CN115088413A - 一种避免盐碱耕地春季返盐的方法 - Google Patents
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Abstract
一种避免盐碱耕地春季返盐的方法，涉及一种针对盐碱地有效改良的方法。本发明是要解决目前由于人为因素和气候条件导致的盐碱耕地土壤春季返盐碱，造成土壤退化，难以达到长期有效利用改良盐碱地的技术问题。本发明将作物秸秆留茬20cm～30cm能起到防风固持沙土，减少水土流失，还能使盐碱耕地土壤孔隙增多，起到在降雨雪时使得水分能够快速渗透进盐碱耕地的土壤，同时达到土壤保水的效果，并通过植物蒸腾作用可进一步减少地表水分的蒸发，防止盐碱离子随土壤蒸发上升到地表，使盐碱离子滞留在土壤深层，有效防止土壤返盐碱，因此可以循环高效种植作物，改良盐碱耕地的土壤质量。同时避免由于秸秆焚烧造成环境污染和资源浪费的问题。
Description
技术领域
本发明涉及一种针对盐碱地有效改良的方法。
背景技术
盐碱地是指在土壤含有远超正常耕作土壤的盐含量，进而影响作物成功定植及生长的一类土壤。耕地的盐碱化不仅直接危害作物，影响正常的农业生产，导致减产减收，而且还会破坏土地，降低地力。中国盐碱地分布广、面积大且类型多样，严重影响了农业生产和经济社会的可持续发展。因此，了解盐碱地的成因对于今后盐碱地资源可持续性的改良、开发利用具有重要意义。由于人为活动和气候变化的双重影响，进一步导致区域内土壤盐碱化面积和土壤盐碱化程度加剧。其中，松嫩平原面积2200×104hm2，是中国北方重要的农牧业基地。同时该区域也是中国盐碱土主要分布区之一，其中盐碱地面积达500×104hm2，属于内陆苏打盐类型，盐分组分主要以Na2CO3和NaHCO3为主，含有少量硫酸盐和氯化物，该区域土壤pH多在9～10之间，理论上不利于大多数植物的生长。盐碱耕地是生态系统的重要载体，更是未来粮食增量的主要来源，因此对盐碱地进行改良具有重要的现实意义。
针对国内对于盐碱地的治理与修复技术主要包括4个方面：(1)物理改良：客土改土、平整土地、深耕深松、沙压碱、埋秸秆；(2)化学改良：磷石膏、脱硫石膏、生物炭、糠醛、腐殖酸等；(3)生物改良：种植耐盐碱植物及作物，如盐地碱蓬、星星草、向日葵、玉米、棉花、水稻等以及施加绿色生物肥料，改善土壤微生物类群、结构和丰度等；(4)工程改良：灌溉脱盐、地下排盐、改排为蓄等。这些方法效果虽显著，但是应用范围有很大的局限性。松嫩平原盐碱地面积辽阔且成片，使用化学改良，成本巨大，同时会对环境造成影响，进一步加剧土壤盐碱化，所以难以进行大面积的化学改良。针对工程改良同样也存在相似的问题，工程消耗大量人力物力财力且费时费工，造成不必要的浪费。因此通过合理的改良搭配，配合恰当的技术操作，进而达到对盐碱土的恢复治理，且达到高效的、长期的、可持续的种植利用的目的。
吉林夏季高温多雨，冬季寒冷干燥，导致年降雨量小于年蒸发量，土壤深层的盐分随水分蒸发聚集到土壤表层，加剧土壤的盐碱化。尤其是春季，由于辐射和大风，导致土壤蒸散量增大，深层土壤水分由于土壤的毛细作用，向上上升；而“盐随水走”，深层土壤的盐分伴随着水分也会上升到地表，而土壤水分被蒸发到空气中，盐分会留到表层土壤，这导致了春季大量土壤返盐碱；传统农业耕作模式，采用人为耕作的方式，每年对土地进行翻耕，改变土壤理化结构，破坏土壤孔隙度、土壤水分储藏等，同时使地下有机物暴露，加速氧化风蚀，分解流失，造成地力下降，土壤水分剧烈丧失；同时也使地下盐碱离子暴露土壤表面，进一步加剧盐分聚集耕地表层，导致耕地进一步盐碱化。
