CN116606657A - 一种苏打盐碱地土壤新型复合调理剂及综合改良技术 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种苏打盐碱地土壤新型复合调理剂及盐碱地综合改良技术。本发明的复合调理剂及改良技术能够解决苏打盐碱地碱化度高、有机质缺乏等现实问题，以及现有改良剂普遍存在的改良见效慢，有机质长效性低等问题。本发明以有机物料(褐煤腐殖酸原粉、褐煤腐殖酸活化粉和氨基酸有机质)，复合钙源(脱硫石膏、农用氯化钙和过磷酸钙)以及微量元素混合而成的新型复合改良剂及精准施用的基础上，结合有机质增效，灌排洗盐，深翻耕作技术和打浆耙地等农艺技术等，形成苏打盐碱地改良一整套技术体系，能够快速改良盐碱，快速增加有机质，持续长效维持改良效果和保证有机质增效，作物稳定增产效果显著。

Description

一种苏打盐碱地土壤新型复合调理剂及综合改良技术
技术领域
本发明涉及盐碱地改良技术领域，具体涉及一种苏打盐碱地土壤新型复合调理剂及综合改良技术。
背景技术
东北是我国苏打盐碱地最大集中分布区，面积高达765万公顷，占全国盐碱地总面积的7.7％。改造盐碱地作为耕地和后备土地资源，对保障粮食安全具有重要意义。
苏打盐碱土壤盐分以苏打为主，土壤性质表现为“三高两低”的特点，即pH(8.5～11)值高，含盐量高(2～10g/kg)，交换性Na+含量高(钠碱化度30％～70％)，导水率低，养分有效性低。土壤结构恶化，透水、透气性差，土壤盐分淋洗困难，严重限制作物正常生长发育。另一方面苏打盐碱土壤有机质严重缺乏，有机质含量远低于2％，属于贫瘠障碍性土壤。因此改良盐碱土必须提高土壤有机质，改善土壤结构，才能实现粮食丰产。目前，苏打盐碱土诸多改良方法中，化学改良是苏打盐碱土改良的重要手段，其主要是通过离子交换和化学作用降低土壤交换性Na+的饱和度和盐碱度，改善土壤理化性质，改变土壤的盐分运动状态、促进土壤脱盐、抑制土壤返盐，以及中和土壤碱度，减轻盐分对作物的危害，增加作物生长所需的养分，从而达到改良盐碱土的目的。
目前改良苏打盐碱土改良材料主要有三类：①含钙物质，如石膏，磷石膏，石灰等，主要以Ca2+代换Na+为改良机理；②酸性物质，如硫酸及其酸性盐类、磷酸及其酸性盐类，主要以中和碱及活化钙为改良机理，为替换可交换性钠离子提供必要物质条件；③有机类改良剂，如传统的腐殖质类(草炭、风化煤、绿肥、有机物料)、工业合成改良剂(禾康、聚丙烯酸等)、工业废弃物等。以这些改良物质为基本材料的复合改良方法不断推出，效果显著，但是由于某些条件限制和成本过高，不能大规模推广。以脱硫石膏为主的无机有机复合调理剂(CN110129068A；CN107163948A；CN107163950A)，由于脱硫石膏溶解度低，改良效果滞后，延长改良时间。以草炭为主的有机-无机复合调理(CN201811496748)，改良效果好，然而由于草炭限制采挖，无法大面积推广应用。因此改良材料的选取需要原材料可持续供应，材料安全环保，降低盐碱效果显著。因此，迫切需要快速、高效可持续的新型苏打碱化土壤调理剂。
改良物料的施用是土壤化学改良的一种方式，然而单一改良方式具有一定局限性，例如改良剂施用量大会导致改良成本增加，因此需要结合改良成本低的农艺技术来降低改良成本。例如土壤改良后会导致土壤或水中离子增高，影响作物生长，而排量过大，会导致有机质的流失，降低改良效果。因此需要结合灌排水管理技术，保证土壤或水中离子含量在正常范围，不影响作物生长，因此盐碱地改良要达到最好效果，需要一整套改良综合技术模式。
