一种土壤板结的治理方法与流程

1.本发明涉及土壤治理技术领域，具体而言，涉及一种土壤板结的治理方法。


背景技术：

2.在农业耕作过程中土壤板结现象普遍存在，土壤板结的原因具体有以下几种：土壤板结的原因主要有以下几点：1、有机肥投入不足有机质含量是土壤肥力和团粒结构的一个重要指标，有机质含量不足致使土壤板结；2、土壤地质黏重，耕作层浅；3、投入过多的塑料制品；4、部分农耕措施导致土壤表层被破坏；5、积累有害物质积累，水土流失；6、化肥施入过量。
3.土壤板结引起的危害主要包括：1、根系活性降低出现土壤板结现象时，土壤通透性较差，吸氧能力降低，植物的根内氧气不足导致根系活性下降，影响正常新陈代谢，植物根端呼吸减弱，而氮肥、钾肥和磷肥等营养都以离子状态存在，植物吸收时要消耗细胞代谢所产生的能量，使得细胞呼吸能力减弱，细胞能量供应不足以支撑植物根系生长所需的能量，最终影响养分的吸收。2、引发缺素症。缺素症有时并不是土壤中缺乏一些必要的元素而引起的，是由于土壤板结、土壤的酸碱度不平衡或者是土壤内部的水分供应不足等问题而引起植物根部吸收能力下降，最终降低农作物的产量，使得农作物减产或者绝产。
4.因此，研发出一种能够有效改善土壤板结的治理方法具有重大意义。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种土壤板结的治理方法，此治理方法可以有效对板结土壤进行治理改善，促进农作物的生长。
6.本发明解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。
7.本技术实施例提供一种土壤板结的治理方法，包括以下步骤：
8.对板结土壤采用粉垄技术进行深耕；
9.向土壤施用土壤改良剂，翻耕入土，对土壤进行养护；
10.采用菌类和农作物轮作的方式进行种植，种植菌类后将菌渣翻耕入土。
11.相对于现有技术，本发明的实施例至少具有如下优点或有益效果：
12.本发明首先对板结土壤采用粉垄手段进行深翻耕，可以将板结土壤进行深土层的粉碎，增加土壤中的含氧量，利于植物的根部呼吸，从而可以使植物的根扎得更深，增强植系，起到促进吸收营养肥料的能力；将可以增加土壤有机质含量和微生物菌群的土壤改良剂撒入经过粉垄的土壤中，并翻耕入土，碎土壤降低翻耕的工作量，同时也可以增加与土壤改良剂的混合，促进土壤的均匀吸收，在对土壤施用土壤改良剂后，将土壤进行养护，尤其是冬季可以采用覆膜的方式进行保温处理；对养护后的土壤中采用菌类和农作物轮作的方式进行种植，第一轮为菌类种植，菌类收获后将菌渣翻耕入土，菌渣中含有大量的有机质、微生物和酶，可以对土壤产生肥土作用，增加后续植物的营养，同时将菌渣翻耕入土也可以对菌渣起到资源化利用的效果；菌类和农作物轮作的方式可以在保持土壤肥效的基础上增
加农作物的生长，提高收入；在进行农作物种植时可以根据土壤肥效进行施肥，在土壤治理的前3年以有机肥为主，提高土壤中的有机质与微生物含量。经过本发明的治理方法，可以有效改善板结土壤的情况，并且不耽误农作物的种植，具有较高的环保意义和经济意义。
具体实施方式
13.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