未来针对松嫩平原盐碱土的治理恢复，不但要考虑技术成熟度、现实效果，还要结合实际条件综合考量，因地制宜，形成一套既符合生态环境保护，方法现实有效同时又操作简单、成本低廉、且能带来实际经济收益的成熟技术。
发明内容
本发明是要解决目前由于人为因素和气候条件导致的盐碱耕地土壤春季返盐碱，造成土壤退化，难以达到长期有效利用改良盐碱地的技术问题，提供一种避免盐碱耕地春季返盐的方法。
本发明的避免盐碱耕地春季返盐的方法是按以下步骤进行的：
一、在已经种植作物的盐碱耕地秋收时，利用秸秆收割机将作物秸秆在地面上留茬20cm～30cm，并且秸秆收割机在收获籽粒的同时将秸秆粉碎或利用秸秆收割机将已收获的作物秸秆粉碎，然后将粉碎的秸秆均匀喷洒并覆盖于耕地地表，覆盖厚度为10cm～15cm；
二、次年春季播种时采用免耕播种机播种，并在播种时用免耕播种机在步骤一中留茬20cm～30cm的秸秆间播种，秋收时按照步骤一进行。翌年春季播种时采用免耕机播种机播种，将步骤一中留茬20cm～30cm的秸秆直接压倒在地里，往后采用这种循环播种模式，实现年际交替轮换。
三、每隔3年～5年对土地进行人为深松深耕，后继续采取免耕的耕作方式循环操作，即完成长期有效改良利用盐碱地。
本发明的优点：
本发明步骤一在秋收过程中作物秸秆留茬20cm～30cm，其它秸秆利用秸秆收割机收割，并将其粉碎后均匀喷洒并覆盖在耕地表面，第二年通过免耕播种机正常播种，将地上秸秆留茬和地表秸秆残渣压到地里。作物留茬20cm～30cm可以有效防止由于风力较大导致秸秆被风吹走，而覆盖在地表的秸秆形成阻断层，可减少地表水分的蒸发，由于秸秆残渣与土壤混合，改变了土壤的物理结构，增加了土壤孔隙度，有效阻断了“盐随水走”；同时覆盖在地表的秸秆形成隔热层，减少太阳辐射造成土壤剧烈蒸散，增加土壤贮水能力、含水量和种植作物后作物根系对水分的利用效率，防止盐碱离子随土壤蒸散上升到地表，有效防止土壤返盐碱，为次年种植作物打下良好的基础。随着时间的推移，由于腐烂的作物秸秆能够增加土壤养分，提升土壤地力，还可以节省农用化肥，保持粮食的高产和稳产。秸秆腐烂后，同时也提升了土壤内的有益生物数量、微生物群落等，极大改善了土壤理化结构，促进作物生长，进一步改良盐碱地达到可长期有效利用的目的；
本发明在步骤二中在春季播种时采用免耕播种机播种，能减少人为对耕地的翻耕，减少破坏土壤的孔隙状态和土壤的导水率，增加土壤含水量和提升作物的水分利用效率，并通过植物蒸腾作用，可进一步减少地表水分的蒸发，防止盐碱离子随土壤蒸发上升到地表，使盐碱离子滞留在土壤深层，有效防止土壤返盐碱；通过免耕播种，还能够起到保墒的作用，可以提前播种，同时减少人为因素对土壤的扰动，避免了深层土壤盐分的上升。
本发明采取保护性耕作以及作物秸秆留高茬相结合的方式达到对盐碱地进行有效改良以及长期利用的目的。本发明的方法可以消除或减少传统耕作对土壤的物理干扰，不但扩大了农业耕地面积，还为农业生产带来增收增产，提高社会农业经济收入，有利于保护我国粮食安全。
本发明利用秸秆收割机、免耕播种机和作物秸秆覆盖结合，以避免盐碱耕地春季返盐及高效种植作物的方法，操作简单，成本低廉。所述的利用秸秆收割机将作物秸秆留茬20cm～30cm能起到防风固持沙土，减少水土流失，还能使盐碱耕地土壤孔隙增多，起到在降雨雪时使得水分能够快速渗透进盐碱耕地的土壤，同时达到土壤保水的效果，并通过植物蒸腾作用可进一步减少地表水分的蒸发，防止盐碱离子随土壤蒸发上升到地表，使盐碱离子滞留在土壤深层，有效防止土壤返盐碱，定期对土地进行深耕深翻，避免土壤板结对植物根系生长的抑制，同时减少杂草与作物进行养分争夺，因此可以循环高效种植作物，改良盐碱耕地的土壤质量。
