CN107006159A - 一种设施农业次生盐渍化土壤修复改良的方法 - Google Patents

一种设施农业次生盐渍化土壤修复改良的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种设施农业次生盐渍化土壤修复改良的方法，包括：（1）根据土壤pH值的检测结果向土壤中施撒相应数量的pH调节剂；（2）对土壤进行旋耕；（3）对土壤彻底浇水并晾晒；（4）向土壤中施撒第一肥料；（5）向土壤中施撒疏松剂，并再次对土壤进行旋耕；（6）将豆科植物种子和根瘤菌混合均匀，形成混合植物种子；（7）将混合植物种子播种至土壤中并用水浇灌；（8）待混合植物种子长成的豆科植物生长至15‑25cm时，将豆科植物进行全量还田；（9）向土壤中施撒第二肥料；（10）在土壤中种植吸盐作物并收割。通过上述步骤，本发明能有效的调节土壤pH值，减轻土壤板结，减少土壤中多余的盐分，提高土壤利用率，更利于作物生长。

Description

一种设施农业次生盐渍化土壤修复改良的方法
技术领域
本发明涉及农业种植技术领域，具体涉及一种设施农业次生盐渍化土壤修复改良的方法。
背景技术
设施农业，是在环境相对可控条件下，采用工程技术手段，进行动植物高效生产的一种现代农业方式。利用设施农业，可以大幅度的提高作物产量，为农户带来丰厚的经济回报，取得了显著的经济效益和社会效益。
但是设施农业改变了土壤的生态环境，土壤经常处于高温、高湿、高蒸发、无雨水淋溶的环境中，并且肥料大量使用，这些导致了土壤次生盐渍化的出现。土壤次生盐渍化会极大的影响作物生长，主要体现在：(1)当土壤总盐浓度大于0.3％时，植物对水分和养分的吸收明显受到抑制，生长缓慢、甚至死亡；(2)土壤酸碱平衡被破坏，土壤呈现酸性，导致土壤中可被植物吸收的营养物质失衡；(3)土壤的结构被改变，土壤板结现象严重，作物耕作层变浅，土壤的通透性变差；(4)土壤的正常微生物生态环境被破坏，微生物总量减少，并且病原菌增多。
目前土壤次生盐渍化已经成为设施农业中出现的重要问题，严重影响着土壤的质量，从而严重影响作物的产量和质量。所以必须要对设施农业次生盐渍化的土壤进行修复和改良，以保证作物种植的安全高效。
当前，修复和改良设施农业次生盐渍化的土壤一般采用的方法有三种，a灌水洗盐法：通过浇灌和开挖深沟，使地表盐分被淋洗除去；b深耕翻土法：通过深耕翻土，把地表的含有盐分较多的土壤翻至耕作层以下，以减少耕作层的含盐量；c增施秸秆法：向次生盐渍化的土壤中增施秸秆有机肥，秸秆肥可以缓解土壤板结，并且在秸秆分解过程中可以消耗表土中的氮素，有利于减少盐渍化带来的危害。
但是，这三种方法都存在一定的弊端，灌水洗盐法会造成土壤中营养元素的缺失，严重时会污染地下水；深耕翻土法治标不治本，治理后，经一段时间种植，盐分会重新上移至地表；增施秸秆法的作用效果慢，需要的周期长。
发明内容
本发明的目的是提供一种设施农业次生盐渍化土壤修复改良的方法，该方法能有效减轻土壤板结、减少土壤中盐和有害微生物的含量且能有效利用导致盐渍化过多的营养元素。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种设施农业次生盐渍化土壤修复改良的方法，包括以下步骤：
(1)检测土壤pH值，根据检测结果，向所述土壤中施撒用于调整所述土壤pH值的pH调节剂；
(2)对步骤(1)中的所述土壤进行旋耕，使所述pH调节剂与所述土壤充分混匀；
