一種內陸重度鹽堿荒地快速改良方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種內陸重度鹽堿荒地快速改良的方法。主要步驟是：刮去地表皮鹽分、深耕滅茬、分層撒施脫硫石膏和風化煤、挖排水溝、打地埂建條田、精細平整土地、雨季休閑洗鹽、均施有機肥及改良劑、冬灌洗鹽，第二、三年繼續(xù)分層撒施脫硫石膏和風化煤、均施有機肥及改良劑，但施用劑量減半，并冬灌洗鹽。改良后的第一年種植豆科綠肥毛苕子或者紫花苜蓿，生長旺盛期刈割后壓青，翻入土壤；第二年種植甜菜或飼草玉米；第三年種植顆粒玉米或者高粱，第四年即為正常耕地使用。本發(fā)明集成灌排洗鹽、平地抑鹽、化學改鹽、生物控鹽等技術，能夠快速降低內陸鹽堿荒地土壤pH和堿化度（ESP），加快鹽堿地改良速度，縮短由荒地變?yōu)楦氐母牧贾芷凇?br>
【專利說明】一種內陸重度鹽堿荒地快速改良方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種鹽堿地改良【技術領域】，特別涉及一種適合于我國內陸重度鹽堿荒 地快速改良方法。
【背景技術】
[0002] 我國共有鹽堿地9913萬公頃，其中內陸型鹽堿地面積最大，約占全國鹽堿地的 69%。其中內陸重度鹽堿荒地土壤堿性強、鹽分含量高、土壤粘重、板結，干時收縮地表龜裂， 濕時泥濘，耕性極差。同時地勢低洼，淺層地下水埋深較淺，排水不良，改良難度極大。我國 北方分布有大量重度鹽堿荒地，因改良難度大，目前呈荒蕪狀態(tài)。我國地少人多，人均耕地 面積小，鹽堿荒地是我國重要的后備耕地資源。將重度鹽堿荒地快速改良為耕地，對保障我 國糧食安全、增加耕地面積、改善農業(yè)生態(tài)環(huán)境具有重要意義。目前，內陸鹽堿地改良的方 法主要包括水利工程措施、化學措施、農藝措施和生物措施。水利措施是鹽堿地改良的基 礎，但投資較大，而且單純依靠水利措施無法代換土壤中的鈉離子。農藝措施是輔助措施， 需要配合其他措施進行?；瘜W措施是改良內陸鹽堿土的關鍵，而且投資少，見效快。生物措 施投資少，但見效慢。
[0003] 目前有關內陸重度鹽堿荒地快速改良的報道較少。中國專利201310001365. 1公 開了"一種重度蘇打鹽化土快速改良方法"，其主要特征是采用深松機或深松鏟進行網(wǎng)格式 深松，在此基礎上施用脫硫石膏。該專利解決了重度蘇打鹽化土水鹽下滲難的問題，但沒有 配套其他改良措施。中國專利201410113695. 4公開了"一種蘇打鹽堿化旱田快速構建的方 法"，其主要特征在于，（1)筑灌排溝渠；（2)平整土地；（3)秸桿填埋；(4)施用改良劑和有 機肥；（5)旋耕起壟；(6)種植作物。該專利與現(xiàn)有技術相比的特點是秸桿填埋、旋耕起壟和 改變作物播種方式。
[0004] 然而， 申請人:經過多年的研宄結果表明，內陸鹽堿地的改良必須采用水利、化學、 農藝、生物措施綜合使用，因地制宜，合理搭配，才能起到較好的改良效果。
【發(fā)明內容】
[0005] 為克服現(xiàn)有技術存在的不足，本發(fā)明提供一種內陸重度鹽堿荒地快速改良方法， 本發(fā)明對快速改良內陸重度鹽堿荒地可得到顯著的效果。
[0006] 本發(fā)明的內陸重度鹽堿荒地快速改良方法，是通過以下步驟實現(xiàn)的。
