CN109392346B - 一种综合改良苏打盐碱土的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及苏打盐碱土改良技术领域，具体涉及一种综合改良苏打盐碱土的方法，包括以下步骤：(1)整地预处理，采用浅斜式耙地进行作业，耙深15～20cm；建立排盐沟，进行洗盐；(2)采用施用土壤改良剂的方式播种施肥；(3)施用土壤改良剂再处理即完成苏打盐碱土综合改良。本发明方法改变了传统盐碱土深松洗盐的方式，最大限度的阻断下层盐分随水分蒸发至地表，具有节约成本，田间操作简单，效益高，改良效果显著等特点。能有效解决现有苏打盐碱土施用酸性肥料、石膏或洗盐缺陷的问题，实现苏打盐碱土改良的目的，土壤当年pH降低至8.5±0.5，脱盐率最高可达42.59％。

Description

一种综合改良苏打盐碱土的方法

技术领域

本发明涉及苏打盐碱土改良技术领域，具体地涉及一种综合改良苏打盐碱土的方法。

背景技术

苏打盐碱土是一种典型的农业障碍性土壤，土壤盐份以碳酸钠和碳酸氢钠为主。由于土壤大量水溶性钠离子使土壤颗粒分散于土壤溶液中，土壤物理性质恶化，特别是碱化淀积层(Btn)不透水，影响水分的入渗；由于钠离子和碳酸根水解后，土壤pH显著增高，使土壤的许多营养元素降低溶解度而变为作物无法吸收的无效态，严重影响作物的生长发育。

中度和重度苏打盐碱地种植作物出苗困难、生长受到抑制、不经改良难以取得正常产量。因此，苏打盐碱土如何进行改良是农业生产中首要解决的问题。苏打盐碱土改良通常包括两个步骤：第一个步骤是将土壤胶体上吸附的交换性钠代换下来进入土壤溶液，第二个步骤是将土壤溶液通过田间入渗脱离耕作层。对于pH值大于10，碱化度为20％左右的重度苏打盐碱土而言，土壤粘粒遇水分散，堵塞土壤孔隙，致使土壤水分难以下渗脱离耕层，影响改良效果，这也是现阶段苏打盐碱土改良存在的现实问题。

发明内容

本发明为了克服上述技术问题的不足，提供了一种综合改良苏打盐碱土的方法，解决土壤粘粒遇水分散，堵塞土壤孔隙，致使土壤水分难以下渗脱离耕层，限制了土壤改良而导致改良效果降低的问题。

解决上述技术问题的技术方案如下：

一种综合改良苏打盐碱土的方法，包括以下步骤：

(1)整地预处理

苏打盐碱土于春季整地，

旱田：采用缺口耙进行浅斜式耙地的表土作业，耙深15～20cm，然后起垄夹肥，座水播种；

水田：对于土壤盐碱化程度较重的地方，可在秋季土壤上冻前灌冻水，水层3～5cm，每公顷施30kg土壤改良剂，可降低春旱引起土壤返盐率。春季采用缺口耙进行浅斜式耙地的表土作业，不翻转土层、不打破犁底层，耙深15～20cm，防止底土层水分沿土壤毛管孔隙上升地表，造成返盐碱现象，然后灌水泡田整地；

浅斜式耙地的方法为：与耕地方向呈45°角进行浅耙，浅耙到地块边缘后再呈90°角进行浅耙，使整个耙地作业环节呈方形，利于表层土壤疏松(如图1所示)；浅斜式耙地的表土作业时，遇到土壤坷垃较大的情况时，在耙地后用旋耕机浅旋，作业深度10cm。

旱田和水田均建立排盐沟，进行洗盐；洗盐的方法是：旱田有井灌水条件的地块，在高温期持续干旱15天以上地块进行喷灌或浇灌，水分下渗或随垄沟流出，达到洗盐目的；水田要建立单排单灌水渠，在高温期可灌水洗床一次，水分顺着水渠流出，达到洗盐目的。

