一种改良苏打盐碱土的方法技术

一种改良苏打盐碱土的方法，本发明专利技术涉及一种改良盐碱土的方法。本发明专利技术解决了现有苏打盐碱土壤高交换性钠，高pH和低有机质导致的作物产量低的问题。方法：一、将秸秆粉碎至2

【技术实现步骤摘要】
一种改良苏打盐碱土的方法


[0001]本专利技术涉及一种改良盐碱土的方法。

技术介绍

[0002]中国土壤盐碱化程度较高，现共有盐碱地9.9
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107hm2，其中潜在盐碱化土壤约有1.7
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107hm2。东北松嫩平原是我国盐碱土的主要分布区之一，该区土壤盐分主要以碳酸钠和碳酸氢钠为主，苏打盐碱土面积约占该地区盐碱土总面积的70％，土壤具有高交换性钠离子，高pH，高盐分含量，低渗透性和低养分有效性的特点，导致土壤结构恶化和养分缺乏，作物难以生长或产量低下。而要解决以上问题，必须改善土壤结构，在促进土壤脱盐去碱的同时，增加土壤有机质。
[0003]苏打盐碱土化学改良具有快速降低土壤盐碱而达到改良的目的，其中外源钙添加(以脱硫石膏为主)是一种得到广泛应用的方法，外源钙离子置换土壤中的交换性钠离子，改善土壤结构，具有较好的改良效果。如专利(CN103204721A)公布了一种苏打碱土快速复合改良剂的制备方法。通过脱硫石膏复配草炭土、腐熟农家肥等物质改良苏打盐碱土。专利(CN107182332A)公布了一种改良重度苏打碱化土壤的方法。通过脱硫石膏复配硫酸亚铁和柠檬酸改良苏打盐碱土。然而，外源钙添加会导致土壤离子增加，进而发生盐害。苏打盐碱土壤中含有大量的碳酸钙，而这部分钙源在碱性环境下被固定，无法进行钙钠置换。而酸性物质中的氢离子能够活化土壤中钙离子，实现钙钠置换，改善土壤结构，促进土壤脱盐去碱。这种改良方法可以减少外源钙质改良剂的添加，利用其土体本身的“钙离子”对土壤进行改良。r/>[0004]我国是农作物秸秆资源最为丰富的国家之一，秸秆还田不仅是秸秆废弃物资源化利用的有效途径，还能够提高土壤养分、增加土壤有机质含量。秸秆还田能显著提高松嫩平原西部苏打盐碱地稻田土壤养分含量和水稻产量。秸秆的主要成分为纤维素、半纤维素和木质素，它们通过发酵、腐解、分解等方式转化为有机质。纤维素是葡萄糖的聚合物，由于结构特殊，因此有抵抗各种氧化剂的能力，只能被浓酸水解；半纤维素主要被真菌和细菌所分解；木质素是复杂的植物物质，是具有某些侧链的苯环结构，很难分解。秸秆还田需要配套合理的改良技术。在松嫩平原气候条件下，秸秆还田后秸秆腐熟过程时间长，对苏打盐碱土改良起效慢，需要与其他物理、化学、生物措施相结合，如在秸秆还田的同时施加土壤改良剂等。专利(CN109705872A)公布了一种苏打碱化土壤调理剂及其制备方法。通过腐熟秸秆配施脱硫石膏、氯化钙等物质改良苏打盐碱土。目前大多数采用秸秆配施微生物菌剂混合使用，利用微生物腐解秸秆。专利(CN116218745A)公布了一种降解农作物秸秆的复合微生物菌剂及其制备方法与应用。通过复合微生物菌剂降解农作物秸秆，提高纤维素、半纤维素和木质素的降解率。专利(CN113481117A)公布了一种用于改良苏打盐碱土的多功能菌C1及其应用。通过菌液与水稻秸秆、硫酸铵和磷酸钙施入土壤促进水稻秸秆的降解，解决了水稻秸秆改良苏打盐碱土过程速度慢和效果单一的问题。但繁衍微生物所需时间较长，且易受外界环境因素影响，在盐碱环境下，菌体很难存活繁殖，导致秸秆分解速度缓慢，土壤有机
质、养分等其他营养元素增速缓慢，限制了秸秆还田的广泛应用。
[0005]考虑到单独秸秆还田秸秆分解速度较为缓慢，且配合微生物菌剂易受外界条件影响。调酸改良剂作为酸性物质之一，可快速降低土壤pH，中和土壤碱度，还可与秸秆发生反应，促进秸秆中纤维素、木质素等成分分解。已有研究表明稀硫酸可以打开纤维素、半纤维素和木质素的包裹结构，降低聚合度，增加纤维素酶与纤维素的接触面积，加大反应速率；硫酸可以在常温、常压下水解秸秆并且获得较高的水解率，随着硫酸浓度的增大，稻草秸秆水解率也逐渐增大。当硫酸浓度为70％时，水解率达到最大值；当硫酸浓度过低(硫酸浓度低于50％)，对促进秸秆水解效果不明显。但硫酸浓度过高，会导致稻草秸秆碳化程度严重，降低水解率。秸秆炭化后变成一类高度芳香化、稳定性高的富碳有机物料，施入田间可明显改善农田土壤理化性质，有效固持土壤养分，为作物生长提供良好环境，因而将秸秆炭化后加以利用已逐渐成为重要的农艺措施。专利(CN201710497372.3)公布了一种内陆苏打盐碱地改良剂及应用。通过硫酸、天然矿物、有机物料等材料改良苏打盐碱土，但此专利技术硫酸浓度为10％，其是通过外源添加秸秆碳、纤维素、腐殖酸等成分改良盐碱土。目前，苏打盐碱土改良大多采用腐熟秸秆配施其他改良物料或是利用菌剂、秸秆腐熟剂等物质加速秸秆腐解，或通过添加秸秆碳进而提升土壤养分，关于秸秆直接还田配施调酸改良剂对苏打盐碱土盐碱性质和有机质影响的研究未见报道。

