CN115486226A - 一种确定热带连作障碍土壤障碍因子及改良技术的方法 - Google Patents

一种确定热带连作障碍土壤障碍因子及改良技术的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN115486226A
CN115486226A CN202211131236.XA CN202211131236A CN115486226A CN 115486226 A CN115486226 A CN 115486226A CN 202211131236 A CN202211131236 A CN 202211131236A CN 115486226 A CN115486226 A CN 115486226A
Authority
CN
China
Prior art keywords
soil
continuous cropping
cropping obstacle
year
conditions
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202211131236.XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN115486226B (zh
Inventor
吴敏
王大鹏
韦家少
王桂花
詹杉
张先
林琛茗
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Rubber Research Institute Chinese Academy Tropical Agricultural Sciences
Original Assignee
Rubber Research Institute Chinese Academy Tropical Agricultural Sciences
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Rubber Research Institute Chinese Academy Tropical Agricultural Sciences filed Critical Rubber Research Institute Chinese Academy Tropical Agricultural Sciences
Priority to CN202211131236.XA priority Critical patent/CN115486226B/zh
Publication of CN115486226A publication Critical patent/CN115486226A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN115486226B publication Critical patent/CN115486226B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01B—SOIL WORKING IN AGRICULTURE OR FORESTRY; PARTS, DETAILS, OR ACCESSORIES OF AGRICULTURAL MACHINES OR IMPLEMENTS, IN GENERAL
    • A01B79/00—Methods for working soil
    • A01B79/02—Methods for working soil combined with other agricultural processing, e.g. fertilising, planting

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Soil Sciences (AREA)
  • Environmental Sciences (AREA)
  • Fertilizers (AREA)
  • Fertilizing (AREA)

Abstract

本发明属于农业技术领域，涉及一种确定热带连作障碍土壤障碍因子及改良技术的方法，根据作物产量降低情况或死苗率，判断连作障碍等级，以土壤外界环境条件、土壤理化性质、根系分泌有毒物质和土传病原微生物作为需辨别的核心连作障碍因子来源，按照核心连作障碍因子属性数据获取从易到难的原则，进行核心连作障碍因子的逐级排除并确定土壤改良措施。本发明通过对热带地区某一特定区域、特定地块、特定植物连作障碍程度的判断，按照障碍因子属性数据获取从易到难的原则，进行连作障碍因子的逐级排除、诊断，确定连作障碍因子，从而选择合适的土壤改良材料与措施，减轻或消除连作障碍，具有较强的针对性、合理性，同时，环境影响最小。

Description

一种确定热带连作障碍土壤障碍因子及改良技术的方法
技术领域
本发明属于农业技术领域，涉及一种确定土壤连作障碍因子及改良技术的方法，具体是一种确定热带连作障碍土壤障碍因子及改良技术的方法。
背景技术
由于规模化、标准化、品牌化、市场化建设的需要与耕地数量短缺之间的矛盾，以及气候、土壤条件等限制和复种指数高、土地基本无休耕期，导致热带地区种植业中同一地块连续多年种植一种作物，从而产生连作障碍的情形屡见不鲜。连作障碍造成植株生长发育不良，产量、品质下降，极端情况下，出现局部死苗，不发苗或发苗不旺等现象。造成连作障碍的原因包括土壤养分亏缺或失衡、土壤理化性质恶化、土壤病原微生物增加和有毒物质累积等。连作障碍程度受作物种类、连作年限、土壤性质和水肥管理等多种因素影响。通常情况，连作条件下，水肥等土壤管理措施不当、土壤粘重、连续多雨天气等更容易导致连作障碍程度的加深。
