本發(fā)明屬于農(nóng)業(yè)領(lǐng)域，具體涉及土壤改良劑及其在新墾沿海灘涂鹽堿地有機(jī)農(nóng)業(yè)培肥中的應(yīng)用。
背景技術(shù)：
我國鹽堿化土壤總面積為9.91×107hm2，不同類型的鹽堿地是我國重要的現(xiàn)實(shí)和潛在農(nóng)業(yè)資源。2015年中央“一號(hào)文件”指出“實(shí)施糧食豐產(chǎn)科技工程和鹽堿地改造科技示范”，表明開展鹽堿地治理改良和農(nóng)業(yè)高效利用對(duì)保障糧食、耕地、農(nóng)產(chǎn)品供給的重要性與必要性。沿海灘涂地屬于濱海鹽土，由于從鹽漬淤泥演變?yōu)辂}土的成土?xí)r間短暫，加之圍墾進(jìn)程不斷加快，剖面發(fā)育年輕，土壤呈現(xiàn)pH、全鹽量和速效鉀含量高，有機(jī)質(zhì)、水解氮和有效磷含量低等特點(diǎn)。國內(nèi)外治理鹽堿土壤的主要集中于工程改良、生物改良、化學(xué)改良等方面，取得了一定成效。新墾鹽堿荒地面臨著土壤培肥和快速脫鹽的雙重任務(wù)，合理施肥顯得尤為重要。土壤理化性狀是土壤最基本的屬性，也是土壤肥力的反映。研究表明，增施有機(jī)肥可以增加土壤有機(jī)質(zhì)含量、提高土壤肥力、增加土壤的疏松度及緩沖能力。覆蓋具有良好的土壤水熱調(diào)控能力及抑制土壤蒸發(fā)、鹽分表聚的功能，并具有改善土壤結(jié)構(gòu)，增加土壤有機(jī)質(zhì)，促進(jìn)養(yǎng)分系統(tǒng)循環(huán)及作物生長的潛力，從而能使鹽堿土壤生態(tài)過程向良性轉(zhuǎn)化。
申請(qǐng)?zhí)枮椤?01510401557.0”的發(fā)明專利公布了一種表層鋪設(shè)淤泥對(duì)灘涂鹽堿地進(jìn)行快速脫鹽的方法。用河流、湖泊等淤泥圍筑田埂，并布設(shè)拍排灌系統(tǒng)，在鹽堿地表面鋪設(shè)淤泥，淤泥表面灌溉淡水，保持水層后進(jìn)行水稻種植。在淤泥層種植水稻，以達(dá)到洗鹽和壓咸的目的。
申請(qǐng)?zhí)枮椤?01510032828.X”的發(fā)明專利公布了一種降低灘涂鹽堿地土壤堿性的微生物制品。利用能夠合成谷氨酸的微生物發(fā)酵固體廢棄物形成一種土壤生物有機(jī)肥，可以降低土壤pH值，起到降堿改良鹽堿地的功效。
申請(qǐng)?zhí)枮椤?01510620930.1”的發(fā)明專利公布了一種鹽堿地綜合改良系統(tǒng)及方法。具體是將耐堿作物的秸稈作為青貯飼料供牲畜食用，牲畜產(chǎn)生的糞便經(jīng)腐熟后返回至鹽堿地種植系統(tǒng)，小部分輸送到水產(chǎn)養(yǎng)殖系統(tǒng)，水產(chǎn)養(yǎng)殖系統(tǒng)中的水引流至鹽堿地種植系統(tǒng)對(duì)鹽堿地進(jìn)行灌溉，水產(chǎn)養(yǎng)殖系統(tǒng)中的荷葉和無土栽培系統(tǒng)中用過的培養(yǎng)基質(zhì)和作物老葉返回到鹽堿地種植系統(tǒng)中。
申請(qǐng)?zhí)枮椤?01510301341.7”的發(fā)明專利公布了一種改良鹽堿地的方法。具體包括：以煤頭、有機(jī)農(nóng)家肥、根瘤菌肥和黃腐酸鉀為原料制備鹽堿地改良肥料，播種抗鹽堿的水稻品種。
上述專利采用湖泊、河流等淤泥所耗費(fèi)的成本較高。此外，土壤是微生物的大本營，由于土壤理化性質(zhì)的不同，與環(huán)境相適應(yīng)的土壤微生物種類也不同。因此，上述專利中的微生物菌劑在進(jìn)入土壤后，可能會(huì)出現(xiàn)無法正?；顒?dòng)或者是致死的現(xiàn)象。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
發(fā)明目的：為解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種土壤改良劑及其在新墾沿海灘涂鹽堿地有機(jī)農(nóng)業(yè)培肥中的應(yīng)用。