(2)播种施肥

根据苏打盐碱土耕层土壤水溶性盐含量、碱化度和pH值确定土壤改良剂施用量，然后进行播种施肥；所述的土壤改良剂是

土壤改良剂的施用量为：

耕层土壤水溶性盐含量0.5％～0.7％、碱化度15％～20％、pH值在10以上，每公顷施用土壤改良剂80kg；耕层土壤水溶性盐含量0.3％～0.5％、碱化度10％～15％、pH值在9.0～10，每公顷施用土壤改良剂60kg；耕层土壤水溶性盐含量0.1％～0.3％、碱化度5％～10％、pH值在8.0～9.0，每公顷施用土壤改良剂40kg。

旱田：将土壤改良剂与肥料混拌，随起垄夹肥时施入；

水田：将土壤改良剂与水稻蘖肥和穗肥混拌均匀后抛洒于本田；水田施肥时需有水层时施肥，利于土壤改良剂溶解，与苏打盐碱土中的盐和碱发生反应，使土壤疏松透水。

(3)施土壤改良剂后处理

土壤改良剂施用后，

旱田：种子出苗前对于表层土壤结壳、板结严重或有碱斑，影响种子出苗的重度苏打盐碱土，用喷水机械将土壤改良剂均匀喷施于地表；以每公顷地表配15kg土壤改良剂混合250斤水的剂量，促进重度苏打盐碱土表层土壤疏松；

水田：确保本田水分只进不出，晴天不晒田；如水田冒泡程度重，还原性增强，每公顷撒施15kg土壤改良剂；

即完成苏打盐碱土综合改良。

其中，土壤改良剂是通过下列方法合成的：

a、以重量份计，将膨润土5～10份、胺鲜酯2～5份、生物炭基肥10～20份、褪黑素2～5份、微晶纤维素1～3份、风化煤5～10份、柠檬酸2～5份、微量元素40～50份均制成原料粉末；微量元素是由硫酸铝50～60份、硫酸亚铁30～40份、硫酸锌4～5份和硫酸锰2～3份组成，上述份数均为重量份数。

b、将硫酸铵70～80份和凹凸棒土20～30份磨碎过筛，加入2～5份脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸酯盐作为表面活性剂，在通风处加2～5份2-N,N-二乙氨基乙基己酸酯(DTA-6)，制成凹凸棒粉末；这一步加入DTA-6的作用是促进作物根系吸收土壤中的养分；

c、在室温为0～10℃时，将步骤a得到的原料粉末和步骤b得到的硫酸铵粉末按照质量比为2:1加入混合釜中，搅拌均匀，烘干制成粒状，用纤维编织内衬塑料薄膜袋包装。

本发明的有益效果是：

本发明提供了一种综合改良苏打盐碱土的方法，能降低苏打盐碱土耕层土壤水溶性Na⁺含量和pH，在化学改良实现离子交换的同时，促进水分下渗，使盐分在犁底层沉积，为作物生长创造一个良好的根标环境。本发明方法改变了传统盐碱土深松洗盐的方式，最大限度的阻断下层盐分随水分蒸发至地表，具有节约成本，田间操作简单，效益高，改良效果显著等特点。重度苏打盐碱土改良当年即可见效，第二年即可达到正常田作物产量的70％，第三年即可达到正常田作物90％的产量，适合在新开垦的重度苏打盐碱土，或常年低产或落荒的苏打盐碱地大面积推广应用。通过浅斜式耙地方式，不打破犁底层，通过施用土壤改良剂使耕层土壤疏松，加速渗水速率，通过化学改良方法置换出来的Na⁺洗至犁底层，降低耕层土壤盐碱含量，降低土壤分散性和粘着性，增加土壤团聚体结构，为作物根系生长和吸收养分提供良好环境，能有效解决现有苏打盐碱土施用酸性肥料、石膏或洗盐缺陷的问题，实现苏打盐碱土改良的目的，土壤当年pH降低至8.5±0.5，脱盐率最高可达42.59％。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1为本发明的浅斜式耙地的方法的示意图；