发明内容
本发明的目的是针对上述问题，提供一种苏打盐碱地土壤新型复合调理剂，所述复合调理剂包括有机物料、复合钙源和微量元素，所述有机物料、复合钙源和微量元素的质量比为17～23:17～23:1；微量元素为硫酸锌；
有机物料包含质量比为1.5～2.5:1.5～2.5:1的褐煤腐殖酸原粉、褐煤腐殖酸活化粉和氨基酸有机质；
复合钙源包含质量比为2.5～3.5:1.5～2.5:1的脱硫石膏，农用氯化钙和过磷酸钙。
优选地，所述有机物料、复合钙源和微量元素的质量比为18～22:18～22:1或19～21:19～21:1或20:20:1。
优选地，所述有机物料包含质量比为1.7～2.3:1.7～2.3:1或1.9～2.1:1.9～2.1:1或2:2:1的褐煤腐殖酸原粉、褐煤腐殖酸活化粉和氨基酸有机质。
优选地，所述复合钙源包含质量比为2.7～3.3:1.7～2.3:1或2.9～3.1:1.9～2.1:1或3:2:1的脱硫石膏，农用氯化钙和过磷酸钙。
优选地，所述褐煤腐殖酸原粉是将褐煤粉碎至粒径小于5mm得到；所述褐煤腐殖酸活化粉是将褐煤原粉制成腐殖酸钠得到；所述氨基酸有机质是将味精下脚料粉碎至粒径小于5mm得到；复合钙源和微量元素粉碎至粒径小于5mm；所述复合调理剂是将所有原料混拌均匀得到的。
本发明的另一目的是提供一种苏打盐碱地土壤综合改良技术，采用上述任一项所述的复合调理剂改良苏打盐碱地，包括如下步骤：
(1)盐碱地盐碱程度诊断：将盐碱地水田按照独立田块进行盐碱程度诊断，采用梅花采样方法，测定每个样点碱化度，计算每个独立田块的平均土壤碱化度，将独立田块分为不同碱化程度土壤：碱化度≤5％，非盐碱土；碱化度5-15％，轻度盐碱土壤；碱化度15-30％，中度盐碱土壤；碱化度30-45％，重度盐碱土壤；碱化度大于45％，极重度盐碱土壤；
(2)复合调理剂施用：调理剂施用量为：当碱化度≤15％时，不需要施用调理剂；中度以上碱化度需要施用调理剂；碱化度15-20％，调理剂用量为2.8-3吨/ha；碱化度20-30％，调理剂用量为2.8-9吨/ha；碱化度30-45％，调理剂用量为8.5-17.5吨/ha；碱化度大于45％，调理剂施用量为20-25吨/ha；
依据盐碱化程度定位定量施用，于秋季或春季一次性施入，均匀撒施，旋耕入土15-20cm，使调理剂和土壤充分混合。
优选地，在上述技术中，所述独立田块的面积不超过5亩，优选1-5亩或2-5亩。
优选地，在上述技术中，当独立田块的碱化度为20-45％时，先采用公式(1)计算每个独立田块的调理剂使用量：
每公顷稻田的调理剂施用量＝0.57×(碱化度×100-15)公式(1)，
根据每个独立田块计算出的调理剂施用量，将土壤碱化程度在同一级别的相邻独立田块的调理剂施用量取平均值，然后在这些土壤碱化程度在同一级别的相邻独立田块上施用计算得到的平均值的施用量的调理剂，以方便大田机械化规模作业。
优选地，上述技术还包括步骤：
(3)水分管理：当田面水EC大于等于1.8mS/cm时，需要排水，当田面水EC低于1.8mS/cm时，停止排水；每次排完水灌入新鲜的水维持水稻田的正常水量；
