CN112189395B - 一种生物改良盐碱地土壤的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种生物改良盐碱地土壤的方法，主要通过在盐碱地上种植紫花苜蓿等耐盐植物，对盐碱地进行改良，提高土地利用率，解决盐渍化对土地的危害。其中，通过物理、化学和生物法综合改良盐碱地，并通过深耕深松、生物肥料和微生物菌剂以及紫花苜蓿的种植，合理排盐并防止返盐；而且还利用酸度调节剂降低盐碱地的盐分和pH值，以利于紫花苜蓿的生长，达到生物修复盐碱地的效果。

Description

一种生物改良盐碱地土壤的方法
技术领域
本发明属于盐碱地治理技术领域，具体涉及一种生物改良盐碱地土壤的方法。
背景技术
盐碱地是在不利的气候、地形、土壤质地、水文等自然条件下，造成易溶性盐类在土壤中重新分配并聚集到表层形成的。当然，水土资源的不合理开发及粗放的农业耕作制度，也是土壤产生盐碱化的重要因素。
目前，盐碱地的改良方法主要有水利工程改良法、农业生产改良法、化学改良法和生物改良法。水利工程改良法主要是通过灌溉和排水等水利工程措施将区域内的盐带到外面，农业改良法主要是通过深耕深松平整土地等措施，加速淋盐，增强保墒抗旱能力，改良土壤的养分状况；化学改良法就是用无有害残留而无毒的石膏、醋酸、柠檬酸等化学物质对土壤进行中和改良；生物改良法就是根据作物对盐碱、旱、涝的适应性能，因地种植，合理布局，改良土壤环境，发挥农业增产潜力。相对来讲，水利工程改良法对盐碱化土地治标不治本，农业改良成本大资金多、治理后使用年限短；化学改良虽然见效快，但易造成二次污染，且资金投入大技术要求高，大面积实施困难；生物改良能获得较好的生态效益和经济效益，但改良周期较长，见效较慢，然而，只有生物改良法可以逐渐改变土壤的物理特性，使土壤结构发生变化，质地变得疏松，透气和贮水能力增强，是盐渍化土地修复经济有效的措施，而且盐碱地修复最终目标也是实现植被的恢复与重建。
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。
鉴于此，本发明旨在通过在盐碱地上种植紫花苜蓿等植物，对盐碱地进行改良，提高土地利用率，解决盐渍化对土地的危害。
发明内容
本发明的目的在于提供一种生物改良盐碱地土壤的方法，主要通过在盐碱地上种植紫花苜蓿等植物，对盐碱地进行改良，提高土地利用率，解决盐渍化对土地的危害。
为了实现上述目的，本发明提供如下的技术方案，一种生物改良盐碱地土壤的方法，包括以下步骤：
(1)将盐碱地深耕深松进行破土处理，破土深度25-35cm，暴晒3-5天；
(2)施加土壤改良剂，再次深耕深松进行翻土处理，破土深度25-35cm；处理5-10天；
(3)将酸度调节剂按0.5-10％的浓度随水施入步骤(2)的土壤，施水浇透，待水渗入表层略干；施用酸度调节剂的量为直至10-20cm深度土壤的pH达到8.0以下；
(4)继续向步骤(3)的土壤施加微生物菌剂和微量元素溶液，处理3-5天；
(5)铺设滴灌管，滴灌管的铺设方向平行于地块短边，相邻滴灌管之间的间距为60-80cm，滴灌管铺设后覆黑色薄膜，用淡水滴灌淋盐的方式溶解土壤中的盐分，使土壤全盐含量降至8.0g/kg以下；
(6)播种紫花苜蓿种子，覆盖薄膜，进行除草、施肥田间管理。
进一步，所述土壤改良剂为生物有机肥30-40份，脱硫石膏30-40份，腐殖酸15-20份、EDTA螯合锌5-15份，磷酸二氢钾2-4份、木醋液3-5份，草木灰30-45份，高岭土5-15份，保水剂15-18份；
进一步，所述酸度调节剂为柠檬酸、醋酸和乳酸中的一种或多种；
进一步，所述微生物菌剂为圆褐固氮菌、康宁木霉、白僵菌、地衣芽孢杆菌、弗氏链霉菌、苏云金芽孢杆菌、嗜盐嗜碱杆菌和胶冻样芽胞杆菌的粉剂，活菌数≥1×109个/ml，优选地，所述圆褐固氮菌、康宁木霉、白僵菌、地衣芽孢杆菌、弗氏链霉菌、苏云金芽孢杆菌、嗜盐嗜碱杆菌和胶冻样芽胞杆菌的重量比为0.8～1.2:0.8～1.2:0.8～1.2:0.8～1.2:0.1～0.3:0.1～0.3:0.1～0.3：0.1～0.3；