14.需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考具体实施例来详细说明本发明。
15.一种土壤板结的治理方法，包括以下步骤：
16.对板结土壤采用粉垄技术进行深耕；
17.向土壤施用土壤改良剂，翻耕入土，对土壤进行养护；
18.采用菌类和农作物轮作的方式进行种植，种植菌类后将菌渣翻耕入土。
19.本发明首先对板结土壤采用粉垄手段进行深翻耕，可以将板结土壤进行深土层的粉碎，增加土壤中的含氧量，利于植物的根部呼吸，从而可以使植物的根扎得更深，增强植系，起到促进吸收营养肥料的能力；将可以增加土壤有机质含量和微生物菌群的土壤改良剂撒入经过粉垄的土壤中，并翻耕入土，碎土壤降低翻耕的工作量，同时也可以增加与土壤改良剂的混合，促进土壤的均匀吸收，在对土壤施用土壤改良剂后，将土壤进行养护，尤其是冬季可以采用覆膜的方式进行保温处理；对养护后的土壤中采用菌类和农作物轮作的方式进行种植，第一轮为菌类种植，菌类收获后将菌渣翻耕入土，菌渣中含有大量的有机质、微生物和酶，可以对土壤产生肥土作用，增加后续植物的营养，同时将菌渣翻耕入土也可以对菌渣起到资源化利用的效果；菌类和农作物轮作的方式可以在保持土壤肥效的基础上增加农作物的生长，提高收入；在进行农作物种植时可以根据土壤肥效进行施肥，在土壤治理的前3年以有机肥为主，提高土壤中的有机质与微生物含量。经过本发明的治理方法，可以有效改善板结土壤的情况，并且不耽误农作物的种植，具有较高的环保意义和经济意义。
20.在本发明的一些实施例中，上述粉垄技术中的耕深为40～60cm，上述粉垄时间为雨雪季或冬灌前。粉垄后的土壤会加快土壤中水分的蒸发，同时细土壤可能会飞扬，一方面会造成空气的污染，另一方面会造成水土的流失，因此选择在雨雪季来临或者冬灌前进行粉垄，可以有效改善上述情况，起到土壤稳定的效果。
21.在本发明的一些实施例中，上述粉垄深耕后对土壤进行灌水处理，如果在其他季节进行粉垄深耕，粉垄深耕后对土壤进行灌水处理，一方面改善细土飞扬的情况，一方面灌水可以将土壤中的盐分下沉，使得耕作层的含盐量大幅减少，利于农作物的生长。
22.在本发明的一些实施例中，上述土壤改良剂包括以下重量份的原料：苜蓿秸秆生物炭20～30份、微生物菌肥5～10份、腐殖质类有机载体10～20份和聚丙烯酰胺3～8份。苜蓿秸秆生物炭具有吸附重金属离子的作用，同时可以提高土壤中的有机质含量，另外生物炭本身的空隙结构可以提高土壤的透气性，能有效改善土壤的板结情况；往土壤中加入微生物菌肥可以补充被粉垄破坏的微生物菌群，在土壤中形成稳定的微生物环境；聚丙烯酰
胺可以使得土壤具有较好的保水性，腐殖质类有机载体在提供有机质的同时可以刺激植物的根系对营养的吸收，另外，腐殖质有机载体可以为聚丙烯酰胺提供良好的媒介，促进植物对于水分和营养物质的吸收，综上，采用上述成分和配比的土壤改良剂可以对土壤进行较好的改善。
23.在本发明的一些实施例中，上述苜蓿秸秆生物炭的制备方法为：将苜蓿秸秆在600～700℃下热解，然后采用高锰酸钾溶液对其进行改性。采用苜蓿秸秆进行热解，相比较其他的生物炭具有更多的有机碳成分，经过高锰酸钾溶液改性后的生物炭对于土壤中的pb、zn、cd等多种重金属具有较好的钝化作用，从而对土壤中重金属的修复起到络合、截留和固定的作用，将土壤中有毒重金属的生物可给性，从而减少对作物的毒害。