(3)对步骤(2)中的所述土壤彻底浇水，并晾晒3-5天；
(4)向步骤(3)中的所述土壤中施撒第一肥料；
(5)向步骤(4)中的所述土壤中施撒疏松剂，并再次对所述土壤进行旋耕；
(6)将豆科植物种子和根瘤菌混合均匀，形成混合植物种子；
(7)将所述混合植物种子播种至步骤(5)中的所述土壤中并用水浇灌；
(8)待所述混合植物种子长成的豆科植物生长至15-25cm时，将所述豆科植物进行全量还田；
(9)向步骤(7)中的所述土壤中施撒第二肥料；
(10)在步骤(9)中的所述土壤中种植吸盐作物并收割。
优选地，在所述步骤(1)中，所述pH调节剂为生石灰，亩均施用量为10-50kg。
优选地，在所述步骤(2)中，旋耕深度至少为30cm。
优选地，在所述步骤(4)中，所述第一肥料为有机肥，亩均施用量为1000-1500kg。
优选地，在所述步骤(5)中，所述疏松剂为草木灰，亩均施用量为20-35kg。
优选地，在所述步骤(5)中，所述疏松剂为珍珠岩，亩均施用量为30-50kg。
优选地，在所述步骤(6)中，所述豆科植物种子为苜蓿种子，亩均施用量为1.5-5kg。
优选地，在所述步骤(6)中，所述根瘤菌的亩均施用量为0.04-0.1kg。
优选地，在所述步骤(9)中，所述第二肥料为复合微生物肥料。
优选地，在所述步骤(10)中，所述吸盐作物为玉米。
由于上述技术方案的运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：
(1)有效的调节了土壤的pH值；
(2)能有效的打破犁底层，打破土壤的板结，促进透水透气；
(3)固氮，吸收多余的氮元素，促进氮肥的利用；
(4)保证了土壤的肥力且不会引入更多的盐类；
(5)保证了土壤的疏松性；
(6)保证了土壤中的有益微生物菌落的建立；
(7)大大的减少了土壤中的盐分。
具体实施方式
下面结合具体实施例来对本发明的技术方案作进一步的阐述。
本发明的一种设施农业次生盐渍化土壤修复改良的方法，包括以下步骤：
(1)检测土壤pH值，根据检测结果，向土壤中施撒用于调整土壤pH值的pH调节剂。处理之前，土壤的pH值为5-6，属于我国划分的酸性土的范围，土壤的酸性或碱性过强都不利于作物的生长，因此需要调节土壤pH值。大多数作物以在中性或弱酸性、弱碱性的土壤中生长为适宜，适于一般作物生长的pH值在6.5～7.5之间。根据土壤的不同的pH值来施撒不同数量的pH调节剂。在本发明的各个实施例中，使用的pH调节剂为生石灰，根据土壤不同的pH值，按亩均施用量10-50kg施撒生石灰，使土壤的pH值更接近适宜作物生长的范围。
(2)对步骤(1)中的土壤进行旋耕，使pH调节剂与土壤充分混匀。在本步骤中，利用土壤深松旋耕机，将生石灰翻施至土壤中，要求作业深度至少达到30厘米深，以有效的打破犁底层，并且旋耕后土壤的颗粒度要小于2厘米，以打破板结，促进透水透气，同时保证生石灰与土壤的充分混匀。
(3)对步骤(2)中的土壤彻底浇水，并晾晒3-5天。在给土壤彻底浇水，一定要浇透，保证土壤完全吸收水分，更有利于土壤pH值的改变，同时晾晒也要彻底，以有利于后续步骤的进行。
(4)向步骤(3)中的土壤中施撒第一肥料。在本发明的各个实施例中，该第一肥料为有机肥，该有机肥为市售常用有机肥，具体为史尔丰生物有机肥、运嘉有机肥料、旺百丰羊粪发酵有机肥、向阳村牛粪发酵有机肥四种，按亩均施用量1000-1500kg施撒有机肥，有机肥的施用可以保证土壤的肥力，但又不会进一步引入盐类进入土壤。
