CN107710947A

CN107710947A - 利用紫花苜蓿‑甜菜‑棉花‑玉米轮作改良盐碱地的方法

Info

Publication number: CN107710947A
Application number: CN201711041403.0A
Authority: CN
Inventors: 王胜
Original assignee: Weifang Yourong Industry Co Ltd
Current assignee: Weifang Yourong Industry Co Ltd
Priority date: 2017-10-30
Filing date: 2017-10-30
Publication date: 2018-02-23

Abstract

本发明公开了一种利用紫花苜蓿‑甜菜‑棉花‑玉米轮作改良盐碱地的方法，通过挖沟排水、淡水压盐、加入改良肥或复混肥、犁耕和旋耕，然后逐年种植紫花苜蓿、甜菜、棉花、玉米，并将可以利用的秸秆等还田来改良盐碱地。此方法对整个盐碱地的改良效果突出，改良过程绿色环保无污染。因此是一种值得大面积推广的应用技术。

Description

利用紫花苜蓿-甜菜-棉花-玉米轮作改良盐碱地的方法

技术领域

本发明属于盐碱地改造技术领域，特别是涉及一种利用紫花苜蓿-甜菜-棉花-玉米轮作改良盐碱地的方法。

背景技术

目前，盐碱地改造主要有以下几种技术措施：

1、水利改良，淡水洗盐：适用于地势较高的排水良好的区域。

2、生物改良：改善盐碱地微生态环境，施用生物有机肥料，补充有机质的同时，增加土壤有益微生物的数量，使盐碱地土壤、植物和微生物之间建立新的微生态平衡，达到生物控制的目标。

3、化学改良：每公顷施石膏15吨左右，做基肥一次施入，也可结合当地实际的耕地碱斑和草原碱斑的改良土上。

4、深翻地，至少要下挖70公分以上，连续深翻2年到3年，才能基本解决浇灌时候泛碱的问题。

5、客土改良：在重碱斑地块，将碱斑挖深40cm，客土回填。

但是，以上每一种方法都存在着或多或少的缺点，每一种办法在单独使用时基本上都是治标不治本，现有技术中也一般是采取其中一个小的方面进行部分治理；所以需要一种科学的有效的综合治理方法对盐碱地进行改良，从根本上改良盐碱地,然后利用改良后的盐碱地种植相应的经济作物，维持和提高改良效果并带来经济效益。

紫花苜蓿，拉丁文名:Medicago sativa.蔷薇目、豆科、苜蓿属多年生草本，根粗壮，深入土层，根茎发达。因其产草量高、富含蛋白质、适口性好、适应性强等特点而被称为“牧草之王”。紫花苜蓿是多年生植物，一般生长年限可达到10年左右，夏季它的茂密枝叶可以阻挡雨水对土壤的物理冲刷和地面径流，秋冬季地表覆盖度高，不会使表土收到大风的侵蚀，减少空气中风沙含量，在水土流失严重的黄土高原区被誉为“水保先锋”。紫花苜蓿根系发达入土深，一般可达到3～5米，最长可以达到10米以上，因此能吸收土壤深层的水分，抗旱能力自然很高，而且庞大的根系上着生的大量根瘤，会进行生物固氮，每亩约固氮32.9公斤，相当于2460千克的硫酸铵，这样大大提高了土壤肥力，这一特性对草田轮作非常有利，可显著提高后茬作物的产量和品质，并减少肥料的投入，降低因大量的肥料投入而引起的环境污染。

甜菜属于积盐作物，具有较高的抗盐性能，在轻、中度盐碱地上种植甜菜，只要加强整地、增施有机肥料，提高保苗率、精细管理等措施，就可获得较好的收成。

棉花是较耐盐碱的作物，因此，各地的盐碱地垦殖后，常优先安排种植棉花。棉花虽较耐盐碱，但是也会受到盐胁迫的危害。

玉米亦称玉蜀黍、包谷、苞米、棒子。是一年生禾本科草本植物，是重要的粮食作物和重要的饲料来源，也是全世界总产量最高的粮食作物。

通过将不同的改良措施结合起来，配合种植相应的植物，可以迅速在盐碱地区形成植被，然后通过人工和自然的调节过程，对盐碱地的土壤进行改良是最有效的途径。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种利用紫花苜蓿-甜菜-棉花-玉米轮作改良盐碱地的方法。该方法可以有效的改良盐碱地，实现种植作物的增产增收，带来显著的经济、社会和生态效益。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：