图2为试验1的时间和pH值的关系；

图3为试验1时间和土壤水溶性钠的关系；

图4为试验2时间和pH值的关系；

图5为试验2的时间和土壤水溶性钠的关系；

图6为试验3时间和pH值的关系；

图7为试验3的时间和土壤水溶性钠的关系。

具体实施方式

实施例1：

(1)整地预处理：对于旱田苏打盐碱土于春季整地，缺口耙进行浅斜式耙地的表土作业，耙深15～20cm，如土壤坷垃较大，可在耙地后用旋耕机浅旋，作业深度10cm，然后起垄夹肥；对于水田土壤盐碱化程度较重的地方，可在秋季土壤上冻前灌冻水，水层3～5cm，每公顷施30kg土壤改良剂，可降低春旱引起土壤返盐率，春季选择缺口耙对苏打盐碱土进行浅斜耙，不翻转土层、不打破犁底层，防止底土层水分沿土壤毛管孔隙上升地表，造成返盐碱现象；其中，所述浅斜耙方法为：与耕地方向呈45°角进行浅耙，浅耙到地块边缘后再呈90°角进行浅耙，使整个耙地作业环节呈方形，其中，耙深15～20cm。

(2)播种施肥前根据苏打盐碱土耕层水溶性盐含量、碱化度和pH值确定土壤改良剂施用量，对于旱田可将土壤改良剂与肥料混拌，随播种施入；对于水田，将土壤改良剂与水稻基肥、蘖肥和穗肥混拌均匀抛洒于本田，其中水田要有水层时施肥，利于土壤改良剂溶解，与苏打盐碱土中的盐和碱发生作用；其中土壤改良剂施用量为：耕层土壤水溶性盐含量0.5％～0.7％、碱化度15％～20％、pH值在10以上，每公顷施用土壤改良剂80kg；耕层土壤水溶性盐含量0.3％～0.5％、碱化度10％～15％、pH值在9.0～10，每公顷施用土壤改良剂60kg；耕层土壤水溶性盐含量0.1％～0.3％、碱化度5％～10％、pH值在8.0～9.0，每公顷施用土壤改良剂40kg。

(3)土壤改良剂施用后，旱田重度苏打盐碱土如发现表层土壤结壳或板结严重，影响种子出苗，可用喷水机械每公顷喷施土壤改良剂15kg混合250斤水，即可促进重度苏打盐碱土表层土壤疏松；水田要保证本田水分只进不出，晴天不晒田，如水田冒泡程度重，还原性增强，每公顷撒施15kg土壤改良剂，即完成了苏打盐碱土改良。

实施例2：

步骤(1)中对于旱田，采用边起垄边播种施肥的方式，节约成本，种子播深控制在镇压后5cm为宜。其它与实施例1相同。

实施例3：

步骤(2)中旱田玉米氮肥以N计用量为150～180kg/ha，磷肥以P₂O₅计用量为45～60kg/ha，钾肥以K₂O计用量为55～70kg/ha；步骤(2)中旱田大豆氮肥以N计用量为45～60kg/ha，磷肥以P₂O₅计用量为35～50kg/ha，钾肥以K₂O计用量为30～45kg/ha。其它与实施例1相同。

实施例4：

步骤(2)中旱田氮肥采用尿素、钾肥采用硫酸钾，于基肥和最后一次中耕时各施用50％；磷肥采用磷酸二铵，于基肥一次性施用。基肥施肥深度为种下10～12cm。其它与实施例1相同。

实施例5：

步骤(2)中水田氮肥以N计用量为120～150kg/ha，磷肥以P₂O₅计用量为35～50kg/ha，钾肥以K₂O计用量为50～90kg/ha。其它与实施例1相同。

