料的混合物的，水稻平均亩产量为618斤，而撒施过氧化钙与无机复混肥料的混合物的，水稻平均亩产量为787斤；水稻收获时表层土壤还原物质总量显著减少29.1％，未撒施过氧化钙与无机复混肥料的混合物的，水稻收获时表层土壤还原物质总量为3.71cmol/kg，而撒施过氧化钙与无机复混肥料的混合物的，水稻收获时表层土壤还原物质总量为2.63cmol/kg；土壤有机质提高7.2％，速效磷含量提高10.1％，速效钾提高2.5％，全氮提高4.3％。
具体实施方式二
一种沿鄱阳湖稻区潜育化水稻土的改良方法，稻田种植模式是早稻-晚稻-冬闲，基本同具体实施方式一，区别在于：
在2012年7月25日晚稻移栽的前一天，向有深度为2cm～4cm的浅水层的土壤类型是潜育化水稻土的潜育化稻田，撒施过氧化钙与无机复混肥料的混合物。
施用效果：水稻产量增加21.8％，未撒施过氧化钙与无机复混肥料的混合物的，水稻平均亩产量为684斤，而撒施过氧化钙与无机复混肥料的混合物的，水稻平均亩产量为833斤；水稻收获时表层土壤还原物质总量显著减少30.6％，未撒施过氧化钙与无机复混肥料的混合物的，水稻收获时表层土壤还原物质总量为2.65cmol/kg，而撒施过氧化钙与无机复混肥料的混合物的，水稻收获时表层土壤还原物质总量为1.84cmol/kg；土壤有机质提高5.3％，速效磷含量提高6.5％，速效钾提高2.4％，全氮提高3.2％。
具体实施方式三
一种沿鄱阳湖稻区潜育化水稻土的改良方法，稻田种植模式是早稻-晚稻-冬闲，基本同具体实施方式一，区别在于：
过氧化钙与无机复混肥料的混合比例为0.04∶1，过氧化钙每亩施用量是1.6kg，在2012年4月26日早稻移栽的前一天，向有深度为2cm～4cm的浅水层的土壤类型是潜育化水稻土的潜育化稻田，撒施过氧化钙与无机复混肥料的混合物。
施用效果：水稻产量增加21.7％，未撒施过氧化钙与无机复混肥料的混合物的，水稻平均亩产量为618斤，而撒施过氧化钙与无机复混肥料的混合物的，水稻平均亩产量为752斤；水稻收获时表层土壤还原物质总量显著减少26.1％，未撒施过氧化钙与无机复混肥料的混合物的，水稻收获时表层土壤还原物质总量为3.71cmol/kg，而撒施过氧化钙与无机复混肥料的混合物的，水稻收获时表层土壤还原物质总量为2.74cmol/kg；土壤有机质提高5.6％，速效磷含量提高7.4％，速效钾提高3.1％，全氮提高2.6％。
具体实施方式四
一种沿鄱阳湖稻区潜育化水稻土的改良方法，稻田种植模式是早稻-晚稻-冬闲，基本同具体实施方式一，区别在于：
过氧化钙与无机复混肥料的混合比例为0.04∶1，过氧化钙每亩施用量是1.6kg，在2012年7月25日晚稻移栽的前一天，向有深度为2cm～4cm的浅水层的土壤类型是潜育化水稻土的潜育化稻田，撒施过氧化钙与无机复混肥料的混合物。
施用效果：水稻产量增加19.3％，未撒施过氧化钙与无机复混肥料的混合物的，水稻平均亩产量为684斤，而撒施过氧化钙与无机复混肥料的混合物的，水稻平均亩产量为816斤；水稻收获时表层土壤还原物质总量显著减少28.7％，未撒施过氧化钙与无机复混肥料的混合物的，水稻收获时表层土壤还原物质总量为2.65cmol/kg，而撒施过氧化钙与无机复混肥料的混合物的，水稻收获时表层土壤还原物质总量为1.89cmol/kg；土壤有机质提高5.2％，速效磷含量提高6.1％，速效钾提高2.6％，全氮提高3.2％。
具体实施方式五
一种沿鄱阳湖稻区潜育化水稻土的改良方法，稻田种植模式是早稻-晚稻-冬闲，基本同具体实施方式一，区别在于：
过氧化钙与无机复混肥料的混合比例为0.04∶1，过氧化钙每亩施用量是2.8kg，在2012年4月26日早稻移栽的前一天，向有深度为2cm～4cm的浅水层的土壤类型是潜育化水稻土的潜育化稻田，撒施过氧化钙与无机复混肥料的混合物。
