CN108496453A - 一种盐碱地农作物秸秆双层还田改良方法 - Google Patents

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陈为峰
董元杰
王曼华
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Abstract

本发明涉及一种盐碱地农作物秸秆双层还田改良方法，包括以下步骤：步骤一、将收获后的农作物秸秆粉碎并杀菌；步骤二、将小于上述粉碎秸秆总量的粉碎秸秆在田间地表摊匀；步骤三、将上述摊匀后的粉碎秸秆翻埋入地下；步骤四、将步骤二中剩余的粉碎秸秆在田间地表摊匀后并翻埋入地下。本发明抑制了盐分在地表的累积，改良了盐碱土地，减轻了对作物的盐害；把秸秆的营养物质充分的返还到土壤中，进一步提高了土壤质量。

Description

一种盐碱地农作物秸秆双层还田改良方法
技术领域
本发明涉及土壤改良技术领域，具体涉及一种盐碱地农作物秸秆双层还田改良方法。
背景技术
土壤盐渍化是威胁农业可持续发展和生态系统稳定性的一个重要影响因素。土壤盐渍化对作物生产和土壤的物理、化学、生物学性质都有负面影响，将会严重影响到作物生产发育，进而造成产量的大幅降低。
农作物秸秆作为我国一种非常重要的生物肥资源，秸秆还田后对保持和改善土壤肥力、结构和理化性状效果明显，同时对维持作物高产具有重要作用。利用秸秆改良盐碱地的研究已有不少报道，对于改良盐碱土，改善区域生态环境，实现盐碱地资源农业利用有重要作用。
现有技术利用作物秸秆隔层结合地表地膜覆盖处理土地，具有明显的控抑盐效果。由于地膜覆盖容易带来环境污染，不利于生态稳定及长远发展。
因此，设计一种农作物秸秆就地双层还田技术，并就上下两层还田适宜量、还田方法等进行明确，是急需解决的重要技术问题，具有广阔的应用前景。
发明内容
本发明针对现有技术的不足，提供一种盐碱地农作物秸秆双层还田改良方法，具有阻止制表层土壤水分的蒸发以及盐分的累积，达到盐碱地改良的效果，并增加盐碱地中的有机质和营养元素含量。
本发明是通过如下技术方案实现的：
提供一种盐碱地农作物秸秆双层还田改良方法，包括以下步骤：
步骤一、将收获后的农作物秸秆粉碎并杀菌；
步骤二、将小于上述粉碎秸秆总量的粉碎秸秆在田间地表摊匀；
步骤三、将上述摊匀后的粉碎秸秆翻埋入地下；
步骤四、将步骤二中剩余的粉碎秸秆在田间地表摊匀后并翻埋入地下。
进一步的，在步骤一中，农作物秸秆可为小麦秸秆、水稻秸秆、玉米秸秆或高粱秸秆等
进一步的，在步骤三中，粉粹秸秆埋入地下的深度为35-40 cm。
进一步的，在步骤四中，粉碎秸秆埋入地下的深度为0-10 cm。
进一步的，在步骤二中，在田间地表摊匀的粉碎秸秆的质量为总粉碎秸秆质量的1/2-2/3。
进一步的，在步骤一中，小麦或水稻秸秆的粉碎长度为2-3 cm，玉米或高粱秸秆的粉碎长度为4-5 cm。
本发明的有益效果：
一、通过在盐碱地地表覆盖农作物秸秆，在提高地表温度的同时也减少了地表水分的蒸发，具有良好的保墒效果。
二、通过深层农作物秸秆还田在盐碱地地表下方位置形成一个隔盐隔水带，在阻止地下水上移的同时也使得地下水含有的大量盐分难以进入作物根系生长区域，对盐碱地进行了改良，减轻了盐害，保证了作物的正常生长。
三、使用的秸秆材料就地取材，在减轻环境污染的同时也增加了土壤中养分含量。
附图说明
图1为本发明剖面结构示意图。
图2为本发明提供的盐碱地农作物秸秆双层还田方法流程图。
