CN111819942B - 一种培育瘠薄沙质回填土补充耕地土壤发育层次的方法 - Google Patents

一种培育瘠薄沙质回填土补充耕地土壤发育层次的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种培育瘠薄沙质回填土补充耕地土壤发育层次的方法，包括如下步骤：耕层回填土团粒结构快速形成；启动回填土生产能力；一次种植绿肥；二次种植绿肥与投加食土蚯蚓，此时土壤形成“淋溶层‑淀积层‑母质层”的剖面结构特征即完成土壤发育层次的培育工作。该方式下补充耕地土土壤剖面中“淋溶层‑淀积层‑母质层”的剖面结构特征明显、显著提升土壤质量等级5级、提高土壤有机质含量7.3‑10.2倍、提高土壤全氮含量7.1‑10.1倍、提高土壤有效磷含量4.1‑5.1倍、提高土壤速效钾含量3.0‑4.3倍，对于补充耕地土壤结构改善、土壤养分提升、贫瘠土壤培肥具有重要指导意义。

Description

一种培育瘠薄沙质回填土补充耕地土壤发育层次的方法
技术领域
本发明涉及一种农业领域的土壤典型发育层次的培育方法，特别是沙质补充耕地快速形成土壤典型发育层次的方法。
背景技术
耕地质量建设与管理是落实最严格的耕地保护制度的重要内容，是提高农业综合生产能力、确保国家粮食安全的根本保障，是优化利用土地资源、构建国家生态安全屏障的有效途径。耕地占补平衡制度是我国耕地保护制度的重要一环，确保了我国耕地18 亿亩数量红线。在确保耕地面积的同时，对耕地质量的重视程度不断强化。
当前我国补充耕地基本依赖土地开发整理方式补充耕地，土地开发整理过程中大量存在使用养分含量少、结构性差的心土回填耕地表面，导致耕地质量等级较差。大量施用有机物料是当前主要采取的培肥方式，但是存在成本高、时间长、效果差等问题。
发明内容
发明目的：本发明所要解决的技术问题是提供了一种培育瘠薄沙质回填土补充耕地土壤发育层次的方法，本发明重构耕地土壤典型发育层次，快速形成淋溶层-淀积层-母质层，显著提升耕层土壤有机质和肥料三要素含量，增加土壤团粒结构，改善土壤通气性、持水性，提高土壤质量等级。
技术方案：为了解决上述技术问题，本发明提供了一种培育瘠薄沙质回填土补充耕地土壤发育层次的方法，包括如下步骤：
1)耕层回填土团粒结构快速形成：将瘠薄沙质回填土平整好后土壤表面撒施改良剂300～500公斤/亩、氮磷钾复混肥30～50公斤/亩，随即用旋耕机进行土壤旋耕，改良剂中的钙剂和稳定性碳与土壤颗粒充分接触，通过化学键和电荷吸附的作用集聚土壤颗粒，形成土壤团粒结构；
2)启动回填土生产能力：旋耕后土壤静置1个月，促进土壤团粒结构形成稳定，土壤表面同时撒施肥料和保水剂，撒施后立即用旋耕机旋耕1次。此时土壤的物理结构得到根本性改善，保水、保肥能力得到明显提升，氮磷钾含量明显增加，土壤具备了为植物生长提供立地条件的能力，回填土壤生产能力得到启动。
3)一次种植绿肥：旋耕后的土壤在当年3月下旬播种绿肥植物，播种量为6～8公斤/亩；5月中旬深翻压青，深翻后立即大水漫灌1次，灌溉量为田间最大持水量的1.5～ 2倍；搁田15天；通过种植紫云英等绿肥植物将无机养分转化成有机体，实现瘠薄沙质回填土耕层土壤有机质含量快速提升与稳定。
4)二次种植绿肥植物与投加食土蚯蚓：完成搁田后表面撒施氮磷钾复混肥30～50公斤/亩，旋耕1次；6月上旬种植田箐，播种量为5～7公斤/亩；播种后及时投放食土类蚯蚓，投加量为10～20公斤/亩；9月下旬深翻压青翻耕深度20厘米，旋耕1次；旋耕后立即大水漫灌1次，灌溉量为田间最大持水量的1.5～2倍，此时土壤形成“淋溶层 -淀积层-母质层”的剖面结构特征即完成土壤发育层次的培育工作。
