CN109220143A - 一种缓解设施土壤次生盐渍化的施肥方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种缓解设施土壤次生盐渍化的施肥方法，包括低盐有机肥替代化肥技术和水溶肥平衡施用技术，其具体为：在农作物移栽前6‑8天每亩施入800‑1000kg低盐有机肥、10‑15kg尿素；在农作物生长中期每亩追施5‑7kg高氮水溶肥（22‑12‑16），在农作物生长后期每亩追施10‑13kg高钾型水溶肥（19‑6‑25），追肥采用滴灌方式；本发明在设施土壤中施用低盐有机肥替代化肥，可减少有机肥自身所带盐分的施入，从而避免因长期施用有机肥所引起的土壤次生盐渍化，同时将低盐有机肥施用技术与专用水溶肥平衡施用技术进行耦合，在减少施用30%‑60%化肥前提下可增产0.2%‑45%，同时有效降低土壤速效养分的过量积累。

Description

一种缓解设施土壤次生盐渍化的施肥方法

技术领域

本发明涉及土壤养分管理技术领域，特别是一种施用低盐有机肥及蔬菜专用水溶肥平衡施用条件下缓解土壤次生盐渍化的施肥技术。

技术背景

我国设施蔬菜种植过程中，不合理施肥及过量施肥现象严重。研究表明，我国菜田土壤速效养分（氮、磷）含量远超过了土壤速效养分的环境阈值，是周边农田的几倍甚至几十倍，具有很高的养分淋失风险。因此，当土壤中速效养分的施入量大于植物所吸收的量时，多余的养分在土壤中积累，当超过一定范围后，土壤中养分容易随水向地表水和地下水迁移，最终引起水体富营养化和磷资源浪费。设施蔬菜过量施用化肥和不合理施用化肥会加剧土壤次生盐渍化，降低土壤质量，最终导致蔬菜品质降低，严重影响我国设施蔬菜产业的可持续发展。土壤盐渍化又称土壤次生盐碱化，因地下水通过毛细作用上升至地表附近而蒸发，使土壤母质和地下水中所含盐分随毛细管水上升而积聚于土壤表层，形成次生盐渍化。有学者对江苏、山东、辽宁、四川等设施蔬菜生产大省的调查发现，很多设施栽培土壤中出现了不同程度的土壤次生盐渍化，其中以江苏、山东两省的设施土壤次生盐渍化程度最为严重。山东省有39.73%的设施土壤中出现了不同程度的盐渍化现象。江苏省苏州、扬州、常州、镇江、宜兴等地的大棚蔬菜有大约30%发生了土壤次生盐渍化。

由于设施土壤长期处于比较封闭的状态，土壤表层的盐分离子无法被雨水淋洗到地下或设施外；此外，设施内较高的气温造成水分蒸发量大，导致土壤深层的盐分随水上移至土壤表层，容易引起土壤次生盐渍化。

目前，关于防治设施土壤盐渍化的方法较多，主要分为物理、化学和生物三大类。物理方法主要包括利用淡水冲洗土壤、在土壤表面铺珍珠岩以降低土壤表层蒸发速率等（专利申请号：201610264405.5）；化学方法包括向土壤中添加磷石膏等土壤改良剂（专利申请号：201510481870.X）和表面活性剂（专利申请号：201710421108.1）；生物方法包括施用嗜盐菌来分解土壤中盐分等（专利申请号：201610977912.3）。这些方法虽然能缓解设施土壤次生盐渍化，但并未从源头上减少盐分的进入。

为减少设施蔬菜栽培中化肥的施用，我国大力推广增施有机肥替代化肥技术，然而，由于有机肥大多以畜禽粪便为原料，而大多畜禽粪便的盐分含量高，若长期大量施用势必会加剧设施土壤次生盐渍化现象的发生。若只是通过相关减缓土壤盐分向土壤表层聚集或者通过增加土壤对可溶性盐分的吸附而降低可溶性盐分含量，并不能从根本上解决这一问题。而在减少化肥施用同时施用低盐有机肥，可从源头减少盐分的带入，然而，目前关于低盐分有机肥施用及其配套的化肥施用技术尚未见报道。