(4)有机肥增施：当秋天收获结束后，将收获粉碎后的秸秆全量留在田间，将以芽孢杆菌为主的微生物菌剂洒在秸秆上面，然后在水田中加入动物粪便，采用深翻20-25cm，将动物粪便和秸秆混合物全部翻入土壤中；
(5)打浆耙地：第二年春天进行打浆耙地，为防止秸秆外漏，影响水田插秧，将水田放水，保持水深1-3cm，进行水田打浆，将地耙平插秧。
所述步骤(4)有机肥增施中，在水田中加入动物粪便的方法为：将水田作为鸭场，将鸭子围在田块中，密度为100-110只/亩，圈养鸭子10-15天，使新鲜鸭粪在鸭子的踩踏下与秸秆充分混合。
本发明改良材料为褐煤腐殖酸为主的有机-无机材料混合材料，一方面降低土壤盐碱指标，改善土壤恶化的物理结构，另一方面提高有机质含量，提升地力，“一降一升”全面改善土壤性质，提高作物产量。混合材料主要包括有机物料，复合钙源和微量元素。有机物料包括褐煤腐殖酸原粉，褐煤腐殖酸活化粉和氨基酸有机物料组成。褐煤腐殖酸原粉中含有腐殖酸，能够代换土壤中交换性钠，改善土壤物理结构，一方面褐煤腐殖酸原粉可以作为外源添加物质对盐碱土起到物理改良作用，另一方面褐煤腐殖酸原粉中有机碳可以作为长期有机碳储存在土壤中，实现长期有机质储存。褐煤腐殖酸活化粉，能够快速溶解，迅速为植物提供有机质，氨基酸能够快速为植物提供营养成分，有机物料能够实现短期与长期有机质供应；复合钙源包括脱硫石膏，农用氯化钙和过磷酸钙。脱硫石膏溶解度低，改良效果滞后，而氯化钙和过磷酸钙中的磷酸二氢钙溶于水，能够快速代换土壤胶体中吸附的钠离子，达到迅速改良的目的，而硫酸钙则作为缓释钙实现长期改良效果，同时过磷酸钙还可以为土壤提供磷素，解决土壤磷有效性低的障碍问题，提高作物产量。微量元素可以提高土壤养分有效性，为作物生长提供保障。因此本材料配方达到土壤改良和提质增效双重作用，实现短期和长期的有效结合，实现持续改良的作用，达到节本增效的目的。
针对苏打盐碱地盐碱程度空间差异显著，实施相同量的调理剂将导致改良效果不一，改良成本增加等问题。本发明研发了新型复合调理剂精准施用技术，根据土壤盐碱化程度定量诊断和定位分区，精确计算改良剂用量，依据盐碱化程度精准施用调理剂，最大限度地减少改良剂投入量。
附图说明
图1是采用本发明的复合调理剂改良后稻田种植水稻的田间生长情况与对照田块水稻生长情况。
图2是水稻产量与田面水电导率关系计算公式。
图3是精准改良后土壤pH值的变化情况。
图4是精准改良后土壤电导率EC的变化情况。
图5是精准改良后水稻产量调查结果。
图6是精准改良的稻田和对照稻田的水稻生长情况。
图7是有机质增效结合深翻对秸秆翻埋率提高的情况。
图8是打浆耙地后土壤中的小型动物显著增加的田间情况。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步说明，但并不因此而限制本发明。
下述实施例中的实验方法，如无特别说明，均为常规方法；所用材料、试剂，如无特殊说明，均为本领域常规材料和试剂，可以通过商购获得。
味精下脚料是味精生产厂的废料，主要成分是氮素、有机质、水分和氨基酸等，直接从味精厂购买得到。
本发明各实施例中所用脱硫石膏，其二水硫酸钙的质量百分含量为91.4％。各实施例中所用农用氯化钙为粉状，其中氯化钙的质量百分含量为70％-74％。
