專(zhuān)利名稱(chēng)：一種利用沼液矯治大棚土壤連作障礙的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種利用沼液矯治大棚土壤連作障礙的方法，屬于農(nóng)業(yè)資源保護(hù)及農(nóng)業(yè)廢棄物資源循環(huán)利用技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
設(shè)施連作障礙是指在同一設(shè)施栽培中連續(xù)多次栽培同種或同科的作物時(shí)，在正常的栽培管理措施下發(fā)生的作物長(zhǎng)勢(shì)變?nèi)?、產(chǎn)量和品質(zhì)下降的現(xiàn)象。設(shè)施連作障礙是一種普遍現(xiàn)象，尤其在大棚蔬菜栽培中表現(xiàn)極為明顯。設(shè)施連作障礙產(chǎn)生的原因主要由土壤傳染性病蟲(chóng)害、土壤理化性狀劣化以及由根系分泌物和殘茬分解物等引起的自毒作用所引起， 多數(shù)場(chǎng)合下主要由土壤傳染性病蟲(chóng)害所引起。生產(chǎn)上常采用輪作和間套作，選用抗病品種或砧木品種，采用無(wú)土栽培、合理的土壤管理以及生物防治等技術(shù)克服設(shè)施連作障礙。然而，已有的方法多因可實(shí)際操作性的局限而受到限制。因此，迫切需要選擇一種既能緩解連作土壤養(yǎng)分限制，又可以改善土壤微生物環(huán)境，同時(shí)具有實(shí)際可操作性的方法。
據(jù)統(tǒng)計(jì)，截止2009年底，我國(guó)大中小型沼氣工程累計(jì)達(dá)到56856處，其中農(nóng)業(yè)廢物大型沼氣工程已達(dá)3717處。就目前的規(guī)模估算，我國(guó)每年可產(chǎn)生沼液(含沼渣)6億噸，在建成的沼氣工程運(yùn)行中發(fā)現(xiàn)工程所產(chǎn)生的發(fā)酵剩余物-沼液具有集中、量大、連續(xù)的特點(diǎn)， 很難在小半徑范圍內(nèi)將其消化掉，這一問(wèn)題已經(jīng)制約了沼氣工程業(yè)主對(duì)沼氣發(fā)展和利用的信心，如何將沼液有效地循環(huán)利用已經(jīng)成為大型沼氣工程建設(shè)的難點(diǎn)問(wèn)題之一。
沼液中含有植物生長(zhǎng)所需的營(yíng)養(yǎng)元素、病原微生物的存活量少、并富含利于土壤改良的有機(jī)物質(zhì)及易于植物吸收的小分子腐殖質(zhì)。沼液肥用對(duì)作物產(chǎn)量及品質(zhì)的提高具有積極意義，并有利于土壤肥力的保持和提高，更難能可貴的是厭氧消化后的新鮮沼液呈現(xiàn)還原態(tài)，其氧化還原電位較低，還原性物質(zhì)較多，與生命體接觸具有生理奪氧和運(yùn)動(dòng)去脂的作用，對(duì)生命體具有殺滅效果；其次，由于沼液中含有較高濃度的具有殺菌作用的銨離子， 對(duì)土壤病蟲(chóng)害有顯著的抑制作用。因此沼液也是一種難能可貴的植保產(chǎn)品。沼液作為肥料施用時(shí)為防止沼液對(duì)植株生命體的危害，一般都需要對(duì)沼液采取陳放、曝氣等處理，既降低了沼液銨離子含量、也改變了沼液的還原狀態(tài)；但這無(wú)形中浪費(fèi)了沼液原有的植保效能。
目前能防止土壤連作障礙的方法也有所報(bào)道CN102173952A(CN201110051383. 1) 提供一種防止番茄連作障礙的有機(jī)肥，原料包括蚯蚓糞，玉米秸稈，稻糠，蛭石。原料充分混勻，用水淋濕，然后在溫室或塑料大棚內(nèi)進(jìn)行自然狀態(tài)好氣發(fā)酵或加發(fā)酵菌發(fā)酵即可。該技術(shù)需要投資較大、操作也耗時(shí)費(fèi)力；CN101983M6A(CN201010273950. 3)公開(kāi)了一種利用作物秸稈防治蔬菜土壤連作障礙的方法。