其中，所述步骤1)中的改良剂包括氧化钙、泥炭和生物炭，按质量百分比，所述氧化钙含量为40％～60％，泥炭含量20％～30％，生物炭含量20％～30％。
其中，所述步骤2)中的肥料包括蚯蚓粪有机肥和氮磷钾复混肥混合而成。
其中，所述步骤2)中保水剂为聚丙烯酰胺。
其中，所述步骤1)、2)、3)和4)的旋耕深度为10-15厘米。
其中，所述步骤3)的绿肥植物为紫云英或田箐。
反应机理：本发明通过改良剂中的钙和稳定性碳与瘠薄沙质回填土颗粒充分接触，通过化学键、电荷等作用力促进土壤颗粒聚集，形成团聚体结构，改善瘠薄沙质回填土结构，提升保水、保肥能力，形成初步生产力。通过使用复合肥促进绿肥植物快速生长，形成较大生物量、固定更多氮元素。通过二次种植绿肥植物和翻压还田提升土壤中易腐解有机质含量，形成更多可溶性矿质养分。通过大水漫灌和日常降雨促进土壤中物质迁移转化，初级可溶性有机碳、钙等在犁底层聚集。通过以上措施的综合作用，促进了土壤剖面快速“淋溶层-淀积层-母质层”的剖面结构特征，显著提升了土壤肥力，确保补充耕地高产稳产。
有益效果：本发明的方法得到的补充耕地土土壤剖面中“淋溶层-淀积层-母质层”的剖面结构特征明显、显著提升土壤质量等级5级、提高土壤有机质含量7.3～10.2倍、提高土壤全氮含量7.1～10.1倍、提高土壤有效磷含量4.1～5.1倍、提高土壤速效钾含量3.0～4.3倍，对于补充耕地土壤结构改善、土壤养分提升、贫瘠土壤培肥具有重要指导意义。
附图说明
图1本发明的培育瘠薄沙质回填土补充耕地土壤发育层次的方法的流程图。
具体实施方式
本发明所用到的氧化钙、泥炭和氮磷钾复混肥(15-15-15)为市售通用材料，酸性土壤中的氧化钙由来源于石灰粉或者碳酸钙、碱性土壤中的氧化钙来源于石膏；生物炭为木材、秸秆等高碳有机固废在半厌氧、550℃条件下制备而成、粒径小于1cm；蚯蚓粪有机肥为表居型蚯蚓吞食牛粪、秸秆、木薯渣等制备而成；保水剂为聚丙烯酰胺。
实施例1：
一种培育瘠薄沙质回填土补充耕地土壤发育层次的方法，具体包括以下步骤：
(1)耕层回填土团粒结构快速形成
瘠薄沙质回填土平整好后土壤表面撒施改良剂400公斤/亩和氮磷钾复混肥40公斤/ 亩，改良剂由氧化钙、泥炭和生物炭组成。各组份的质量百分比为：氧化钙40％，泥炭30％，生物炭30％。撒施后立即用旋耕机旋耕1次，旋耕深度为10厘米。
(2)启动回填土生产能力
旋耕后土壤静置1个月，促进土壤团粒结构形成稳定。土壤表面同时撒施肥料和保水剂。肥料由蚯蚓粪有机肥和氮磷钾复混肥构成，蚯蚓粪有机肥用量1吨/亩，氮磷钾复混肥(15-15-15)用量80公斤/亩。保水剂为聚丙烯酰胺，用量为1.5公斤/亩。撒施后立即用旋耕机旋耕1次，旋耕深度为15厘米。
(3)一次种植绿肥
通过种植紫云英将无机养分转化成有机体，实现瘠薄沙质回填土耕层土壤有机质含量快速提升与稳定。旋耕后的土壤上种植紫云英，当年3月下旬播种，播种量为8公斤 /亩；5月中旬深翻压青，翻耕深度20厘米，深翻后立即大水漫灌1次，灌溉量为田间最大持水量的1.5倍；搁田15天。
(4)二次种植绿肥与投加食土蚯蚓
完成搁田后表面撒施氮磷钾复混肥(15-15-15)30公斤/亩，旋耕1次，旋耕深度为10厘米；6月上旬种植田箐，播种量为7公斤/亩；播种后及时投放食土类蚯蚓，投加量为20公斤/亩；9月下旬深翻压青翻耕深度20厘米，旋耕1次，旋耕深度为15厘米；旋耕后立即大水漫灌1次，灌溉量为田间最大持水量的1.5倍，完成土壤发育层次的培育工作。