本发明的复合调理剂材料含有：有机物料：包含褐煤腐殖酸原粉，褐煤腐殖酸活化粉和氨基酸有机质；复合钙源：包括脱硫石膏，农用氯化钙和过磷酸钙；微量元素：硫酸锌。所用原料：褐煤腐殖酸原粉是将褐煤(产自黑龙江双鸭山市朝阳煤矿)粉碎至粒径小于5mm得到；褐煤腐植酸活化粉是将褐煤原粉采用现有技术制备得到的腐殖酸钠；氨基酸有机质是将味精下脚料粉碎至粒径小于5mm得到；复合钙源和微量元素粉碎至粒径小于5mm。
各实施例中田面水电导率(EC)的检测方法是按照《JJG376-2007-电导率仪检定规程》进行；土壤电导率(EC)的检测方法是采用传统检测方法或者用土壤电导率测量仪。
各实施例中土壤碱化度(ESP)是通过阳离子交换量和交换性钠计算获得，其中阳离子交换量测定按照《中性土壤阳离子交换量和交换性盐基的测定(NY/T 295-1995)》的规定执行，交换性钠含量测定按照《土壤全量钙、镁、钠的测定(NY/T 296-1995)》的规定执行。计算公式如下：
ESP＝交换性钠含量/阳离子交换量×100％公式(2)。
实施例1不同土壤改良剂的对比试验
试验地在吉林大安灌区进行，以盐碱荒地新垦耕地(水田)为试验对象，试验土壤初始值，平均ESP为38.6％，EC为0.52mS/cm，为重度苏打盐碱土。
本实验为大田试验，种植的水稻品种为东稻122，大区试验，每个处理试验区为10亩，共50亩。
处理包括：
①空白对照。
②腐殖酸：CAS号：1415-93-6，商购；施用量是800kg/公顷。
③脱碱3号(即授权中国专利CN201811496748X中实施例一使用的土壤调理剂)：施用量是17吨/公顷多少。脱碱3号按重量份数20份农用氯化钙、50份脱硫石膏、20份草炭土、8份腐熟秸秆和2份营养调节物质配比而成。脱硫石膏中二水硫酸钙的质量百分含量为91.4％。草炭土中有机质量百分含量为质84％、全氮含量1.2％、全磷含量0.2％、全钾含量1.2％、水分含量30％-45％；草炭土中腐植酸质量百分含量为45％。腐熟秸秆有机质13％，腐殖化系数25％，营养调节物质为硫酸锌和磷酸二氢钾按质量比0.32﹕2.1的比例混合的混合物，其中硫酸锌中七水硫酸锌的质量百分含量为99％，磷酸二氢钾中KH2PO4的质量百分含量为98％。
④脱硫石膏，施用量是17吨/公顷。
⑤本发明复合调理剂：施用量是17吨/公顷。
制备本发明复合调理剂材料：
有机物料：包含褐煤腐殖酸原粉，褐煤腐殖酸活化粉和氨基酸有机质，三者配置比例为质量比2:2:1。
复合钙源：包括脱硫石膏，农用氯化钙和过磷酸钙，三者配置比例为质量比3:2:1。
微量元素：硫酸锌。
将上述材料按照质量比有机物料:复合钙源:微量元素＝20:20:1进行混合，即得本发明复合调理剂材料。
统计5个不同处理对水稻生长的影响，结果如表1所示。
表1不同改良剂对作物生长的影响
所有改良剂施用后，产量均显著高于空白对照，其中脱硫石膏和腐殖酸是对照的2.06-2.12倍，脱碱3号改良剂和本发明的复合调理剂处理水稻是对照的3.77-4.01倍。脱碱3号因其较好的改良效果和较高的水稻产量，已得到广泛应用，而本发明的复合调理剂较脱碱3号改良剂，一方面降低了成本，另一方面提高产量，产量又提高了6.5％。
实施例2本发明复合调理剂应用实验
一、地点：吉林大安牛心套堡盐碱地水田，初始盐碱地水田pH 9-11，电导率0.9-1.6mS/cm，按照如下步骤进行盐碱地综合改良，水稻品种为吉宏6。人工插秧，插秧日期为5月30日-6月1日。
二、实验材料
制备复合调理剂材料：
