CN109874440A - 一种次生盐碱地的生物改良方法 - Google Patents

一种次生盐碱地的生物改良方法 Download PDF

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齐绍武
刘建兵
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Abstract

本发明涉及盐碱地改良技术领域，具体涉及一种次生盐碱地的生物改良方法。该方法包含以下步骤：(1)在盐碱地表面开掘条沟，沟宽20‑40cm，深10‑20cm；(2)将有机肥均匀施入条沟中，每亩用量450‑650kg，施肥后将土壤盖回，并加盖覆膜，处理时间1‑4周；(3)第1年在盐碱地土壤上种植耐盐碱牧草毛苕子；(4)第2年上旬定植沙枣2年生苗，株行距为2.5m×2.5m，并与碱蓬间作；(5)第3年碱蓬收获后种植芝麻与沙枣间作。本发明能提高次生盐碱地的有机质含量，改善土壤结构性，降低土壤碱度和盐分含量，提高作物的耐盐能力，增加土壤中的水解氮、速效磷和速效钾含量，提高次生盐碱地的经济效益。

Description

一种次生盐碱地的生物改良方法
技术领域
本发明涉及盐碱地改良技术领域，具体涉及一种次生盐碱地的生物改良方法。
背景技术
盐碱地是各类盐土、碱土及盐化、碱化土壤的总称，根据土壤中盐碱含量的多少，一般可分为轻度、中度和重度盐碱地3类，作为一种重要的土地资源，土壤盐碱化严重影响了区域生态环境和粮食生产。据联合国教科文组织和粮农组织的不完全统计，全球盐碱地面积达9.55亿hm2，而我国盐碱地总面积约9914万hm2，居世界第3位。盐碱土主要表现为湿时粘、通气性差；干时硬、透水性差，严重的地表会渗出盐类物质，直接造成植物枯萎、死亡。土壤盐碱化使大面积土地得不到有效利用，严重影响农业生产和农民生活水平的提高。
次生盐渍化亦称“土壤次生盐碱化”，是由于不合理的人为措施而引起耕作土壤盐渍化的过程。主要因灌排系统不配套，过量灌水，排水受阻，引起地下水位上升所致。农业技术措施运用不当，也会加速其发展，如过量施用化肥和偏施氮肥。土壤次生盐渍化的盐主要为硝酸盐和硫酸盐，前者来源于大量施用的氮肥，经硝化过程产生，后者直接来源于大量施用的含硫酸盐肥料，尤其是硫酸钾肥料。
目前，次生盐碱地改良措施以减少对地下水的补给、降低和控制地下水位为主，兼有健全灌排系统、加强用水和排水管理、进行渠道防渗、采用节水灌溉技术、平整土地和合理运用农业技术措施等。由于盐碱地的区域分布不同，地质状况不同，气候差异等因素造成了不同的盐碱地理化特征，因此针对不同土质和不同地域的盐碱地，需要采取“因地制宜，综合防治”的改良措施。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的是提供一种次生盐碱地的生物改良方法。
为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种次生盐碱地的生物改良方法，包括以下步骤：
(1)在盐碱地表面开掘条沟，沟宽20-40cm，深10-20cm；
(2)将有机肥均匀施入条沟中，每亩用量450-650kg，施肥后将土壤盖回，并加盖覆膜，处理时间1-4周；
(3)第1年在盐碱地土壤上种植耐盐碱牧草毛苕子；
(4)第2年上旬定植沙枣2年生苗，株行距为2.5m×2.5m，并与碱蓬间作；
(5)第3年碱蓬收获后种植芝麻与沙枣间作。
进一步地，步骤(2)中所述有机肥的制备方法包括以下步骤：
(1)将配方为按重量份计的鸡粪10-30份、羊粪5-15份、玉米秸秆30-60份、蔬菜残渣20-50份、饼肥5-20份、腐殖酸磷肥5-10份、粉末生物炭1-10份、城市污泥20-40份、微生物菌剂5-15份的有机肥用搅拌机混合均匀；