24.在本发明的一些实施例中，上述腐殖质类有机载体具体为腐殖酸、腐殖酸钠、腐殖酸铵、腐殖酸钾、褐煤和黄腐酸中的一种或多种。
25.在本发明的一些实施例中，上述土壤改良剂的制备方法为：将苜蓿秸秆生物炭和腐殖质类有机载体破碎成40～80目的颗粒，加入微生物菌肥和聚丙烯酰胺，混合即可，所述土壤改良剂的施用量为0.5～2kg/亩。土壤改良剂的具体用量根据土壤的板结程度而定。
26.在本发明的一些实施例中，上述农作物具体包括马铃薯、魔芋、芝麻或棉花。种植马铃薯、魔芋、芝麻和棉花，具有较好的农业价值，轮作植物可以有效利用上一轮植物的有利因素，例如芝麻在生长时会从根系中分泌出一种分泌物，该分泌物能促进土壤中的微生物活动和繁殖，有助于土壤的改善，并且非常适于魔芋的种植，起到增产的作用。
27.在本发明的一些实施例中，上述菌渣翻耕入土的深度为10～30cm。将菌渣翻耕入土，可以在下一轮植物根系的位置产生促进营养吸收的作用。
28.在本发明的一些实施例中，上述治理的前3年采用一轮菌类一轮农作物进行轮作，3年后菌类与农作物的轮作次数比例为1：(2～5)。在板结土壤治理的前期多利用菌类种植来增加土壤中的营养，当培养起稳定的微生物后可以直接进行不同农作物的轮作，降低或结束菌类的种植。
29.以下结合实施例对本发明的特征和性能作进一步的详细描述。
30.实施例1
31.一种土壤板结的治理方法，包括以下步骤：
32.在12月中旬冬灌前5天采用粉垄机对板结土壤进行深耕，耕深50cm，冬灌后向土壤施用土壤改良剂，每亩地施用1kg土壤改良剂，将土壤改良剂均匀撒在土壤表面，然后翻耕入土，进行充分混合，翻耕后采用薄膜覆盖土面对土壤进行保温养护，2个月后养护结束收走薄膜，在土壤中种植第一轮菌类作物，菌类收获后，将菌渣翻耕入土，然后种植马铃薯，以此轮作。
33.本实施例中的土壤改良剂具体包括500g苜蓿秸秆生物炭、微生物菌肥200g、腐殖酸100g、腐殖酸钠100g、聚丙烯酰胺100g；制备方法为：将苜蓿秸秆在650℃的高温下进行热解，然后加入高锰酸钾溶液对其进行改性，每1g生物炭中加入0.2mol/l的高锰酸钾溶液5ml，得到苜蓿秸秆生物炭，将苜蓿秸秆生物炭腐殖酸、腐殖酸钠破碎成60目的细粉，加入微生物菌肥和聚丙烯酰胺，混合均匀即可。
34.实施例2
35.一种土壤板结的治理方法，包括以下步骤：
36.在12月中旬冬灌前3天采用粉垄机对板结土壤进行深耕，耕深60cm，冬灌后向土壤施用土壤改良剂，每亩地施用0.5kg土壤改良剂，将土壤改良剂均匀撒在土壤表面，然后翻耕入土，进行充分混合，翻耕后采用薄膜覆盖土面对土壤进行保温养护，2个月后养护结束收走薄膜，在土壤中种植第一轮菌类作物，菌类收获后，将菌渣翻耕入土，然后种植魔芋，以此轮作。
37.本实施例中的土壤改良剂具体包括300g苜蓿秸秆生物炭、微生物菌肥50g、腐殖酸铵100g、聚丙烯酰胺50g；制备方法为：将苜蓿秸秆在700℃的高温下进行热解，然后加入高锰酸钾溶液对其进行改性，每1g生物炭中加入0.2mol/l的高锰酸钾溶液5ml，得到苜蓿秸秆生物炭，将苜蓿秸秆生物炭和腐殖酸铵破碎成40目的细粉，加入微生物菌肥和聚丙烯酰胺，混合均匀即可。
