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一种白土土壤的改良方法.pdf

  • 上传人:00****42
  • 文档编号:134814
  • 上传时间:2018-01-28
  • 格式:PDF
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  • 摘要
    申请专利号:

    CN201410400542.8

    申请日:

    2014.08.14

    公开号:

    CN104145556A

    公开日:

    2014.11.19

    当前法律状态:

    实审

    有效性:

    审中

    法律详情:

    实质审查的生效IPC(主分类):A01B 79/02申请日:20140814|||公开

    IPC分类号:

    A01B79/02; A01B77/00

    主分类号:

    A01B79/02

    申请人:

    中国农业科学院农业资源与农业区划研究所

    发明人:

    周卫; 李录久; 梁国庆; 王秀斌; 孙静文; 何萍; 雷秋良

    地址:

    100081 北京市海淀区中关村南大街12号

    优先权:

    专利代理机构:

    北京君尚知识产权代理事务所(普通合伙) 11200

    代理人:

    余功勋

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    内容摘要

    本发明公开了一种白土土壤的改良方法。本方法为:1)对白土土壤进行水稻秸秆还田或小麦秸秆还田;2)秸秆还田后,配施有机肥,并且增施氮肥调节秸秆C/N比值至20:1到30:1;3)对土壤进行深翻,使土壤表层的粉砂与底层的粘重黄土充分掺和;4)土壤深翻后,进行灌水沤田;5)土壤深翻沤田后,施用水稻基肥;6)重复上述步骤多次,每次进行深翻时,深翻深度逐年加深。本发明提高了水稻单产和土壤肥力,改善了土壤结构,提高土壤阳离子交换量,并影响了土壤微生物的群落结构和土壤酶活性。

    权利要求书

    1.  一种白土土壤的改良方法,其步骤为:
    1)对白土土壤进行水稻秸秆还田或小麦秸秆还田;
    2)秸秆还田后,配施有机肥,并且增施氮肥调节秸秆C/N比值至20:1到30:1;
    3)对土壤进行深翻,使土壤表层的粉砂与底层的粘重黄土充分掺和;
    4)土壤深翻后,进行灌水沤田;
    5)土壤深翻沤田后,施用水稻基肥;
    6)重复上述步骤多次,每次进行深翻时,深翻深度逐年加深。

    2.
      如权利要求1所述的方法,其特征在于所述步骤1)进行水稻秸秆还田或小麦秸秆还田时,配施秸秆快速腐熟剂。

    3.
      如权利要求1或2所述的方法,其特征在于所述水稻秸秆还田方法为:将水稻秸秆高留茬,还秸秆数量占水稻茎秆总量的50-60%;或者将水稻秸秆粉碎还田,还田量为水稻秸秆总量的2/3。

    4.
      如权利要求3所述的方法,其特征在于进行所述水稻秸秆还田或小麦秸秆还田的方法为:将秸秆粉碎长度5-10cm,抛撒均匀;翻地深度18-20厘米,扣垡严密,将秸秆90%以上扣入地下深度10cm以上。

    5.
      如权利要求3所述的方法,其特征在于进行所述水稻秸秆还田或小麦秸秆还田的时间为:在双季稻区采用早稻原位直接还田,收割后即可实行;稻麦轮作区,稻田免耕或耕翻种麦的田块,施足基肥,播后喷施除草剂即可秸秆还田;三熟制稻田,早稻脱粒后将稻草撒匀翻埋还田。

    6.
      如权利要求1所述的方法,其特征在于深翻深度逐年加深2-3cm,总的翻耕深度不超过20cm。

    7.
      如权利要求1所述的方法,其特征在于所述步骤4)沤田时田面水深以3-5cm为宜。

    8.
      如权利要求1所述的方法,其特征在于所述步骤5)土壤深翻沤田2-3天后,施用水稻基肥;其中,氮肥中N折纯为90-105kg/hm2,磷肥中P2O5折纯为60-75kg/hm2,钾肥中K2O折纯为37.5-45kg/hm2