有机物料：包含褐煤腐殖酸原粉，褐煤腐殖酸活化粉和氨基酸有机质，三者配置比例为质量比2:2:1。
复合钙源：包括脱硫石膏，农用氯化钙和过磷酸钙，三者配置比例为质量比3:2:1。
微量元素：硫酸锌。
将上述材料按照质量比有机物料:复合钙源:微量元素＝20:20:1进行混合，即得复合调理剂材料。
其中，褐煤腐殖酸原粉是将褐煤粉碎至粒径小于5mm得到；褐煤腐植酸活化粉是将褐煤原粉制成腐殖酸钠得到；氨基酸有机质是将味精下脚料粉碎至粒径小于5mm得到；复合钙源和微量元素粉碎至粒径小于5mm。
三、实验方法和结果
复合调理剂精准施用方法：
盐碱地盐碱程度诊断：将盐碱地水田按照独立田块进行盐碱程度诊断，采用梅花采样方法，测定每个样点碱化度，计算每块水田(面积是2-5亩)平均土壤碱化度，依据碱化度程度，将盐碱土壤分为非盐碱土(碱化度≤5％)，轻度盐碱土壤(碱化度5-15％)，中度盐碱土壤(碱化度15-30％)，重度盐碱土壤(碱化度30-45％)，极重度盐碱土壤(碱化度大于45％)。
1、进行了3个实验组的实验，实验参数如下：
实验组1-3均是将实验水稻田分为不同田块，检测每块水田平均土壤碱化度，依据不同田块的碱化度程度分别施用不同量的复合调理剂。
实验组1：
(1)复合调理剂施用量：当碱化度≤15％时，不需要施用调理剂；中度以上碱化度需要施用调理剂；碱化度15-20％，调理剂用量为2.8-3吨/ha；碱化度20-30％，调理剂用量为2.8-9吨/ha；碱化度30-45％，调理剂用量为8.5-17.5吨/ha；碱化度大于45％，调理剂施用量为20-25吨/ha。
当独立田块的碱化度为20-45％时，可以先采用公式(1)计算每个独立田块的调理剂使用量：
每公顷稻田的调理剂施用量＝0.57×(碱化度×100-15)公式(1)。
在改良盐碱地实际应用中，通常需改良的土壤面积大，均是采用农业机械作业，为方便农机自动化操作，通常可以将土壤碱化程度在同一级别的相邻独立田块的调理剂施用量取平均值，然后在这些土壤碱化程度在同一级别的相邻独立田块上施用计算得到的平均值的施用量的调理剂，以方便大田机械化规模作业，提高工作效率。
依据盐碱化程度定位定量施用，于春季一次性施入，均匀撒施，旋耕入土15cm，使调理剂和土壤充分混合。本实验组的各个独立田块分布及对应调理剂施用量如表2中所示：
表2
(2)水分管理：
依据复合调理剂代换的钠离子，需要将代换的钠排出田间，然而排出过量的水分，会导致复合调理剂中的有机质排出田间，导致土壤肥效降低。依据试验，当田面水EC在1.8mS/cm时，需要排水，当田面水EC低于1.8mS/cm时，停止排水。每次排完水灌入新鲜的水维持水稻田的正常水量。
(3)有机肥增施：为了降低复合调理剂用量，还要达到快速提高土壤有机质含量，当秋天收获结束后，将粉碎后的秸秆全量留在田间，将以芽孢杆菌为主的微生物菌剂洒在秸秆上面，然后将水田作为鸭场，将鸭子围在田块中，密度为100只/亩，圈养鸭子10天，将新鲜鸭粪与秸秆充分混合。
(4)耕作措施：采用深翻25cm，将鸭粪和秸秆混合物全部翻入土壤中。
(5)打浆耙地：为防止秸秆外漏，影响水田插秧，将水田放水，水深1cm，进行水田打浆，将地耙平插秧。
(6)实施结果：新垦苏打盐碱地经过本实施方案后，盐碱地水田pH下降1.0个单位，土壤电导率下降14.6％，土壤有机质达到8.6g/kg(对照3.4g/kg)，水稻产量达到7245kg/ha，未施用调理剂的空白对照仅为1038kg/ha。