进一步，所述微量元素溶液为EDTA-Mn 50-60μM/L，硫酸铁30-40μM/L，硼酸20-30μM/L，钼酸钠10-20μM/L，硒酸钠10-15μM/L，氯化铜10-20μM/L；
进一步，所述紫花苜蓿的播种为播种行距20-30cm，播种深度1-2cm，播种量为每亩播种1-1.5kg；
进一步，所述步骤(6)中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：
(1)本发明通过物理、化学和生物法综合改良盐碱地，通过深耕深松、生物肥料和微生物菌剂以及紫花苜蓿的种植，合理排盐并防止返盐；具体还利用酸度调节剂降低盐碱地的盐分和pH值，以利于紫花苜蓿的生长，达到生物修复盐碱地的效果；
(2)本发明中微生物菌剂中的微生物，能够起到辅助抗盐抗碱作用，且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，改善紫花苜蓿的品质；
(3)本发明在整地后种植前加入土壤改良剂，不仅能够提高土壤的肥力，而且能够使紫花苜蓿更好的生长，进而能够更好的改良盐碱地，形成良性循环；既节省了成本，也不会造成土壤贫瘠、板结、盐碱化，符合节能、环保、可持续发展的趋势；
(4)本发明在紫花苜蓿的生长阶段采用覆膜滴灌的技术通过，毛管将水以滴状直接输送到作物根部，均匀、定时、定量浸润根部区域，明显改善根区土壤水盐环境，进而促进紫花苜蓿的生长，进一步修复盐碱地。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
实施例1
一种生物改良盐碱地土壤的方法，包括以下步骤：
(1)将盐碱地深耕深松进行破土处理，破土深度25-35cm，暴晒5天；
(2)施加土壤改良剂，再次深耕深松进行翻土处理，破土深度25-35cm；处理10天；所述土壤改良剂为生物有机肥40份，脱硫石膏40份，腐殖酸20份、EDTA螯合锌15份，磷酸二氢钾4份、木醋液5份，草木灰45份，高岭土15份，保水剂18份；
(3)将酸度调节剂按5％的浓度随水施入步骤(2)的土壤，施水浇透，待水渗入表层略干；施用酸度调节剂柠檬酸的量为直至10-20cm深度土壤的pH达到8.0以下；
(4)继续向步骤(3)的土壤施加微生物菌剂和微量元素溶液，处理3天；所述微生物菌剂为圆褐固氮菌、康宁木霉、白僵菌、地衣芽孢杆菌、弗氏链霉菌、苏云金芽孢杆菌、嗜盐嗜碱杆菌和胶冻样芽胞杆菌的粉剂，活菌数≥1×109个/ml，所述圆褐固氮菌、康宁木霉、白僵菌、地衣芽孢杆菌、弗氏链霉菌、苏云金芽孢杆菌、嗜盐嗜碱杆菌和胶冻样芽胞杆菌的重量比为0.8:0.8:0.8:0.8:0.3:0.3:0.3：0.1；所述微量元素溶液为EDTA-Mn 60μM/L，硫酸铁40μM/L，硼酸20μM/L，钼酸钠10μM/L，硒酸钠15μM/L，氯化铜20μM/L；
(5)铺设滴灌管，滴灌管的铺设方向平行于地块短边，相邻滴灌管之间的间距为80cm，滴灌管铺设后覆黑色薄膜，用淡水滴灌淋盐的方式溶解土壤中的盐分，使土壤全盐含量降至8.0g/kg以下；
(6)播种紫花苜蓿种子，播种行距20cm，播种深度2cm，播种量为每亩播种1.4kg；覆盖薄膜，进行除草、施肥田间管理，所述薄膜在田间管理过程中结合中耕、追肥时去除。
实施例2
一种生物改良盐碱地土壤的方法，包括以下步骤：
(1)将盐碱地深耕深松进行破土处理，破土深度25-35cm，暴晒4天；
(2)施加土壤改良剂，再次深耕深松进行翻土处理，破土深度25-35cm；处理8天；所述土壤改良剂为生物有机肥30份，脱硫石膏35份，腐殖酸20份、EDTA螯合锌15份，磷酸二氢钾4份、木醋液5份，草木灰45份，高岭土5份，保水剂16份；