当前，针对连作障碍土壤的管理方法很多，如针对病原微生物的消除，就有石灰氮、氯化苦、棉隆、二氧化氯、威百亩、石灰碳铵联用、农家肥与淹水联合等多种方法。如，专利申请CN 108587942A公开了“一种用于缓解瓜类作物连作障碍的复合菌剂及应用”，用自毒物质降解菌-栖稻假单胞菌和益生菌-木霉菌混合菌剂缓解瓜类连作障碍。专利申请CN109704860 A公开了“一种可改良酸性连作障碍土壤的调理剂及其制备方法”，利用海泡石、凹凸棒、微量元素、生石灰、水渣粉和氧化镁等混合，从提高土壤pH、土壤消毒、补充微量元素、提高土壤透气保水性能、减少根结线虫数量等方面来综合改良酸性连作障碍土壤。
但针对热带地区某一特定区域、特定地块，对作物增产等影响最大的土壤障碍因子如何简单地诊断、确定，已有的土壤改良措施是否为连作障碍最佳的、必要的土壤改良或管理技术，如何针对核心障碍因子采取有针对性的土壤管理措施，如确定合适的土壤改良材料、改良材料的合理用量等，以上各问题的解决方法鲜有报道。
发明内容
本发明的目的是提供一种确定热带连作障碍土壤障碍因子及改良技术的方法，通过对热带地区某一特定区域、特定地块、特定植物连作障碍土壤障碍因子和障碍程度的诊断，从而选择合适的土壤改良材料与技术，减轻或消除连作障碍，具有较强的针对性、合理性，同时，环境影响最小。
本发明所采用的技术方案：
一种确定热带连作障碍土壤障碍因子及改良技术的方法，包括连作障碍等级判断、连作障碍因子排除及土壤改良措施，具体步骤如下：
S1000、连作障碍等级判断
短期作物以目标地块(热带种植土壤)第一次种植同一作物的单位产量为标准，比较近三年同地块作物产量和死苗率，根据作物产量降低情况或死苗率，判断连作障碍等级。需要说明的是，长期作物(如橡胶树)减产情况与同区域正常产量水平相比较，连作障碍等级与短期作物的一致。具体如下：
产量三年平均降低小于10％，且产量降低每年变化不大，或死苗率小于5％，且死苗率每年变化不大，则连作障碍等级为极低；
产量三年平均降低10～20％，且产量降低，或死苗率5～10％，且死苗率每年变化不大，则连作障碍等级为较低；
产量三年平均降低20～35％，且产量逐年降低，或死苗率10～20％，且死苗率逐年增高，则连作障碍等级为中等；
产量三年平均降低35～50％，且产量逐年降低，或死苗率20～30％，且死苗率逐年增高，则连作障碍等级为严重；
产量三年平均降低≧50％，且产量逐年降低，或死苗率≧30％，且死苗率逐年增高，则连作障碍等级为极严重；
S2000、核心连作障碍因子排除及土壤改良措施
S2100、对连作障碍等级为极低的目标地块，通过测土配方施肥技术对土壤进行改良；
S2200、对连作障碍等级为较低的目标地块，通过轮套作和测土配方施肥技术对土壤进行改良；
S2300、对于连作障碍等级为中等至极严重程度的目标地块，采取对应的土壤障碍因子诊断及改良措施，以土壤外界环境条件、土壤理化性质、根系分泌有毒物质和土传病原微生物作为需辨别的核心连作障碍因子来源，按照核心连作障碍因子属性数据获取从易到难的原则，进行核心连作障碍因子的逐级排除并确定土壤改良措施。应该说明的是，所涉及的土壤改良，若需要施用具有针对性的土壤改良材料，其可能存在环境风险的，需要通过盆栽试验或室内培养试验，结合大田试验的方法，进行土壤改良材料种类及其施用量的确定，若施用不存在环境风险的土壤改良材料，则可直接通过大田试验确定土壤改良方法及土壤改良材料的施用量。具体如下：
S2310、土壤外界环境条件
S2311、采用排除法，判别干旱与滞水是否为连作障碍因子，并确定土壤改良措施，具体如下：
a、判别条件
(1)对比分析同一区域，同种作物，在同一气候条件、同一灌溉条件下，存在没有连作障碍的地块；
(2)同一地块在不同种植年份，在相似的气候年份或同一灌溉条件下，存在没有连作障碍的年份；
b、连作障碍因子判别和土壤改良措施
①判别条件中的(1)、(2)中任意一个条件成立，则排除干旱与滞水是目标地块某一作物连作障碍的连作障碍因子；
②判别条件中的(1)、(2)中任意一个条件不成立，则调查整个植株生育期间，灌溉与降水情况，若区域内灌溉措施完善，且农户根据墒情，定期灌溉，则非干旱导致植株死亡或减产；滞水状况的排查，则根据大暴雨后，雨水在土壤中的滞留时间进行判断，若在2小时内，不存在淹水状况，则非滞水导致植株死亡或减产；反之，则是干旱、滞水导致作物产量降低或死苗，可通过注意灌溉或加强排水沟渠建设解决干旱和滞水，减轻或消除连作障碍。
S2312、采用排除法，判别作物根系下扎困难是否为连作障碍因子，并确定土壤改良措施，具体如下：
a、判别条件
(1)对比分析同一区域、同种种植作物有连作障碍和无连作障碍现象的地块，土钻或深挖土层时无障碍，或障碍深度一致并超过作物根系正常生长区域；
(2)作物根系主要分布区域中根系残留量高于80％；
(3)作物根系分布层土壤容重小于1.25g/cm3；
b、连作障碍因子判别和土壤改良措施
①判别条件中的(1)、(2)、(3)中任意一个条件成立，则排除作物根系下扎困难是目标地块某一作物连作障碍的连作障碍因子；
②判别条件中的(1)、(2)、(3)中任意一个条件不成立，则土壤紧实导致作物根系下扎困难；通过土壤深翻松土方式，或深翻松土结合施用有机肥的方式改良土壤，解决土壤紧实问题，减轻或消除连作障碍；
步骤S2312中所述土壤深翻松土的深翻深度为作物根系长度，即作物根系下扎深度。如根系分布范围在0～20cm土层的作物，则土壤深翻深度为20cm即可，若作物根系分布在20～40cm，则土壤深翻深度为40cm。
步骤S2312中所述有机肥的用量为800～1500kg/亩.年，连续施用3～5年。作物根系分布层土壤容重在1.35～1.45g/cm3之间，有机肥用量为800～1000kg/亩.年；土壤容重大于1.45g/cm3，有机肥用量为1000～1500kg/亩.年。
S2320、土壤理化性质
S2321、采用排除法，判别土壤盐渍化是否为连作障碍因子，并确定土壤改良措施，具体如下：
a、判别条件
(1)土壤电导率小于0.22ds/m；土壤电导率反映了一定水分条件下土壤盐分的实际状况，影响到土壤养分的转化、存在状态及有效性，是限制植物和微生物活性的阈值。土壤电导率等级划分标准：
EC<0.22ds/m非盐滞化土
0.22≦EC<0.47ds/m轻度盐滞化土
0.47≦EC<0.98ds/m中度盐滞化土
0.98≦EC<2.50ds/m重度盐滞化土
b、连作障碍因子判别和土壤改良措施