技术实现思路

[0006]本专利技术为了解决现有苏打盐碱土壤高交换性钠，高pH和低有机质导致的作物产量低的问题，提供了一种改良苏打盐碱土的方法。
[0007]本专利技术改良苏打盐碱土的方法为：
[0008]一、将秸秆粉碎至2
‑
5cm，按照3000
‑
6000kg/hm2的用量将粉碎后秸秆翻埋入待改良的苏打盐碱土土层，翻埋深度为15
‑
20cm；
[0009]二、灌水泡田洗盐排水一次，再加入调酸改良剂，调酸改良剂施用量为1500
‑
4500kg/hm2，调酸改良剂是浓度为60％
‑
80％的硫酸；即实现了苏打盐碱土的改良。
[0010]本专利技术的有益效果：
[0011]1、本专利技术从降低土壤盐分以及提升土壤有机质含量入手，秸秆还田后可增加土壤有机质含量，配施调酸改良剂不仅可降低土壤pH，还可以利用高浓度硫酸与秸秆发生反应，高浓度硫酸增加稻草秸秆水解率的同时激发秸秆纤维素等成分分解，既可以促进秸秆中木质素、纤维素等成分分解，又能加速秸秆转化有机质速率。本专利技术研究秸秆还田与调酸改良剂配合施用对苏打盐碱土的pH、电导率(EC)、有机质含量以及对水稻生长和产量的影响，初步形成了松嫩平原苏打盐碱土壤的改良技术。
[0012]2、本专利技术可以显著降低土壤盐分、提高土壤有机质和促进作物生长。秸秆还田可以抑制土壤水分上移和降低盐分表聚，还可促进土壤盐分淋洗，减轻土壤盐分表聚和次生盐渍化现象。早前大多采用秸秆配施石膏等含钙化学改良剂对苏打盐碱土进行改良，但存在些许不足之处，如石膏等含钙化学改良剂，施用后会增加土壤盐分进而增加盐害和环境风险，而且其对秸秆分解无显著加速分解作用，且石膏等含钙化学改良剂自身含有钙离子，对苏打盐碱土自身碳酸钙无法利用而导致资源浪费。本申请所述的技术方案是在秸秆还田的基础上，施入调酸改良剂，一方面可降低土壤pH，活化土壤中的碳酸钙，增加土壤Ca
2+
含
量，进而交换土壤胶体吸附的Na
+
，阻止胶体分散，增加土壤颗粒絮凝和胶结，改善土壤结构。另一方面，降低高浓度Na
+
对作物生长的危害，促进作物生长。这种改良方法主要是利用苏打盐碱土体本身的“钙离子”，活化后对土壤盐碱进行改良。秸秆还田配施调酸改良剂，加快秸本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种改良苏打盐碱土的方法，其特征在于改良苏打盐碱土的方法按照以下步骤进行：一、将秸秆粉碎至2
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5cm，按照3000
‑
6000kg/hm2的用量将粉碎后秸秆翻埋入待改良的苏打盐碱土土层，翻埋深度为15

【专利技术属性】
技术研发人员：杨帆，苗月，王志春，张璐，安丰华，周杰，张铁毅，罗雪娇，聂朝阳，张鑫，马乐，王润泽，
申请(专利权)人：中国科学院东北地理与农业生态研究所，
类型：发明
国别省市：