(5)向步骤(4)中的土壤中施撒疏松剂，并再次对土壤进行旋耕。使用疏松剂可以很好的保证土壤的疏松性，在本发明的各个实施例中，疏松剂为草木灰或珍珠岩，草木灰的亩均施用量为20-35kg，珍珠岩的亩均施用量为30-50kg。在本步骤中，再次利用土壤深松旋耕机对土壤进行旋耕，以保证有机肥和疏松剂与土壤彻底混合。
(6)将豆科植物种子和根瘤菌混合均匀，形成混合植物种子。豆科植物为能固氮的根瘤植物，而根瘤菌是与豆科植物共生，形成根瘤并固定空气中的氮气供植物营养的一类杆状细菌，根菌瘤在生活过程中分泌一些有机氮到土壤中，加之，根瘤在植物的生长末期会自行脱落，从而大大提高了土壤的肥力。
(7)将混合植物种子播种至步骤(5)中的土壤中并用水浇灌。将豆科植物种子和根瘤菌混合播种，根瘤菌寄生于豆科植物的根上，可以保证在豆科植物的生长过程中迅速形成根瘤，起到固氮、吸收多余的氮元素、促进氮肥的利用的作用。
(8)待混合植物种子长成的豆科植物生长至15-25cm时，将豆科植物进行全量还田。在本发明的各个实施例中，所使用的豆科植物种子为苜蓿种子，按苜蓿种子亩均施用量1.5-5kg、根瘤菌亩均施用量0.04-0.1kg的比例混合均匀，施撒至土壤中，在苜蓿生长至20cm左右时，利用桔杆还田机或深松旋耕机进行全量还田。全量还田，就是利用桔杆还田机或深松旋耕机将苜蓿搅碎并混合至土壤中，利用苜蓿形成的绿肥来滋养土壤，增加土壤的有机肥力，同时进一步增加土壤的疏松性。
(9)向步骤(7)中的土壤中施撒第二肥料。在本发明的各个实施例中，该第二肥料为复合微生物肥料，复合微生物肥料是指特定微生物与营养物质复合而成，能提供、保持或改善植物营养，提高农产品产量或改善农产品品质的活体微生物制品，使用复合微生物肥料可以保证土壤中的有益微生物菌落的建立。在本发明中，该复合微生物肥料可以使用市场上常用的种类，具体为微朵复合微生物菌剂、地富原复合微生物肥料、多力旺复合微生物菌肥、益生根复合微生物肥料四种，具体使用量参照其使用说明书。
(10)在步骤(9)中的土壤中种植吸盐作物并收割。一般来说，土壤里的含盐量在0.5％以下，可以种普通的庄稼；在0.5－1.0％时，只有少数耐盐性强的作物；含盐量超过1％以上的土壤，农作物就很难生长，只有少数耐盐性特别强的野生植物能够生长。因此土壤中盐分太多不利于作物生长。使用吸盐作物的作用就是用来吸收土壤中多余的盐分，在吸盐作物的生长过程中，可以将土壤中的多余盐分吸收。在本发明的各个实施例中，该吸盐作物为玉米，在施用复合微生物肥料后，种植一茬玉米并收割，有效的吸收了土壤中的多余盐分。玉米的具体种植量视土壤的含盐量而定。
下面是本发明的四个不同的实施例，经本发明的方法处理过的次生盐渍化土壤种植不同的作物产量与常规的灌水洗盐法处理、深耕翻土法处理、增施秸秆法处理过的次生盐渍化土壤以及未做任何处理的次生盐渍化土壤种植作物的产量的对比。
实施例1
在本实施例中，生石灰亩均施用量为10kg，有机肥亩均施用量为1000kg，草木灰亩均施用量为30kg。
下表为经本实施例处理前后的土壤pH值对比和含盐量对比(其中，含盐量为土壤中所含盐分的质量占干土质量的百分比)：
表一 实施例1处理前后土壤pH值及含盐量对比
项目 处理前 处理后
土壤pH值 6.0 6.8
土壤含盐量 0.67％ 0.21％
由上表可以看出，经过本实施例处理过的土壤，pH值明显变大，土壤由不适合作物生长的酸性土变为了适宜作物生长的中性土，而含盐量也明显的减少，降到了0.3％以下，更加适合作物的生长。