①判别条件中的(1)成立，则排除盐渍化是目标地块某一作物连作障碍的连作障碍因子；
②判别条件中的(1)不成立，则土壤盐渍化导致作物连作障碍；通过田间试验，对应施用调节电导率的土壤改良材料，并设置不同区域、不同施用量，田间观测植株长势状况；根据某一试验区域内植株生长状况(得到明显改善)，则可确定大田中某种作物种植土壤改良的目标电导率及土壤电导率调整的物料种类及其用量，解决土壤盐渍化问题，减轻或消除连作障碍；
S2322、采用排除法，判别土壤酸碱度是否为连作障碍因子，并确定土壤改良措施，具体如下：
a、判别条件
(1)土壤酸碱度在作物适宜范围内；土壤酸碱度是土壤溶液的酸碱反应，主要取决于土壤溶液中氢离子的浓度，以pH值表示。土壤酸碱度的等级划分标准：
pH值<4.5酸性极强
pH值4.5～5.5强酸性
pH值5.5～6.5酸性
pH值6.5～7.5中性
pH值7.5～8.5碱性
pH值8.5～9.5强碱性
pH值＞9.5碱性极强
b、连作障碍因子判别和土壤改良措施
①判别条件中的(1)成立，则排除酸碱度是目标地块某一作物连作障碍的连作障碍因子；
②判别条件中的(1)不成立，则土壤酸碱度导致作物连作障碍；通过田间试验，对应施用调节酸碱度的土壤改良材料，并设置不同区域、不同施用量，田间观测植株长势状况；根据某一试验区域内植株生长状况得到明显改善，则可确定大田中某种作物种植土壤改良的目标酸碱度及土壤酸碱度调整的物料种类及其用量，解决土壤酸化问题，减轻或消除连作障碍；
步骤S2322中所述酸化土壤改良，根据土壤酸化程度采取不同的土壤改良措施：
pH值<4.5的酸性极强土壤：施石灰100～150kg/亩，连续施用3年后，停施1～2年；复施石灰时，重新测定土壤pH值，明确石灰施用量；同时，配施商品有机肥1000～1500kg/年，有机肥连年施用，3年后，可降低到500～1000kg/年；
pH值为4.5～5.5的强酸性土壤：施石灰50～100kg/亩，连续施用3年后，停施1～2年；复施石灰时，重新测定土壤pH值，明确石灰施用量；同时，配施商品有机肥500～1000kg/年，有机肥可连年施用；
pH值为5.5～6.5的酸性土壤：施用商品有机肥500～1000kg/年；或施用生物炭500kg/年+商品有机肥500公斤/年。
pH值为6.5～7.5的中性土壤：施用商品有机肥500kg/年。
土壤同时出现步骤S2321所述盐渍化、步骤S2322所述酸化，即表层土壤盐渍化、深层土壤酸化，所述土壤改良措施：进行深翻松土、混土，具体深翻深度由盐渍化土层确定，并结合作物根系分布范围，如5cm土层盐渍化，翻深混匀至20cm、30cm、40cm土层不等。
S2323、采用排除法，判别土壤重金属超标是否为连作障碍因子，并确定土壤改良措施。重金属超标，可能导致植株死亡。同一区域，同一种植模式下，重金属来源一致，若该区域内存在无连作障碍地块的土壤，则排除重金属含量超标导致连作障碍。相反，可能是重金属含量超标导致连作障碍。具体如下：
a、判别条件
(1)土壤内重金属含量在正常的标准值范围内；重金属含量标准参照GB15618-1995。
(2)区域内存在无连作障碍地块的土壤；
b、连作障碍因子判别和土壤改良措施
①判别条件中的(1)、(2)中任意一个条件成立，则排除土壤重金属超标是目标地块某一作物连作障碍的连作障碍因子；
②判别条件中的(1)、(2)中任意一个条件不成立，若某一重金属含量超标，则需再进一步验证是否重金属污染导致植株死亡：采集土壤样品，室内盆栽试验，加入不同用量的重金属固定稳定剂修复污染作为处理，不加入固定稳定剂的处理作为对照；若某一用量的处理植株长势优于对照，则可确定大田中重金属污染导致植株死亡，土壤重金属超标导致作物连作障碍；根据验证过程土壤改良所需的改良材料种类和用量，并进一步布置田间小区试验，明确改良材料的用量，解决土壤重金属超标问题，减轻或消除连作障碍；
步骤S2323中所述重金属固定稳定剂是赤泥、沸石或磷灰石。
S2324、采用排除法，判别土壤养分缺乏或养分失衡是否为连作障碍因子，并确定土壤改良措施。土壤养分缺乏或失衡通常不会导致植株死亡，但会导致作物长势不好或减产。具体如下：
a、判别条件
(1)土壤中的有机质、全氮、速效氮、速效磷、速效钾的含量分别高于20g/Kg、0.7g/Kg、60mg/Kg、5mg/Kg、50mg/Kg，即土壤养分分级标准在4级以下。土壤养分分级的级数越高，则土壤的养分越少，土壤养分越缺乏，土壤养分分级标准见表1。
表1 土壤养分分级标准
Figure BDA0003850351570000081
b、连作障碍因子判别和土壤改良措施
①判别条件中的(1)成立，土壤养分基本能满足作物生长需求，则排除土壤养分缺乏或养分失衡是目标地块某一作物连作障碍的连作障碍因子；
②判别条件中的(1)不成立，则是土壤养分缺乏或养分失衡导致作物长势不好或减产，导致作物连作障碍，采用平衡施肥措施，解决土壤养分缺乏问题，减轻或消除连作障碍；
S2325、采用排除法，判别中微量元素含量超高或超低是否为连作障碍因子，并确定土壤改良措施。有效铁、有效锰、有效锌、有效硼、有效钼微量元素超高，可能会导致植株死亡，微量元素偏低通常不会导致植株死亡，但会导致作物长势不良或减少。土壤微量元素含量分级标准见表2。具体如下：
表2 土壤微量元素含量分级标准
等级 有效钙 有效镁 有效硫 有效硅 有效铁 有效锰 有效铜 有效锌 有效硼 有效<u>钼</u>
mg/kg mg/kg mg/kg mg/kg mg/kg mg/kg mg/kg mg/kg mg/kg mg/kg
1 ＞1001 ＞301 ＞31 ＞231 ＜2.5 ＜1.0 ＜0.1 ＜0.3 ＜0.2 ＜0.1
2 701-1000 201-300 17-30 116-230 2.6-4.5 1.1-5.0 0.11-0.20 0.31-0.50 0.21-0.50 0.11-0.15
3 501-700 101-200 ＜16 71-115 4.6-10 5.1-15.0 0.21-1.00 0.51-1.00 0.51-1.00 0.16-0.2
4 301-500 51-100 26-70 10.01-20 15.1-30 1.01-1.80 1.01-3.00 1.01-2.00 0.21-0.3