包括步驟1、蔬菜收獲后，翻耕土壤；2、在翻耕的土壤上鋪墊一層干的作物秸稈，秸稈用量為5m2面積土壤鋪80-150kg作物秸稈；3、再將緊靠鋪上秸稈土壤外四周耕層土壤翻蓋在秸稈上面，使四周秸稈向外露出；4、點(diǎn)燃露出在外面的秸稈，使其燃燒；5、從秸稈下15cm開(kāi)始清理土壤，至上面未燃燒的秸稈露出，有利于秸稈繼續(xù)燃燒，這樣循環(huán)操作至秸稈全部燃燒完止。該技術(shù)也存在操作困難、污染環(huán)境、效果不確定等弊端。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種利用沼液矯治大棚土壤連作障礙的方法。發(fā)明概述本發(fā)明利用沼氣工程產(chǎn)生的新鮮沼液，在大棚栽培的休閑期漫灌于土壤中，并結(jié)合悶棚等措施，達(dá)到消除連作障礙因子并補(bǔ)充部分營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的作用。對(duì)于解決大棚土壤的連作障礙、增強(qiáng)土壤肥力、緩解土壤酸化、促進(jìn)沼氣工程的正常運(yùn)轉(zhuǎn)等具有多效合一的效果，且克服了現(xiàn)有技術(shù)的可操作性差、經(jīng)濟(jì)性差等缺點(diǎn)。發(fā)明詳述本發(fā)明技術(shù)方案如下一種利用沼液矯治大棚土壤連作障礙的方法，包括大棚土壤整畦、沼液選備、覆膜漫灌、悶棚、土壤翻耕，步驟如下(1)大棚土壤的整畦選擇大棚種植的休閑期，在棚內(nèi)順?lè)N植行整畦，每畦寬度為40-50cm，兩側(cè)的垅高 12-18cm、寬12-18cm，使流體便于漫灌淹沒(méi)前茬蔬菜根系土壤；畦上覆蓋地膜，包括垅和畦溝；⑵沼液選備取正常產(chǎn)氣沼氣池內(nèi)，厭氧消化完全的新鮮沼液或隔絕空氣放置不超過(guò)1周的沼液；(3)覆膜漫灌沼液灌溉直接在畦的覆膜下進(jìn)行，將沼液出液管口置于畦中一端覆膜下，等沼液流到該畦另一端時(shí)終止灌溉，同時(shí)將已完成沼液灌溉的畦上的地膜封閉；再換畦重復(fù)進(jìn)行上述操作。沼液灌溉時(shí)保證畦上地膜覆蓋完好。(4)悶棚沼液漫灌后曬棚2-4天，再將大棚的塑料蓋膜蓋好，在自然條件下悶棚。棚內(nèi)溫度 40 50°C時(shí)保持7-9日或棚內(nèi)溫度50-60°C時(shí)保持4-7日。高溫利于大棚土壤的消毒及養(yǎng)分轉(zhuǎn)化，因此特別優(yōu)選悶棚條件為棚內(nèi)溫度50-60°C時(shí)保持4-7日。(5) 土壤翻耕沼液漫灌且經(jīng)悶棚后的大棚土壤，含水量在40-60%之間，揭去畦上的地膜，待土壤含水率達(dá)到15-25%時(shí)，結(jié)合施底肥對(duì)土壤翻耕?？墒r(shí)省工。根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的，步驟(1)大棚土壤整畦時(shí)，畦底縱向呈斜坡?tīng)睿右汗喔葧r(shí)將沼液出液管口置于高地勢(shì)的一端，便于沼液從高地勢(shì)的一端向低地勢(shì)的另一端漫灌。進(jìn)一步優(yōu)選的，所述畦底斜坡坡度以4-7°為宜。根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的，步驟(1)大棚土壤整畦時(shí)，每畦寬度為45cm，兩側(cè)為高15cm、 寬15cm的垅。畦底縱向斜坡的坡度為4-7°。根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的，步驟(1)大棚南北方向?yàn)殚L(zhǎng)度方向，畦底南高北低。步驟(1)對(duì)存有連作障礙的大棚土壤進(jìn)行整畦處理，并注意不要破壞大棚的塑料