利用紫花苜蓿-甜菜-棉花-玉米轮作改良盐碱地的方法，包括以下步骤：

a.在需要耕种的盐碱地四周进行挖沟，形成排水渠道和种植区；先进行淡水压盐，然后在种植区每亩施加盐碱地改良肥2000～4000千克，经过犁耕和旋耕后整平土地，深翻20～25厘米，将地耙匀整平；

b.紫花苜蓿种植：播种前细耙，撒播处理好的种子并略加覆土；生长期注意田间日常管理：包括施肥、灌溉和病虫害防治；收获时长成后分批收割粉碎还田；

c.次年进行甜菜播种：在种植区每亩施加适用于盐碱地改良肥1500～3000千克，经过犁耕和旋耕后整平土地，起垄，覆盖薄膜，播种，播种前将种球压碎并浸泡种子；生长期注意田间日常管理：包括定苗、保苗、施肥、灌溉和病虫害防治；秋后收获，将茎叶还田；

d.第三年进行棉花种植：在种植区每亩施加盐碱地专用复混肥2000～3000千克，经过犁耕和旋耕后整平土地，播种，覆盖薄膜；生长期间注意视土壤墒情和降雨进行中耕、破膜和培土；从蕾期开始化控，酌情喷施助壮素(缩节胺)，并防治烟飞虱、盲蝽蟓、棉铃虫、棉蚜等害虫；秋天收获后将棉秆粉碎后还田；

e.第四年进行玉米种植：在种植区每亩施加盐碱地专用复混肥2000～3000千克，经过犁耕和旋耕后整平土地，播种，生长期间注意水肥管理和防治病虫害，秋天收获后将秸秆粉碎后还田；

所述盐碱地改良肥，包括重量比为30～40:10～14:6～10:16～18:8～12:4～8:3～5:3～5:4～6:1～3的脱硫石膏、活性炭、粉煤灰、植物茎秆颗粒、膨润土、沸石、尿素、磷酸铵、高炉渣颗粒和微生物菌剂。

所述盐碱地专用复混肥，由微生物菌粉、矿物肥、有机肥、缓释肥、控释肥按重量比为2:8:60:10:20组成，所述微生物菌粉包括嗜盐菌、嗜碱菌、固氮菌、木霉、德氏乳酸杆菌、枯草芽孢杆菌、大肠杆菌；所述矿物肥包括麦饭石、方解石、钾长石、硼砂、海泡石；所述的有机肥包括动物粪便、腐植酸、苜蓿、秸秆、豆粕、花生粕、发酵产品剩余的残渣中一种或几种；所述缓释肥包括过磷酸钙、脲甲醛；所述控释肥为外包有不同厚度半透水薄膜的硫酸铵、氯化钾、氯化铵。

优选的，所述的盐碱地改良肥为脱硫石膏、活性炭、粉煤灰、植物茎秆颗粒、膨润土、沸石、尿素、磷酸铵、高炉渣颗粒和微生物菌剂的重量比为35:12:8:16:10:6:4:4:5:2。

优选的，所述的微生物菌剂包括重量比相同的根瘤菌、白僵菌、德氏乳酸菌、弗氏链霉菌、苏云金芽孢杆菌和胶冻样芽胞杆菌。

进一步的，所述的微生物菌剂中的根瘤菌为苜蓿中华根瘤菌。

优选的，所述的微生物菌粉包括重量比为0.8～1.2:0.8～1.2:0.8～1.2:0.8～1.2:0.1～0.3:0.1～0.3:0.1～0.3的嗜盐菌、嗜碱菌、固氮菌、木霉、德氏乳酸杆菌、枯草芽孢杆菌、大肠杆菌；矿物肥包括重量比为2:2:1:1:0.5的麦饭石、方解石、钾长石、硼砂、海泡石；缓释肥包括重量比相同的过磷酸钙和脲甲醛；控释肥包括重量比为2:1:1的硫酸铵、氯化钾和氯化铵。