实施例6：

步骤(2)中水田氮肥采用尿素和硫酸铵，其中基肥使用尿素，蘖肥和穗肥使用硫酸铵，磷肥采用磷酸二铵，钾肥采用硫酸钾。其它与实施例5相同。

实施例7：

步骤(2)中水田将氮肥分为基肥、蘖肥和穗肥，基肥、蘖肥和穗肥的质量比为4：3：3；磷肥全部做基肥；钾肥一半做基肥，另一半做穗肥。其它与实施例1相同。

实施例8：

步骤(3)中苏打盐碱土水分管理方法为全程淹水，严禁晴天晒田，阴天可适度撤水晾田。其它与实施例1相同。

通过以下试验验证本发明有益效果：

试验1：

苏打盐碱地选取黑龙江省大庆市杜尔伯特蒙古自治县江湾乡九扇门村水稻田，土壤水溶性Na⁺含量0.58％，碱化度16.1％，pH值为10.1。

一、水田整地：对于水田土壤盐碱化程度较重的地方，可在秋季土壤上冻前灌冻水，水层3～5cm，每公顷施30kg土壤改良剂，可降低春旱引起土壤返盐率。于春季用缺口耙对苏打盐碱土进行浅斜式耙地，不翻转土层、不打破犁底层，防止底土层水分沿土壤毛管孔隙上升地表，造成返盐碱现象；其中，所述浅斜式耙地方法为：与耕地方向呈45°角进行浅耙，浅耙到地块边缘后再呈90°角进行浅耙，使整个耙地作业环节呈方形，其中，耙深15-20cm。

二、播种施肥前根据苏打盐碱土耕层土壤水溶性Na⁺含量、碱化度和pH值确定施用土壤改良剂施用量，水稻施用基肥、蘖肥和穗肥时将土壤改良剂与肥料混拌均匀抛洒于本田，其中水田要有水层时施肥，利于土壤改良剂溶解，与苏打盐碱土中的盐和碱发生作用；其中土壤改良剂施用量为每公顷施用土壤改良剂80kg。

三、土壤改良剂施用后，水田要保证本田水分只进不出，即完成了苏打盐碱土改良。

步骤(2)中氮肥以N计用量为120～150kg/ha，磷肥以P₂O₅计用量为35～50kg/ha，钾肥以K₂O计用量为50～90kg/ha；氮肥采用尿素和硫酸铵，氮肥分为基肥、蘖肥和穗肥，其中尿素为基肥，硫酸铵为蘖肥和穗肥，磷肥采用磷酸二铵，钾肥采用硫酸钾；基肥、蘖肥和穗肥的质量比为4：3：3；磷全部做基肥；钾肥一半做基肥，另一半做穗肥。

苏打盐碱土水分管理方法为全程淹水，严禁晴天晒田，阴天可适度撤水晾田。

本实施例施用土壤改良剂后，改变过去通过翻耕或深松方式，通过灌水洗盐而造成土壤反复返盐碱现象，实现Na⁺离子通过化学方法置换固定沉积于犁底层，在不破坏犁底层的同时，防止犁底层下盐分通过水分蒸发积聚耕层。通过施用调节剂可以显著提高土壤疏松程度，增加土壤孔隙和土壤团聚体数量，提高土壤养分有效性，利于水稻根系吸收土壤养分，降低盐碱对水稻的胁迫致死率，0～20cm土壤当年脱盐率达到42.59％，pH降到7.96。时间和土壤水溶性钠的关系详见附图2，时间和pH值的关系详见附图3。由图2和图3可知：水田施用土壤改良剂后可显著降低土壤pH和土壤水溶性钠含量，其中蘖肥后10天和穗肥后10天pH降低14.49％和22.49％(P<0.01)，土壤水溶性钠含量降低17.39％和58.06％(P<0.01)，当年脱盐率达到42.59％。

试验2：

苏打盐碱地选取黑龙江省安达市万宝镇福民村玉米试验田，土壤水溶性Na⁺含量0.45％，碱化度13.2％，pH值为9.4。

一、旱田整地：缺口耙进行浅斜式耙地方式的表土作业，耙深15-20cm，如土壤坷垃较大，可在耙地后用旋耕机浅旋，作业深度10cm，然后起垄；其中，所述浅斜耙方式为：与耕地方向呈45度角进行浅耙，浅耙到地块边缘后再呈90度角进行浅耙，使整个耙地作业环节呈方形，其中，耙深15-20cm。采用边起垄边播种施肥的方式，节约成本。