蓋層ο根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的，步驟O)中沼液在運(yùn)送田間時(shí)避免與絮凝劑、鹵水、空氣等接觸，以放止沼液被氧化、酸化或因鹽分污染而使沼液變性或變質(zhì)。
根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的，步驟(3)沼液灌溉量以達(dá)到畦深的1/2-2/3為宜。調(diào)整沼液流速，以不沖起畦溝內(nèi)泥土為宜。
根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的，步驟C3)用罐車(chē)直接運(yùn)取沼氣工程中厭氧消化完全的沼液， 將沼液儲(chǔ)液罐運(yùn)送到大棚南側(cè)，按由中間向兩側(cè)的順序?qū)Υ笈锲铚弦来温唷?br> 根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的，步驟(5)中揭去畦上的地膜的同時(shí)卷起大棚的蓋膜，以使土壤含水率盡快降至15-25%。
本發(fā)明所述的含水率均為重量百分比。
本發(fā)明對(duì)所取沼液的沼氣池所用原料不限，但需厭氧條件消化完全，呈現(xiàn)濃郁醬色的料漿狀沼液，且盡量選擇新鮮的沼液。
大棚土壤整畦的目的是為了便于沼液的漫灌，可根據(jù)具體情況自行設(shè)計(jì)灌溉方式；另外地膜覆蓋的目的是為了盡量避免沼液與空氣接觸；再者，要盡量保證前茬根系土易于被沼液淹沒(méi)。
本發(fā)明的利用沼液矯治大棚土壤連作障礙的方法是一整套實(shí)用技術(shù)，特別適宜在連作障礙易發(fā)的冬暖式大棚中應(yīng)用。尤其適合黃瓜、西紅柿等蔬菜大棚土壤連作障礙的治理。
本發(fā)明的特點(diǎn)
本發(fā)明的關(guān)鍵在于在盡量保持沼液厭氧特性的條件下將其直接在隔離空氣的條件下漫灌于大棚土壤中，這樣可以最大限度地發(fā)揮沼液的植保效能。消除蔬菜根系分泌物導(dǎo)致的土壤微生物區(qū)系的選擇性繁殖，抑制根系分泌物的自毒作用，緩解單一作物對(duì)土壤營(yíng)養(yǎng)成分的選擇性吸收，及單一作物種植導(dǎo)致的土壤酸化及土壤理化性狀的偏倚。而新鮮沼液的還原性能及銨離子等可以對(duì)土壤動(dòng)物及土壤微生物起到滅殺作用；沼液呈現(xiàn)微堿性且含有較豐富的營(yíng)養(yǎng)元素、腐植酸、蛋白質(zhì)等營(yíng)養(yǎng)成分，對(duì)于調(diào)節(jié)土壤平衡、增強(qiáng)土壤肥力也具有顯著的效果。
根據(jù)以上所述沼液的特點(diǎn)及土壤連作障礙的原因，本發(fā)明的方法兼顧了大棚蔬菜的種植特點(diǎn)，以及沼液無(wú)害化消納的問(wèn)題。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于
1、與土壤消毒技術(shù)相比，本發(fā)明利用的沼液是一種無(wú)公害的有機(jī)物質(zhì)，應(yīng)用后對(duì)土壤、作物及食用者安全無(wú)危害。將新鮮沼液漫灌于農(nóng)閑期的設(shè)施土壤中，不僅可以發(fā)揮其對(duì)土壤病蟲(chóng)害的抑制效果，還能減緩?fù)寥赖乃峄?，也能增加土壤肥力，為下季蔬菜的健康生長(zhǎng)提供了有效保障。
2、與蔬菜倒茬種植緩解土壤連作障礙相比，本發(fā)明的方法見(jiàn)效快，免除了農(nóng)戶(hù)對(duì)蔬菜品種習(xí)性摸索的風(fēng)險(xiǎn)，并利于市場(chǎng)特色品種的延續(xù)。
3、與更換耕層土、添加基質(zhì)、及施用土壤改良劑等相比，本發(fā)明的勞動(dòng)強(qiáng)度、投資成本均可顯著降低。
4、本發(fā)明還可促進(jìn)沼液的利用，為解決沼液的無(wú)害化消納、保障沼氣工程的正常運(yùn)行、促進(jìn)我國(guó)生物質(zhì)資源的綜合利用具有積極意義。