(2)加入发酵菌剂，调节水分含量至55-60％，堆成1.2-1.5m的小垛；
(3)发酵15-30天，发酵第7天或温度达到50℃时第一次翻堆，之后间隔3-5天翻堆一次，共翻堆4-5次，于最后一次翻堆时喷洒1％浓度的乙醇。
优选地，所述蔬菜残渣包括笋壳、木耳菌渣、烂菜叶、果皮的至少一种。
优选地，所述饼肥为棉籽饼、茶籽饼、豆饼、花生饼、桐子饼按质量比为5:3:3:2:1配制而成。
优选地，所述微生物菌剂包括地衣芽孢杆菌、乳酸屎肠球菌、深红红螺菌、多变鱼腥藻中的两种或两种以上。
进一步地，步骤(2)中的覆膜为植物纤维地膜或生物降解地膜。
进一步地，步骤(3)中毛苕子的种植方法为每亩播种量4-6kg，播种方式为宽幅条播，行距为20-30cm，播种深度2.5-3.5cm，刈割后将残茬翻入土壤。
进一步地，步骤(4)中碱蓬在3月上旬播种，每亩播种量1-1.5kg，播种方式为条播，株行距5×20cm，播种深度5-7cm。
再进一步地，步骤(5)中芝麻的种植方式为点播，每穴6-8粒种子，株行距25×35cm，播种深度2-3cm。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
(1)条施含有大量有机物料的有机肥不仅能提高次生盐碱地的有机质含量，增大土壤孔隙度，改善土壤结构，还能产生有机酸降低土壤碱度，有机质对土壤中有害盐分离子起缓冲作用，能改善土壤的盐分组成，提高作物的耐盐能力。有机物料强烈发酵过程中，在有机酸产生的微区，pH可能远低于整个土层的pH，强酸性微区的存在还能提高有机酸致死土传病原菌的效果。
(2)施肥后加盖覆膜能创造厌氧的强还原环境，在该环境下硝态氮迅速反硝化为N2和N2O逸出土壤，也可使部分硫酸盐还原成含硫气体，或者被微生物同化为有机硫，从而降低硫酸盐含量，经处理后次生盐碱地土壤氮的转化过程显著变化，加快无机氮周转速率，提高氮的有效性。
(3)第1年种植绿肥植物毛苕子能吸收并带离土壤中部分盐分，且毛苕子的根系和根瘤能给土壤遗留大量的有机质和氮素肥料，改土肥田培肥地力，增产效果明显，通过合理密植覆盖地面，抑制土壤水分蒸发，减少盐分随水上移的数量。还能作为牧草使用，提高了次生盐碱地的经济效益。
(4)第2年种植沙枣和碱蓬间作，沙枣是一种重要的经济作物，具有经济、食用、药用、观赏等各种价值。沙枣是具有发达深根系的固氮植物，碱蓬是一年生的草本植物，两种植物间作可以提高土壤不同层次的水解氮含量。此外，两种植物的生长及根系活动还能增加土壤动物和微生物的数量和活力，提高土壤中脲酶、蛋白酶、纤维素酶、过氧化氢酶的活性，从而使土壤中的速效磷和速效钾含量增加。
(5)第3年碱蓬收获后种植芝麻和沙枣间作，芝麻是一种重要的油料作物，具有一定的经济价值。幼龄沙枣树易患枣疯病，该病媒介昆虫主要有凹缘菱纹叶蝉、橙带拟菱纹叶蝉和红闪小叶蝉等，间作芝麻不利于传病昆虫菱纹叶蝉的越冬和繁殖，能大大降低沙枣发病的概率。
综上所述，本发明通过施加大量有机肥和覆膜处理能极大降低次生盐碱化土壤的盐碱度，三年内选取多种经济作物组合种植，既能增加经济效益，又能提高次生盐碱地的土壤肥力，三年后该次生盐碱地即可作为正常耕地使用。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
一种次生盐碱地的生物改良方法，包括以下步骤：
(1)将配方为按重量份计的鸡粪10份、羊粪15份、玉米秸秆30份、笋壳10份、木耳菌渣10份、饼肥10份(棉籽饼、茶籽饼、豆饼、花生饼、桐子饼质量比为5:3:3:2:1)、腐殖酸磷肥5份、粉末生物炭10份、城市污泥30份、地衣芽孢杆菌5份、乳酸屎肠球菌3份的有机肥用搅拌机混合均匀；
(2)加入发酵菌剂，调节水分含量至55-60％，堆成1.2-1.5m的小垛；