    9.
      如权利要求1或8所述的方法,其特征在于水稻全生育期肥料用量为氮肥中N折纯为165-225kg/hm2,磷肥中P2O5折纯为60-75kg/hm2,钾肥中K2O折纯为75-90kg/hm2,施用氮肥基蘖穗肥中的基肥:分蘖肥:穗肥的比例为50:20:30,施用磷肥基施,施用1:1比例的钾肥基肥和拔节肥。

    说明书

    一种白土土壤的改良方法
    技术领域
    本发明为一种低产水稻土白土土壤的改良方法,属于土壤改良修复技术领域
    背景技术
    水稻土是我国南方最重要的土壤耕作类型,八十年代初,低产水稻土占总面积的26%。通过土壤改良,提高低产水稻土生产力是保障国家粮食安全重要措施之一。白土是我国江淮及太湖流域一类重要的低产水稻土土壤类型,在我国分布面积约为66743公顷。白土是水耕氧化还原层中由于发生强烈的粘粒机械淋洗和活性铁锰的淋溶作用,而形成一层具有颜色较浅呈灰色、灰白或浅白色土层的水耕人为土。白土的剖面性质主要包括:1)白土土壤剖面发生构型一般为A-P-E-C;2)有明显的10-20cm的白土层,土体呈灰色、灰白色,有少量铁锈纹、锈斑,同时粘粒含量少,粗粉粒含量高,土体紧实。白土主要的土壤特性:地质作用的母质沉淀过程;水耕人为作用下,发生强度的粘粒淋洗和铁锰还原淋溶过程。白土土壤漂洗严重、养分缺乏、耕层浅薄、物理性状不良是其主要产量限制因子(参考文献:潘根兴,黄瑞采,丁瑞兴,等.1995.淮北白浆土发育于晚第四纪古地理环境变化.第四纪研究,3:249-257;熊冠庭.2009.白土低产原因及改良培肥措施.安徽农学通报,15(11),99)。
    有关白土特性研究及改良的方法国内已有大量报道。深松、深施肥可降低白土耕层紧实度,改善耕层通气性及养分含量,增强土壤微生物活性,为白土向良性土壤生态系统演进创造较好的理化条件(参考文献:赵玉萍,夏荣基,尚占果,等.1990.综合农业措施改良白浆土的效果初探.北京农业大学学报,16:71-77;柯建国,陆建飞.1998.深耕改良白浆土的效应研究.扬州大学学报.自然科学版,1(3):47-49)。有机无机培肥措施可以抑制难溶性闭蓄态磷的形成,提高土壤磷的有效性(参考文献:李法云,高子勤.1999.白浆土-植物系统营养物质转化机制及其有效性研究II.白浆土无机磷形态变化.应用生态学报,10(4):419-422),提高白土的保水性能(参考文献:汪建飞,李粉茹,金德胜.2002.黄白土的持水特性及施用有机物料的效应研究.水土保持学报,16(2):133-135)和土壤生物活性(参考文献:武志杰,丁庆堂,于德清,等.1995.施用有机物料与深松对改良白浆土白浆层效应的研究.土壤通报,26(6):250-252)。朱小平等(参考文献:朱小平,王义炳,曹翠玉,等.1995.白浆土磷锌关系的研究.南京农业大学学报,18(2):69-73)对白土磷锌关系研究表明,增施磷肥降低了土壤锌的有效性,在白土区农田大量施用磷肥时,必须增施锌肥。王建生等(参考文献:王建生,黄福正,王明德,等.1998.溧阳白土上小麦施钾效应的研究.土壤,4:194-197)研究表明, 白土供钾能力低,施钾可有效增加小麦季粮食产量。吴萍萍等(参考文献:吴萍萍,王家嘉,李录久.2014.不同耕作与施肥方式下白土水稻产量及养分吸收量.植物营养与肥料学报,20(3):754-760)研究表明,白土稻田上翻耕20cm后增施有机肥有利于改善白土耕层土壤理化性状,能够促进养分吸收和提高水稻产量。