5、本發(fā)明具有經(jīng)濟(jì)適用的優(yōu)點(diǎn)，操作簡(jiǎn)單、投資較少，利于推廣。本發(fā)明通過(guò)選用新鮮的沼液，在設(shè)施農(nóng)閑期漫灌設(shè)施土壤，并輔助農(nóng)膜覆蓋、帶膜曬棚、高溫悶棚、土壤翻耕等措施，可對(duì)土壤的連作障礙起到顯著的矯治效果。5
與已有技術(shù)相比，本發(fā)明的利用沼液矯治大棚土壤連作障礙的方法，是選用了沼氣生產(chǎn)的廢棄物資源，并且同時(shí)兼具調(diào)理土壤生物、增加土壤肥力、緩解土壤酸化的多重功效，優(yōu)勢(shì)突出。
具體實(shí)施例方式以下通過(guò)實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步說(shuō)明，但不僅限于此。實(shí)施例1 西紅柿大棚土壤連作障礙的矯治(1)連續(xù)種植西紅柿7年的大棚，土壤連作障礙明顯。選擇大棚農(nóng)閑期，在棚內(nèi)順?lè)N植行整畦，每畦寬度為45cm，兩側(cè)為高15cm、寬15cm的垅。畦整成稍有坡度的槽狀，縱向坡度4°，并用地膜覆蓋于畦上，包括垅和畦溝全部覆蓋地膜；(2)沼液取自產(chǎn)氣正常集中供氣沼氣工程的沼氣站，沼液從厭氧發(fā)酵罐中直接抽入罐車(chē)中，運(yùn)送至大棚外。(3)將沼液出液管直接放置在畦內(nèi)膜下，調(diào)整沼液流速時(shí)以不沖起溝內(nèi)的泥土為宜，用全沼液灌溉。等沼液流至畦另一頭時(shí)及時(shí)換畦灌溉，同時(shí)將地膜封閉。(4)沼液漫灌后帶膜曬棚3天，蓋好大棚的塑料蓋膜，在自然條件下悶棚7天。棚內(nèi)溫度50-60°C。(5)悶棚結(jié)束，揭去覆蓋的地膜，同時(shí)卷起大棚的蓋膜，晾曬至土壤含水率約20% 時(shí)，將基肥均勻撒入土壤表層，進(jìn)行翻耕。本實(shí)施例應(yīng)用壽光市古城鄉(xiāng)瓦廟村某大棚，連續(xù)種植西紅柿7年，連作障礙明顯。在2009年6 月13日開(kāi)始在棚內(nèi)順?lè)N植行整畦，如實(shí)施例1所述。2009年6月16日沼液取自山東省淄博市淄川區(qū)雙楊鎮(zhèn)法家村的沼氣站，為其集中供氣沼氣工程的厭氧發(fā)酵剩余物。本工程建成以來(lái)一直運(yùn)轉(zhuǎn)良好，沼液從厭氧發(fā)酵罐中直接排入罐車(chē)中，將其運(yùn)送至大棚外。沼液中主要營(yíng)養(yǎng)成分的測(cè)定情況如表1所示。表1沼液的營(yíng)養(yǎng)成分含量
有機(jī)質(zhì)/⑷ 全氮/ (%)全磷/ (%)全鉀/ (%)-
1. 676_0. 122_0. 210_0. 172_注沼液的固形物含量為4. 51%。2009年6月16日實(shí)施沼液漫灌，將沼液運(yùn)輸車(chē)的出液管直接放置在畦內(nèi)膜下，調(diào)整好流速用全沼液灌溉。等沼液將流至畦到頭時(shí)及時(shí)換畦灌溉，同時(shí)將地膜封閉。灌溉沼液與澆水方式類(lèi)似。沼液漫灌完成帶膜曬棚3天后，蓋好大棚的塑料蓋膜，在自然條件下悶棚7天。棚內(nèi)溫度達(dá)50-60°C。揭去覆蓋的地膜，同時(shí)卷起大棚的蓋膜，晾曬至土壤含水率約20%時(shí)，其濕度適于翻耕，將備好的基肥均勻撒入土壤表層，按常規(guī)方式翻土整地。應(yīng)用效果如下為對(duì)比沼液的效果，將大棚劃分為兩塊，一塊常規(guī)處理(對(duì)照組)，一塊使用本發(fā)明實(shí)施例1的方法處理(應(yīng)用組)。種植栽培中其他施肥、澆水等管理措施嚴(yán)格一致，按照標(biāo)準(zhǔn)方法測(cè)定所需要的指標(biāo)。本實(shí)施例所述的沼液矯治大棚連作障礙技術(shù)的應(yīng)用效果如表 2-4所示。
表2植物生長(zhǎng)狀況
權(quán)利要求