在经本实施例处理过后的土壤中种植花菜、黄瓜和西红柿，统计亩产量，同时分别在经过灌水洗盐法处理、深耕翻土法处理、增施秸秆法处理和未做任何处理的土壤中种植花菜、黄瓜和西红柿，并分别统计亩产量，具体结果如下：
表二 实施例1与灌水洗盐法处理、深耕翻土法处理、增施秸秆法处理和未做任何处理的土壤中花菜、黄瓜和西红柿的亩产量(单位：kg)
由上表可以看出，经实施例1中步骤处理过的土壤，种植花菜、黄瓜和西红柿的亩产量都远远大于灌水洗盐法处理、深耕翻土法处理、增施秸秆法处理和未做任何处理的土壤亩产量。
实施例2
在本实施例中，生石灰亩均施用量为30kg，有机肥亩均施用量为1500kg，草木灰亩均施用量为50kg。
下表为经本实施例处理前后的土壤pH值对比和含盐量对比(其中，含盐量为土壤中所含盐分的质量占干土质量的百分比)：
表三 实施例2处理前后土壤pH值及含盐量对比
由上表可以看出，经过本实施例处理过的土壤，pH值明显变大，土壤由不适合作物生长的酸性土变为了适宜作物生长的中性土，而含盐量也明显的减少，降到了0.3％以下，更加适合作物的生长。
在经本实施例处理过后的土壤中种植花菜、黄瓜和西红柿，统计亩产量，同时分别在经过灌水洗盐法处理、深耕翻土法处理、增施秸秆法处理和未做任何处理的土壤中种植花菜、黄瓜和西红柿，并分别统计亩产量，具体结果如下：
表四 实施例2与灌水洗盐法处理、深耕翻土法处理、增施秸秆法处理和未做任何处理的土壤中花菜、黄瓜和西红柿的亩产量(单位：kg)
由上表可以看出，经实施例2中步骤处理过的土壤，种植花菜、黄瓜和西红柿的亩产量都远远大于灌水洗盐法处理、深耕翻土法处理、增施秸秆法处理和未做任何处理的土壤亩产量。
实施例3
在本实施例中，生石灰亩均施用量为50kg，有机肥亩均施用量为1200kg，珍珠岩亩均施用量为20kg。
下表为经本实施例处理前后的土壤pH值对比和含盐量对比(其中，含盐量为土壤中所含盐分的质量占干土质量的百分比)：
表五 实施例3处理前后土壤pH值及含盐量对比
项目 处理前 处理后
土壤pH值 5.5 7.2
土壤含盐量 0.69％ 0.18％
由上表可以看出，经过本实施例处理过的土壤，pH值明显变大，土壤由不适合作物生长的酸性土变为了适宜作物生长的中性土，而含盐量也明显的减少，降到了0.3％以下，更加适合作物的生长。
在经本实施例处理过后的土壤中种植芹菜、茄子和辣椒，统计亩产量，同时分别在经过灌水洗盐法处理、深耕翻土法处理、增施秸秆法处理和未做任何处理的土壤中种植芹菜、茄子和辣椒，并分别统计亩产量，具体结果如下：
表六 实施例3与灌水洗盐法处理、深耕翻土法处理、增施秸秆法处理和未做任何处理的土壤中芹菜、茄子和辣椒的亩产量(单位：kg)
由上表可以看出，经实施例3中步骤处理过的土壤，种植芹菜、茄子和辣椒的亩产量都远远大于灌水洗盐法处理、深耕翻土法处理、增施秸秆法处理和未做任何处理的土壤亩产量。
实施例4
在本实施例中，生石灰亩均施用量为50kg，有机肥亩均施用量为1500kg，草木灰亩均施用量为35kg。
下表为经本实施例处理前后的土壤pH值对比和含盐量对比(其中，含盐量为土壤中所含盐分的质量占干土质量的百分比)：
表七 实施例4处理前后土壤pH值及含盐量对比
项目 处理前 处理后
土壤pH值 5.7 7.1
土壤含盐量 0.73％ 0.22％