(3)发酵15-30天，发酵第7天或温度达到50℃时第一次翻堆，之后间隔3-5天翻堆一次，共翻堆4-5次，于最后一次翻堆时喷洒1％浓度的乙醇。
(4)在盐碱地表面开掘条沟，沟宽20cm，深20cm；
(5)将有机肥均匀施入条沟中，每亩用量450kg，施肥后将土壤盖回，并加盖植物纤维地膜，处理时间1-4周；
(6)第1年在盐碱地土壤上种植耐盐碱牧草毛苕子，每亩播种量4kg，播种方式为宽幅条播，行距为30cm，播种深度2.5cm，刈割后将残茬翻入土壤；
(7)第2年上旬定植沙枣2年生苗，株行距为2.5m×2.5m，并与碱蓬间作，碱蓬在3月上旬播种，每亩播种量1kg，播种方式为条播，株行距5×20cm，播种深度5cm；
(8)第3年碱蓬收获后种植芝麻与沙枣间作，芝麻的种植方式为点播，每穴6粒种子，株行距25×35cm，播种深度2cm。
实施例2
(1)将配方为按重量份计的鸡粪30份、羊粪5份、玉米秸秆45份、烂菜叶20份、果皮30份、饼肥20份(棉籽饼、茶籽饼、豆饼、花生饼、桐子饼质量比为5:3:3:2:1)、腐殖酸磷肥8份、粉末生物炭6份、城市污泥40份、地衣芽孢杆菌4份、多变鱼腥藻6份的有机肥用搅拌机混合均匀；
(2)加入发酵菌剂，调节水分含量至55-60％，堆成1.2-1.5m的小垛；
(3)发酵15-30天，发酵第7天或温度达到50℃时第一次翻堆，之后间隔3-5天翻堆一次，共翻堆4-5次，于最后一次翻堆时喷洒1％浓度的乙醇。
(4)在盐碱地表面开掘条沟，沟宽30cm，深15cm；
(5)将有机肥均匀施入条沟中，每亩用量550kg，施肥后将土壤盖回，并加盖植物纤维地膜，处理时间1-4周；
(6)第1年在盐碱地土壤上种植耐盐碱牧草毛苕子，每亩播种量5kg，播种方式为宽幅条播，行距为25cm，播种深度3cm，刈割后将残茬翻入土壤；
(7)第2年上旬定植沙枣2年生苗，株行距为2.5m×2.5m，并与碱蓬间作，碱蓬在3月上旬播种，每亩播种量1kg，播种方式为条播，株行距5×20cm，播种深度6cm；
(8)第3年碱蓬收获后种植芝麻与沙枣间作，芝麻的种植方式为点播，每穴7粒种子，株行距25×35cm，播种深度2cm。
实施例3
(1)将配方为按重量份计的鸡粪20份、羊粪10份、玉米秸秆60份、笋壳15份、果皮25份、饼肥5份(棉籽饼、茶籽饼、豆饼、花生饼、桐子饼质量比为5:3:3:2:1)、腐殖酸磷肥10份、粉末生物炭1份、城市污泥20份、乳酸屎肠球菌4份、深红红螺菌1份的有机肥用搅拌机混合均匀；
(2)加入发酵菌剂，调节水分含量至55-60％，堆成1.2-1.5m的小垛；
(3)发酵15-30天，发酵第7天或温度达到50℃时第一次翻堆，之后间隔3-5天翻堆一次，共翻堆4-5次，于最后一次翻堆时喷洒1％浓度的乙醇。
(4)在盐碱地表面开掘条沟，沟宽40cm，深10cm；
(5)将有机肥均匀施入条沟中，每亩用量550kg，施肥后将土壤盖回，并加盖生物降解地膜，处理时间1-4周；
(6)第1年在盐碱地土壤上种植耐盐碱牧草毛苕子，每亩播种量6kg，播种方式为宽幅条播，行距为20cm，播种深度3.5cm，刈割后将残茬翻入土壤；
(7)第2年上旬定植沙枣2年生苗，株行距为2.5m×2.5m，并与碱蓬间作，碱蓬在3月上旬播种，每亩播种量1.5kg，播种方式为条播，株行距5×20cm，播种深度7cm；
(8)第3年碱蓬收获后种植芝麻与沙枣间作，芝麻的种植方式为点播，每穴8粒种子，株行距25×35cm，播种深度3cm。
实施例4
(1)将配方为按重量份计的鸡粪15份、羊粪12份、玉米秸秆37份、木耳菌渣10份、烂菜叶20份、饼肥7份(棉籽饼、茶籽饼、豆饼、花生饼、桐子饼质量比为5:3:3:2:1)、腐殖酸磷肥9份、粉末生物炭4份、城市污泥35份、乳酸屎肠球菌4份、深红红螺菌5份、多变鱼腥藻6份的有机肥用搅拌机混合均匀；
(2)加入发酵菌剂，调节水分含量至55-60％，堆成1.2-1.5m的小垛；