[0007] (1)刮去地表皮鹽分在第一年的3月下旬土壤返鹽季節(jié)，用推土機刮去重度鹽堿 荒地表層5?IOcm的鹽皮層，集中堆放處理，然后除整理表土，去石塊和植物性雜質，達到 基本平整； (2)深耕滅茬整理后的荒地用大馬力拖拉機深翻35?40cm，然后用長刺耙，耙兩次， 撿凈地表根茬； (3 )分層撒施脫硫石膏和風化煤根據(jù)土壤pH和堿化度（ESP)決定脫硫石膏和風化煤 施用量，PH>11、堿化度（ESP)>75%的土壤每畝施用脫硫石膏5000?6000kg、風化煤4000? 5000kg;pH10?11、堿化度60?75%的土壤每畝施用脫硫石膏4000?5000kg、風化煤 3000?4000kg;pH9?10、堿化度30?60%的土壤每畝施用脫硫石膏2000?3000kg、風 化煤2000?3000kg;等量分兩層撒施，4月上旬，首先在表面撒施一層，然后用大馬力拖拉 機翻耕，翻耕深度為40cm，將撒施在表面的脫硫石膏和風化煤翻到深層，翻耕后進行耙磨， 然后再撒施另一半脫硫石膏和風化煤，撒施均勻后進行旋耕，使脫硫石膏和風化煤能夠與 翻耕后的表土充分混合，確保下層和上層土壤均能與石膏和風化煤接觸和反應； (4) 挖排水溝在整理后的地塊周邊挖掘排水溝，排水溝深度為2?3米，底寬1.5? 2米，頂寬3?4米，挖掘后的排水溝邊坡拍實，以防垮塌； (5) 打地埂建條田按灌水方向起壟打埂，地埂底寬1?1.2米，頂寬40?50cm，高 50cm，格田長100?150米、寬20?30米； (6) 精細平整土地先用激光平地機在每塊格田內鏟高墊低，再用鐵鍬進行人工細平， 地面高差不超過3?5cm; (7) 雨季休閑洗鹽施用脫硫石膏和風化煤后，利用雨季降雨和高溫天氣，使脫硫石膏 和風化煤能夠充分與土壤進行反應，并將代換出的鹽分淋洗到下層土壤和排水溝內； (8) 均施有機肥及改良劑在10月上旬秋季返鹽前，每畝施用有機肥2000?3000公 斤、硫酸亞鐵100?150公斤、硫酸錯100?150公斤、硫磺50?100公斤，均勾地撒施在 土壤表面，然后進行旋耕，使改良材料與土壤混合均勻； (9) 冬灌洗鹽施用有機肥和化學改良劑30-40天后，進行冬灌，灌溉量為150? 200m3/ 畝； (10) 第二年分層撒施脫硫石膏和風化煤施用時間、方法與（3)相同，施用量為（3)的 一半； (11) 第二年種植植物種類及處理改良后的第一年即種植豆科綠肥毛苕子或者紫花 苜蓿，當年8月下旬生長旺盛期刈割后壓青，翻入土壤； (12) 第二年施有機肥及改良劑施用時間、方法與（8)相同，施用量為（8)的一半； (13) 第二年冬灌洗鹽（12)處理30-40天后，進行冬灌，灌溉量為100?150m3/畝； (14) 第三年分層撒施脫硫石膏和風化煤施用時間、方法與施用量同（10); (15) 第三年種植植物種類及處理改良后的第二年種植飼草玉米或者甜菜，按常規(guī)收 獲； (16) 第三年施有機肥及改良劑施用時間、方法與施用量同（12); (17) 第三年冬灌洗鹽冬灌時間、灌溉量同（13); (18) 第四年種植植物種類及處理改良后的第三年種植顆粒玉米或者高粱，按常規(guī) 收獲；至此，內陸重度鹽堿荒地改良成了耕地。
[0008] 本發(fā)明的有益效果：（1)本發(fā)明根據(jù)內陸重度鹽堿地土壤特征，采取灌排洗鹽、平 地抑鹽、化學改鹽、生物控鹽等措施綜合改良重度鹽堿地，實現(xiàn)了快速改良的效果；（2)通 過本發(fā)明對內陸重度鹽堿地的改良方法，改良速度快，經過2?3年就能將荒地改良為耕 地，比常規(guī)方法可提前5?10年；（3)本發(fā)明方法改良效果好且穩(wěn)定，試驗表明，土壤pH值 下降了L25?L78,電導率（EC)下降了 0? 93?I. 17ms/cm，堿化度（ESP)下降了 31. 1? 62.0個百分點，全鹽量下降了 0. 19?0.6個百分點，有機質含量提高了 0.5?0.52個百分 點，且改良前土壤的鹽堿程度越嚴重改良效果越好；(4)本發(fā)明方法可操作行強，改良后的 第二年即可產生經濟效益，長期效益與短期效果結合較好，一次投入多年受益。
[0009] 實施例1 實施地點選在山西省大同市天鎮(zhèn)縣三十里鋪鄉(xiāng)蘭玉堡村基地，當?shù)囟嗄昶骄涤炅繛?410mm，蒸發(fā)量2450mm。試驗面積1200畝，實施前為鹽堿荒地，未開墾與耕種，有堿蓬等草本 植物和零星的檉柳生長。土壤為重度蘇打鹽化土，檢測各項指標為：pH10. 4,電導率（EC) L62ms/cm，全鹽量 0? 87%，堿化度（ESP) 76. 5%。