图中所示：
1、40 cm以下土层，2、农作物秸秆深层还田层，3、0-40 cm土层，4、农作物秸秆地表覆盖层，5、农作物。
具体实施方式
为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，对本方案进行阐述。
实施例1：
本实施例以山东东营市利津县汇邦渤海农场80亩中度盐碱地作为试验田：
一种盐碱地小麦秸秆双层还田改良方法，包括以下步骤：
步骤一、将收获后的小麦秸秆粉碎并杀菌；其中秸秆的粉碎长度为2 cm，利用喷雾装置在粉碎后的秸秆表面喷洒秸秆杀菌剂，所述秸秆杀菌剂用量为1.0 Kg/亩，并放置1天；
步骤二、将上述粉碎秸秆总量1/2的粉碎秸秆在田间地表摊匀；
步骤三、将上述摊匀后的粉碎秸秆翻埋入地下35 cm；
步骤四、将步骤二中剩余的粉碎秸秆在田间地表摊匀后并翻埋入地下5 cm。
杀菌剂可以根据选择不同的种类，本实施例中选用多菌灵，并将其稀释1000倍。
实施例2：
本实施例以山东东营市利津县汇邦渤海农场80亩中度盐碱地作为试验田：
一种盐碱地小麦秸秆双层还田改良方法，包括以下步骤：
步骤一、将收获后的小麦秸秆粉碎并杀菌；其中秸秆的粉碎长度为2 cm，利用喷雾装置在粉碎后的秸秆表面喷洒秸秆杀菌剂，所述秸秆杀菌剂用量为1.0 Kg/亩，并放置1天；
步骤二、将上述粉碎秸秆总量2/3的粉碎秸秆在田间地表摊匀；
步骤三、将上述摊匀后的粉碎秸秆翻埋入地下38 cm；
步骤四、将步骤二中剩余的粉碎秸秆在田间地表摊匀后并翻埋入地下8 cm。
杀菌剂可以根据选择不同的种类，本实施例中选用多菌灵，并将其稀释1000倍。
实施例3：
本实施例以山东东营市利津县汇邦渤海农场80亩中度盐碱地作为试验田：
一种盐碱地小麦秸秆双层还田改良方法，包括以下步骤：
步骤一、将收获后的小麦秸秆粉碎并杀菌；其中秸秆的粉碎长度为3 cm，利用喷雾装置在粉碎后的秸秆表面喷洒秸秆杀菌剂，所述秸秆杀菌剂用量为1.2 Kg/亩，并放置1天；
步骤二、将上述粉碎秸秆总量2/3的粉碎秸秆在田间地表摊匀；
步骤三、将上述摊匀后的粉碎秸秆翻埋入地下40 cm；
步骤四、将步骤二中剩余的粉碎秸秆在田间地表摊匀后并翻埋入地下10 cm。
杀菌剂可以根据选择不同的种类，本实施例中选用多菌灵，并将其稀释1000倍。
另做一个对比例1：
以山东东营市利津县汇邦渤海农场80亩中度盐碱地作为试验田，在小麦收获后农作物秸秆全部收走，不进行秸秆还田。
采用实施例1-3的小麦秸秆还田改良方法提高地表温度的同时也减少了地表水分的蒸发，分别采集试验1年后的耕层0-20 cm土壤，测定其土壤温度、地表水年蒸发量和土壤含水量，具体结果见表1：
表1 小麦秸秆还田对土壤温度、地表水年蒸发量和土壤含水量的影响
项目 土壤温度 (℃) 年蒸发量 (mm) 土壤含水量(%)
对比例1 19.8 a 702.18 a 24.29 a
实施例1 21.2 a 680.62 a 24.56 a
实施例2 20.5 a 686.73 a 24.48 a
实施例3 20.3 a 692.57 a 24.53 a
从表1可以看出，采用实施例1-3的小麦秸秆还田方法后，土壤温度升高了0.5-1.4℃，地表水年蒸发量减少1.4%-3.1%，降低了地表水分损失，提高了土壤含水量，最终起到增温保水的作用。
采用实施例1-3的小麦秸秆还田方法起到抑盐保肥效果，分别采集试验1年后的0-20cm耕层土壤，测定其土壤含盐量、有机质含量以及全氮含量，具体结果见表2：
