本發(fā)明為土壤改良與利用領(lǐng)域，涉及一種蘇打鹽堿旱田阻鹽沃土快速改良方法。

背景技術(shù)：

1、中國鹽堿地分布廣泛、類型多樣，其中位于東北平原的蘇打鹽堿地由于鹽分和堿度同時(shí)較高，導(dǎo)致土壤養(yǎng)分有效性低，有機(jī)質(zhì)含量少，滲透性差，從而影響了農(nóng)作物的生長。雖然蘇打鹽堿地主要是中低產(chǎn)田，甚至是荒地，但作為中國重要的耕地儲備資源，近年來對蘇打鹽堿土進(jìn)行改良利用的科研技術(shù)投入也不斷加大。蘇打鹽堿土的傳統(tǒng)改良方法主要包括使用石膏、硫酸鋁、有機(jī)肥、農(nóng)作物秸稈以及高分子材料等。

2、蘇打鹽堿土化學(xué)改良具有快速降低土壤鹽堿而達(dá)到改良的目的，其中外源鈣添加（以脫硫石膏為主）是一種得到廣泛應(yīng)用的方法，外源鈣離子置換土壤中的交換性鈉離子，改善土壤結(jié)構(gòu)，具有較好的改良效果。如專利文獻(xiàn)（公開號為cn103204721a）公布了一種蘇打堿土快速復(fù)合改良劑的制備方法。通過脫硫石膏復(fù)配草炭土、腐熟農(nóng)家肥等物質(zhì)改良蘇打鹽堿土。專利文獻(xiàn)（公開號為cn107182332a）公布了一種改良重度蘇打堿化土壤的方法。通過脫硫石膏復(fù)配硫酸亞鐵和檸檬酸改良蘇打鹽堿土。然而，外源鈣添加會導(dǎo)致土壤離子增加，進(jìn)而發(fā)生鹽害。蘇打鹽堿土壤中含有大量的碳酸鈣，而這部分鈣源在堿性環(huán)境下被固定，無法進(jìn)行鈣鈉置換。而酸性物質(zhì)中的氫離子能夠活化土壤中鈣離子，實(shí)現(xiàn)鈣鈉置換，改善土壤結(jié)構(gòu)，促進(jìn)土壤脫鹽去堿。這種改良方法可以減少外源鈣質(zhì)改良劑的添加，利用其土體本身的“鈣離子”對土壤進(jìn)行改良。

3、中國是農(nóng)作物秸稈資源最為豐富的國家之一，秸稈還田后秸稈腐熟過程時(shí)間長，對蘇打鹽堿土改良起效慢，需要與其他物理、化學(xué)、生物措施相結(jié)合，如在秸稈還田的同時(shí)施加土壤改良劑等。專利文獻(xiàn)（公開號為cn107182332a）公布了一種蘇打堿化土壤調(diào)理劑及其制備方法。通過腐熟秸稈配施脫硫石膏、氯化鈣等物質(zhì)改良蘇打鹽堿土。目前大多數(shù)采用秸稈配施微生物菌劑混合使用，利用微生物腐解秸稈。專利文獻(xiàn)（公開號為cn107182332a）公布了一種降解農(nóng)作物秸稈的復(fù)合微生物菌劑及其制備方法與應(yīng)用。通過復(fù)合微生物菌劑降解農(nóng)作物秸稈，提高纖維素、半纖維素和木質(zhì)素的降解率。專利文獻(xiàn)（公開號為cn107182332a）公布了一種用于改良蘇打鹽堿土的多功能菌c1及其應(yīng)用。通過菌液與水稻秸稈、硫酸銨和磷酸鈣施入土壤促進(jìn)水稻秸稈的降解，解決了水稻秸稈改良蘇打鹽堿土過程速度慢和效果單一的問題。但繁衍微生物所需時(shí)間較長，且易受外界環(huán)境因素影響，在鹽堿環(huán)境下，菌體很難存活繁殖，導(dǎo)致秸稈分解速度緩慢，土壤有機(jī)質(zhì)、養(yǎng)分等其他營養(yǎng)元素增速緩慢，限制了秸稈還田的廣泛應(yīng)用。

4、考慮到單獨(dú)秸稈還田秸稈分解速度較為緩慢，且配合微生物菌劑易受外界條件影響。調(diào)酸改良劑作為酸性物質(zhì)之一，可快速降低土壤ph，中和土壤堿度，還可與秸稈發(fā)生反應(yīng)，促進(jìn)秸稈中纖維素、木質(zhì)素等成分分解。已有研究表明稀硫酸可以打開纖維素、半纖維素和木質(zhì)素的包裹結(jié)構(gòu)，降低聚合度，增加纖維素酶與纖維素的接觸面積，加大反應(yīng)速率；硫酸可以在常溫、常壓下水解秸稈并且獲得較高的水解率，隨著硫酸濃度的增大，稻草秸稈水解率也逐漸增大。當(dāng)硫酸濃度為70％時(shí)，水解率達(dá)到最大值；當(dāng)硫酸濃度過低（硫酸濃度低于50％），對促進(jìn)秸稈水解效果不明顯。但硫酸濃度過高，會導(dǎo)致稻草秸稈碳化程度嚴(yán)重，降低水解率。秸稈炭化后變成一類高度芳香化、穩(wěn)定性高的富碳有機(jī)物料，施入田間可明顯改善農(nóng)田土壤理化性質(zhì)，有效固持土壤養(yǎng)分，為作物生長提供良好環(huán)境，因而將秸稈炭化后加以利用已逐漸成為重要的農(nóng)藝措施。專利文獻(xiàn)（cn201710497372.3）公布了一種內(nèi)陸蘇打鹽堿地改良劑及應(yīng)用。通過硫酸、天然礦物、有機(jī)物料等材料改良蘇打鹽堿土，但此發(fā)明硫酸濃度為10％，其是通過外源添加秸稈碳、纖維素、腐殖酸等成分改良鹽堿土。