5 ＜300 ＜50 ＜25 ＞20 ＞30 ＞1.80 ＞3.00 ＞2.00 ＞0.30
a、判别条件
(1)中微量元素含量偏低，根据土壤养分含量标准和作物养分需求规律，进行大田测土配方施肥管理，植株长势没有明显改善；
(2)中微量元素含量超高，但各年份的日常管理中没有专门进行微量元素施用，而且，该类作物在当地刚开始种植年份不存在植株死亡现象；
b、连作障碍因子判别和土壤改良措施
①判别条件中的(1)、(2)成立，土壤中微量元素养分不影响作物的长势或产量，则排除土壤中微量元素含量超高或超低是目标地块某一作物连作障碍的连作障碍因子；
②判别条件中的(1)、(2)不成立，则是土壤中微量元素养分影响植株生长，导致作物减产，属作物连作障碍因子，根据测土配方施肥结合土壤酸度调整进行土壤管理，通过调整土壤酸碱度，降低微量元素含量(一般情况，土壤有效铁、有效锰、有效铜、有效锌含量随土壤酸度增加而增大，有效钼则相反，有效硼则是pH过高或过低，均容易导致其缺乏)，解决土壤养分失衡问题，减轻或消除连作障碍；
S2330、根系分泌有毒物质和土传病原微生物
S2331、采用排除法，判别根系分泌有毒物质和土传病原微生物是否为连作障碍因子，并确定土壤改良措施，具体如下：
a、判别条件
(1)在排除和校正土壤外界环境条件和土壤理化性质后，不存在连作障碍情况；
b、连作障碍因子判别和土壤改良措施
①判别条件中的(1)成立，则排除根系分泌有毒物质和土传病原微生物是目标地块某一作物连作障碍的连作障碍因子；
②判别条件中的(1)不成立，则根系分泌有毒物质和土传病原微生物导致连作障碍；土壤改良措施：施用有机肥、腐殖酸、外源NO等方法缓解根系分泌有毒物质对植株生长的影响；采用石灰氮、氯化苦、棉隆、二氧化氯、威百亩、石灰碳铵联用或农家肥与淹水联合等多种方法进行土壤消毒，减少或消除土传病原微生物。通过上述方法处理后，作物减产幅度降低或植株死亡率降低，则缓解了根系分泌有毒物质和土传病原微生物对植株生长的影响，解决或部分解决了根系分泌有毒物质和土传病原微生物问题，从而减轻或消除连作障碍。
上述物质的最佳用量可通过大田试验或盆栽试验结合大田试验的方法确定，具体视所用土壤改良材料决定，若施用氯化苦、棉隆、二氧化氯、威百亩等可能对土壤产生不良后果的土壤改良材料，则盆栽试验结合大田试验的方法确定改良材料种类及其用量。若采用石灰氮、农家肥与淹水联合、有机肥、腐殖酸施用等方法进行该土壤的改良，则可通过大田试验的方法确定土壤改良材料用量及应用方法。同时，施用后关注作物产量变化或植株死亡率。
与现有技术相比，本发明的有益效果：
1、本发明通过对热带地区某一特定区域、特定地块、特定植物连作障碍程度的判断，按照障碍因子属性数据获取从易到难的原则，进行连作障碍因子的逐级排除、诊断，确定连作障碍因子，从而选择合适的土壤改良材料与技术，减轻或消除连作障碍，具有较强的针对性、合理性，同时，环境影响最小。
2、连作土壤可能障碍因子较多，通过本方法可指导农民或农技推广人员进行连作障碍土壤核心障碍因子的简单诊断，同时，针对性地采取相应的土壤改良措施；
3、通过本方法的指导，可对连作障碍土壤对症下药，采用最合理的土壤改良材料，从而避免土壤改良中盲目乱用土壤改良材料，造成土壤的二次破坏或污染。
具体实施方式
下面结合实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。下列实施例中未注明具体条件的实验方法,通常按照常规条件,或按照制造厂商所建议的条件。
土壤样品理化性状分析前，需分三部分进行土壤样品采集：(1)土壤物理性质中土壤容重分析，应用环刀采集土壤样品带回室内分析；(2)土壤化学性质分析分别采集0～20cm、21～40cm或0～10cm、11～20cm、21～30cm、31～40cm混合土壤样品，每个混合土壤样品采集样点包括8～10个。采集混合完成后装于布袋，带回室内晾干、过筛、制样等后备用；(3)土壤生物学性状采集0～20cm、21～40cm或0～10cm、11～20cm、21～30cm、31～40cm混合土壤样品，置于封口袋或带盖的PVC管，放入便携式冷藏箱带回室内进行生物多样性分析、土壤细菌、真菌、防线菌数量、病原微生物种类和数量分析。土壤物理、化学、生物学性状的分析均参考已有方法。
所用的土壤改良产品均为常规市售。
进行热带地区某一特定区域、特定地块核心连作障碍因子确定，首先要确定连作障碍等级，其包括典型地块农户调查，植株性状调查等。典型地块农户调查包括农户总种植面积、种植作物种类、各地块单位面积产量各年间变化、各地块作物生产中是否有死苗现象、死苗时期、死苗率、各地块死苗年际间差异，死苗严重地块分布区域等。
实施例一
海南省三亚市崖州区凤岭村冬季瓜菜优势种植作物主要是豇豆，农户种植收益稳定，但近年来出现了不同情况的死苗现象，严重影响了该村农户种植的积极性。为此，通过下列方法进行了该村豇豆种植土壤核心障碍因子及其改良方法的确定；
(1)典型农户调查，明确了该村豇豆种植土壤已出现连作障碍等级为中等至极严重。
①通过农户1～3调查，该村主要采取水稻-瓜菜轮作，部分地块豇豆苗期死苗，部分地块，摘1～2次豆就开始死苗，刚开始叶子黄，后面叶子边干、变黄，最后落叶，但不开花、不摘豆前没问题，该类地块豇豆产量为刚开始种植年份的产量的50～80％，且产量有随着种植年限的增加呈逐渐下降趋势。
②通过农户4～6调查，豇豆连种三年就开始死苗，小苗死、结角死、上架长豆死，发芽、长两叶死，即豇豆在生长过程中的各阶段均有死亡，且有逐年加重趋势，有些整块地豇豆均死，完全无收成，死苗植株部分根系长瘤、主根烂呈黑色。
(2)土壤外界环境条件是否为核心障碍因子排除：该村豇豆种植中，同一地块不同年份中，相同气候条件下，有豇豆生长正常年份，同时，同一年份中，凤岭村也存在豇豆生长正常地块，因此，凤岭村豇豆种植连作障碍与干旱或滞水无关。
(3)土壤外界环境条件中根系下扎困难是否为连作障碍因子的排除：该村土壤0～20cm土层均比较疏松，而豇豆根系生长范围在0～18cm土层；同时，该村豇豆生长正常土壤与豇豆生长呈连作障碍土壤之间底部坚硬层次深度一致，根系残留量无差异，因此，不存在根系下扎困难的问题。