表2 小麦秸秆还田对土壤盐分和养分的影响
项目 土壤盐分(g/Kg) 有机质含量(g/Kg) 全氮含量(g/Kg)
对比例1 14.9 a 7.4 b 0.55 b
实施例1 11.9 b 10.3 a 0.67 a
实施例2 10.3 c 9.6 a 0.62 a
实施例3 10.6 c 9.2 ab 0.64 a
由表2的数据可以看出，采用实施例1-3的小麦秸秆还田方法后，土壤盐分含量显著降低，下降幅度为20.1%-31.5%，起到了明显的抑盐效果，同时由于小麦秸秆的分解大幅度提高了土壤有机质和全氮含量，增加了土壤养分。
在试验田上采用对比例1和实施例1-3于1年后开始播种小麦，在小麦生长的过程中不再施加其它肥料，并进行后续相同的常规浇水、除草等管理，待小麦收获后记录其产量，具体结果见表3：
表3 各地块小麦亩产情况
项目 产量 (Kg/亩)
对比例1 318.9 a
实施例1 346.4 a
实施例2 338.7 a
实施例3 357.6 a
由上表可以看出，将小麦秸秆直接粉碎还田后，在不施加肥料的同时，实施例1-3小麦仍然较之对比例1分别增产8.6%、6.2%和12.1%，由此可见，本发明的小麦还田方法能够保温保水抑盐，提高土壤肥力，进而提高作物产量。
实施例4：
本实施例以山东东营市利津县汇邦渤海农场80亩中度盐碱地作为试验田：
一种盐碱地玉米秸秆双层还田改良方法，包括以下步骤：
步骤一、将收获后的玉米秸秆粉碎并杀菌；其中秸秆的粉碎长度为4 cm，利用喷雾装置在粉碎后的秸秆表面喷洒秸秆杀菌剂，所述秸秆杀菌剂用量为1.0 Kg/亩，并放置1天；
步骤二、将上述粉碎秸秆总量2/3的粉碎秸秆在田间地表摊匀；
步骤三、将上述摊匀后的粉碎秸秆翻埋入地下36 cm；
步骤四、将步骤二中剩余的粉碎秸秆在田间地表摊匀后并翻埋入地下4 cm。
杀菌剂可以根据选择不同的种类，本实施例中选用多菌灵，并将其稀释1000倍。
实施例5：
本实施例以山东东营市利津县汇邦渤海农场80亩中度盐碱地作为试验田：
一种盐碱地玉米秸秆双层还田改良方法，包括以下步骤：
步骤一、将收获后的玉米秸秆粉碎并杀菌；其中秸秆的粉碎长度为5 cm，利用喷雾装置在粉碎后的秸秆表面喷洒秸秆杀菌剂，所述秸秆杀菌剂用量为1.2 Kg/亩，并放置1天；
步骤二、将上述粉碎秸秆总量2/3的粉碎秸秆在田间地表摊匀；
步骤三、将上述摊匀后的粉碎秸秆翻埋入地下40 cm；
步骤四、将步骤二中剩余的粉碎秸秆在田间地表摊匀后并翻埋入地下10 cm。
杀菌剂可以根据选择不同的种类，本实施例中选用多菌灵，并将其稀释1000倍。
另做一个对比例2：
以山东东营市利津县汇邦渤海农场80亩中度盐碱地作为试验田，在玉米收获后秸秆全部收走，不进行秸秆还田。
采用实施例4-5的玉米秸秆还田改良方法提高地表温度的同时也减少了地表水分的蒸发，分别采集试验1年后的耕层0-20 cm土壤，测定其土壤温度、地表水年蒸发量和土壤含水量，具体结果见表1：
表4 玉米秸秆还田对土壤温度、地表水年蒸发量和土壤含水量的影响
项目 土壤温度 (℃) 年蒸发量 (mm) 土壤含水量(%)
对比例2 20.3 a 684.32 a 24.62 a
实施例4 23.1 a 620.17 a 25.87 a
实施例5 22.7 a 634.52 a 25.42 a