优选的，所述的步骤b中紫花苜蓿播种方法为条播；条播时每亩使用种子1.0～1.5千克。苜蓿播种覆土深度不能超过3厘米，播后应轻耙或轻耱1遍。

优选的，所述的步骤c和步骤d中覆盖的薄膜在田间管理过程中结合中耕、追肥时去除。

由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

本发明采用盐碱地改良肥、盐碱地专用复混肥和种植紫花苜蓿-甜菜-棉花-玉米轮作措施来改良盐碱地；其中脱硫石膏能有效的改良盐碱土壤，土壤中的钠离子与石膏溶解产生的钙离子交换，补充钙离子可消除碳酸盐对植物的毒害作用，降低土壤的碱化度、调节土壤的pH值，提高土壤黏粒的分散性，使土壤透水性变好，同时脱硫石膏中还含有植物生长必须的硫、硅等矿物元素，有益作物生长；活性炭因为具有发达的空隙结构，可以改善土壤的结构，并且吸附土壤中多余的盐碱离子和污染物；粉煤灰的主要氧化物组成为:SiO₂、Al₂O₃、FeO、Fe₂O₃、CaO、TiO₂、MgO、K₂O、Na₂O、SO₃、MnO₂等，此外还有P₂O₅等，矿物质含量丰富，可以有效的提供矿物质元素，并且粉煤灰中的未燃炭粒疏松多孔，可以有效的改善盐碱地土壤的结构；植物茎秆颗粒可以提供有机质，通过微生物降解酸化土壤并为植物提供养分；植物茎秆颗粒通过微生物菌剂的自然发酵后，养分更易吸收利用，添加的微生物组份还有利于提高植物的抗逆性，促进植物生长；膨润土一方面还有矿物质，一方面还起到粘结剂的作用；沸石为含水矿物，内有空腔，可以起到吸附作用，改善土壤结构状况，维持肥料的肥效；尿素、磷酸铵和氯化钙相应的提供植物生长必须的元素；高炉渣可作保温材料，混凝土和道路工程的细骨料，土壤改良材料。

微生物菌剂和菌粉中的微生物，其中苜蓿根瘤菌是与苜蓿共生形成根瘤并将空气中的氮还原成氨供植物营养的一类革兰氏阴性菌，微生物菌剂中添加根瘤菌可以增加苜蓿形成根瘤的机会，从而可以自行固氮，降低氮肥使用率，改善土壤养分含量；其它菌剂除了能抗盐抗碱外，还能参与土壤肥力的形成，包括土壤中物质和能量的转化、腐植质的形成和分解、养分的释放、氮素的固定等等，可以改良土壤板结，激发土壤活力，提供额外的天然植物生长的激素和抗生素，抑制土壤中的真菌和线虫及植物根部病虫害，从根本上减少了农药的使用量，改善作物和农产品的品质。

其它肥料中矿物肥可以提供微量元素；有机肥提供各种营养成分，缓释肥可以持续的提供碳、氮、磷和钙元素；控释肥可以根据土壤水肥情况自主调节供应营养。

采用旋耕后再犁耕，可以更有效的改善土壤结构，利于盐分随水分沉积。

先利用淡水压盐，再在特制的肥料作用辅助下种植抗盐效果依次递减的紫花苜蓿、甜菜和棉花，并将可以利用的秸秆等粉碎还田，增加土壤有机质含量，最后改良土壤到可以种植主粮作物的玉米的程度，通过种植玉米进一步改良盐碱地土壤状况。

因此，采用盐碱地改良肥、盐碱地专用复混肥和种植紫花苜蓿-甜菜-棉花-玉米轮作来改良盐碱地，对整个盐碱地的改良效果突出，改良过程绿色环保无污染。因此是一种值得大面积推广的应用技术。

具体实施方式

下面结合实施例，进一步阐述本发明。

实施例一、盐碱地改良肥的生产

a.按重量比为30:14:10:16:8:8:3:5:4准备脱硫石膏、活性炭、粉煤灰、植物茎秆颗粒、膨润土、沸石、尿素、磷酸铵和高炉渣颗粒，将脱硫石膏、活性炭、粉煤灰、植物茎秆颗粒、膨润土、沸石和高炉渣颗粒添加到粉碎机中破碎并混合，并将尿素和磷酸铵溶解于相应重量的水中制成饱和水溶液，添加到上述粉碎机中并与粉碎机中的混合物充分混合；

b.发酵生产制备微生物菌剂，各微生物菌剂活菌数保证在每克含量10⁸个以上；并将制备好的微生物菌剂以重量份为1.0的比例添加到粉碎机中的混合物中，充分混合；

c.将混合后的物料送入到造粒机进行造粒，然后干燥成形。

d.分装保存即得盐碱地改良肥。

实施例二、盐碱地改良肥的生产

a.按重量比为40:10:6:18:12:4:5:3:6准备脱硫石膏、活性炭、粉煤灰、植物茎秆颗粒、膨润土、沸石、尿素、磷酸铵和高炉渣颗粒，将脱硫石膏、活性炭、粉煤灰、植物茎秆颗粒、膨润土、沸石和高炉渣颗粒添加到粉碎机中破碎并混合，并将尿素和磷酸铵溶解于相应重量的水中制成饱和水溶液，添加到上述粉碎机中并与粉碎机中的混合物充分混合；