    随着我国农田近年来化学肥料的大量施用,农田养分已经发生很大变化(高祥照等,2001)。秸秆还田是改良白土的重要措施,目前已有的有关白土改良方法仅仅局限于单个措施的应用,多种改良措施的集成与综合应用的效果未见报道。深耕结合秸秆还田、调节碳氮比例、应用腐熟菌剂以及增施有机无机肥等措施综合应用,对白土具有很好的改良效果,能显著改善土壤质量、提高土壤肥力、提高水稻单产。
    为解决以上问题,本发明提出一种白土的综合改良方法。
    发明内容
    本发明的目的在于提供一种白土土壤的改良方法。通过对白土进行改良,从而提高低产水稻土白土的水稻产量。
    本发明的技术方案为:
    一种白土土壤的改良方法,其步骤为:
    1)对白土土壤进行水稻秸秆还田或小麦秸秆还田;
    2)秸秆还田后,配施有机肥,并且增施氮肥调节秸秆C/N比值至20:1到30:1;
    3)对土壤进行深翻,使土壤表层的粉砂与底层的粘重黄土充分掺和;
    4)土壤深翻后,进行灌水沤田;
    5)土壤深翻沤田后,施用水稻基肥;
    6)重复上述步骤多次,每次进行深翻时,深翻深度逐年加深。
    进一步的,所述步骤1)进行水稻秸秆还田或小麦秸秆还田时,配施秸秆快速腐熟剂。
    进一步的,所述水稻秸秆还田方法为:将水稻秸秆高留茬,还秸秆数量占水稻茎秆总量的50-60%;或者将水稻秸秆粉碎还田,还田量为水稻秸秆总量的2/3。
    进一步的,进行所述水稻秸秆还田或小麦秸秆还田的方法为:将秸秆粉碎长度5-10cm,抛撒均匀;翻地深度18-20厘米,扣垡严密,将秸秆90%以上扣入地下深度10cm以上。
    进一步的,进行所述水稻秸秆还田或小麦秸秆还田的时间为:在双季稻区采用早稻原位直接还田,收割后即可实行;稻麦轮作区,稻田免耕或耕翻种麦的田块,施足基肥,播后喷施除草剂即可秸秆还田;三熟制稻田,早稻脱粒后将稻草撒匀翻埋还田。
    进一步的,深翻深度逐年加深2-3cm,总的翻耕深度不超过20cm。
    进一步的,所述步骤4)沤田时田面水深以3-5cm为宜。
    进一步的,所述步骤5)土壤深翻沤田2-3天后,施用水稻基肥;其中,氮肥中N折纯为90-105kg/hm2,磷肥中P2O5折纯为60-75kg/hm2,钾肥中K2O折纯为37.5-45kg/hm2
    进一步的,水稻全生育期肥料用量为氮肥中N折纯为165-225kg/hm2,磷肥中P2O5折纯为60-75kg/hm2,钾肥中K2O折纯为75-90kg/hm2,施用氮肥基蘖穗肥中的基肥:分蘖肥:穗肥的比例为50:20:30,施用磷肥基施,施用1:1比例的钾肥基肥和拔节肥。
    与现有技术相比,本发明的积极效果为:
    1)在安徽、江苏两省开展的白土土壤改良技术示范,与对照不改良土壤比较,能提高水稻单产,水稻单产增产约1545-2371kg/hm2,平均增产1700kg/hm2;增产幅度为16.6-30%,平均增产幅度为23.7%。示范效果见详表1。
    2)该改良方法提高了土壤肥力,改善了土壤结构,提高土壤阳离子交换量,并影响了土壤微生物的群落结构和土壤酶活性。
    表1低产水稻土白土改良技术示范概况及效果