[0010] 對該試驗地的快速改良方法，按以下步驟分別采用了多種措施； (1)在3月下旬土壤返鹽季節(jié)，用推土機刮去重度鹽堿荒地表層7?IOcm的鹽皮層，推 到地頭集中堆放處理。然后利用推土機進行表土整理，清除地表雜質、石塊和植物性雜質， 進行初步平整。
[0011] (2)整理后的荒地用120馬力拖拉機深翻35?40cm，然后用長刺耙，耙兩次，粉碎 雜草和其他植物，撿凈根茬。
[0012] (3)根據(jù)對土壤監(jiān)測結果，確定每畝施用脫硫石膏5000kg，風化煤4000kg。將計劃 施入的脫硫石膏和風化煤分為2份，采用分層施用的方法.每層施入用量的1/2。在4月 上旬首先在表面撒施脫硫石膏和風化煤用量的一半，然后用大馬力拖拉機翻耕，翻耕深度 為40cm，將撒施在表面的脫硫石膏和風化煤翻到40cm左右。翻耕后進行耙磨，然后再撒施 另一半脫硫石膏和風化煤，撒施均勻后進行深旋耕，使脫硫石膏和風化煤能夠與翻耕后的 表土充分混合，確保下層和上層土壤均能與石膏和風化煤接觸和反應。
[0013] (4)在整理后的地塊周邊挖掘排水溝，根據(jù)實際情況，排水溝深度選擇為3米，底 寬2米，頂寬4米。挖掘后的排水溝邊坡用機械拍實，以防垮塌。
[0014] (5)按計劃灌水方向用機械起壟打埂，再用人工修整，建起地埂。新建地埂底寬1 米，頂寬50cm，高50cm，新建的條田長150米、寬30米，條田大小保持一致。
[0015] (6)采用激光平地機在每塊條田內鏟高墊低，個別地方用鐵鍬進行人工細平，使平 整后的地面高差不超過5cm。
[0016] (7)施用脫硫石膏和風化煤后利用雨季降雨和高溫天氣，使脫硫石膏和風化煤能 夠充分與土壤進行反應，并將代換出的鹽分淋洗到下層土壤和排水溝內。
[0017] (8)10月上旬，按每畝施用有機肥3000公斤、硫酸亞鐵150公斤、硫酸鋁150公斤、 硫磺100公斤，均勻地撒施在土壤表面，然后進行旋耕，使改良材料與土壤混合均勻。施用 有機肥和化學改良劑30-40天后，進行冬灌，灌溉量為200m3/畝。
[0018] (9)第二年繼續(xù)分層撒施脫硫石膏和風化煤，每畝施用脫硫石膏2500kg，風化煤 2000kg施用時間和方法與（3)相同；第二年（改良后的第一年）種植豆科綠肥毛苕子，在8 月下旬生長旺盛期刈割后壓青，翻入土壤；第二年繼續(xù)施有機肥及改良劑，施用時間、方法 與（8)相同，施用量為每畝施用有機肥1500公斤、硫酸亞鐵75公斤、硫酸錯75公斤、硫磺 50公斤；第二年繼續(xù)在施用有機肥和化學改良劑30-40天后，進行冬灌，灌溉量為150m3/ 畝。
[0019] (10)第三年繼續(xù)分層撒施脫硫石膏和風化煤，每畝施用脫硫石膏2500kg，風化煤 2000kg施用時間和方法與（3)相同；第三年（改良后的第二年）種植甜菜，按常規(guī)收獲；第 三年繼續(xù)施有機肥及改良劑，施用時間、方法與（8)相同，施用量為每畝施用有機肥1500公 斤、硫酸亞鐵75公斤、硫酸鋁75公斤、硫磺50公斤；第三年繼續(xù)在施用有機肥和化學改良 劑30-40天后，進行冬灌，灌溉量為150m3/畝。
[0020] (11)第四年（改良后的第三年）種植顆粒玉米，按常規(guī)收獲。
[0021] 經過上述連續(xù)三年的改良后，該試驗地的土壤性質發(fā)生了很大變化：pH由10.4 降低為8. 62,電導率（EC)由I. 62ms/cm降低為0. 45ms/cm，堿化度（ESP)由76. 5%降低為 14. 5%全鹽量土壤由0. 87%降低為0. 27%。而有機質含量卻從0. 65%提高到1. 17%。改良后 第二年每畝收獲甜菜平均2875公斤，第三年每畝收獲玉米平均560. 5公斤。經過連續(xù)三年 的改良，由改良前的鹽堿荒灘變成了中產田，而且呈現(xiàn)出鹽分不斷降低、土壤肥力不斷提高 的發(fā)展趨勢。本發(fā)明快速改良方法試驗結果見表1。