b.发酵生产制备微生物菌剂，各微生物菌剂活菌数保证在每克含量10⁸个以上；并将制备好的微生物菌剂以重量份为3.0的比例添加到粉碎机中的混合物中，充分混合；

c.将混合后的物料送入到造粒机进行造粒，然后干燥成形。

d.分装保存即得盐碱地改良肥。

实施例三、盐碱地改良肥的生产

a.按重量比为35:12:8:17:10:6:4:4:5准备脱硫石膏、活性炭、粉煤灰、植物茎秆颗粒、膨润土、沸石、尿素、磷酸铵和高炉渣颗粒，将脱硫石膏、活性炭、粉煤灰、植物茎秆颗粒、膨润土、沸石和高炉渣颗粒添加到粉碎机中破碎并混合，并将尿素和磷酸铵溶解于相应重量的水中制成饱和水溶液，添加到上述粉碎机中并与粉碎机中的混合物充分混合；

b.发酵生产制备微生物菌剂，各微生物菌剂活菌数保证在每克含量10⁸个以上；并将制备好的微生物菌剂以重量份为2.0的比例添加到粉碎机中的混合物中，充分混合；

c.将混合后的物料送入到造粒机进行造粒，然后干燥成形。

d.分装保存即得盐碱地改良肥。

实施例四、盐碱地专用复混肥的生产

a.将嗜盐菌、嗜碱菌、固氮菌、木霉、德氏乳酸杆菌、枯草芽孢杆菌、大肠杆菌按照各自的培养条件进行发酵培养，将产物浓缩分离制成干粉，按重量比1:1:1:1:1:0.2:0.2,混合得微生物菌剂20公斤；

b.选取当地容易得到的豆粕、花生粕、各种植物的秸秆晒干后粉碎，将动物粪便干燥至含水量为40％～45％，然后以动物粪便、豆粕、花生粕、秸秆和腐植酸的重量比为38:28:10:12:6混合，进行自然堆肥固体发酵二十天左右，期间3至5天翻堆一次，制得有机肥600公斤；

c.按包括重量比为2:2:1:1:0.5将麦饭石、方解石、钾长石、硼砂、海泡石混合，磨成粉末状，组合成矿物质80公斤；

d.购买缓释肥过磷酸钙和脲甲醛各50公斤；同时购买控释肥硫酸铵、氯化钾和氯化铵，以包括重量比为2:1:1的比例配制控释肥200公斤；

e.将以上所得的各粉剂或颗粒混合均匀即可得到一吨适用于盐碱地专用复混肥。

实施例五、紫花苜蓿-甜菜-棉花-玉米的种植

a.播种前先施加盐碱地改良肥2000～4000千克，经过犁耕和旋耕后整平土地，深翻20～25厘米，将地耙匀整平，土壤墒情不好时，播前对土壤进行一次镇压；

b.春季播种一般在四月中旬、秋播七月中旬到八月上旬为最好，夏季应该在雨后抢墒播种；播种后，出苗前，如遇雨土壤板结，要及时除板结层，以利出苗；

c.适时进行田间管理，对当年播种的苜蓿，苗期要及时除草，并进行耙地保墒、追肥；追肥一般在春季返青后、分枝期、现蕾期或是每次刈割后结合灌溉进行，追肥的方式有行间条施、撒施和叶面喷施等，一般采用条施或撒施有机肥、磷肥和钾肥，根据实际土壤情况添加不同的量；根据生长情况、气温高低、干旱程度进行灌水，苜蓿比较耐旱怕涝，但生长期需水较多，因此需特别注意灌水或排涝；并适时进行病虫害防治，容易发生的病害主要有菌核病和炭疽病，虫害主要有蓟马和蚜虫等，可选择不同的药物进行防治；

d.在初花期收获，每年可以收割2～3次；苜蓿第2茬收获时正值雨季，为了防止霉烂，尽可能选择晴好天气适时分批收割，并粉碎还田；

e.第二年进行甜菜种植，在种植区每亩施加适用于盐碱地改良肥1500～3000千克，经过犁耕和旋耕后整平土地，起垄，覆盖薄膜，播种，播种前将种球压碎并浸泡种子；生长期注意田间日常管理：包括定苗、保苗、追肥、灌溉和病虫害防治；秋后收获，将茎叶还田；

f.第三年进行棉花种植：在种植区每亩施加盐碱地专用复混肥2000～3000千克，经过犁耕和旋耕后整平土地，播种，覆盖薄膜；生长期间注意视土壤墒情和降雨进行中耕、破膜和培土；从蕾期开始化控，酌情喷施助壮素(缩节胺)，并防治烟飞虱、盲蝽蟓、棉铃虫、棉蚜等害虫；秋天收获后将棉秆粉碎后还田；

g.第四年进行玉米种植：在种植区每亩施加盐碱地专用复混肥2000～3000千克，经过犁耕和旋耕后整平土地，播种，生长期间注意水肥管理和防治病虫害，秋天收获后将秸秆粉碎后还田。