5、傳統(tǒng)方法對蘇打鹽堿地的改良功能單一、持久性差、不能快速增加土壤有機(jī)質(zhì)和功能性腐殖質(zhì)的含量、向土壤中帶入更多鹽分、容易產(chǎn)生二次返鹽和二次污染等特點(diǎn)，在推廣利用方面有一定的局限性，并且采用這些方法改良的蘇打鹽堿土主要用于水稻種植。由于受到水源的限制，相當(dāng)一部分鹽堿地被迫種植旱田作物，而目前關(guān)于種植旱田作物的鹽堿地改良技術(shù)較少，并且往往是從阻止鹽分上移或者從提高肥效的角度進(jìn)行單一的改良，無法同步實(shí)現(xiàn)秸稈快速腐殖化、水穩(wěn)性大團(tuán)聚體數(shù)量增加、鹽分上移量減少、土壤腐殖質(zhì)含量增加和土壤肥效增加，無法持久建立肥沃和健康的耕作層土壤，從而不能保障糧食持續(xù)產(chǎn)量。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的提供一種蘇打鹽堿旱田阻鹽沃土快速改良方法，從同步快速增加土壤腐殖質(zhì)和水穩(wěn)性大團(tuán)聚體數(shù)量、降低鹽分上移量，降低土壤的ph，提高肥料的利用率，從而構(gòu)建健康肥沃的耕層土壤的角度對蘇打鹽堿地進(jìn)行改良，持久保障糧食產(chǎn)量。

2、本發(fā)明的目的通過如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

3、一種蘇打鹽堿旱田阻鹽沃土快速改良方法，包括如下步驟：

4、步驟s1：將低鹽有機(jī)物料進(jìn)行調(diào)節(jié)后與硫酸鐵粉末混合攪拌，進(jìn)行亞臨界水解炭化，混分別收集水解液和固體的水解炭；

5、所述的低鹽有機(jī)物料的含水率調(diào)節(jié)為55%-65%，亞臨界水解炭化溫度為200℃-220℃，壓強(qiáng)為?1.6mpa-2.3mpa；硫酸鐵與有機(jī)物料的質(zhì)量比為1:10-1:15，炭化時(shí)間0.5-1h；

6、步驟s2：秋季作物收獲后進(jìn)行常規(guī)秸稈破碎和滅茬處理，將水解液和尿素混合后噴灑于秸稈上，再撒施火山渣，然后進(jìn)行深翻還田；

7、步驟s3：春季播種前將水解炭與化肥混合作為底肥進(jìn)行條施，然后種植旱田作物。

8、作為本發(fā)明更優(yōu)的技術(shù)方案，步驟s1中所述的低鹽有機(jī)物料為秸稈或菌糠等農(nóng)業(yè)廢棄物。所述的菌糠優(yōu)選包括木耳菌糠，所述木耳菌糠為以木屑為主要原料種植木耳等菌物的廢棄物。

9、作為本發(fā)明更優(yōu)的技術(shù)方案，步驟s2中所述的水解液使用量為40-50l/畝，尿素的使用量為0.5-0.8kg/畝，火山渣的使用量為400-600kg/畝，直徑為0.1-1mm；土壤深翻20-30cm。

10、作為本發(fā)明更優(yōu)的技術(shù)方案，步驟s3中所述的水解炭的使用量為800-1200kg/畝。

11、作為本發(fā)明更優(yōu)的技術(shù)方案，步驟s3中所述的化肥為氮磷鉀復(fù)合肥，施肥量為40-50kg/畝。

12、有益效果

13、本發(fā)明用于改良ph為8.5-8.9和鹽分含量為0.2%-0.3%蘇打鹽堿土，將硫酸鐵和低鹽有機(jī)物料混合后進(jìn)行亞臨界水解炭化，不僅降低了水解液和水解炭的ph，而且為土壤提供鐵元素，促進(jìn)了水穩(wěn)性大團(tuán)聚體的的形成，降低了土壤堿性環(huán)境更有利于微生物對秸稈的降解，改良了土壤結(jié)構(gòu)，使得土壤不易返鹽，透水和透氣性增加，從而系統(tǒng)性提高了改良效果。本發(fā)明制備得到的水解液中含有類腐殖質(zhì)、容易被微生物利用的碳源和有機(jī)酸、水溶性營養(yǎng)鹽等能夠?yàn)槲⑸锝到饨斩捥峁┏跏继荚春湍茉?，從而促進(jìn)秸稈在低溫環(huán)境下的快速降解和腐殖化。

14、本發(fā)明制備得到的水解炭可吸附肥料、降低根際土壤的ph，從而提高土壤肥料的有效性，并且還可以起到緩釋效應(yīng)，另外水解炭富含鐵，還能夠?yàn)橹参锷L提供鐵元素，從而具有有機(jī)改良劑和無機(jī)改良劑的共同優(yōu)點(diǎn)。火山渣能夠?yàn)槲⑸锾峁┥L的載體，提高地溫，改善土壤結(jié)構(gòu)，增加透氣和透水性，降低蘇打鹽堿土的毛細(xì)管效應(yīng)從而降低鹽分上移，還可以起到緩釋微量元素，吸附有機(jī)碳等作用。