[0022] 表1 采用本發(fā)明方法連續(xù)改良的土壤性狀和作物產量情況
【權利要求】
1. 一種內陸重度鹽堿荒地快速改良方法，包括以下步驟： (1) 刮去地表皮鹽分第一年的3月下旬土壤返鹽季節(jié)，用推土機刮去重度鹽堿荒地 表層5?10cm的鹽皮層，集中堆放處理，然后除整理表土，去石塊和植物性雜質； (2) 深耕滅茬整理后的荒地用大馬力拖拉機深翻35?40cm，然后用長刺耙，耙兩次， 撿凈地表根茬； (3 )分層撒施脫硫石膏和風化煤根據(jù)土壤pH和堿化度（ESP )決定脫硫石膏和風化煤 施用量，PH>11、堿化度（ESP)>75%的土壤每畝施用脫硫石膏5000?6000kg、風化煤4000? 5000 kg ;pH 10?11、堿化度60?75%的土壤每畝施用脫硫石膏4000?5000kg、風化煤 3000?4000 kg ;pH9?10、堿化度30?60%的土壤每畝施用脫硫石膏2000?3000kg、風 化煤2000?3000 kg ;等量分兩層撒施；4月上旬，首先在表面撒施一層，然后用大馬力拖拉 機翻耕，翻耕深度為40cm，將撒施在表面的脫硫石膏和風化煤翻到深層，翻耕后進行耙磨， 然后再撒施另一半脫硫石膏和風化煤，撒施均勻后進行旋耕，使脫硫石膏和風化煤能夠與 翻耕后的表土充分混合，確保下層和上層土壤均能與石膏和風化煤接觸和反應； (4) 挖排水溝在整理后的地塊周邊挖掘排水溝，排水溝深度為2?3米，底寬1.5? 2米，頂寬3?4米； (5) 打地埂建條田按灌水方向起壟打埂，地埂底寬1?1.2米，頂寬40?50cm，高 50cm，格田長100?150米、寬20?30米； (6) 精細平整土地使同一塊條田內地面高差不超過5cm; (7) 雨季休閑洗鹽施用脫硫石膏和風化煤后，利用雨季降雨和高溫天氣，使脫硫石膏 和風化煤能夠充分與土壤進行反應，并將代換出的鹽分淋洗到下層土壤和排水溝內； (8) 均施有機肥及改良劑 10月上旬，每畝施用有機肥2000?3000公斤、硫酸亞鐵 100?150公斤、硫酸鋁100?150公斤、硫磺50?100公斤，均勻地撒施在土壤表面，然后 進行旋耕，使改良材料與土壤混合均勻； (9) 冬灌洗鹽（8)處理30-40天后，進行冬灌，灌溉量為150?200m3/畝； (10) 第二年分層撒施脫硫石膏和風化煤施用時間、方法與（3)相同，施用量為（3)的 一半； (11) 第二年種植植物種類及處理改良后的第一年即種植豆科綠肥毛苕子或者紫花 苜蓿，當年8月下旬生長旺盛期刈割后壓青，翻入土壤； (12) 第二年施有機肥及改良劑施用時間、方法與（8)相同，施用量為（8)的一半； (13) 第二年冬灌洗鹽（12)處理30-40天后，進行冬灌，灌溉量為100?150m3/畝； (14) 第三年分層撒施脫硫石膏和風化煤施用時間、方法與施用量同（10); (15) 第三年種植植物種類及處理改良后的第二年種植飼草玉米或者甜菜，按常規(guī)收 獲； (16) 第三年施有機肥及改良劑施用時間、方法與施用量同（12); (17) 第三年冬灌洗鹽冬灌時間、灌溉量同（13); (18) 第四年種植植物種類及處理改良后的第三年種植顆粒玉米或者高粱，按常規(guī) 收獲；至此，內陸重度鹽堿荒地改良成了耕地。
【文檔編號】A01B79/02GK104472049SQ201410704872
【公開日】2015年4月1日 申請日期:2014年12月1日 優(yōu)先權日:2014年12月1日
【發(fā)明者】張強, 李磊, 王斌, 馮悅晨, 聶督, 孫捷, 黃高鑒, 溫東 申請人:山西省農業(yè)科學院農業(yè)環(huán)境與資源研究所