一种提高耕层土壤氮素固持能力的滨海盐渍土改良方法

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一种提高耕层土壤氮素固持能力的滨海盐渍土改良方法\n技术领域\n[0001] 本发明涉及一种提高耕层土壤氮素固持能力的滨海盐渍土改良方法，属于农业水土工程领域。\n背景技术\n[0002] 由于城市扩张，耕地资源日益缩减，城市宜农荒地潜力相对较小。将滨海土壤并将其用于作物栽培，有利于解决日益短缺的耕地资源问题。然而，滨海盐渍土壤由于含盐量高，土壤理化性质较差，需要经过改良后方能栽培作物。目前，盐渍土壤改良的方法已有很多，但均存在不同程度的局限。如客土法，效果立竿见影，但治标不治本，且在大面积滨海盐渍土壤改良中的应用效果受到成本限制；大水淋洗法可有效抑制耕层土壤盐分，但其仅是将盐分淋洗至较深层次土壤，强蒸发条件易导致土壤返盐；直接使用暗管排水法可从根本上去除土壤中的可溶性盐分，但易造成耕层土壤养分（N、P、K）的流失；覆盖法可从物理上限制水分将盐分带至耕层土壤，但也只能延缓盐渍化的发生；生物有机肥在缓解土壤盐渍化方面效果显著，能降低耕层土壤盐分，改良土壤的通透性，减小土壤容重，平衡土壤微生物区系，但其见效较慢，且配套技术的研究还很匮乏，限制了相关成果的推广应用。因此，迫切需要找到一条全面的滨海盐渍土壤改良技术，既能有效固持耕层土壤养分，又能去除土壤盐分，改善土壤的理化性质。\n发明内容\n[0003] 本发明的目的在于研发一套能够提高盐渍土壤氮素固持能力、改善盐渍土壤理化性质的滨海盐渍土壤改良技术及其应用方法，尤其是将暗管排水和有机-无机复合肥相结合，在栽培前和休闲期分别配合施用土壤结构调理剂和土壤改良剂，在基肥和追肥后补充微生物菌剂，能够提高耕层盐渍土壤氮素固持能力并改良盐渍土壤的理化性质。\n[0004] 为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：\n[0005] 一种提高耕层土壤氮素固持能力的滨海盐渍土改良方法，包括以下步骤：暗管铺设，冲洗，土壤翻耕与土壤结构调理剂预施，有机-无机复合肥施用，补充菌源以及休闲期干撒土壤改良剂，具体步骤如下：\n[0006] （1）暗管铺设：在滨海盐渍土壤中埋入暗管，暗管为PVC塑料波纹管，外包材料为土工织物，暗管埋深0.8 m、间距6 m；\n[0007] （2）冲洗：在暗管埋设完成后，进行冲洗一次，冲洗量为60 mm；\n[0008] （3）土壤翻耕与土壤结构调理剂预施：对土壤进行翻耕处理，翻耕深度为15 25 ~\ncm，同时施入15 kg/hm2的“康地宝”土壤结构调理剂，“康地宝”施用前按照质量比1:1500兑水稀释；\n[0009] （4）有机-无机复合肥施用：① 用200 g活力99堆肥快速腐熟剂、勾兑5 kg米汤和\n0.5 kg糖蜜制成发酵源；② 将新鲜羊粪450 kg、兔粪150 kg、鸡粪550 kg、干燥后的芦苇80 kg与水稻秸秆120 kg、花生壳粉50 kg、稻谷壳粉50 kg、干草30 kg和干叶20 kg混合均匀，形成1500 kg的混合料；③ 将①中的发酵源和②中的混合料混合发酵，控制含水量在68 wt%，4 5天开始翻堆，此后温度超过65 ℃进行翻堆，待物料失去粪便的臭味、有发酵香味且~\n内部充有白色菌丝即为发酵完成，制得生物有机肥；④ 将③中制作而成的生物有机肥与无机肥（N:P2O5:K2O=1:1:1）按照质量比8:1混合，制成有机-无机复合肥；⑤ 将④中的有机-无机复合肥施入田间，总用量为225 kg/亩，基肥和追肥按照7:3分配；\n[0010] （5）补充菌源：菌源为EM复壮液，其采用EM原液、糖蜜和蒸馏水按照质量比3:3.5:\n93.5厌氧复壮而成，发酵温度为25 33 ℃，培养时间4 8 d；补充菌源总量为66.7 kg/亩，其~ ~\n中基肥后补充46.7 kg/亩，追肥后补充20 kg/亩；\n[0011] （6）休闲期干撒土壤改良剂：在2年作物栽培的休闲期，为防止降雨导致的土壤二次板结，干撒一次PAM土壤改良剂，施用量为1.8 g/m2。\n[0012] 本发明充分考虑了滨海盐碱土含盐量大、板结程度高、淋洗时氮素养分流失严重的特点，将土壤改良的物理、化学和生物手段有机耦合，有效提高耕层盐渍土壤氮素固持能力并改良盐渍土壤的理化性质。\n[0013] 本发明的有益效果在于：研发出一套能够提高盐渍土壤氮素固持能力、改善盐渍土壤理化性质的滨海盐渍土壤改良技术及其应用方法，尤其是将暗管排水和有机-无机复合肥相结合，在栽培前和休闲期分别配合施用土壤结构调理剂和土壤改良剂，在基肥和追肥后补充微生物菌剂，大大提高了耕层盐渍土壤氮素固持能力并改良盐渍土壤的理化性质。