(4)土壤重金属是否为核心障碍因子排除：在凤岭村存在无连作障碍地块的土壤，因此，排除重金属含量超标导致连作障碍。
(5)凤岭村土壤大、中、微量元素含量：土壤有机质14.86g/kg、全氮0.11g/kg、速效氮25.46mg/kg、速效磷117.80mg/kg、速效钾15.81mg/kg、有效硅35.28mg/kg、有效硫15.68mg/kg、有效钙1450mg/kg、有效镁334mg/kg、有效硼4.07mg/kg、有效铜0.41mg/kg、有效铁294.04mg/kg。
(6)凤岭村土壤大、中、微量元素诊断：凤岭村土壤大量元素有效氮、有效磷、有效钾含量中氮和钾缺乏，磷含量极高，中量元素有效钙和有效镁丰富，有效硅含量极低，其余微量元素均含量较丰富。由于在刚种植豇豆年份，不存在豇豆死苗现象，且随后的种植年份中，均没有进行微量元素的补充，因此，可排除微量元素过高导致豇豆死苗。
(7)2020年10月在凤岭村豇豆死苗土壤上进行测土配方施肥试验，测土施肥主要在于提升土壤中有效氮、有效钾和有效硅含量。具体为施用N 375kg/hm2、P2O5 375kg/hm2、K2O 375kg/hm2、SiO2 275kg/hm2。
(8)该地区测土配方施肥试验结果为：同未测土施肥处理相比，测土配方施肥使产量提升了15.83％，但豇豆死苗率仍为57.07％。豇豆死苗率仍极严重，没有明显下降，因此，非大、中量元素缺乏、失衡或超高导致豇豆死苗。
(9)排除上述因素导致豇豆死苗的原因只能是根系分泌有毒物质和土传病原微生物。因此，2021年10月，在凤岭村豇豆死苗土壤上撒施石灰氮900kg/hm2，施用前土壤保持湿润状态，施用后立刻混匀0-20cm土层土壤，并覆盖厚度为0.04mm的白色地膜15天。揭开地膜7天后，施用生物有机肥9000kg/hm2，同时，混匀0～20cm土壤。
结果：进行上述土壤处理后，同未处理土壤相比，豇豆增产30.58％，死苗率降低了55.02％。由此可见，是根系分泌有毒物质和土传病原微生物导致了豇豆死苗。可通过土壤消毒和生物有机肥或有机肥+生物有机肥进行豇豆种植中死苗地块土壤的改良。
实施例二
海南省琼中黎族苗族自治县营根镇新光农场某花岗岩发育砖红壤橡胶种植园，天然橡胶种植品种为PR107，定植时间为2000年，该胶园土层深厚。
(1)产量调查：该胶园年产干胶75～80kg/亩，属于中等偏下水平。与正常年均产量100～120kg/亩相比，减产达20～35％，连作障碍等级为中等。
(2)土壤外界环境条件是否为核心障碍因子排除：该胶园地势平坦，该地区雨水丰富，无干旱或滞水情况。同时，该胶园土层深厚，天然橡胶根系分布范围在0～40cm土层，根系无下扎困难。
(3)天然橡胶是多年生林木，我国砖红壤橡胶园上一般无重金属危害。
(4)土壤理化性状：0～40cm土层容重1.52g/cm3、pH4.90、有机质10.52g/kg、全氮0.45g/kg、速效氮65.14mg/kg、有效磷5.78mg/kg、速效钾48.86mg/kg。
(5)土壤理化性状诊断：土壤较紧实，但天然橡胶根系能顺利下扎。土壤有机质含量偏低，全氮含量极低，速效氮和有效磷含量中等偏低，速效钾含量偏低。
(6)2020年在该胶园开展测土配方施肥，主要在于改善该土壤氮、磷和钾营养供应。具体为施用N 0.33kg/株、P2O5 0.32/株、K2O 0.30kg/株、SiO 275kg/hm2。施肥时间为2021年3月27日、6月30日和9月8日，各次施肥量分别为总量的40％、30％、30％。
(7)2021年11月采集土壤样品，土壤理化性状测定结果为：有机质11.95g/kg、全氮0.52g/kg、速效氮73.16mg/kg、有效磷6.88mg/kg、速效钾55.06mg/kg。
(8)测土施肥后产量：常规施肥对照83.95kg/亩，测土施肥处理94.60，增产率为12.95％。可见，通过改善土壤氮、磷和钾营养供应，提升了天然橡胶产量。
本发明中，有关作物连作障碍的因子，不仅仅只是唯一因子，也可能是多种因子共同作用导致连作障碍，可根据实际情况进行判断，在多个因子作用导致连作障碍时，应采取多种措施进行土壤改良，减轻或消除连作障碍。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种确定热带连作障碍土壤障碍因子及改良技术的方法，其特征在于，包括连作障碍等级判断、连作障碍因子排除及土壤改良措施，具体步骤如下：
S1000、连作障碍等级判断
短期作物以目标地块第一次种植同一作物的单位产量为标准，比较近三年同地块作物产量和死苗率，根据作物产量降低情况或死苗率，判断连作障碍等级，具体如下：
产量三年平均降低小于10％，且产量降低每年变化不大，或死苗率小于5％，且死苗率每年变化不大，则连作障碍等级为极低；
产量三年平均降低10～20％，且产量降低，或死苗率5～10％，且死苗率每年变化不大，则连作障碍等级为较低；
产量三年平均降低20～35％，且产量逐年降低，或死苗率10～20％，且死苗率逐年增高，则连作障碍等级为中等；
产量三年平均降低35～50％，且产量逐年降低，或死苗率20～30％，且死苗率逐年增高，则连作障碍等级为严重；
产量三年平均降低≧50％，且产量逐年降低，或死苗率≧30％，且死苗率逐年增高，则连作障碍等级为极严重；
S2000、核心连作障碍因子排除及土壤改良技术
S2100、对连作障碍等级为极低的目标地块，通过测土配方施肥技术对土壤进行改良；
S2200、对连作障碍等级为较低的目标地块，通过轮套作和测土配方施肥技术对土壤进行改良；
S2300、对于连作障碍等级为中等至极严重程度的目标地块，采取对应的土壤障碍因子诊断及改良措施，以土壤外界环境条件、土壤理化性质、根系分泌有毒物质和土传病原微生物作为需辨别的核心连作障碍因子来源，按照核心连作障碍因子属性数据获取从易到难的原则，进行核心连作障碍因子的逐级排除并确定土壤改良措施，具体如下：
S2310、土壤外界环境条件
S2311、采用排除法，判别干旱与滞水是否为连作障碍因子，并确定土壤改良措施，具体如下：
a、判别条件