1.一種利用沼液矯治大棚土壤連作障礙的方法，包括大棚土壤整畦、沼液選備、覆膜漫灌、悶棚、土壤翻耕，步驟如下(1)大棚土壤的整畦選擇大棚種植的休閑期，在棚內(nèi)順?lè)N植行整畦，每畦寬度為40-50CH1，兩側(cè)的垅高 12-18cm、寬12-18cm，使流體便于漫灌淹沒(méi)前茬蔬菜根系土壤；畦上覆蓋地膜，包括垅和畦溝；(2)沼液選備取正常產(chǎn)氣沼氣池內(nèi)，厭氧消化完全的新鮮沼液或隔絕空氣放置不超過(guò)1周的沼液；(3)覆膜漫灌沼液灌溉直接在畦的覆膜下進(jìn)行，將沼液出液管口置于畦一端覆膜下，等沼液流到該畦另一端時(shí)終止灌溉，同時(shí)將已完成沼液灌溉的畦上的地膜封閉；再換畦重復(fù)進(jìn)行上述操作；(4)悶棚沼液漫灌后曬棚2-4天，再將大棚的塑料蓋膜蓋好，在自然條件下悶棚。棚內(nèi)溫度40 50°C時(shí)保持7-9日或棚內(nèi)溫度50-60°C時(shí)保持4-7日；(5)土壤翻耕沼液漫灌且經(jīng)悶棚后的大棚土壤，含水量在40-60%之間，揭去畦上的地膜，待土壤含水率達(dá)到15-25%時(shí)，結(jié)合施底肥對(duì)土壤翻耕。
2.如權(quán)利要求1所述的利用沼液矯治大棚土壤連作障礙的方法，其特征在于步驟(1) 大棚土壤整畦時(shí)，畦底縱向呈斜坡?tīng)?，沼液灌溉時(shí)將沼液出液管口置于高地勢(shì)的一端，便于沼液從高地勢(shì)的一端向低地勢(shì)的另一端漫灌。
3.如權(quán)利要求1或2所述的利用沼液矯治大棚土壤連作障礙的方法，其特征在于步驟 (1)大棚土壤整畦時(shí)，每畦寬度為45cm，兩側(cè)為高15cm、寬15cm的垅；畦底縱向斜坡的坡度為 4-7° 。
4.如權(quán)利要求1所述的利用沼液矯治大棚土壤連作障礙的方法，其特征在于步驟(3) 沼液灌溉量以達(dá)到畦深的1/2-2/3為宜。
5.如權(quán)利要求1所述的利用沼液矯治大棚土壤連作障礙的方法，其特征在于步驟(3) 用罐車(chē)直接運(yùn)取沼氣工程中厭氧消化完全的沼液，將沼液儲(chǔ)液罐運(yùn)送到大棚南側(cè)，按由中間向兩側(cè)的順序?qū)Υ笈锲铚弦来温唷?br> 6.如權(quán)利要求1所述的利用沼液矯治大棚土壤連作障礙的方法，其特征在于步驟(5) 中揭去畦上的地膜的同時(shí)卷起大棚的蓋膜，以使土壤含水率盡快降至15-25%。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種利用沼液矯治大棚土壤連作障礙的方法，包括大棚土壤整畦、沼液選備、覆膜漫灌、悶棚、土壤翻耕，整畦后覆蓋地膜，用新鮮沼液直接在畦的覆膜下進(jìn)行漫灌；沼液漫灌后曬棚2-4天，再將大棚的塑料蓋膜蓋好，在自然條件下悶棚；悶棚結(jié)束揭去畦上的地膜，待土壤含水率達(dá)到15-25％時(shí)，結(jié)合施底肥對(duì)土壤翻耕。本發(fā)明可消除土壤連作障礙因子并補(bǔ)充部分營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，對(duì)于解決大棚土壤的連作障礙、增強(qiáng)土壤肥力、緩解土壤酸化、促進(jìn)沼氣工程的正常運(yùn)轉(zhuǎn)等具有多重功效，且可操作性好，便與推廣應(yīng)用。
文檔編號(hào)A01B79/02GK102498777SQ201110361630
公開(kāi)日2012年6月20日 申請(qǐng)日期2011年11月15日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月15日
發(fā)明者姚利, 張昌愛(ài), 李國(guó)生, 王艷芹, 袁長(zhǎng)波, 邊文范 申請(qǐng)人:山東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境研究所