\n附图说明\n[0014] 图1为提高耕层土壤氮素固持能力的滨海盐渍土改良方法的流程图；\n[0015] 图2为土壤电导率、容重及速效氮含量变化情况图；图2(a)为土壤电导率的变化情况，图2(b)为土壤容重的变化情况，图2(c)为速效氮含量变化情况；\n[0016] 图3为土壤微生物生物量15N量变化图（图中为均值±标准差）。\n具体实施方式\n[0017] 以下结合具体实施例对本发明做进一步说明，但本发明不仅仅限于这些实施例。\n[0018] 实施例1\n[0019] 一种提高耕层土壤氮素固持能力的滨海盐渍土改良方法，包括以下步骤：暗管铺设，冲洗，土壤翻耕与土壤结构调理剂预施，有机-无机复合肥施用，补充菌源以及休闲期干撒土壤改良剂，具体如下：\n[0020] （1）暗管铺设：在滨海盐渍土壤中埋入暗管，暗管为PVC塑料波纹管，外包材料为土工织物，暗管埋深0.8 m、间距6 m；\n[0021] （2）冲洗：在暗管埋设完成后，进行冲洗一次，冲洗量为60 mm；\n[0022] （3）土壤翻耕与土壤结构调理剂预施：对土壤进行翻耕处理，翻耕深度为20 cm，同时施入15 kg/hm2的“康地宝”土壤结构调理剂，“康地宝”施用前按照质量比1:1500兑水稀释；\n[0023] （4）有机-无机复合肥施用：① 用200 g活力99堆肥快速腐熟剂、勾兑5 kg米汤和\n0.5 kg糖蜜制成发酵源；② 将新鲜羊粪450 kg、兔粪150 kg、鸡粪550 kg、干燥后的芦苇80 kg与水稻秸秆120 kg、花生壳粉50 kg、稻谷壳粉50 kg、干草30 kg和干叶20 kg混合均匀，形成1500 kg的混合料；③ 将①中的发酵源和②中的混合料混合发酵，控制含水量在68 wt%，5天开始翻堆，此后温度超过65 ℃进行翻堆，待物料失去粪便的臭味、有发酵香味且内部充有白色菌丝即为发酵完成，制得生物有机肥；④ 将③中制作而成的生物有机肥与无机肥（N:P2O5:K2O=1:1:1）按照质量比8:1混合，制成有机-无机复合肥；⑤ 将④中的有机-无机复合肥施入田间，总用量为225 kg/亩，基肥和追肥按照7:3分配；\n[0024] （5）补充菌源：菌源为EM复壮液，其采用EM原液、糖蜜和蒸馏水按照质量比3:3.5:\n93.5厌氧复壮而成，发酵温度为28 ℃，培养时间6 d；补充菌源总量为66.7 kg/亩，其中基肥后补充46.7 kg/亩，追肥后补充20 kg/亩；\n[0025] （6）休闲期干撒土壤改良剂：在2年作物栽培的休闲期，为防止降雨导致的土壤二次板结，干撒一次PAM土壤改良剂，施用量为1.8 g/m2。\n[0026] 试验一\n[0027] 在2012年6月 2014年12月在慈溪杭州湾滨海新区进行，试验场地由慈溪市海涵农~\n业有限公司提供。试验测定土壤电导率、容重和速效氮3项指标，监测点为两行暗管之间（A1）、暗管正上方（A2）及任意取样点（A3）。测定时间分别为2012年6月15日和2014年12月15日。同时以50 kg/亩无机肥（不采用暗管、生物有机肥、土壤结构调理剂、土壤改良剂及EM菌剂）为对照（CK）。图2所示为本技术应用前后土壤电导率、容重及速效氮含量的变化情况及其与对照处理CK的比较（图中同一年不同字母表示在0.05水平上差异显著（Duncan’s multiple range test））。从图中可看出，技术应用后，耕层土壤电导率出现了大幅下降，\n2014年试验结束时A1 A3土壤电导率均显著低于对照处理CK，表明本技术具备较优的降盐~\n效果，其中A2监测点盐分降低幅度最大，可能由于暗管正上方排水通畅，可溶性盐分更容易随灌溉水排走。类似地，技术应用后，土壤的容重呈下降趋势，2014年试验结束时，A1 A3监~\n测点土壤容重为1.35 1.42 g/cm3，均显著低于对照处理CK。本技术还明显提高了耕层土壤~\n速效氮含量，试验结束时，A1 A3监测点土壤速效氮含量显著高于CK，其中以A1监测点土壤~\n速效氮含量增幅最大。综上所述，本技术具备降低耕层土壤盐分、容重，提高耕层土壤速效氮含量等效果，能够改善滨海盐渍土壤理化性质。\n[0028] 试验二\n[0029] 为考察土壤氮素固持能力，取改良后的土壤样品（G）和对照土壤样品（CK）进行室内培养试验，其中改良后的土壤样品为三个监测点样品的等质量混合样。在两种样品中均添加相同剂量的15N标记(NH4)2SO4，添加量为200 mg N/kg，丰度20.15%。在控制持水量70%的情况下黑暗培养，在培养后的2、4、6、8 和16 d时测定土壤微生物生物量氮及其丰度，结果如图3所示。图中可看出，培养时土壤微生物生物量15N存在一定的波动，但不同培养天数G样\n15\n品微生物生物量 N含量均要高于CK样品，表明经本技术改良后的滨海盐渍土壤，氮素的生物固持能力明显加强。\n[0030] 以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。