具体实施方式
具体实施方式一：本实施方式为一种避免盐碱耕地春季返盐的方法，具体是按以下步骤进行的：
一、在已经种植作物的盐碱耕地秋收时，利用秸秆收割机将作物秸秆在地面上留茬20cm～30cm，并且秸秆收割机在收获籽粒的同时将秸秆粉碎或利用秸秆收割机将已收获的作物秸秆粉碎，然后将粉碎的秸秆均匀喷洒并覆盖于耕地地表，覆盖厚度为10cm～15cm；
二、次年春季播种时采用免耕播种机播种，并在播种时用免耕播种机在步骤一中留茬20cm～30cm的秸秆间播种，秋收时按照步骤一进行。翌年春季播种时采用免耕机播种机播种，将步骤一中留茬20cm～30cm的秸秆直接压倒在地里，往后采用这种循环播种模式，实现年际交替轮换。
三、每隔3年～5年对土地进行人为深松深耕，后继续采取免耕的耕作方式循环操作，即完成长期有效改良利用盐碱地。
具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一不同的是：步骤二在春季播种时采取免耕播种机进行玉米作物播种。其他与具体实施方式一相同。
具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式一或二不同的是：步骤二在春季播种时采取免耕播种机进行高粱作物播种。其他与具体实施方式一或二相同。
具体实施方式四：本实施方式与具体实施方式一至三之一不同的是：步骤二在春季播种时采取免耕播种机进行苜蓿作物播种。其他与具体实施方式一至三之一相同。
具体实施方式五：本实施方式与具体实施方式一至四之一不同的是：步骤二在春季播种时采取免耕播种机进行向日葵作物播种。其他与具体实施方式一至四之一相同。
具体实施方式六：本实施方式与具体实施方式一至五之一不同的是：步骤二在春季播种时采取免耕播种机进行燕麦草作物播种。其他与具体实施方式一至五之一相同。
具体实施方式七：本实施方式与具体实施方式一至六之一不同的是：步骤二在春季播种时采取免耕播种机进行具体实施方式二至六中的作物轮作播种。其他与具体实施方式二至六之一相同。
用以下试验对本发明进行验证：
试验一：本试验为一种避免盐碱耕地春季返盐的方法，具体是按以下步骤进行的：
一、在已经种植作物的盐碱耕地秋收时，利用秸秆收割机将作物秸秆在地面上留茬30cm，并且秸秆收割机在收获籽粒的同时将秸秆粉碎或利用秸秆收割机将已收获的作物秸秆粉碎，然后将粉碎的秸秆均匀喷洒并覆盖于耕地地表，覆盖厚度为10cm；
二、次年春季播种时采用免耕播种机进行玉米作物的播种，并在播种时用免耕播种机在步骤一中留茬30cm的秸秆间播种，秋收时按照步骤一进行。翌年春季播种时采用免耕机播种机播种，将步骤一中留茬30cm的秸秆直接压倒在地里，往后采用这种循环播种模式，实现年际交替轮换。
三、每隔3年对土地进行人为深松深耕，后继续采取免耕的耕作方式循环操作，即完成长期有效改良利用盐碱地。
本试验的优点：
本发明步骤一在秋收过程中作物秸秆留茬30cm，其它秸秆利用秸秆收割机收割，并将其粉碎后均匀喷洒并覆盖在耕地表面，第二年通过免耕播种机正常播种，将地上秸秆留茬和地表秸秆残渣压到地里。作物留茬30cm可以有效防止由于风力较大导致秸秆被风吹走，而覆盖在地表的秸秆形成阻断层，可减少地表水分的蒸发，由于秸秆残渣与土壤混合，改变了土壤的物理结构，增加了土壤孔隙度，有效阻断了“盐随水走”；同时覆盖在地表的秸秆形成隔热层，减少太阳辐射造成土壤剧烈蒸散，增加土壤贮水能力、含水量和种植作物后作物根系对水分的利用效率，防止盐碱离子随土壤蒸散上升到地表，有效防止土壤返盐碱，为次年种植作物打下良好的基础。随着时间的推移，由于腐烂的作物秸秆能够增加土壤养分，提升土壤地力，还可以节省农用化肥，保持粮食的高产和稳产。秸秆腐烂后，同时也提升了土壤内的有益生物数量、微生物群落等，极大改善了土壤理化结构，促进作物生长，进一步改良盐碱地达到可长期有效利用的目的；
