CN107548600A - 一种提高黑土土壤肥力的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种提高东北黑土土壤肥力的方法。该方法包括下述步骤：1)对东北黑土进行深松，每三年1次；2)将秸秆粉碎后，施用秸秆腐解剂，于玉米收获后，粉碎翻压还田；3)秸秆还田后镇压起垄；4)基施氮肥(N)220‑250kg·hm^‑2，磷肥(P₂O₅)110‑135kg·hm^‑2，钾肥(K₂O)100kg·hm^‑2，均匀沟施。本发明通过深松、秸秆还田和精量施肥等多种技术措施的综合应用，有效克服了东北黑土区秸秆还田不宜腐熟，对下茬作物播种的影响；能够有效的增加土壤有机质含量、改善土壤结构、培肥地力，同时保持作物产量，实现持续保持作物产量和提高土壤肥力的“双赢”，适宜东北积温2500℃及以上的地区。

Description

一种提高黑土土壤肥力的方法

技术领域

本发明属于农业领域，具体涉及一种提高黑土土壤肥力的方法。

背景技术

自东北黑土开垦以来，伴随多年对黑土资源的高强度利用，不合理的田间管理方式，使得土壤肥力呈现逐年下降的趋势。此外，东北长期以小型拖拉机为主要动力，导致土壤耕层变浅变硬，犁底层变厚。采用单一化肥施用的方式，短期内虽然可以有效地增加作物产量，但长期施用会导致土壤酸化、板结，土壤养分比例失调及土壤生产力下降等一系列问题。众所周知，秸秆还田作为一种养地有效措施，其在增加土壤有机碳，改善土壤耕层结构等方面效果明显，但由于东北气候冷凉，秸秆腐解周期长、难度大，如何使秸秆有效还田、保持和提升土壤肥力成为当前东北黑土资源可持续利用的最棘手难题。

发明内容

针对东北黑土土壤肥力下降、土壤耕层性状下降、秸秆还田效益难以体现等问题，本发明提供了一种提高东北黑土土壤肥力的方法。

本发明所提供的提高东北黑土土壤肥力的方法，包括下述步骤：

1)深松：在玉米收获后，对东北黑土进行深松，所述深松每三年进行一次；在玉米收获的当年，若无需进行深松，则直接进行步骤2)的处理；

2)秸秆还田：每年于玉米收获后，收集玉米秸秆并进行粉碎，然后将粉碎后的秸秆与秸秆腐解剂混合，立即进行秸秆翻压还田；

3)镇压起垄：秸秆翻压还田后立即进行镇压起垄；

4)精量施肥：次年春天玉米播种前，基施氮肥(N)220-250kg·hm^-2，磷肥(P₂O₅)110-135kg·hm^-2，钾肥(K₂O)100kg·hm^-2，均匀沟施。

上述步骤1)中，所述深松的深度为30-40cm。

上述步骤1)中，所述深松采用120马力及以上的铧犁进行深松。

上述步骤2)中，所述玉米秸秆粉碎的粒径为5-8cm；所述秸秆与秸秆腐解剂的质量比为100:1。本发明中所述秸秆腐解剂为商品化的腐熟剂，任何适用于东北气候条件的微生物腐熟剂均适用于本发明，如绿农生物腐解剂。

上述步骤2)中，所述玉米秸秆的使用量为1/3-1/2的作物地上部分生物量；所述翻压的深度为10-15cm。

上述步骤2)中，所述玉米秸秆的具体用量为3500-4000kg/hm²。

上述步骤3)中，所述垄的间距为66-68cm。

其余管理措施与当地农民常规技术措施相同，本地区属于雨养农业，整个作物生育期不进行灌溉。

本方法通过大型农机具深松土壤，增加耕层深度，精量施肥与秸秆还田结合，改善土壤理化性质，提高土壤肥力，确保黑土资源可持续利用。本发明是将深松、秸秆还田和精量施肥等多种技术措施相结合的集成方法，通过3年以上的试验与示范，证明其能够有效克服东北黑土区秸秆还田不宜腐熟，对下茬作物播种的影响。通过采用本方法，不仅保证作物产量，同时能够有效的增加土壤有机质含量，培肥地力，增加土壤蓄水保肥、改善微生物环境，增加微生物碳氮含量，促进微生物活动，实现持续保持作物产量和提高土壤肥力的“双赢”，达到用地养地相结合的效果。适宜东北积温2500℃及以上的地区。

附图说明

图1为本发明方法与农民常规技术产量的比较。

图2为本发明方法与农民常规技术土壤有机质含量的比较。

图3为本发明方法与农民常规技术土壤全氮含量的比较。

图4为本发明方法与农民常规技术土壤碱解氮含量的比较。

图5为本发明方法与农民常规技术土壤速效钾含量的比较。

图6为本发明方法与农民常规技术土壤速效磷含量的比较。

图7为本发明方法与农民常规技术土壤含水量的比较。

图8为本发明方法与农民常规技术土壤微生物碳含量的比较。

图9为本发明方法与农民常规技术土壤微生物氮含量的比较。

图10为不同秸秆还田量对土壤有机碳含量(SOC)的影响。

图11为不同秸秆还田量对溶解性有机碳(DOC)的影响。

具体实施方式

下面通过具体实施例对本发明的方法进行说明，但本发明并不局限于此，凡在本发明的精神和原则之内所做的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法。