(3)将酸度调节剂按10％的浓度随水施入步骤(2)的土壤，施水浇透，待水渗入表层略干；施用酸度调节剂醋酸的量为直至10-20cm深度土壤的pH达到8.0以下；
(4)继续向步骤(3)的土壤施加微生物菌剂和微量元素溶液，处理5天；所述微生物菌剂为圆褐固氮菌、康宁木霉、白僵菌、地衣芽孢杆菌、弗氏链霉菌、苏云金芽孢杆菌、嗜盐嗜碱杆菌和胶冻样芽胞杆菌的粉剂，活菌数≥1×109个/ml，所述圆褐固氮菌、康宁木霉、白僵菌、地衣芽孢杆菌、弗氏链霉菌、苏云金芽孢杆菌、嗜盐嗜碱杆菌和胶冻样芽胞杆菌的重量比为0.8:0.8:0.8:0.8:0.3:0.3:0.3：0.2；所述微量元素溶液为EDTA-Mn 55μM/L，硫酸铁35μM/L，硼酸24μM/L，钼酸钠12μM/L，硒酸钠14μM/L，氯化铜18μM/L；
(5)铺设滴灌管，滴灌管的铺设方向平行于地块短边，相邻滴灌管之间的间距为70cm，滴灌管铺设后覆黑色薄膜，用淡水滴灌淋盐的方式溶解土壤中的盐分，使土壤全盐含量降至8.0g/kg以下；
(6)播种紫花苜蓿种子，播种行距30cm，播种深度1cm，播种量为每亩播种1.2kg；覆盖薄膜，进行除草、施肥田间管理，所述薄膜在田间管理过程中结合中耕、追肥时去除。实施例3
一种生物改良盐碱地土壤的方法，包括以下步骤：
(1)将盐碱地深耕深松进行破土处理，破土深度25-35cm，暴晒4天；
(2)施加土壤改良剂，再次深耕深松进行翻土处理，破土深度25-35cm；处理7天；所述土壤改良剂为生物有机肥35份，脱硫石膏35份，腐殖酸20份、EDTA螯合锌15份，磷酸二氢钾4份、木醋液5份，草木灰45份，高岭土5份，保水剂17份；
(3)将酸度调节剂按0.5％的浓度随水施入步骤(2)的土壤，施水浇透，待水渗入表层略干；施用酸度调节剂乳酸的量为直至10-20cm深度土壤的pH达到8.0以下；
(4)继续向步骤(3)的土壤施加微生物菌剂和微量元素溶液，处理5天；所述微生物菌剂为圆褐固氮菌、康宁木霉、白僵菌、地衣芽孢杆菌、弗氏链霉菌、苏云金芽孢杆菌、嗜盐嗜碱杆菌和胶冻样芽胞杆菌的粉剂，活菌数≥1×109个/ml，优选地，所述圆褐固氮菌、康宁木霉、白僵菌、地衣芽孢杆菌、弗氏链霉菌、苏云金芽孢杆菌、嗜盐嗜碱杆菌和胶冻样芽胞杆菌的重量比为1:0.8:1:0.8:0.3:0.3:0.3：0.2；所述微量元素溶液为EDTA-Mn 55μM/L，硫酸铁30μM/L，硼酸20μM/L，钼酸钠12μM/L，硒酸钠14μM/L，氯化铜18μM/L；
(5)铺设滴灌管，滴灌管的铺设方向平行于地块短边，相邻滴灌管之间的间距为60cm，滴灌管铺设后覆黑色薄膜，用淡水滴灌淋盐的方式溶解土壤中的盐分，使土壤全盐含量降至8.0g/kg以下；
(6)播种紫花苜蓿种子，播种行距20cm，播种深度1cm，播种量为每亩播种1.1kg；覆盖薄膜，进行除草、施肥田间管理，所述薄膜在田间管理过程中结合中耕、追肥时去除。
实施例4
一种生物改良盐碱地土壤的方法，包括以下步骤：
(1)将盐碱地深耕深松进行破土处理，破土深度25-35cm，暴晒5天；
(2)施加土壤改良剂，再次深耕深松进行翻土处理，破土深度25-35cm；处理9天；所述土壤改良剂为生物有机肥30份，脱硫石膏35份，腐殖酸15份、EDTA螯合锌8份，磷酸二氢钾3份、木醋液5份，草木灰45份，高岭土5份，保水剂16份
(3)将酸度调节剂按7％的浓度随水施入步骤(2)的土壤，施水浇透，待水渗入表层略干；施用酸度调节剂醋酸的量为直至10-20cm深度土壤的pH达到8.0以下；