本试验在步骤二中在春季播种时采用免耕播种机播种，能减少人为对耕地的翻耕，减少破坏土壤的孔隙状态和土壤的导水率，增加土壤含水量和提升作物的水分利用效率，并通过植物蒸腾作用，可进一步减少地表水分的蒸发，防止盐碱离子随土壤蒸发上升到地表，使盐碱离子滞留在土壤深层，有效防止土壤返盐碱；通过免耕播种，还能够起到保墒的作用，可以提前播种，同时减少人为因素对土壤的扰动，避免了深层土壤盐分的上升。
本试验采取保护性耕作以及作物秸秆留高茬相结合的方式达到对盐碱地进行有效改良以及长期利用的目的。本发明的方法可以消除或减少传统耕作对土壤的物理干扰，不但扩大了农业耕地面积，还为农业生产带来增收增产，提高社会农业经济收入，有利于保护我国粮食安全。
本试验利用秸秆收割机、免耕播种机和作物秸秆覆盖结合，以避免盐碱耕地春季返盐及高效种植作物的方法，操作简单，成本低廉。所述的利用秸秆收割机将作物秸秆留茬30cm能起到防风固持沙土，减少水土流失，还能使盐碱耕地土壤孔隙增多，起到在降雨雪时使得水分能够快速渗透进盐碱耕地的土壤，同时达到土壤保水的效果，并通过植物蒸腾作用可进一步减少地表水分的蒸发，防止盐碱离子随土壤蒸发上升到地表，使盐碱离子滞留在土壤深层，有效防止土壤返盐碱，定期对土地进行深耕深翻，避免土壤板结对植物根系生长的抑制，同时减少杂草与作物进行养分争夺，因此可以循环高效种植作物，改良盐碱耕地的土壤质量。
Claims (7)
1.一种避免盐碱耕地春季返盐的方法，其特征在于避免盐碱耕地春季返盐的方法是按以下步骤进行的：
一、在已经种植作物的盐碱耕地秋收时，利用秸秆收割机将作物秸秆在地面上留茬20cm～30cm，并且秸秆收割机在收获籽粒的同时将秸秆粉碎或利用秸秆收割机将已收获的作物秸秆粉碎，然后将粉碎的秸秆均匀喷洒并覆盖于耕地地表，覆盖厚度为10cm～15cm；
二、次年以及往后春季播种时均采用免耕播种机播种，并在播种时用免耕播种机将步骤一中留茬20cm～30cm的秸秆直接压倒在地里；
三、每隔3年～5年对土地进行人为深松深耕，后继续采取免耕的耕作方式循环操作，即完成长期有效改良利用盐碱地。
2.根据权利要求1所述的一种避免盐碱耕地春季返盐的方法，其特征在于步骤二在春季播种时采取免耕播种机进行作物轮作播种。
3.根据权利要求1或2所述的一种避免盐碱耕地春季返盐的方法，其特征在于步骤二在春季播种时采取免耕播种机进行玉米作物播种。
4.根据权利要求1或2所述的一种避免盐碱耕地春季返盐的方法，其特征在于步骤二在春季播种时采取免耕播种机进行高粱作物播种。
5.根据权利要求1或2所述的一种避免盐碱耕地春季返盐的方法，其特征在于步骤二在春季播种时采取免耕播种机进行苜蓿作物播种。
6.根据权利要求1或2所述的一种避免盐碱耕地春季返盐的方法，其特征在于步骤二在春季播种时采取免耕播种机进行向日葵作物播种。
7.根据权利要求1或2所述的一种避免盐碱耕地春季返盐的方法，其特征在于步骤二在春季播种时采取免耕播种机进行燕麦草作物播种。
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