38.实施例3
39.一种土壤板结的治理方法，包括以下步骤：
40.在春天采用粉垄机对板结土壤进行深耕，耕深40cm，然后向土壤进行灌水处理，灌水后等土壤稍干，施用土壤改良剂，每亩地施用2kg土壤改良剂，将土壤改良剂均匀撒在土壤表面，然后翻耕入土，进行充分混合，翻耕后对土壤进行养护，2个月后在土壤中种植第一轮菌类作物，菌类收获后，将菌渣翻耕入土，然后种植棉花，以此轮作。
41.本实施例中的土壤改良剂具体包括800g苜蓿秸秆生物炭、微生物菌肥400g、腐殖酸钾200g、褐煤100g和黄腐酸180g、聚丙烯酰胺320g；制备方法为：将苜蓿秸秆在700℃的高温下进行热解，然后加入高锰酸钾溶液对其进行改性，每1g生物炭中加入0.2mol/l的高锰酸钾溶液5ml，得到苜蓿秸秆生物炭，将苜蓿秸秆生物炭、腐殖酸钾、褐煤和黄腐酸破碎成40目的细粉，加入微生物菌肥和聚丙烯酰胺，混合均匀即可。
42.实施例4
43.一种土壤板结的治理方法，包括以下步骤：
44.在夏天采用粉垄机对板结土壤进行深耕，耕深40cm，然后向土壤进行灌水处理，灌水后等土壤稍干，施用土壤改良剂，每亩地施用1.5kg土壤改良剂，将土壤改良剂均匀撒在土壤表面，然后翻耕入土，进行充分混合，翻耕后对土壤进行养护，2个月后在土壤中种植第一轮菌类作物，菌类收获后，将菌渣翻耕入土，然后种植芝麻，以此轮作。
45.本实施例中的土壤改良剂具体包括600g苜蓿秸秆生物炭、微生物菌肥210g、腐殖酸钠200g、腐殖酸铵200g、腐殖酸钾200g、聚丙烯酰胺90g；制备方法为：将苜蓿秸秆在600℃的高温下进行热解，然后加入高锰酸钾溶液对其进行改性，每1g生物炭中加入0.2mol/l的高锰酸钾溶液5ml，得到苜蓿秸秆生物炭，将苜蓿秸秆生物炭、腐殖酸钾、腐殖酸钠和腐殖酸铵破碎成50目的细粉，加入微生物菌肥和聚丙烯酰胺，混合均匀即可。
46.实施例5
47.一种土壤板结的治理方法，包括以下步骤：
48.在夏天采用粉垄机对板结土壤进行深耕，耕深45cm，然后向土壤进行灌水处理，灌水后等土壤稍干，施用土壤改良剂，每亩地施用1.5kg土壤改良剂，将土壤改良剂均匀撒在土壤表面，然后翻耕入土，进行充分混合，翻耕后对土壤进行养护，2个月后在土壤中种植第一轮菌类作物，菌类收获后，将菌渣翻耕入土，然后种植芝麻，以此轮作。
49.本实施例中的土壤改良剂具体包括600g苜蓿秸秆生物炭、微生物菌肥210g、腐殖
酸钠200g、腐殖酸铵200g、褐煤100g、黄腐酸100g、聚丙烯酰胺90g；制备方法为：将苜蓿秸秆在600℃的高温下进行热解，然后加入高锰酸钾溶液对其进行改性，每1g生物炭中加入0.2mol/l的高锰酸钾溶液5ml，得到苜蓿秸秆生物炭，将苜蓿秸秆生物炭、褐煤、黄腐酸、腐殖酸钠和腐殖酸铵破碎成50目的细粉，加入微生物菌肥和聚丙烯酰胺，混合均匀即可。
50.实施例6
51.一种土壤板结的治理方法，包括以下步骤：
52.在夏天采用粉垄机对板结土壤进行深耕，耕深50cm，然后向土壤进行灌水处理，灌水后等土壤稍干，施用土壤改良剂，每亩地施用1.5kg土壤改良剂，将土壤改良剂均匀撒在土壤表面，然后翻耕入土，进行充分混合，翻耕后对土壤进行养护，2个月后在土壤中种植第一轮菌类作物，菌类收获后，将菌渣翻耕入土，然后种植芝麻，以此轮作。