(1)对比分析同一区域，同种作物，在同一气候条件、同一灌溉条件下，存在没有连作障碍的地块；
(2)同一地块在不同种植年份，在相似的气候年份或同一灌溉条件下，存在没有连作障碍的年份；
b、连作障碍因子判别和土壤改良措施
①判别条件中的(1)、(2)中任意一个条件成立，则排除干旱与滞水是目标地块某一作物连作障碍的连作障碍因子；
②判别条件中的(1)、(2)中任意一个条件不成立，则调查整个植株生育期间，灌溉与降水情况，若区域内灌溉措施完善，且农户根据墒情，定期灌溉，则非干旱导致植株死亡或减产；滞水状况的排查，则根据大暴雨后，雨水在土壤中的滞留时间进行判断，若在2小时内，不存在淹水状况，则非滞水导致植株死亡或减产；反之，则是干旱、滞水导致作物产量降低或死苗，通过注意灌溉或加强排水沟渠建设解决干旱和滞水，减轻或消除连作障碍。
S2312、采用排除法，判别作物根系下扎困难是否为连作障碍因子，并确定土壤改良措施，具体如下：
a、判别条件
(1)对比分析同一区域、同种种植作物有连作障碍和无连作障碍现象的地块，土钻或深挖土层时无障碍，或障碍深度一致并超过作物根系正常生长区域；
(2)作物根系主要分布区域中根系残留量高于80％；
(3)作物根系分布层土壤容重小于1.25g/cm3；
b、连作障碍因子判别和土壤改良措施
①判别条件中的(1)、(2)、(3)中任意一个条件成立，则排除作物根系下扎困难是目标地块某一作物连作障碍的连作障碍因子；
②判别条件中的(1)、(2)、(3)中任意一个条件不成立，则土壤紧实导致作物根系下扎困难；通过土壤深翻松土方式，或深翻松土结合施用有机肥的方式改良土壤，解决土壤紧实问题，减轻或消除连作障碍；
S2320、土壤理化性质
S2321、采用排除法，判别土壤盐渍化是否为连作障碍因子，并确定土壤改良措施，具体如下：
a、判别条件
(1)土壤电导率小于0.22ds/m；
b、连作障碍因子判别和土壤改良措施
①判别条件中的(1)成立，则排除盐渍化是目标地块某一作物连作障碍的连作障碍因子；
②判别条件中的(1)不成立，则土壤盐渍化导致作物连作障碍；通过田间试验，对应施用调节电导率的土壤改良材料，并设置不同区域、不同施用量，田间观测植株长势状况；根据某一试验区域内植株生长状况，则可确定大田中某种作物种植土壤改良的目标电导率及土壤电导率调整的物料种类及其用量，解决土壤盐渍化问题，减轻或消除连作障碍；
S2322、采用排除法，判别土壤酸碱度是否为连作障碍因子，并确定土壤改良措施，具体如下：
a、判别条件
(1)土壤酸碱度在作物适宜范围内；
b、连作障碍因子判别和土壤改良措施
①判别条件中的(1)成立，则排除酸碱度是目标地块某一作物连作障碍的连作障碍因子；
②判别条件中的(1)不成立，则土壤酸碱度导致作物连作障碍；通过田间试验，对应施用调节酸碱度的土壤改良材料，并设置不同区域、不同施用量，田间观测植株长势状况；根据某一试验区域内植株生长状况得到明显改善，则可确定大田中某种作物种植土壤改良的目标酸碱度及土壤酸碱度调整的物料种类及其用量，解决土壤酸化问题，减轻或消除连作障碍；
S2323、采用排除法，判别土壤重金属超标是否为连作障碍因子，并确定土壤改良措施；具体如下：
a、判别条件
(1)土壤内重金属含量在正常的标准值范围内；重金属含量标准参照GB15618-1995；
(2)区域内存在无连作障碍地块的土壤；
b、连作障碍因子判别和土壤改良措施
①判别条件中的(1)、(2)中任意一个条件成立，则排除土壤重金属超标是目标地块某一作物连作障碍的连作障碍因子；
②判别条件中的(1)、(2)中任意一个条件不成立，若某一重金属含量超标，则需再进一步验证是否重金属污染导致植株死亡：采集土壤样品，室内盆栽试验，加入不同用量的重金属固定稳定剂修复污染作为处理，不加入固定稳定剂的处理作为对照；若某一用量的处理植株长势优于对照，则可确定大田中重金属污染导致植株死亡，土壤重金属超标导致作物连作障碍；根据验证过程土壤改良所需的改良材料种类和用量，并进一步布置田间小区试验，明确改良材料的用量，解决土壤重金属超标问题，减轻或消除连作障碍；
S2324、采用排除法，判别土壤养分缺乏或养分失衡是否为连作障碍因子，并确定土壤改良措施；具体如下：
a、判别条件
(1)土壤中的有机质、全氮、速效氮、速效磷、速效钾的含量分别高于20g/Kg、0.7g/Kg、60mg/Kg、5mg/Kg、50mg/Kg，即土壤养分分级标准在4级以下；
b、连作障碍因子判别和土壤改良措施
①判别条件中的(1)成立，土壤养分基本能满足作物生长需求，则排除土壤养分缺乏或养分失衡是目标地块某一作物连作障碍的连作障碍因子；
②判别条件中的(1)不成立，则是土壤养分缺乏或养分失衡导致作物长势不好或减产，导致作物连作障碍，采用平衡施肥措施，解决土壤养分缺乏问题，减轻或消除连作障碍；
S2325、采用排除法，判别土壤中微量元素含量超高或超低是否为连作障碍因子，并确定土壤改良措施；具体如下：
a、判别条件
(1)中微量元素含量偏低，根据土壤养分含量标准和作物养分需求规律，进行大田测土配方施肥管理，植株长势没有明显改善；
(2)中微量元素含量超高，但各年份的日常管理中没有专门进行微量元素施用，而且，该类作物在当地刚开始种植年份不存在植株死亡现象；
b、连作障碍因子判别和土壤改良措施
①判别条件中的(1)、(2)成立，土壤养分不影响作物的长势或产量，则排除土壤中微量元素含量超高或超低是目标地块某一作物连作障碍的连作障碍因子；
②判别条件中的(1)、(2)不成立，则是土壤中微量元素养分影响植株生长，导致作物减产，属作物连作障碍因子，根据测土配方施肥结合土壤酸度调整进行土壤管理，通过调整土壤酸碱度，降低微量元素含量，解决土壤养分失衡问题，减轻或消除连作障碍；
S2330、根系分泌有毒物质和土传病原微生物
S2331、采用排除法，判别根系分泌有毒物质和土传病原微生物是否为连作障碍因子，并确定土壤改良措施，具体如下：
a、判别条件
(1)在排除和校正土壤外界环境条件和土壤理化性质后，不存在连作障碍情况；
b、连作障碍因子判别和土壤改良措施
①判别条件中的(1)成立，则排除根系分泌有毒物质和土传病原微生物是目标地块某一作物连作障碍的连作障碍因子；