由上表可以看出，经过本实施例处理过的土壤，pH值明显变大，土壤由不适合作物生长的酸性土变为了适宜作物生长的中性土，而含盐量也明显的减少，降到了0.3％以下，更加适合作物的生长。
在经本实施例处理过后的土壤中种植芹菜、茄子和辣椒，统计亩产量，同时分别在经过灌水洗盐法处理、深耕翻土法处理、增施秸秆法处理和未做任何处理的土壤中种植芹菜、茄子和辣椒，并分别统计亩产量，具体结果如下：
表八 实施例4与灌水洗盐法处理、深耕翻土法处理、增施秸秆法处理和未做任何处理的土壤中芹菜、茄子和辣椒的亩产量(单位：kg)
由上表可以看出，经实施例4中步骤处理过的土壤，种植芹菜、茄子和辣椒的亩产量都远远大于灌水洗盐法处理、深耕翻土法处理、增施秸秆法处理和未做任何处理的土壤亩产量。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并加以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种设施农业次生盐渍化土壤修复改良的方法，其特征在于：包括以下步骤：
（1）检测土壤pH值，根据检测结果，向所述土壤中施撒用于调整所述土壤pH值的pH调节剂；
（2）对步骤（1）中的所述土壤进行旋耕，使所述pH调节剂与所述土壤充分混匀；
（3）对步骤（2）中的所述土壤彻底浇水，并晾晒3-5天；
（4）向步骤（3）中的所述土壤中施撒第一肥料；
（5）向步骤（4）中的所述土壤中施撒疏松剂，并再次对所述土壤进行旋耕；
（6）将豆科植物种子和根瘤菌混合均匀，形成混合植物种子；
（7）将所述混合植物种子播种至步骤（5）中的所述土壤中并用水浇灌；
（8）待所述混合植物种子长成的豆科植物生长至15-25cm时，将所述豆科植物进行全量还田；
（9）向步骤（7）中的所述土壤中施撒第二肥料；
（10）在步骤（9）中的所述土壤中种植吸盐作物并收割。
2.根据权利要求1所述的一种设施农业次生盐渍化土壤修复改良的方法，其特征在于：在所述步骤（1）中，所述pH调节剂为生石灰，亩均施用量为10-50kg。
3.根据权利要求1所述的一种设施农业次生盐渍化土壤修复改良的方法，其特征在于：在所述步骤（2）中，旋耕深度至少为30cm。
4.根据权利要求1所述的一种设施农业次生盐渍化土壤修复改良的方法，其特征在于：在所述步骤（4）中，所述第一肥料为有机肥，亩均施用量为1000-1500kg。
5.根据权利要求1所述的一种设施农业次生盐渍化土壤修复改良的方法，其特征在于：在所述步骤（5）中，所述疏松剂为草木灰，亩均施用量为20-35kg。
6.根据权利要求1所述的一种设施农业次生盐渍化土壤修复改良的方法，其特征在于：在所述步骤（5）中，所述疏松剂为珍珠岩，亩均施用量为30-50kg。
7.根据权利要求1所述的一种设施农业次生盐渍化土壤修复改良的方法，其特征在于：在所述步骤（6）中，所述豆科植物种子为苜蓿种子，亩均施用量为1.5-5kg。
8.根据权利要求1所述的一种设施农业次生盐渍化土壤修复改良的方法，其特征在于：在所述步骤（6）中，所述根瘤菌的亩均施用量为0.04-0.1kg。
9.根据权利要求1所述的一种设施农业次生盐渍化土壤修复改良的方法，其特征在于：在所述步骤（9）中，所述第二肥料为复合微生物肥料。
10.根据权利要求1所述的一种设施农业次生盐渍化土壤修复改良的方法，其特征在于：在所述步骤（10）中，所述吸盐作物为玉米。
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