    具体实施方式
    一种白土土壤的改良方法,其具体方法为:
    1)水稻秸秆还田或小麦秸秆还田方式。水稻秸秆还田可采用两种方式:第一种:高留茬还田。是指水稻机械直收时采用高茬收割,茬高30-40cm,然后将稻茬翻入地下10-20cm;第二种:秸秆粉碎还田。水稻机械直收时直接将秸秆粉碎5-10cm,然后翻入地下10-20cm。小麦秸秆还田的方法为:在每年5月下旬至6月初小麦成熟后,使用带有切割装置的联合收割机收割小麦,同时将小麦秸秆切割至5-10cm长度,保留的小麦茬高度不超过12cm;也可在种稻前添加异地的麦秸还田改良白土;
    2)秸秆还田数量。水稻秸秆高留茬,还秸秆数量占水稻茎秆总量的50-60%,粉碎还田一般以还田2/3效果最佳,也可全部还田。小麦秸秆一般全量还田,还田时,将小麦秸秆用 农具撒施均匀并摊开,避免成堆并翻压于耕作层下。视长势还田量在3000-4500kg/hm2左右;同时配施秸秆快速腐熟剂33kg/hm2,量少时可拌细土,全面均匀普遍撒施于麦秸上;
    3)秸秆还田技术要求。(1)秸秆粉碎长度5-10cm,抛撒均匀;(2)翻地深度18-20厘米,扣垡严密,将秸秆90%以上扣入地下深度10cm以上;(3)高留茬还田时要将脱谷未粉碎的秸秆清理掉,严防翻地时拖堆、扣垡不严,影响翻地质量。
    4)秸秆还田时间。在双季稻区采用早稻原位直接还田,收割后即可实行稻草秸秆还田;在西南稻区8月中下旬水稻收割时将稻草撒铺于田面或留高茬30-40cm及时耕翻入土;稻麦轮作区,稻田免耕或耕翻种麦的田块,施足基肥,播后喷施除草剂即可盖稻草秸秆还田;三熟制稻田,早稻脱粒后即可将稻草撒匀翻埋还田。秸秆还田后要保持相对湿度,在移栽后3-4天就要轻脱水通气,然后再复水,确保稻苗活棵分蘖期都是干干湿湿。
    5)稻草还田要与增施氮肥相结合,有机物适于微生物分解利用的碳氮比大约是25:1,而稻草的实际碳氮比是75:1,因此,稻草还田需要增施氮肥调节秸秆C/N比值至20:1到30:1,有利于稻秆腐解,缓解与苗争氮的矛盾,要适量增施氮肥,增施尿素10-15公斤/公顷;小麦直接还田后,增施入化学氮肥(纯氮N)15-30kg/hm2,折合尿素约30-75kg/hm2或碳酸氢铵75-150kg/hm2
    6)在小麦或水稻秸秆还田时配施有机肥,在土壤深翻前同时配施充分腐熟的有机肥培肥土壤,施用量为优质有机肥1500-2250kg/hm2
    7)在施用有机肥后,对土壤进行深翻,用带深翻犁的机械把耕层以下的粘壤翻犁上来,使表层的粉砂与底层的粘重黄土充分掺和。
    加深耕作层要逐年进行,每次不能过大,以2-3cm为宜,总的翻耕深度不超过20cm,避免翻上来的生土过多。深翻需连续进行3年,第1年翻耕约在14cm左右,第2年需要翻耕到17cm左右,第3年需要翻耕到20cm左右。需要注意的是:新深翻上来的底层新土要与表层粉砂充分混合,使新翻的土壤充分融合于耕作层中,并耕透耙细;
    8)土壤深翻后,进行灌水沤田,促进小麦秸秆腐烂降解,秸秆还田沤田时田面水深以3-5cm为宜;
    9)水稻全生育期肥料用量为氮肥(折纯N)165-225kg/hm2,磷肥(折纯P2O5)60-75kg/hm2,钾肥(折纯K2O)75-90kg/hm2,氮肥基蘖穗肥(基肥:分蘖肥:穗肥)比例为50:20:30,磷肥作为基肥施入,钾肥作为基肥和拔节肥各占50%比例施入。土壤深翻沤田2-3天后,施用水稻基肥氮肥(折纯N)90-105kg/hm2,磷肥(折纯P2O5)60-75kg/hm2,钾肥(折纯K2O)37.5-45kg/hm2,整地,移栽一季中稻。
    此技术适用于华中单季稻区安徽、江苏、湖北和浙江等省的白土水稻田。

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    一种 土壤 改良 方法
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