施用效果：水稻产量增加28.2％，未撒施过氧化钙与无机复混肥料的混合物的，水稻平均亩产量为618斤，而撒施过氧化钙与无机复混肥料的混合物的，水稻平均亩产量为792斤；水稻收获时表层土壤还原物质总量显著减少30.7％，未撒施过氧化钙与无机复混肥料的混合物的，水稻收获时表层土壤还原物质总量为3.71cmol/kg，而撒施过氧化钙与无机复混肥料的混合物的，水稻收获时表层土壤还原物质总量为2.57cmol/kg；土壤有机质提高6.8％，速效磷含量提高11.2％，速效钾提高4.3％，全氮提高4.1％。
具体实施方式六
一种沿鄱阳湖稻区潜育化水稻土的改良方法，稻田种植模式是早稻-晚稻-冬闲，基本同具体实施方式一，区别在于：
过氧化钙与无机复混肥料的混合比例为0.04∶1，过氧化钙每亩施用量是2.8kg，在2012年7月25日晚稻移栽的前一天，向有深度为2cm～4cm的浅水层的土壤类型是潜育化水稻土的潜育化稻田，撒施过氧化钙与无机复混肥料的混合物。
施用效果：水稻产量增加26.8％，未撒施过氧化钙与无机复混肥料的混合物的，水稻平均亩产量为684斤，而撒施过氧化钙与无机复混肥料的混合物的，水稻平均亩产量为867斤；水稻收获时表层土壤还原物质总量显著减少37％，未撒施过氧化钙与无机复混肥料的混合物的，水稻收获时表层土壤还原物质总量为2.65cmol/kg，而撒施过氧化钙与无机复混肥料的混合物的，水稻收获时表层土壤还原物质总量为1.67cmol/kg；土壤有机质提高5.4％，速效磷含量提高8.6％，速效钾提高3.3％，全氮提高4.4％。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下做出若干等同替代或明显变型，而且性能或用途相同，都应当视为属于本发明由所提交的权利要求书确定的专利保护范围。

Claims (2)

1.一种沿湖稻区潜育化水稻土的改良方法，其特征在于：
向土壤类型是潜育化水稻土的潜育化稻田撒施碱性复合改良剂，所述碱性复合改良剂是过氧化钙和过氧化镁中的一种，所述土壤类型是潜育化水稻土的潜育化稻田的种植模式是早稻-晚稻-冬闲，所述沿湖稻区潜育化水稻土，是沿湖稻区中轻度的表层潜育化水稻土，其潜育化层深度不超过30cm；
所述碱性复合改良剂的每亩施用量是1.6kg～2.8kg，所述碱性复合改良剂与土壤中水反应，生成氧气和碱性无机物，并释放热量，缓慢释放的氧气氧化土壤中还原态离子，减少还原物质累积，提高土壤氧化还原电位，释放的热量提高土壤的温度，有效消除水稻生育期水稻土还原物质总量多、毒害强及土温低的影响，促进水稻根系的生长，对潜育化稻田同时产生降潜、增温和促进生根的效果；
所述撒施碱性复合改良剂，是混合撒施碱性复合改良剂，所述混合撒施是碱性复合改良剂与化学营养肥料混合均匀撒施，所述化学营养肥料是无机复混肥料，所述无机复混肥料是纯氮N含量为15％～20％、五氧化二磷P2O5含量为12％～16％、氧化钾K2O含量为13％～18％的无机复混肥料；
所述过氧化钙是纯度至少为75％、活性氧含量为7％～11％的过氧化钙，所述过氧化钙与无机复混肥料混合撒施，是过氧化钙与无机复混肥料的混合比例为(0.04～0.06)∶1的混合撒施；
所述向土壤类型是潜育化水稻土的潜育化稻田撒施碱性复合改良剂的时间，是在水稻移栽前一天，具体时间与当地的播种时间相关。
2.如权利要求1所述的沿湖稻区潜育化水稻土的改良方法，其特征在于：所述在水稻移栽前撒施碱性复合改良剂，是在稻田内有浅水层时撒施，利用稻田内水的流动使碱性复合改良剂和无机复混肥料均匀分散在水稻土中。
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