下述实施例中所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。

下述实施例中的试验土壤选择东北典型黑土地方进行，属于温带大陆性季风气候，平均海拔457m，最冷月平均气温-20.9℃，最热月平均气温22.1℃，年平均气温2.4℃～2.6℃，年降水量477mm，全年无霜期140d左右。该地区属于雨养农业，整个作物生育期不进行灌溉。

下述实施例中所使用的秸秆腐解剂为鸡西市绿农生物制剂厂生产的秸秆腐解剂(商品名为绿农生物腐解剂，适合北方低温、促进秸秆快速腐熟的有益微生物菌群，有效活菌数≥1.0亿·g)

下述实施例中：土壤有机碳(SOC)含量采用重铬酸钾氧化法测定；土壤全氮(TN)采用凯氏定氮法测定；土壤碱解氮采用扩散吸收法测定；速效磷(Available P)采用0.5mol/L的NaHCO3浸提法测定；速效钾(Available K)采用火焰光度计法测定；土壤含水量采用烘干法测定；土壤微生物碳氮采用氯仿熏蒸法测定。

实施例1、提升东北黑土土壤肥力的方法

玉米收获后进行深松整地，用120马力及以上的铧犁进行田间深松作业，深松深度为35cm，每3年进行1次。将上茬收获的玉米秸秆充分粉碎后，秸秆还田量为3750kg/hm²(作物地上部分生物量1/3)，按质量比100：1的比例，添加秸秆腐解剂(绿农生物腐解剂)，之后将秸秆进行翻压还田，翻压的深度为10-15cm。最后，镇压起垄，垄间距为67cm。春天播种玉米，基施氮肥(N)220-250kg·hm^-2，磷肥(P₂O₅)110-135kg·hm^-2，钾肥(K₂O)100kg·hm^-2，均匀沟施。

对比例1、农民常规处理土壤的方法

每年玉米收获后翻耕1次，翻耕深度为15-20cm；秸秆不还田；春天播种玉米，施肥量为基施氮肥(N)220-250kg·hm^-2，磷肥(P₂O₅)110-135kg·hm^-2，钾肥(K₂O)100kg·hm^-2，均匀沟施。

对经本发明方法处理的土壤以及对比例方法处理的土壤的各项指标(作物产量、土壤有机质含量、土壤全氮含量、土壤碱解氮含量、土壤速效钾含量、土壤速效磷含量、土壤含水量、土壤微生物碳含量、土壤微生物氮含量)进行测定，详细结果见图1-9。由图可知，采用本发明方法处理的土壤，其玉米产量、土壤有机质含量、土壤全氮含量、土壤速效钾含量、土壤速效磷含量、土壤含水量、土壤微生物碳含量、土壤微生物氮含量均高于农民按照常规方法处理的土壤对应的各指标。

同时，发明人还对不同秸秆还田量对土壤有机碳含量(SOC)和溶解性有机碳(DOC)的影响进行了考察。详细结果见图10-11。

从图中可以看出，相对于秸秆不还田，秸秆还田均能显著的增加土壤SOC和DOC的含量；不同秸秆还田量之间的比较，秸秆还田量1/3(作物地上部分生物量)措施下SOC和DOC含量均略高于秸秆还田量1/2(作物地上部分生物量)和秸秆还田量2/3(作物地上部分生物量)的措施，不同秸秆还田量之间SOC和DOC之间没有显著差异。综合考虑，本发明选择秸秆还田量为1/3-1/2(作物地上部分生物量)。

Claims (7)

1.一种提高东北黑土土壤肥力的方法，包括下述步骤：

1)深松：在玉米收获后，对东北黑土进行深松，所述深松每三年进行一次；在玉米收获的当年，若无需进行深松，则直接进行步骤2)的处理；

2)每年于玉米收获后，收集玉米秸秆并进行粉碎，然后将粉碎后的秸秆与秸秆腐解剂混合，进行秸秆翻压还田；

3)镇压起垄：秸秆翻压还田后镇压起垄；

4)精量施肥：次年春天玉米播种前，基施氮肥220-250kg·hm^-2，磷肥110-135kg·hm^-2，钾肥100kg·hm^-2，均匀沟施，其中，氮肥的量以含N量计，磷肥的量以P₂O₅计，钾肥的量以K₂O计。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：

所述深松的深度为30-40cm。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于：

所述深松采用120马力及以上的铧犁进行深松。

4.根据权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于：所述秸秆粉碎的粒径为5-8cm；所述秸秆与秸秆腐解剂的质量比为100:1。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的方法，其特征在于：所述玉米秸秆的使用量为1/3-1/2的作物地上部分生物量；所述翻压的深度为10-15cm。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的方法，其特征在于：所述玉米秸秆的使用量为3500-4000kg/hm²。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的方法，其特征在于：所述垄的间距为66-68cm。