技術(shù)方案：為實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)方案，本發(fā)明提供了一種土壤改良劑，其通過灘涂鹽堿地土壤、EM腐熟劑和雜草按照1∶0.05-0.1∶0.1-0.15的質(zhì)量比充分混勻發(fā)酵制備得到，其中，所述的灘涂鹽堿地土壤取自表層0-5cm土壤，EM腐熟劑為EM原液、作物秸稈和畜禽糞便共發(fā)酵獲得的產(chǎn)物，其C/N比介于20-25，所述雜草為曬干后的灘涂植物，如堿蓬草、鹽角草等。
優(yōu)選地，所述EM腐熟劑通過如下方法制備得到：將曬干后的作物秸稈和畜禽糞便混合均勻，在混合物中加入EM原液和紅糖，再加入水使含水量30～35％，完全發(fā)酵后的產(chǎn)物即為EM腐熟劑，調(diào)節(jié)C/N比介于20-25。
優(yōu)選地，所述EM原液為自愛睦樂環(huán)保生物技術(shù)(南京)有限公司生產(chǎn)的EM原液，其含有光合細(xì)菌、乳酸菌、酵母菌等80多種有效活性微生物，活菌數(shù)≥1億個(gè)/毫升，pH≥3.8，顏色為黃褐色，半透明液體，氣味為較濃醇酸味或酸味。
優(yōu)選地，所述秸稈的C/N為65～85∶1，畜禽糞便的C/N為5～21∶1。其中，秸稈、畜禽糞便均為市場上購得。其中，本發(fā)明中的發(fā)酵原料可以由其他有機(jī)物料替代，目的是為了制備C/N比介于20～25之間的產(chǎn)物。
優(yōu)選地，將灘涂鹽堿地土壤、EM腐熟劑和曬干后的雜草充分混勻，發(fā)酵溫度介于30-35℃，發(fā)酵時(shí)間30～60天，撥開發(fā)酵堆垛，看到多處白色菌絲生成時(shí)，發(fā)酵完成，產(chǎn)物即為所述的土壤改良劑。
本發(fā)明進(jìn)一步提出了上述土壤改良劑在新墾沿海灘涂鹽堿地有機(jī)農(nóng)業(yè)培肥中的應(yīng)用，具體地，將土壤改良劑耕翻入土后，充分混勻，靜置數(shù)天后，做壟，壟上栽培作物，壟間溝覆蓋雜草。
更具體地，在圍墾后的第1年，將所述土壤改良劑按照1∶60-100的比例同0-20cm耕層土壤充分混勻，靜置發(fā)酵7-10天，按照120-200cm間距做壟，壟上栽培旱作物，壟間溝覆蓋曬干后的雜草和作物秸稈，厚度是30-40cm；在圍墾后的第2年，將土壤改良劑A按照1∶60-100的比例同0-20cm耕層土壤充分混勻，靜置發(fā)酵7-10天，按照120-200cm間距做壟，按照40-100cm間距做壟，壟上栽種旱作物，壟間溝覆蓋曬干后的雜草或者作物秸稈，厚度約30-40cm。
進(jìn)一步地，若開挖排水溝或者埋設(shè)暗管，土壤排鹽效果更佳。
有益效果：與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)：
(1)本發(fā)明的土壤改良劑以當(dāng)?shù)佧}堿土為發(fā)酵原料，發(fā)酵產(chǎn)物含有多種土著耐鹽微生物，其進(jìn)入土壤后可以迅速形成優(yōu)勢(shì)菌群，改善土壤的微生物區(qū)系；
(2)濱海土壤灌溉多采用微咸水，而改良后的土壤中耐鹽微生物增多，有利于在作物種植期內(nèi)維持土壤微生物區(qū)系的平衡；
(3)本發(fā)明充分利用了當(dāng)?shù)刂脖?、秸稈等廢棄物，不但可以減少土壤蒸發(fā)和返鹽、培肥土壤，減少作物病蟲害的發(fā)生，還提高了廢棄物資源利用率。