②判别条件中的(1)不成立，则根系分泌有毒物质和土传病原微生物导致连作障碍；土壤改良措施：施用有机肥、腐殖酸、外源NO缓解根系分泌有毒物质对植株生长的影响；采用石灰氮、氯化苦、棉隆、二氧化氯、威百亩、石灰碳铵联用或农家肥与淹水联合等多种方法进行土壤消毒，减轻或消除病原微生物引起的连作障碍。
2.根据权利要求1所述的确定热带连作障碍土壤障碍因子及改良技术的方法，其特征在于：步骤S2312中所述土壤深翻松土的深翻深度为作物根系长度，即作物根系下扎深度。
3.根据权利要求1所述的确定热带连作障碍土壤障碍因子及改良技术的方法，其特征在于：步骤S2312中所述有机肥的用量为800～1500kg/亩.年，连续施用3～5年。作物根系分布层土壤容重在1.35～1.45g/cm3之间，有机肥用量为800～1000kg/亩.年；土壤容重大于1.45g/cm3，有机肥用量为1000～1500kg/亩.年。
4.根据权利要求1所述的确定热带连作障碍土壤障碍因子及改良技术的方法，其特征在于：步骤S2322中所述酸化土壤改良，根据土壤酸化程度采取不同的土壤改良措施，具体如下：
pH值<4.5的酸性极强土壤：施石灰100～150kg/亩，连续施用3年后，停施1～2年；复施石灰时，重新测定土壤pH值，明确石灰施用量；同时，配施商品有机肥1000～1500kg/年，有机肥连年施用，3年后，可降低到500～1000kg/年；
pH值为4.5～5.5的强酸性土壤：施石灰50～100kg/亩，连续施用3年后，停施1～2年；复施石灰时，重新测定土壤pH值，明确石灰施用量；同时，配施商品有机肥500～1000kg/年，有机肥可连年施用；
pH值为5.5～6.5的酸性土壤：施用商品有机肥500～1000kg/年；或施用生物炭500kg/年+商品有机肥500公斤/年。
pH值为6.5～7.5的中性土壤：施用商品有机肥500kg/年。
5.根据权利要求1所述的确定热带连作障碍土壤障碍因子及改良技术的方法，其特征在于：土壤同时出现步骤S2321所述盐渍化、步骤S2322所述酸化，即表层土壤盐渍化、深层土壤酸化，所述土壤改良措施：进行深翻松土、混土，具体深翻深度由盐渍化土层确定，并结合作物根系分布范围。
6.根据权利要求1所述的确定热带连作障碍土壤障碍因子及改良技术的方法，其特征在于：步骤S2323中所述重金属固定稳定剂是赤泥、沸石或磷灰石。
CN202211131236.XA 2022-09-16 2022-09-16 一种确定热带连作障碍土壤障碍因子及改良技术的方法 Active CN115486226B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202211131236.XA CN115486226B (zh) 2022-09-16 2022-09-16 一种确定热带连作障碍土壤障碍因子及改良技术的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202211131236.XA CN115486226B (zh) 2022-09-16 2022-09-16 一种确定热带连作障碍土壤障碍因子及改良技术的方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN115486226A true CN115486226A (zh) 2022-12-20
CN115486226B CN115486226B (zh) 2023-07-18

Family

ID=84469232

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202211131236.XA Active CN115486226B (zh) 2022-09-16 2022-09-16 一种确定热带连作障碍土壤障碍因子及改良技术的方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN115486226B (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116187865A (zh) * 2023-04-23 2023-05-30 菏泽市国土综合整治服务中心 一种农田土壤障碍因素诊断与土壤健康培育方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006219387A (ja) * 2005-02-08 2006-08-24 Kankyo Eng Co Ltd 連作障害の制御方法
CN102487621A (zh) * 2011-11-11 2012-06-13 南京市土壤肥料站 一种有效减轻设施土壤连作障碍的方法
CN104885754A (zh) * 2015-05-29 2015-09-09 中国热带农业科学院海口实验站 一种香蕉-水稻-菠萝轮作防治香蕉连作障碍的栽培方法
CN112088706A (zh) * 2019-05-29 2020-12-18 宁德市乌岩农业有限公司 一种乌稔树套种太子参的方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006219387A (ja) * 2005-02-08 2006-08-24 Kankyo Eng Co Ltd 連作障害の制御方法
CN102487621A (zh) * 2011-11-11 2012-06-13 南京市土壤肥料站 一种有效减轻设施土壤连作障碍的方法
CN104885754A (zh) * 2015-05-29 2015-09-09 中国热带农业科学院海口实验站 一种香蕉-水稻-菠萝轮作防治香蕉连作障碍的栽培方法