发明内容

针对上述问题，本发明提供了一种在化肥减施增产同时可有效缓解土壤次生盐渍化的低盐有机肥替代化肥及其配套的水溶肥平衡施用技术。本发明在将低盐有机肥施用技术和水溶肥平衡施用技术进行耦合，在基肥中采用低盐有机肥替代化肥技术，在追肥中针对蔬菜养分需求规律采用专用水溶肥平衡施用技术，该发明在化肥减施30%-60%条件下可增加蔬菜产量，同时可有效降低土壤速效养分的过量积累，减缓土壤次生盐渍化。

本发明是通过以下技术方案实现的：

低盐有机肥替代化肥技术：第一次适用本技术时，在农作物移栽前6-8天每亩施入800-1000kg低盐有机肥、10-15kg尿素，施用方式为撒施；以后使用本技术时，在农作物移栽前6-8天每亩施入500-600kg低盐有机肥、10-15kg尿素和8-10kg硫酸钾，施用方式为撒施。

水溶肥平衡施用技术：在农作物生长中期（移栽后50天左右）每亩追施5-7kg高氮水溶肥（其氮磷钾质量比为22-12-16），在农作物生长后期（移栽后70天左右）每亩追施10-13kg高钾型水溶肥（其氮磷钾质量比为19-6-25）。追肥采用滴灌方式。

所述低盐有机肥为指电导率低于5 mS/cm的有机肥，是通过以下方法制备的：按照不同种类植物残体（如中药渣、秸秆）配方及其碳氮比养分含量设计堆肥原料的配比，将碳氮比调节至20-25，水分调节至60-65%后进行高温（50-65℃）好氧发酵，高温时间持续50-60d，在堆体温度超过50℃每3天左右翻一次堆，待堆体温度降至常温后，再堆置20-25d即获得所述低盐有机肥。

具体而言，与现有技术相比，本发明具有以下优势：

（1）本发明在设施土壤中施用低盐有机肥替代化肥，可减少有机肥自身所带盐分的施入，从而避免因长期施用有机肥所引起的土壤次生盐渍化；

（2）针对蔬菜养分需求施用专用水溶肥不仅可减少化肥施用，同时可提高养分的高效利用，最终减少养分在土壤中的过量积累。

（3）本发明将低盐有机肥施用技术与专用水溶肥平衡施用技术进行耦合，在减少施用30%-60%化肥前提下可增产0.2%-45%，同时有效降低土壤速效养分的过量积累。

具体实施方式

下面将结合具体实施例来详细说明本发明，在此本发明的示意性实施例以及说明用来解释本发明，但并作为对本发明的限定。

实施例所涉及的原料来源：

猪粪有机肥购买于江苏明天农牧科技有限公司；

鸡粪有机肥、牛粪有机肥均购买于淮安峻德生态农业科技有限公司；

中药渣购买于江苏连云港康缘药业股份有限公司。

实施例中各指标检测方法依据中华人民共和国农业行业标准NY525-2012

实施例1 低盐有机肥的制备及电导率检测

供试有机肥：中药渣有机肥、猪粪有机肥、鸡粪有机肥、牛粪有机肥；

中药渣有机肥制备方法如下：以生产1000kg低盐有机肥为实例，具体步骤如下：

堆肥原料：新鲜中药渣；

高温堆肥：按照不同种类中药渣及其碳氮比养分含量确定堆肥原料的配比（本实施例中的中药渣主要包括茯苓、牡丹皮、桂枝、桃仁，将其等质量混合），将碳氮比调节至25，水分调节至60%后进行高温（50-65℃）好氧发酵，高温时间持续60d，在堆体温度超过50℃每3天左右翻一次堆，待高温好氧发酵结束后堆体温度降至常温，再堆置20-25d即获得所述低盐有机肥。

电导率检测方法：称取10g有机肥至100ml超纯水中，振荡30min后，静置10min，然后用电导仪测定上清液电导率。

表1 不同种类有机肥的电导率

由表1可看出，以中药渣为原料制备的商品有机肥的电导率明显低于其它以畜禽粪便为原料的商品有机肥，这说明中药渣商品有机肥中的盐基离子含量低，因而在施入土壤后可减缓土壤盐渍化的发生。