二、播种施肥前根据苏打盐碱土耕层土壤pH值和交换性Na⁺含量确定施用土壤改良剂施用量，对于旱田可将土壤改良剂与肥料混拌，随播种施入；其中每公顷施用土壤改良剂60kg。玉米田氮肥以N计用量为150～180kg/ha，磷肥以P₂O₅计用量为45～60kg/ha，钾肥以K₂O计用量为55～70kg/ha。

三、土壤改良剂施用后，旱田重度苏打盐碱土如发现表层土壤结壳或板结严重，影响种子出苗，可用喷水机械每公顷喷施本产品15kg混合250斤水，即可促进重度苏打盐碱土表层土壤疏松。

本试验例施用土壤改良剂后，在耕层15cm左右形成阻断层，土壤改良剂溶化后随水分蒸发延毛管上升至地表，可降低表层土中的Na⁺离子和pH，降低土壤因钠离子多而引起的分散性，疏松土壤，增加土壤孔隙，随着水分的下渗亦可改良15～20cm土层，改善根区生态环境，促进根系对养分的吸收；通过表土喷施本产品，降低表土壤结壳和板结程度，增加出苗率，0～20cm土壤当年脱盐率达到28.89％，pH可降到8.4。时间和土壤水溶性钠的关系详见附图4，时间和pH值的关系详见附图5。由图4和图5可知：玉米田施用土壤改良剂后可显著降低土壤pH和土壤水溶性钠含量，其中追肥后20天土壤pH降低8.33％(P<0.01)，土壤水溶性钠含量降低7.32％和31.25％(P<0.01)，当年脱盐率达到28.89％。

试验3：

苏打盐碱地选取黑龙江省大庆市龙凤区国家杂粮工程技术研究中心大豆试验田，土壤水溶性Na⁺含量0.48％，碱化度15.3％，pH值为9.5。

一、旱田整地：缺口耙进行浅斜耙地方式表土作业，耙深15-20cm，如土壤坷垃较大，可在耙地后用旋耕机浅旋，作业深度10cm，然后起垄；其中，所述浅斜耙方式为：与耕地方向呈45°角进行浅耙，浅耙到地块边缘后再呈90°角进行浅耙，使整个耙地作业环节呈方形，其中，耙深15-20cm。采用边起垄边播种施肥的方式，节约成本。

二、播种施肥前根据苏打盐碱土耕层土壤pH值和交换性Na⁺含量确定施用土壤改良剂施用量，对于旱田可将土壤改良剂与肥料混拌，随播种施入；其中每公顷施用土壤改良剂50kg。大豆田氮肥以N计用量为45～60kg/ha，磷肥以P₂O₅计用量为35～50kg/ha，钾肥以K₂O计用量为30～45kg/ha。氮肥尿素，磷肥采用磷酸二铵，钾肥采用硫酸钾，于基肥一次性施用。

三、土壤改良剂施用后，旱田重度苏打盐碱土如发现表层土壤结壳或板结严重，影响种子出苗，可用喷水机械每公顷喷施本产品15kg混合250斤水，即可促进重度苏打盐碱土表层土壤疏松。

本实施例施用土壤改良剂后，在耕层15cm形成阻断层，土壤改良剂溶化后随水分蒸发沿毛管上升至地表，可降低表层土中的Na⁺离子和pH，降低土壤因钠离子多而引起的分散性，疏松土壤，增加土壤孔隙，随着水分的下渗亦可改良15～20cm土层，改善根区生态环境，促进根系对养分的吸收；通过表土喷施本产品，降低表土壤结壳和板结程度，增加出苗率，0～20cm土壤当年脱盐率达到29.79％，pH可降到8.2。时间和土壤水溶性钠的关系详见附图6，时间和pH值的关系详见附图7。由图6和图7可知：大豆田施用土壤改良剂后可显著降低土壤pH和土壤水溶性钠含量，其中追肥后20天土壤pH降低12.19％(P<0.01)，土壤水溶性钠含量降低6.82％和27.27％(P<0.01)，当年脱盐率达到29.79％。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质上对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种综合改良苏打盐碱土的方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)整地预处理