(4)继续向步骤(3)的土壤施加微生物菌剂和微量元素溶液，处理4天；所述微生物菌剂为圆褐固氮菌、康宁木霉、白僵菌、地衣芽孢杆菌、弗氏链霉菌、苏云金芽孢杆菌、嗜盐嗜碱杆菌和胶冻样芽胞杆菌的粉剂，活菌数≥1×109个/ml，优选地，所述圆褐固氮菌、康宁木霉、白僵菌、地衣芽孢杆菌、弗氏链霉菌、苏云金芽孢杆菌、嗜盐嗜碱杆菌和胶冻样芽胞杆菌的重量比为0.8:0.8:0.8:0.8:0.3:0.1:0.1：0.2；所述微量元素溶液为EDTA-Mn 55μM/L，硫酸铁35μM/L，硼酸24μM/L，钼酸钠12μM/L，硒酸钠14μM/L，氯化铜18μM/L；
(5)铺设滴灌管，滴灌管的铺设方向平行于地块短边，相邻滴灌管之间的间距为80cm，滴灌管铺设后覆黑色薄膜，用淡水滴灌淋盐的方式溶解土壤中的盐分，使土壤全盐含量降至8.0g/kg以下；
(6)播种紫花苜蓿种子，播种行距25cm，播种深度2cm，播种量为每亩播种1.3kg；覆盖薄膜，进行除草、施肥田间管理，所述薄膜在田间管理过程中结合中耕、追肥时去除。
根据实施例1-4所述生物改良盐碱地土壤的方法进行试验，测试盐碱地土壤的改良状况，具体结果见表1：
表1
Figure BDA0002649507380000091
可见，经过本发明的生物改良方法，盐碱地的全盐量和pH值明显降低，全氮和有机质含量明显升高，显示出土壤质量明显改善。
本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种生物改良盐碱地土壤的方法，其特征在于：包括以下步骤：
(1)将盐碱地深耕深松进行破土处理，破土深度25-35cm，暴晒3-5天；
(2)施加土壤改良剂，再次深耕深松进行翻土处理，破土深度25-35cm；处理5-10天；
(3)将酸度调节剂按0.5-10％的浓度随水施入步骤(2)的土壤，施水浇透，待水渗入表层略干；施用酸度调节剂的量为直至10-20cm深度土壤的pH达到8.0以下；
(4)继续向步骤(3)的土壤施加微生物菌剂和微量元素溶液，处理3-5天；
(5)铺设滴灌管，滴灌管的铺设方向平行于地块短边，相邻滴灌管之间的间距为60-80cm，滴灌管铺设后覆黑色薄膜，用淡水滴灌淋盐的方式溶解土壤中的盐分，使土壤全盐含量降至8.0g/kg以下；
(6)播种紫花苜蓿种子，覆盖薄膜，进行除草、施肥田间管理。
2.根据权利要求1所述的一种生物改良盐碱地土壤的方法，其特征在于：所述土壤改良剂为生物有机肥30-40份，脱硫石膏30-40份，腐殖酸15-20份、EDTA螯合锌5-15份，磷酸二氢钾2-4份、木醋液3-5份，草木灰30-45份，高岭土5-15份，保水剂15-18份。
3.根据权利要求1所述的一种生物改良盐碱地土壤的方法，其特征在于：所述酸度调节剂为柠檬酸、醋酸和乳酸中的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的一种生物改良盐碱地土壤的方法，其特征在于：所述微生物菌剂为圆褐固氮菌、康宁木霉、白僵菌、地衣芽孢杆菌、弗氏链霉菌、苏云金芽孢杆菌、嗜盐嗜碱杆菌和胶冻样芽胞杆菌的粉剂，活菌数≥1×109个/ml。
5.根据权利要求4所述的一种生物改良盐碱地土壤的方法，其特征在于：所述圆褐固氮菌、康宁木霉、白僵菌、地衣芽孢杆菌、弗氏链霉菌、苏云金芽孢杆菌、嗜盐嗜碱杆菌和胶冻样芽胞杆菌的重量比为0.8～1.2:0.8～1.2:0.8～1.2:0.8～1.2:0.1～0.3:0.1～0.3:0.1～0.3：0.1～0.3。
6.根据权利要求1所述的一种生物改良盐碱地土壤的方法，其特征在于：所述微量元素溶液为EDTA-Mn 50-60μM/L，硫酸铁30-40μM/L，硼酸20-30μM/L，钼酸钠10-20μM/L，硒酸钠10-15μM/L，氯化铜10-20μM/L。
7.根据权利要求1所述的一种生物改良盐碱地土壤的方法，其特征在于：所述紫花苜蓿的播种为播种行距20-30cm，播种深度1-2cm，播种量为每亩播种1-1.5kg。
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