在具体的实施中，可以根据购买中药渣或秸秆的实际情况，调整碳氮比至20-25，水分调节至60-65%，再进行高温好氧堆肥发酵，只要确保该有机肥电导率低于5 mS/cm，均可实现发明之目的。

实施例2 大棚辣椒中低盐有机肥替代化肥技术的田间应用效果

试验在江苏省淮安市码头镇辣椒塑料大棚，时间为2017年9月-12月。

供试作物为辣椒，品种为先红1号。

实验组：将中药渣（本实施例中，是将茯苓：牡丹皮：桂枝：桃仁等质量混合）进行堆肥，将碳氮比调节至25，水分调节至60%后进行高温（50-65℃）好氧发酵，高温时间持续50d，在堆体温度超过50℃每3天左右翻一次堆，待高温好氧发酵结束后堆体温度降至常温，再堆置20-25d即获得所述低盐有机肥。

经检测，本实施例获得的低盐有机肥电导率 2.9 mS/cm, N 2.6%，P₂O₅ 1.8%，K₂O1.7% ,有机质46.4%，水分30%。

对照组供试化肥：复合肥（15-15-15）（购买于金正大集团），水溶肥（16-0-20）（购买于菏泽绿迅农用化学有限公司）

田间处理方法如下：

对照组：移栽前6-8天，基肥每亩施用8立方新鲜牛粪和50kg复合肥（15-15-15），移栽后48d每亩追施15kg复合肥（15-15-15）+9.6kg水溶肥（16-0-20），移栽后61d每亩追施10kg复合肥（15-15-15）+4kg水溶肥（16-0-20）。

试验组：移栽前6-8天，基肥每亩施用1000kg低盐有机肥和15kg尿素，追肥同对照组一致。

对照组和试验组面积为320m²。

试验结果如表2、3所示：

表2 低盐有机肥替代化肥下不同处理的辣椒产量

由表2可知，施用低盐有机肥在减施化肥29.4%条件下增加了辣椒果实产量，增产0.2%。

表3 低盐有机肥替代化肥下不同处理的土壤化学性状

由表3可知，在大棚辣椒栽培中施用低盐有机肥替代化肥降低了土壤电导率、有效磷和速效钾含量，分别降低了50.0%、69.6%、45.0%，有效降低土壤中有效养分的积累，从而减缓土壤次生盐渍化。

实施例3 蔬菜专用水溶肥平衡施用技术的田间应用效果

试验在江苏省淮安市码头镇辣椒塑料大棚，时间为2017年4月-8月。

供试作物为辣椒，品种为苏椒17号。

供试化肥：复合肥（15-15-15），复合肥（17-17-17），均购买于金正大集团；高氮水溶肥（22-12-16）、高钾水溶肥（19-6-25），均购买于中国农业科学院；钾肥（K₂O 52%），购买于山东青上化工有限公司。

对照组：移栽前6-8天，基肥每亩施用施用8立方新鲜牛粪和50kg复合肥（15-15-15），移栽后49d每亩追施水溶肥（16-0-20）5kg/亩，移栽后约76d每亩追施20kg复合肥（17-17-17），移栽后约90d每亩追施20kg钾肥（K₂O 52%）。

试验组：基肥同对照组一致，移栽后约49d每亩追施水溶肥（22-12-16）5kg，移栽后约76d每亩追施水溶肥（19-6-25）10kg，移栽后约90d每亩追施水溶肥（19-6-25）10kg。

对照组和试验组追肥采用滴灌方式。

对照组和试验组面积为320m²。

试验结果如表4、5所示：

表4 水溶肥平衡施用下不同处理的产量

由表4可知，在大棚辣椒追肥中采用水溶肥平衡施用技术在减施化肥32.3%条件下增加了辣椒果实产量，增产4.7%。

表5 水溶肥平衡施用下不同处理的土壤化学性状

由表5可知，在大棚辣椒追肥中采用水溶肥平衡施用技术降低了土壤电导率、硝态氮、有效磷和速效钾含量，分别降低了24.6%、36.1%、15.2%、10.9%，有效降低土壤中有效养分的积累。