实验组2：
按照实验组1的方法进行实验，除以下步骤不同外，其余步骤与实验组1相同。
(1)复合调理剂施用量：计算方法同实验组1。依据盐碱化程度定位定量施用，于春季一次性施入，均匀撒施，旋耕入土15cm，使调理剂和土壤充分混合。
本实验组的各个独立田块分布及对应调理剂施用量如表3中所示：
表3
(2)有机肥增施：为了降低复合调理剂用量，还要达到快速提高土壤有机质含量，当秋天收获结束后，将收获粉碎后的秸秆全量留在田间，将以芽孢杆菌为主的微生物菌剂洒在秸秆上面，然后将水田作为鸭场，将鸭子围在田块中，密度为100只/亩，圈养鸭子12天，使新鲜鸭粪在鸭子的踩踏下与秸秆充分混合。
(3)耕作措施：采用深翻23cm，将鸭粪和秸秆混合物全部翻入土壤中。
(4)打浆耙地：第二年春天进行打浆耙地。为防止秸秆外漏，影响水田插秧，将水田放水，水深2cm，进行水田打浆，将地耙平插秧。
(5)实施结果：新垦苏打盐碱地经过本实施方案后，盐碱地水田pH下降1.3个单位，土壤电导率下降18.4％，土壤有机质为8.7g/kg(对照4.2g/kg)，水稻产量为7658kg/ha，未施用调理剂的空白对照仅为1038kg/ha。
实验组3：
按照实验组1的方法进行实验，除以下步骤不同外，其余步骤与实验组1相同。
(1)复合调理剂施用量：计算方法同实验组1。依据盐碱化程度定位定量施用，于秋季一次性施入，均匀撒施，旋耕入土20cm，使调理剂和土壤充分混合。本实验组的各个独立田块分布及对应调理剂施用量如表4中所示：
表4
(2)有机肥增施：为了降低复合调理剂用量，还要达到快速提高土壤有机质含量，当秋天收获结束后，将收获粉碎后的秸秆全量留在田间，将以芽孢杆菌为主的微生物菌剂洒在秸秆上面，然后将水田作为鸭场，将鸭子围在田块中，密度为100只/亩，圈养鸭子15天，使新鲜鸭粪在鸭子的踩踏下与秸秆充分混合。
(3)耕作措施：采用深翻25cm，将鸭粪和秸秆混合物全部翻入土壤中。
(4)打浆耙地：第二年春天进行打浆耙地。为防止秸秆外漏，影响水田插秧，将水田放水，水深3cm，进行水田打浆，将地耙平插秧。
(5)实施结果：新垦苏打盐碱地经过本实施方案后，盐碱地水田pH下降1.5个单位，土壤电导率下降22.8％，土壤有机质为9.2g/kg(对照2.9g/kg)，水稻产量为8012kg/ha，未施用调理剂的空白对照仅为842kg/ha。
实施例3不同配比的复合调理剂对比实验及精准改良实验
一、不同配比的复合调理剂改良实验
按照实施例1中本发明复合调理剂的配制方法配制原料组分不同质量配比的复合调理剂材料(见表2)进行实验，并按照实施例1中实验组1的方法对苏打盐碱地进行改良实验，水稻收获时进行相关指标的统计，结果如表5中所示。
表5.不同配比复合调理剂改良盐碱地土壤和作物指标
*注：Y：有机物料：包含褐煤原粉、褐煤活化粉、氨基酸有机质(三者质量比为2:2:1)；
G：复合钙源：包含脱硫石膏、农用氯化钙、过磷酸钙(三者质量比为3:2:1)；
W：微量元素：硫酸锌；
CK：空白对照。
水稻收获时，田间调查情况如图1所示，本发明的复合调理剂改良盐碱地水稻分蘖多并已经抽穗结实，而对照处理水稻由于受到盐碱限制分蘖少，生育期延迟。
二、精准改良实验
采用YGW20:20:1比例的复合调理剂的实验组，按照实施例2中实验组1的方法对新垦苏打盐碱地进行改良精准改良实验，依据水田田块土壤盐碱化程度，定量定位施用不同用量调理剂，并持续调查改良情况2年。