从表4可以看出，采用实施例4-5的玉米秸秆还田方法后，土壤温度升高了2.4-2.8℃，地表水年蒸发量减少7.7%-9.4%，降低了地表水分损失，提高了土壤含水量，最终起到增温保水的作用。
采用实施例4-5的玉米秸秆还田方法起到抑盐保肥效果，分别采集试验1年后的0-20 cm耕层土壤，测定其土壤含盐量、有机质含量以及全氮含量，具体结果见表5：
表5 玉米秸秆还田对土壤盐分和养分的影响
项目 土壤盐分(g/Kg) 有机质含量(g/Kg) 全氮含量(g/Kg)
对比例2 12.6 b 8.1 b 0.63 b
实施例4 8.7 a 10.2 a 0.80a
实施例5 9.2 a 9.7 a 0.75 a
由表5的数据可以看出，采用实施例4-5的玉米秸秆还田方法后，土壤盐分含量显著降低，下降幅度为27.0%-30.9%，起到了明显的抑盐效果，同时有机玉米秸秆的分解，同时大幅度提高了土壤有机质和全氮含量，增加了土壤养分。
在试验田上采用对比例2和实施例4-5于1年后开始播种玉米，在玉米生长的过程中不再施加其它肥料，并进行后续相同的常规浇水、除草等管理，待玉米收获后记录其产量，具体结果见表6：
表6 各地块玉米亩产情况
项目 产量 (Kg/亩)
对比例2 521.2 a
实施例4 575.4 a
实施例5 561.8 a
由上表可以看出，将玉米秸秆直接粉碎还田后，在不施加肥料的同时，实施例4-5玉米仍然较之对比例分别增产7.8%和10.2%，由此可见，本发明的玉米还田方法能够保温保水抑盐，提高土壤肥力，进而提高作物产量。
当然，上述说明也并不仅限于上述举例，本发明未经描述的技术特征可以通过或采用现有技术实现，在此不再赘述；以上实施例及附图仅用于说明本发明的技术方案并非是对本发明的限制，参照优选的实施方式对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，本技术领域的普通技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换都不脱离本发明的宗旨，也应属于本发明的权利要求保护范围。

Claims (6)

1.一种盐碱地农作物秸秆双层还田改良方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤一、将当季收获后的全部农作物秸秆进行粉碎并杀菌；
步骤二、将小于上述粉碎秸秆总量的粉碎秸秆在田间地表摊匀；
步骤三、将上述摊匀后的粉碎秸秆翻埋入地下；
步骤四、将步骤二中剩余的粉碎秸秆在田间地表摊匀后并翻埋入地下。
2.根据权利要求1所述的一种盐碱地农作物秸秆双层还田改良方法，其特征在于：所述的农作物秸秆为小麦秸秆、水稻秸秆、玉米秸秆或高粱秸秆等。
3. 根据权利要求1所述的一种盐碱地农作物秸秆双层还田改良方法，其特征在于：在步骤三中，粉粹秸秆埋入地下的深度为35-40 cm。
4.根据权利要求1所述的一种盐碱地农作物秸秆双层还田改良方法，其特征在于：在步骤四中，粉碎秸秆埋入地下的深度为0-10 cm。
5.根据权利要求1所述的一种盐碱地农作物秸秆双层还田改良方法，其特征在于：在步骤二中，在田间地表摊匀的粉碎秸秆的质量为总粉碎秸秆质量的1/2-2/3。
6. 根据权利要求1所述的一种盐碱地农作物秸秆双层还田改良方法，其特征在于：在步骤一中，小麦秸秆或水稻秸秆的粉碎长度为2-3 cm，玉米秸秆或高粱秸秆的粉碎长度为4-5 cm。
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