实施例六、应用的效果

从2013年3月到2016年9月，在山东潍坊滨海盐碱地块用此方法先后种植紫花苜蓿、甜菜、棉花和玉米，同时，设置对照田，采用常规种植方法在未经处理过的盐碱地地块同时种植作为对照。

经过四年的种植，试验田土壤0～30cm土层pH值由原来的8.5～9.0降低到7.2，土壤的碱化度降低到2.4％左右；并且有效改善种植区域的盐碱地土壤贫瘠的情况，土壤中的有机质含量由1.42％上升到3.77％，已成为有机质含量较为丰富的良田，土壤微生物含量提高了85.3％；土壤总孔隙率为52％左右，透气孔隙为19.2％左右。

由此可见，本发明对盐碱地的改良效果显著，种植的相应作物增产增收效果也很显著，具有良好的经济、社会和生态效益。

应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

Claims

1.利用紫花苜蓿-甜菜-棉花-玉米轮作改良盐碱地的方法，其特征在于，包括以下步骤：

d.第三年进行棉花种植：在种植区每亩施加盐碱地专用复混肥2000～3000千克，经过犁耕和旋耕后整平土地，播种，覆盖薄膜；生长期间注意视土壤墒情和降雨进行中耕、破膜和培土；从蕾期开始化控，酌情喷施助壮素，并防治害虫；秋天收获后将棉秆粉碎后还田；

所述盐碱地改良肥，包括重量比为30～40:10～14:6～10:16～18:8～12:4～8:3～5:3～5:4～6:1～3的脱硫石膏、活性炭、粉煤灰、植物茎秆颗粒、膨润土、沸石、尿素、磷酸铵、高炉渣颗粒和微生物菌剂；

所述盐碱地专用复混肥，由微生物菌粉、矿物肥、有机肥、缓释肥、控释肥按质量比为2:8:60:10:20组成，所述微生物菌粉包括嗜盐菌、嗜碱菌、固氮菌、木霉、德氏乳酸杆菌、枯草芽孢杆菌、大肠杆菌；所述矿物肥包括麦饭石、方解石、钾长石、硼砂、海泡石；所述的有机肥包括动物粪便、腐植酸、苜蓿、秸秆、豆粕、花生粕、发酵产品剩余的残渣中一种或几种；所述缓释肥包括过磷酸钙、脲甲醛；所述控释肥为外包有不同厚度半透水薄膜的硫酸铵、氯化钾、氯化铵。

2.如权利要求1所述的利用紫花苜蓿-甜菜-棉花-玉米轮作改良盐碱地的方法，其特征在于：所述盐碱地改良肥为脱硫石膏、活性炭、粉煤灰、植物茎秆颗粒、膨润土、沸石、尿素、磷酸铵、高炉渣颗粒和微生物菌剂的重量比为35:12:8:16:10:6:4:4:5:2。

3.如权利要求1所述的利用紫花苜蓿-甜菜-棉花-玉米轮作改良盐碱地的方法，其特征在于：所述微生物菌剂包括重量比相同的根瘤菌、白僵菌、德氏乳酸菌、弗氏链霉菌、苏云金芽孢杆菌和胶冻样芽胞杆菌。

4.如权利要求3所述的利用紫花苜蓿-甜菜-棉花-玉米轮作改良盐碱地的方法，其特征在于：所述微生物菌剂中的根瘤菌为苜蓿中华根瘤菌。

5.如权利要求1所述的利用紫花苜蓿-甜菜-棉花-玉米轮作改良盐碱地的方法，其特征在于：所述微生物菌粉包括重量比为0.8～1.2:0.8～1.2:0.8～1.2:0.8～1.2:0.1～0.3:0.1～0.3:0.1～0.3的嗜盐菌、嗜碱菌、固氮菌、木霉、德氏乳酸杆菌、枯草芽孢杆菌、大肠杆菌；矿物肥包括重量比为2:2:1:1:0.5的麦饭石、方解石、钾长石、硼砂、海泡石；缓释肥包括重量比相同的过磷酸钙和脲甲醛；控释肥包括重量比为2:1:1的硫酸铵、氯化钾和氯化铵。

6.如权利要求1所述的利用紫花苜蓿-甜菜-棉花-玉米轮作改良盐碱地的方法，其特征在于：所述步骤c和步骤d中覆盖的薄膜在田间管理过程中结合中耕、追肥时去除。