苏打盐碱土于春季整地，

旱田：采用缺口耙进行浅斜式耙地的表土作业，耙深15～20cm，然后起垄夹肥，座水播种；

水田：采用缺口耙进行浅斜式耙地的表土作业，不翻转土层、不打破犁底层，耙深15～20cm，防止底土层水分沿土壤毛管孔隙上升地表，造成返盐碱现象，然后灌水泡田整地；

旱田和水田均建立排盐沟，进行洗盐；

所述的浅斜式耙地的方法为：与耕地方向呈45°角进行浅耙，浅耙到地块边缘后再呈90°角进行浅耙，使整个耙地作业环节呈方形，有利于增加土壤的团聚体数量；

所述的洗盐的方法是：旱田有井灌水条件的地块，在高温期持续干旱15天以上地块进行喷灌或浇灌，水分下渗或随垄沟流出，达到洗盐目的；水田要建立单排单灌水渠，在高温期可灌水洗床一次，水分顺着水渠流出，达到洗盐目的；

(2)播种施肥

根据苏打盐碱土耕层土壤水溶性盐含量、碱化度和pH值确定土壤改良剂施用量，然后进行播种施肥；

旱田：将土壤改良剂与肥料混拌，随起垄夹肥时施入；

水田：将土壤改良剂与水稻基肥、蘖肥和穗肥混拌均匀后抛洒于本田；

所述的土壤改良剂的施用量为：

耕层土壤水溶性盐含量0.5％～0.7％、碱化度15％～20％、pH值在10以上，每公顷施用土壤改良剂80kg；耕层土壤水溶性盐含量0.3％～0.5％、碱化度10％～15％、pH值在9.0～10，每公顷施用土壤改良剂60kg；耕层土壤水溶性盐含量0.1％～0.3％、碱化度5％～10％、pH值在8.0～9.0，每公顷施用土壤改良剂40kg；

(3)施土壤改良剂后处理

土壤改良剂施用后，

旱田：种子出苗前对于表层土壤结壳、板结严重或有碱斑地块，影响种子出苗的重度苏打盐碱土，用喷水机械将土壤改良剂均匀喷施于地表；以每公顷地表配15kg土壤改良剂混合250斤水的剂量；

水田：确保本田水分只进不出，晴天不晒田；当水田冒泡程度重时，还原性增强，每公顷撒施15kg土壤改良剂；

即完成苏打盐碱土综合改良；

所述的土壤改良剂是通过下列方法合成的：

a、以重量份计，将膨润土5～10份、胺鲜酯2～5份、生物炭基肥10～20份、褪黑素2～5份、微晶纤维素1～3份、风化煤5～10份、柠檬酸2～5份、微量元素40～50份均制成原料粉末；

所述的微量元素是由硫酸铝50～60份、硫酸亚铁30～40份、硫酸锌4～5份和硫酸锰2～3份组成，上述份数均为重量份数；

b、将硫酸铵70～80份和凹凸棒土20～30份磨碎过筛，加入2～5份脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸酯盐作为表面活性剂，在通风处加2～5份2-N,N-二乙氨基乙基己酸酯(DTA-6)，制成硫酸铵粉末；

c、在室温为0～10℃时，将步骤a得到的原料粉末和步骤b得到的硫酸铵粉末按照质量比为2:1加入混合釜中，搅拌均匀，烘干制成粒状，用纤维编织内衬塑料薄膜袋包装。

2.根据权利要求1所述的综合改良苏打盐碱土的方法，其特征在于，步骤(1)中整地预处理时，对于水田土壤盐碱化程度较重的地方，在秋季土壤上冻前灌冻水，水层3～5cm，每公顷施30kg土壤改良剂，可降低春旱引起土壤返盐率。

3.根据权利要求1所述的综合改良苏打盐碱土的方法，其特征在于，步骤(1)中浅斜式耙地的表土作业时，遇到土壤坷垃较大的情况时，在耙地后用旋耕机浅旋，作业深度10cm。

4.根据权利要求1所述的综合改良苏打盐碱土的方法，其特征在于，步骤(2)中水田施肥时需有水层时施肥。

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