试验在吉林大安灌区开展，试验区共设32个水田田块，每个田块2亩，共64亩。采用梅花采样方法，测定每个样点碱化度，计算每个独立田块的平均土壤碱化度(ESP)，依据每个田块的平均土壤碱化度，将每个田块按照表6布置撒施相应的复合调理剂用量(GR)，实现精准改良，表6中GR数值为每公顷施用量。
表6精准改良田块复合调理剂根据每个田块的施用布置图
水分管理：依据复合调理剂代换的钠离子，需要将代换的钠排出田间，排水次数少，盐分含量高，导致作物受到离子毒害。然而排出过量的水分，会导致复合调理剂中的有机质排出田间，导致土壤肥效降低。在施用复合调理剂的水田中调查春季返青期水稻田面水的电导率(EC)，由于返青期水稻苗弱，水中过高的离子含量会对稻苗产生离子毒害，因此选择返青期水稻田面水的电导率作为水田排水的盐碱最敏感时期，调查32块水田田面水，并在秋季测定水稻产量，建立水田田面水与水稻产量之间的模型公式田面水电导率EC＝-0.0001×水稻产量(kg/ha)+2.3438，依据水田产量5000kg/ha作为水稻盈亏产量，计算田面水的排水盐碱阈值。水稻产量与田面水电导率关系公式如图2所示，通过计算，当田面水EC在1.8mS/cm时，需要排水，当田面水EC低于1.8mS/cm时，停止排水。每次排完水灌入新鲜的水维持水稻田的正常水量。
改良后土壤pH值、土壤电导率EC、水稻产量结果如图3-5所示，通过复合调理剂精准施用技术后0-40cm土壤层pH改良当年下降1个单位，改良2年下降1.4个单位，0-40cm土壤EC降低较大，第一年降低16％，第二年降低42％；精准改良平均减少复合调理剂施用量15-20％，改良后轻、中、重不同程度盐碱土壤趋于均质化，地力得到同步提升水稻产量均匀度明显提高，离差系数降低为0.11，较对照降低了56％。田间水稻生长情况如图6所示。
有机质增效结合深翻显著提高了秸秆翻埋率，如图7所示，鲜鸭粪在鸭子的踩踏下与秸秆充分混合后深翻，秸秆翻埋率95％以上，普通秸秆深翻后，秸秆翻埋率仅为50％。
通过本发明技术中的打浆耙地后，土壤盐碱明显降低，如图8所示，土壤中的小型动物、微生物显著增加，耙地时和插秧后，水鸟在田间觅食。

Claims (10)

1.一种苏打盐碱地土壤复合调理剂，其特征在于：所述复合调理剂包括有机物料、复合钙源和微量元素，所述有机物料、复合钙源和微量元素的质量比为17～23:17～23:1；微量元素为硫酸锌；
有机物料包含质量比为1.5～2.5:1.5～2.5:1的褐煤腐殖酸原粉、褐煤腐殖酸活化粉和氨基酸有机质；
复合钙源包含质量比为2.5～3.5:1.5～2.5:1的脱硫石膏，农用氯化钙和过磷酸钙。
2.根据权利要求1所述的复合调理剂，其特征在于：所述有机物料、复合钙源和微量元素的质量比为18～22:18～22:1或19～21:19～21:1或20:20:1。
3.根据权利要求1所述的复合调理剂，其特征在于：所述有机物料包含质量比为1.7～2.3:1.7～2.3:1或1.9～2.1:1.9～2.1:1或2:2:1的褐煤腐殖酸原粉、褐煤腐殖酸活化粉和氨基酸有机质。
4.根据权利要求1所述的复合调理剂，其特征在于：所述复合钙源包含质量比为2.7～3.3:1.7～2.3:1或2.9～3.1:1.9～2.1:1或3:2:1的脱硫石膏，农用氯化钙和过磷酸钙。