(4)本發(fā)明基于微生物技術(shù)，通過1-2年的時(shí)間，可以促使土壤結(jié)構(gòu)性變好，土壤持水孔隙增加，土壤微生物區(qū)系得到改善，有效養(yǎng)分增加，促進(jìn)土壤自然淋洗和排鹽，提高作物產(chǎn)量和品質(zhì)，滿足有機(jī)農(nóng)業(yè)種植要求。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體實(shí)施例進(jìn)一步闡述本發(fā)明。它們僅是對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步說明，而不是對(duì)本發(fā)明的限定。
本發(fā)明公開了一種土壤改良劑以及利用其進(jìn)行新墾沿海灘涂鹽堿地有機(jī)農(nóng)業(yè)培肥方法，發(fā)明點(diǎn)中包括了土壤改良劑，還包括有改良劑的使用方法和田間管理方法。
本發(fā)明具體包括如下步驟：
第一步，將曬干后的作物秸稈和畜禽糞便混合均勻，在混合物中加入EM原液和紅糖，再加入水使含水量約為35％，完全發(fā)酵后的產(chǎn)物即為EM腐熟劑，弱酸性，C/N比介于20-25(可用有機(jī)肥調(diào)節(jié))。
第二步，將灘涂鹽堿地土壤、EM腐熟劑和曬干后的雜草按照1∶0.05-0.1∶0.1-0.15的質(zhì)量比充分混勻，發(fā)酵溫度介于30-35℃，發(fā)酵時(shí)間30～60天，撥開發(fā)酵堆垛，看到多處白色菌絲生成時(shí)，發(fā)酵完成，產(chǎn)物即為所述的土壤改良劑。
第三步，圍墾后的第1年，將土壤改良劑按照1∶60-100的比例同0-20cm耕層土壤充分混勻，靜置發(fā)酵7-10天，按照120-200cm間距做壟，壟上栽培旱作物，壟間溝覆蓋曬干后的雜草和作物秸稈。
第四步，圍墾后的第2年，將土壤改良劑按照1∶60-100的比例同0-20cm耕層土壤充分混勻，靜置發(fā)酵7-10天，按照120-200cm間距做壟，按照40-100cm間距做壟，壟上栽種旱作物，壟間溝覆蓋曬干后的雜草或者作物秸稈，厚度約30-40cm。
本發(fā)明若配合開挖排水溝或者埋設(shè)暗管，土壤排鹽效果更佳。
在下述實(shí)施例中，秸稈(C/N為65～85∶1)、畜禽糞便(C/N為5～21∶1)均為市場上購得。其中，本實(shí)施例中的發(fā)酵原料可以由其他有機(jī)物料替代，目的是為了制備C/N比介于20～25之間的產(chǎn)物。本實(shí)施中采用的EM原液為自愛睦樂環(huán)保生物技術(shù)(南京)有限公司購置，其含有光合細(xì)菌、乳酸菌、酵母菌等80多種有效活性微生物，活菌數(shù)≥1億個(gè)/毫升，pH≥3.8，顏色為黃褐色，半透明液體，氣味為較濃醇酸味或酸味。
實(shí)施例1～3土壤改良劑的制備
下述實(shí)施例制備的土壤改良劑，由不同的原料混合后，調(diào)節(jié)含水量約為35％(w/w)，裝入有蓋塑料桶中密閉發(fā)酵，發(fā)酵溫度30-35℃，發(fā)酵時(shí)間30～60天，待有白色菌絲大量長出即表明發(fā)酵完成。原料組分如下：
實(shí)施例4-6：
選用實(shí)施例1-3中所得的土壤改良劑，在江蘇沿海鹽堿地進(jìn)行番茄種植試驗(yàn)。
其中，土壤1是江蘇東臺(tái)新墾灘涂鹽堿地土壤，全鹽量13.50g/kg，pH8.5。
土壤2-4是在土壤1的基礎(chǔ)上，選用實(shí)施例1-3中的土壤改良劑進(jìn)行土壤改良，具體的做法是：選擇晴朗天氣，將土壤改良劑分別按照1∶60、80和100的比例同0-20cm耕層土壤充分混勻，靜置發(fā)酵7-10天，分別按照120、180和200cm間距做壟，壟上栽培番茄，壟間溝覆蓋30-40cm厚度的雜草和作物秸稈；次年，將土壤改良劑分別按照1∶60、80和100的比例同0-20cm耕層土壤充分混勻，靜置發(fā)酵7-10天，分別按照40、80和100cm間距做壟，壟上栽培番茄，壟間溝覆蓋30-40cm厚度的雜草和作物秸稈。
結(jié)果表明，2年內(nèi)，采用本改良方法可以降低土壤全鹽量36％，提高番茄產(chǎn)量48％以上。
詳細(xì)土壤類型以及試驗(yàn)結(jié)果見下表：