实施例4 低盐有机肥替代化肥技术与水溶肥平衡施用技术耦合的田间应用效果

试验在江苏省淮安市码头镇辣椒塑料大棚，时间为2018年4月-8月。

供试作物为辣椒，品种为苏椒17号。

实验组供试有机肥：实施例2制备获得的低盐有机肥；

对照组：移栽前6-8天，基肥每亩施用施用8立方新鲜牛粪和50kg复合肥（15-15-15），移栽后63d每亩追施5.6kg水溶肥（20-10-20）和14.2kg复合肥（16-16-16），移栽后70d每亩追施22.8kg尿素+17kg水溶肥（20-10-20）。

试验组一：低盐有机肥替代化肥技术，移栽前6-8天，基肥每亩施用500kg低盐有机肥、15kg尿素和10kg硫酸钾，追肥同对照组一致。

试验组二：水溶肥平衡施用技术，移栽前6-8天，基肥每亩施用施用8立方新鲜牛粪和50kg复合肥（15-15-15），移栽后63d每亩追施5.6kg水溶肥（20-10-20）和14.2kg复合肥（16-16-16），移栽后70d每亩追施水溶肥（19-6-25）10kg。

试验组三：耦合技术，移栽前6-8天，基肥同对照组一致，移栽后63d（辣椒生长中期）每亩追施水溶肥（22-12-16）5kg，移栽后70d（辣椒生长后期）每亩追施水溶肥（19-6-25）10kg。

对照组和试验组面积为320m²。

试验结果如表6、7所示：

表6 低盐有机肥替代化肥与水溶肥平衡施用耦合条件下不同处理的产量

由表6可知，在大棚辣椒栽培中将低盐有机肥替代化肥技术和水溶肥平衡施用技术耦合施用的产量最高，且化肥减施量最多。与对照组相比，耦合技术在减施化肥66.9%条件下增加了辣椒果实产量，增产45.7%。

表7 低盐有机肥替代化肥与水溶肥平衡施用耦合条件下不同处理的土壤化学性状

由表7可知，不同处理中，试验组三即在大棚辣椒将低盐有机肥替代化肥技术和水溶肥平衡施用技术耦合施用处理的土壤电导率最低，与对照组相比，耦合技术降低了土壤电导率、硝态氮、有效磷和速效钾含量，分别降低了24.5%、23.5%、37.7%、16.6%，有效降低土壤中有效养分的积累。

在具体实施中，可以按照不同种类植物残体（如中药渣、秸秆）配方及其碳氮比养分含量设计堆肥原料的配比，将碳氮比调节至20-25，水分调节至60-65%后进行高温（50-65℃）好氧发酵，高温时间持续50-60d，在堆体温度超过50℃每3天左右翻一次堆，待堆体温度降至常温后，再堆置20-25d即获得所述低盐有机肥；只要该低盐有机肥电导率低于5 mS/cm，即可实现发明之目的。

Claims (5)

1.一种缓解设施土壤次生盐渍化的施肥方法，其特征在于，具体步骤如下：

1）在农作物移栽前6-8天每亩施入800-1000kg低盐有机肥、10-15kg尿素；

2）在农作物移栽后的生长中期每亩追施5-7kg高氮水溶肥，在农作物生长后期每亩追施10-13kg高钾型水溶肥；所述高氮水溶肥是指氮磷钾质量比为22-12-16的水溶肥；所述高钾型水溶肥是指氮磷钾质量比为19-6-25的水溶肥。

2.根据权利要求1所述缓解设施土壤次生盐渍化的施肥方法，其特征在于，所述低盐有机肥电导率低于5 mS/cm。

3.根据权利要求2所述缓解设施土壤次生盐渍化的施肥方法，其特征在于，步骤2）所述高氮水溶肥和高钾水溶肥的施肥方式均为滴灌。

4.根据权利要求1-3任一所述缓解设施土壤次生盐渍化的施肥方法，其特征在于，所述低盐有机肥是通过如下方法获得的：将植物残体的碳氮比调节至20-25，水分调节至60-65%，于 50-65℃好氧发酵50-60d，然后待堆体温度降至常温后，再堆置20-25d，即获得所述低盐有机肥。

5.根据权利要求4所述缓解设施土壤次生盐渍化的施肥方法，其特征在于，所述植物残体包括秸秆或中药渣中的至少一种。