5.根据权利要求1所述的复合调理剂，其特征在于：所述褐煤腐殖酸原粉是将褐煤粉碎至粒径小于5mm得到；所述褐煤腐殖酸活化粉是将褐煤原粉制成腐殖酸钠得到；所述氨基酸有机质是将味精下脚料粉碎至粒径小于5mm得到；复合钙源和微量元素粉碎至粒径小于5mm；所述复合调理剂是将所有原料混拌均匀得到的。
6.一种苏打盐碱地土壤综合改良技术，其特征在于，采用权利要求1至5任一项所述的复合调理剂改良苏打盐碱地，包括如下步骤：
(1)盐碱地盐碱程度诊断：将盐碱地水田按照独立田块进行盐碱程度诊断，采用梅花采样方法，测定每个样点碱化度，计算每个独立田块的平均土壤碱化度，将独立田块分为不同碱化程度土壤：碱化度≤5％，非盐碱土；碱化度5-15％，轻度盐碱土壤；碱化度15-30％，中度盐碱土壤；碱化度30-45％，重度盐碱土壤；碱化度大于45％，极重度盐碱土壤；
(2)复合调理剂施用：调理剂施用量为：当碱化度≤15％时，不需要施用调理剂；中度以上碱化度需要施用调理剂；碱化度15-20％，调理剂用量为2.8-3吨/ha；碱化度20-30％，调理剂用量为2.8-9吨/ha；碱化度30-45％，调理剂用量为8.5-17.5吨/ha；碱化度大于45％，调理剂施用量为20-25吨/ha；
依据盐碱化程度定位定量施用，于秋季或春季一次性施入，均匀撒施，旋耕入土15-20cm，使调理剂和土壤充分混合。
7.根据权利要求6所述的技术，其特征在于：
所述独立田块的面积不超过5亩，优选1-5亩或2-5亩。
8.根据权利要求6或7所述的技术，其特征在于：
当独立田块的碱化度为20-45％时，先采用公式(1)计算每个独立田块的调理剂使用量：
每公顷稻田的调理剂施用量＝0.57×(碱化度×100-15)公式(1)，
根据每个独立田块计算出的调理剂施用量，将土壤碱化程度在同一级别的相邻独立田块的调理剂施用量取平均值，然后在这些土壤碱化程度在同一级别的相邻独立田块上施用计算得到的平均值的施用量的调理剂，以方便大田机械化规模作业。
9.根据权利要求6所述的技术，其特征在于，还包括步骤：
(3)水分管理：当田面水EC大于等于1.8mS/cm时，需要排水，当田面水EC低于1.8mS/cm时，停止排水；每次排完水灌入新鲜的水维持水稻田的正常水量；
(4)有机肥增施：当秋天收获结束后，将收获粉碎后的秸秆全量留在田间，将以芽孢杆菌为主的微生物菌剂洒在秸秆上面，然后在水田中加入动物粪便，采用深翻20-25cm，将动物粪便和秸秆混合物全部翻入土壤中；
(5)打浆耙地：第二年春天进行打浆耙地，为防止秸秆外漏，影响水田插秧，将水田放水，保持水深1-3cm，进行水田打浆，将地耙平插秧。
10.根据权利要求9所述的技术，其特征在于，所述步骤(4)有机肥增施中，在水田中加入动物粪便的方法为：将水田作为鸭场，将鸭子围在田块中，密度为100-110只/亩，圈养鸭子10-15天，使新鲜鸭粪在鸭子的踩踏下与秸秆充分混合。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117598060A (zh) * 2024-01-11 2024-02-27 中国科学院东北地理与农业生态研究所 一种苏打盐碱稻田牧鸭秸秆还田方法及其应用

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