(3)发酵15-30天，发酵第7天或温度达到50℃时第一次翻堆，之后间隔3-5天翻堆一次，共翻堆4-5次，于最后一次翻堆时喷洒1％浓度的乙醇。
(4)在盐碱地表面开掘条沟，沟宽30cm，深15cm；
(5)将有机肥均匀施入条沟中，每亩用量550kg，施肥后将土壤盖回，并加盖植物纤维地膜，处理时间1-4周；
(6)第1年在盐碱地土壤上种植耐盐碱牧草毛苕子，每亩播种量5kg，播种方式为宽幅条播，行距为25cm，播种深度3cm，刈割后将残茬翻入土壤；
(7)第2年上旬定植沙枣2年生苗，株行距为2.5m×2.5m，并与碱蓬间作，碱蓬在3月上旬播种，每亩播种量1kg，播种方式为条播，株行距5×20cm，播种深度6cm；
(8)第3年碱蓬收获后种植芝麻与沙枣间作，芝麻的种植方式为点播，每穴7粒种子，株行距25×35cm，播种深度2cm。
实验例5
(1)将配方为按重量份计的鸡粪25份、羊粪8份、玉米秸秆52份、笋壳15份、木耳菌渣10份、果皮20份、饼肥17份(棉籽饼、茶籽饼、豆饼、花生饼、桐子饼质量比为5:3:3:2:1)、腐殖酸磷肥6份、粉末生物炭8份、城市污泥25份、乳酸屎肠球菌4份、深红红螺菌2份、地衣芽孢杆菌5份、多变鱼腥藻1份的有机肥用搅拌机混合均匀；
(2)加入发酵菌剂，调节水分含量至55-60％，堆成1.2-1.5m的小垛；
(3)发酵15-30天，发酵第7天或温度达到50℃时第一次翻堆，之后间隔3-5天翻堆一次，共翻堆4-5次，于最后一次翻堆时喷洒1％浓度的乙醇。
(4)在盐碱地表面开掘条沟，沟宽30cm，深15cm；
(5)将有机肥均匀施入条沟中，每亩用量550kg，施肥后将土壤盖回，并加盖植物纤维地膜，处理时间1-4周；
(6)第1年在盐碱地土壤上种植耐盐碱牧草毛苕子，每亩播种量5kg，播种方式为宽幅条播，行距为25cm，播种深度3cm，刈割后将残茬翻入土壤；
(7)第2年上旬定植沙枣2年生苗，株行距为2.5m×2.5m，并与碱蓬间作，碱蓬在3月上旬播种，每亩播种量1kg，播种方式为条播，株行距5×20cm，播种深度6cm；
(8)第3年碱蓬收获后种植芝麻与沙枣间作，芝麻的种植方式为点播，每穴7粒种子，株行距25×35cm，播种深度2cm。
实验例1
在陕西省榆林市进行本发明的实施，位于北纬36°57′～39°35′，东经107°28′～111°15′，试验区日照时间长，年平均日照时数2700小时，年均气温10.7℃，年降水量412.4毫米，试验田块pH8.63。
一种次生盐碱地的生物改良方法，包括以下步骤：
(1)将配方为按重量份计的鸡粪10份、羊粪15份、玉米秸秆30份、笋壳10份、木耳菌渣15份、饼肥10份(棉籽饼、茶籽饼、豆饼、花生饼、桐子饼质量比为5:3:3:2:1)、腐殖酸磷肥6份、粉末生物炭3份、城市污泥22份、地衣芽孢杆菌5份、乳酸屎肠球菌3份的有机肥用搅拌机混合均匀；
(2)加入发酵菌剂，调节水分含量至55-60％，堆成1.2-1.5m的小垛；
(3)发酵15-30天，发酵第7天或温度达到50℃时第一次翻堆，之后间隔3-5天翻堆一次，共翻堆4-5次，于最后一次翻堆时喷洒1％浓度的乙醇。
(4)在盐碱地表面开掘条沟，沟宽25cm，深15cm；
(5)将有机肥均匀施入条沟中，每亩用量550kg，施肥后将土壤盖回，并加盖植物纤维地膜，处理时间1-4周；
(6)第1年在盐碱地土壤上种植耐盐碱牧草毛苕子，每亩播种量6kg，播种方式为宽幅条播，行距为20cm，播种深度2.5cm，刈割后将残茬翻入土壤；
(7)第2年上旬定植沙枣2年生苗，株行距为2.5m×2.5m，并与碱蓬间作，碱蓬在3月上旬播种，每亩播种量1kg，播种方式为条播，株行距5×20cm，播种深度5cm；
(8)第3年碱蓬收获后种植芝麻与沙枣间作，芝麻的种植方式为点播，每穴6粒种子，株行距25×35cm，播种深度2cm。