实施前后效果对比见表1：
表1
实施例2：
(1)耕层回填土团粒结构快速形成
瘠薄沙质回填土平整好后土壤表面撒施改良剂300公斤/亩和氮磷钾复混肥30公斤 /亩，改良剂由氧化钙、泥炭和生物炭组成。氧化钙含量为60％，泥炭含量20％，生物炭含量20％。撒施后立即用旋耕机旋耕1次，旋耕深度为15厘米。
(2)启动回填土生产能力
旋耕后土壤静置1个月，促进土壤团粒结构形成稳定。土壤表面同时撒施肥料和保水剂。肥料由蚯蚓粪有机肥和氮磷钾复混肥构成，蚯蚓粪有机肥用量2吨/亩，氮磷钾复混肥(15-15-15)用量50公斤/亩。保水剂为聚丙烯酰胺，用量为2.5公斤/亩。撒施后立即用旋耕机旋耕1次，旋耕深度为10厘米。
(3)一次种植绿肥
通过种植绿肥植物将无机养分转化成有机体，实现瘠薄沙质回填土耕层土壤有机质含量快速提升与稳定。旋耕后的土壤上种植紫云英，当年3月下旬播种，播种量为6公斤/亩；5月中旬深翻压青，翻耕深度20厘米，深翻后立即大水漫灌1次，灌溉量为田间最大持水量的2倍；搁田15天。
(4)二次种植绿肥与投加食土蚯蚓
完成搁田后表面撒施氮磷钾复混肥(15-15-15)50公斤/亩，旋耕1次，旋耕深度为15厘米；6月上旬种植田箐，播种量为5公斤/亩；播种后及时投放食土类蚯蚓，投加量为10公斤/亩；9月下旬深翻压青翻耕深度20厘米，旋耕1次，旋耕深度为10厘米；旋耕后立即大水漫灌1次，灌溉量为田间最大持水量的2倍，完成土壤发育层次的培育工作。
实施前后效果对比见表2：
表2
实施例3：
(1)耕层回填土团粒结构快速形成
瘠薄沙质回填土平整好后土壤表面撒施改良剂500公斤/亩和氮磷钾复混肥50公斤 /亩，改良剂由氧化钙、泥炭和生物炭组成。氧化钙含量为50％，泥炭含量25％，生物炭含量25％。撒施后立即用旋耕机旋耕1次，旋耕深度为12厘米。
(2)启动回填土生产能力
旋耕后土壤静置1个月，促进土壤团粒结构形成稳定。土壤表面同时撒施肥料和保水剂。肥料由蚯蚓粪有机肥和氮磷钾复混肥构成，蚯蚓粪有机肥用量1.5吨/亩，氮磷钾复混肥(15-15-15)用量60公斤/亩。保水剂为聚丙烯酰胺，用量为2.0公斤/亩。撒施后立即用旋耕机旋耕1次，旋耕深度为12厘米。
(3)一次种植绿肥
通过种植绿肥植物将无机养分转化成有机体，实现瘠薄沙质回填土耕层土壤有机质含量快速提升与稳定。旋耕后的土壤上种植紫云英。当年3月下旬播种，播种量为7公斤/亩；5月中旬深翻压青，翻耕深度20厘米，深翻后立即大水漫灌1次，灌溉量为田间最大持水量的1.5倍；搁田15天。
(4)二次种植绿肥与投加食土蚯蚓
完成搁田后表面撒施氮磷钾复混肥(15-15-15)40公斤/亩，旋耕1次，旋耕深度为12厘米；6月上旬种植田箐，播种量为6公斤/亩；播种后及时投放食土类蚯蚓，投加量为15公斤/亩；9月下旬深翻压青翻耕深度20厘米，旋耕1次，旋耕深度为12厘米；旋耕后立即大水漫灌1次，灌溉量为田间最大持水量的1.5倍，完成土壤发育层次的培育工作。
实施前后效果对比见表3：
表3
对比例1
(1)耕层回填土团粒结构快速形成
瘠薄沙质回填土平整好后土壤表面撒施改良剂500公斤/亩和氮磷钾复混肥50公斤 /亩，改良剂由氧化钙、泥炭和生物炭组成。氧化钙含量为50％，泥炭含量25％，生物炭含量25％。撒施后立即用旋耕机旋耕1次，旋耕深度为12厘米。
(2)启动回填土生产能力
旋耕后土壤静置1个月，促进土壤团粒结构形成。土壤表面同时撒施肥料和保水剂。肥料由蚯蚓粪有机肥和氮磷钾复混肥构成，蚯蚓粪有机肥用量1.5吨/亩，氮磷钾复混肥(15-15-15)用量60公斤/亩。保水剂为聚丙烯酰胺，用量为2.0公斤/亩。撒施后立即用旋耕机旋耕1次，旋耕深度为12厘米。