53.本实施例中的土壤改良剂具体包括600g苜蓿秸秆生物炭、微生物菌肥210g、腐殖酸钠200g、腐殖酸铵200g、褐煤100g、黄腐酸100g、聚丙烯酰胺90g；制备方法为：将苜蓿秸秆在650℃的高温下进行热解，然后加入高锰酸钾溶液对其进行改性，每1g生物炭中加入0.2mol/l的高锰酸钾溶液5ml，得到苜蓿秸秆生物炭，将苜蓿秸秆生物炭、褐煤、黄腐酸、腐殖酸钠和腐殖酸铵破碎成50目的细粉，加入微生物菌肥和聚丙烯酰胺，混合均匀即可。
54.实验例
55.本发明研发团队在湖北省选取一块板结农地进行试验治理，将板结农田分为4部分，分别采用彩钢瓦隔开，彩钢瓦深入土壤60cm，并且相邻实验地之间挖沟灌水隔开，防止相互影响。
56.将4块实验地依次标注为实验组1～4，其中试验组1采用实施例1的治理方法进行治理；实验组2与实验组1的区别点在于：不采用粉垄技术进行深耕，仅仅将距离土壤20cm的土壤进行翻耕；实验组3与实验组1的区别在于：不使用土壤改良剂；实验组4与实验组1的区别在于：不进行菌类和农作物的轮作，直接采用农作物种植。连续三年对实验组1～4统计马铃薯的产量，并且取样测量不同试验地中的微生物量，结果如表1和表2所示。
57.表1
[0058][0059]
表2
[0060][0061][0062]
从表1和表2中可以看出，实验组1中的效果最好，经过三年治理后，马铃薯的亩产量可以达到2000kg/亩，并且还有额外的菌类产品收入；实验组2中未进行粉垄，第一年时的微生物含量更高，但土壤的板结状况并未得到有效的改善，即使后续治理手段相同也效果不好；实验组3中不加入土壤改良剂，其第一年的土壤状况较差，后续经过轮作菌渣的治理有较好的改善；实验组4中不采用轮作，其马铃薯产量在第三年开始降低，说明微生物群没有稳定，实验地的板结情况反而更严重。
[0063]
综上所述，本发明实施例的一种土壤板结的治理方法。本发明首先对板结土壤采用粉垄手段进行深翻耕，可以将板结土壤进行深土层的粉碎，增加土壤中的含氧量，利于植物的根部呼吸，从而可以使植物的根扎得更深，增强植系，起到促进吸收营养肥料的能力；将可以增加土壤有机质含量和微生物菌群的土壤改良剂撒入经过粉垄的土壤中，并翻耕入土，碎土壤降低翻耕的工作量，同时也可以增加与土壤改良剂的混合，促进土壤的均匀吸收，在对土壤施用土壤改良剂后，将土壤进行养护，尤其是冬季可以采用覆膜的方式进行保温处理；对养护后的土壤中采用菌类和农作物轮作的方式进行种植，第一轮为菌类种植，菌类收获后将菌渣翻耕入土，菌渣中含有大量的有机质、微生物和酶，可以对土壤产生肥土作用，增加后续植物的营养，同时将菌渣翻耕入土也可以对菌渣起到资源化利用的效果；菌类和农作物轮作的方式可以在保持土壤肥效的基础上增加农作物的生长，提高收入；在进行农作物种植时可以根据土壤肥效进行施肥，在土壤治理的前3年以有机肥为主，提高土壤中的有机质与微生物含量。经过本发明的治理方法，可以有效改善板结土壤的情况，并且不耽误农作物的种植，具有较高的环保意义和经济意义。
[0064]
以上所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。