第1年毛苕子收获后随机取3点钻土分别取样，取样层次为0-20cm、20-40cm、40-60cm，测定可溶性盐分含量，与未处理的次生盐碱地土壤数据对比，结果如表1。
表1种植一年毛苕子后土壤可溶性盐分含量变化(g/kg)
1号点 2号点 3号点 对照
0-20cm 1.85 1.93 1.91 5.2
20-40cm 2.42 2.39 2.26 5.0
40-60cm 2.68 2.73 2.70 4.5
采用五点混合法每年分别取各样地0-10cm土层，分析土壤中水解氮、速效磷、速效钾、有机质的含量变化，结果如表2。
表2土壤中水解氮、速效磷、速效钾、有机质增加的百分率(％)
水解氮含量 速效磷含量 速效钾含量 有机质含量
第1年 46.5 62.1 97.8 57.6
第2年 91.3 63.3 132.0 82.5
第3年 199.8 67.7 144.9 138.4
由上表可知，采用本发明的生物改良方法对次生盐碱地效果显著，极大地降低了次生盐碱地的可溶性盐含量和碱度，同时提高了土壤养分的含量，后续可以作为正常耕地使用。

Claims (9)

1.一种次生盐碱地的生物改良方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)在盐碱地表面开掘条沟，沟宽20-40cm，深10-20cm；
(2)将有机肥均匀施入条沟中，每亩用量450-650kg，施肥后将土壤盖回，并加盖覆膜，处理时间1-4周；
(3)第1年在盐碱地土壤上种植耐盐碱牧草毛苕子；
(4)第2年上旬定植沙枣2年生苗，株行距为2.5m×2.5m，并与碱蓬间作；
(5)第3年碱蓬收获后种植芝麻与沙枣间作。
2.根据权利要求1所述的一种次生盐碱地的生物改良方法，其特征在于，步骤(2)中所述有机肥的制备方法包括以下步骤：
(1)将配方为按重量份计的鸡粪10-30份、羊粪5-15份、玉米秸秆30-60份、蔬菜残渣20-50份、饼肥5-20份、腐殖酸磷肥5-10份、粉末生物炭1-10份、城市污泥20-40份、微生物菌剂5-15份的有机肥用搅拌机混合均匀；
(2)加入发酵菌剂，调节水分含量至55-60％，堆成1.2-1.5m的小垛；
(3)发酵15-30天，发酵第7天或温度达到50℃时第一次翻堆，之后间隔3-5天翻堆一次，共翻堆4-5次，于最后一次翻堆时喷洒1％浓度的乙醇。
3.根据权利要求2所述的一种次生盐碱地的生物改良方法，其特征在于，所述蔬菜残渣包括笋壳、木耳菌渣、烂菜叶、果皮的至少一种。
4.根据权利要求2所述的一种次生盐碱地的生物改良方法，其特征在于，所述饼肥为棉籽饼、茶籽饼、豆饼、花生饼、桐子饼按质量比为5:3:3:2:1配制而成。
5.根据权利要求2所述的一种次生盐碱地的生物改良方法，其特征在于，所述微生物菌剂包括地衣芽孢杆菌、乳酸屎肠球菌、深红红螺菌、多变鱼腥藻中的两种或两种以上。
6.根据权利要求1所述的一种次生盐碱地的生物改良方法，其特征在于，步骤(2)中的覆膜为植物纤维地膜或生物降解地膜。
7.根据权利要求1所述的一种次生盐碱地的生物改良方法，其特征在于，步骤(3)中毛苕子的种植方法为每亩播种量4-6kg，播种方式为宽幅条播，行距为20-30cm，播种深度2.5-3.5cm，刈割后将残茬翻入土壤。
8.根据权利要求1所述的一种次生盐碱地的生物改良方法，其特征在于，步骤(4)中碱蓬在3月上旬播种，每亩播种量1-1.5kg，播种方式为条播，株行距5×20cm，播种深度5-7cm。
9.根据权利要求1所述的一种次生盐碱地的生物改良方法，其特征在于，步骤(5)中芝麻的种植方式为点播，每穴6-8粒种子，株行距25×35cm，播种深度2-3cm。
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