(3)一次种植绿肥
通过种植绿肥植物将无机养分转化成有机体，实现瘠薄沙质回填土耕层土壤有机质含量快速提升与稳定。旋耕后的土壤上种植紫云英。当年3月下旬播种，播种量为7公斤/亩；5月中旬深翻压青，翻耕深度20厘米，深翻后立即大水漫灌1次，灌溉量为田间最大持水量的1.5倍；搁田15天。
将本对比例1与实施例3进行效果对比参见表4：
表4
从该对比可以看出，本发明缺少步骤4后，其各项指标均有很大程度降低，特别是土壤中的速效钾、全氮含量、有机质、有效磷等含量的提升均有很大限制。
对比例2
(1)耕层回填土团粒结构快速形成
瘠薄沙质回填土平整好后土壤表面撒施改良剂500公斤/亩和氮磷钾复混肥50公斤/亩，改良剂由氧化钙、泥炭和生物炭组成。氧化钙含量为50％，泥炭含量25％，生物炭含量25％。撒施后立即用旋耕机旋耕1次，旋耕深度为12厘米。
(2)启动回填土生产能力
旋耕后土壤静置1个月，促进土壤团粒结构形成。土壤表面同时撒施肥料和保水剂。肥料由蚯蚓粪有机肥和氮磷钾复混肥构成，蚯蚓粪有机肥用量1.5吨/亩，氮磷钾复混肥(15-15-15)用量60公斤/亩。保水剂为聚丙烯酰胺，用量为2.0公斤/亩。撒施后立即用旋耕机旋耕1次，旋耕深度为12厘米。
(3)种植绿肥与投加食土蚯蚓
表面撒施氮磷钾复混肥(15-15-15)40公斤/亩，旋耕1次，旋耕深度为12厘米； 6月上旬种植田箐，播种量为6公斤/亩；播种后及时投放食土类蚯蚓，投加量为15公斤/亩；9月下旬深翻压青翻耕深度20厘米，旋耕1次，旋耕深度为12厘米；旋耕后立即大水漫灌1次，灌溉量为田间最大持水量的1.5倍，完成土壤发育层次的培育工作。
将本对比例2与实施例3进行效果对比参见表5：
表5

Claims (1)

1.一种培育瘠薄沙质回填土补充耕地土壤发育层次的方法，其特征在于：包括如下步骤：
1）耕层回填土团粒结构快速形成：将瘠薄沙质回填土平整好后土壤表面撒施改良剂300～500公斤/亩、氮磷钾复混肥30～50公斤/亩，随即用旋耕机进行土壤旋耕；
2）启动回填土生产能力：旋耕后土壤静置1个月，土壤表面同时撒施氮磷钾复混肥50～80公斤/亩、保水剂1.5～2.5公斤/亩，撒施后立即用旋耕机旋耕1次，旋耕深度为10～15厘米；
3）一次种植绿肥：旋耕后的土壤上当年3月下旬播种绿肥植物，播种量为6～8公斤/亩；5月中旬深翻压青，翻耕深度20厘米，深翻后立即大水漫灌1次，灌溉量为田间最大持水量的1.5～2倍；搁田15天；
4）二次种植绿肥与投加食土蚯蚓：完成搁田后表面撒施氮磷钾复混肥30～50公斤/亩，旋耕1次；6月上旬种植田箐，播种量为5～7公斤/亩；播种后及时投放食土类蚯蚓，投加量为10～20公斤/亩；9月下旬深翻压青翻耕深度20厘米，旋耕1次；旋耕后立即大水漫灌1次，灌溉量为田间最大持水量的1.5～2倍，此时土壤形成“淋溶层-淀积层-母质层”的剖面结构特征即完成土壤发育层次的培育工作；
所述步骤1）中的改良剂包括氧化钙、泥炭和生物炭，按质量百分比所述氧化钙含量为40%～60%，泥炭含量20%～30%，生物炭含量20%～30%，所述步骤2）中的肥料包括蚯蚓粪有机肥和氮磷钾复混肥混合而成，所述步骤2）中保水剂为聚丙烯酰胺，所述步骤1）、2）、3）和4）的旋耕深度为10-15厘米，所述步骤3）的绿肥植物为紫云英。
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