CN112088706A (zh) * 2019-05-29 2020-12-18 宁德市乌岩农业有限公司 一种乌稔树套种太子参的方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116187865A (zh) * 2023-04-23 2023-05-30 菏泽市国土综合整治服务中心 一种农田土壤障碍因素诊断与土壤健康培育方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN115486226B (zh) 2023-07-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Li et al. Nitrogen in dryland soils of China and its management
Maljanen et al. Fluxes of N2O, CH4 and CO2 on afforested boreal agricultural soils
Goedert Management of the Cerrado soils of Brazil: a review
Solaiman et al. Direct and residual effect of biochar application on mycorrhizal root colonisation, growth and nutrition of wheat
Jo et al. Chemical changes in agricultural soils of Korea: data review and suggested countermeasures
Eid et al. Improving agricultural crop yield and water productivity via sustainable and engineering techniques
Choi et al. Effects of different organic apple production systems on seasonal nutrient variations of soil and leaf
Harper The effect of natural gas on the growth of micro-organisms and the accumulation of nitrogen and organic matter in the soil
Yildiz et al. Experimental arid land afforestation in Central Anatolia, Turkey
Gough et al. Diagnostic techniques for improving crop production
Costello et al. Compost feedstock and compost acidification affect growth and mineral nutrition in northern highbush blueberry
CN115486226A (zh) 一种确定热带连作障碍土壤障碍因子及改良技术的方法
Sales et al. Biochar as an alternative soil amendment for establishment of northern highbush blueberry
Al Viandari et al. Alternate wetting and drying system (AWD) combined with farmyard manure to increase rice yield and reduce methane emission and water use
CN111680929B (zh) 一种农田所用化肥的农业面源污染的评估方法和应用
Arakawa et al. Kyushu and Okinawa regions
Malleshaiah et al. Influence of traffic stress on warm season turfgrass species under simulated traffic
Dowding The effects of artificial drainage on nitrogen cycle processes
Menzel Plant nutrition and fertilizing.
Singh et al. Effect of soil-moisture regime on plant growth, fruiting, fruit quality and nutrient uptake of mango (Mangifera indica)
Moore Predicting the Nitrogen Fertilizer Response of Turfgrass Based on Solvita® Soil Test Results
Marwa et al. Effect of vesicular-arbuscular mycorrhizal fungus and humic acid application on the growth of Parkinsonia aculeata L. seedlings
Van Heerden Organic and mineral fertilizer field trial on rooibos tea under Northern Cape climatic conditions
楊秋忠 Soil and Fertilizer: Concepts and Practices
Hopkins Changes in Soil Chemical Attributes, Horticultural Performance and Fruit Yield of Peach Cultivars Following Preplant and Annual Applications of Composted Mulch Amendments

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant