本发明涉及土壤改良技术领域，具体涉及一种新垦农田土壤快速培肥改良方法。
背景技术：
黄土高原丘陵沟壑区旱作农田均处于水土流失严重的黄土区和土山区，耕地绝大部分为坡耕地，跑水、跑土、跑肥、生态环境脆弱是该区农田的主要特征，修建梯田是保持水土、提高土地生产力的一项战略措施。近年来各地为了防治农业生产中水土流失严重的问题，大力推进新修梯田建设工程，仅甘肃省每年新修梯田就达到150万亩左右，现在都是使用大型推土机进行机械修建梯田；另外，许多农户的零散农田通过土地置换的方式集中起来，然后进行机械平整成为大块的农田。经过机械修建梯田和整理后，改变了农田原有的地貌形态，破坏了农田原有的土壤结构，原先低洼的地方被大量的生土填平，原先较高地方的熟化耕层土壤被完全推走，露出农田的犁底层，甚至底土层。这种新开垦的农田，土壤肥力严重下降，表现在土壤的透气性、透水性差、土壤肥力低下、有机质含量低、土壤微生物少，土壤的农业生态环境恶劣，导致作物生长发育状况差，产量低而不稳定，农田的生产能力遭到严重破坏，因此，需要采取有效的方法进行培肥改良，以有效促进耕地质量提升和开发区域粮食生产潜力提供科技支撑，从而促进区域农业可持续发展。
技术实现要素：
本发明目的：本发明针对西北黄土高原新垦农田土壤肥力差、土壤结构不良、作物产量和水分利用效率低等问题，提供一种新垦农田土壤快速培肥改良方法；建立一种以机械、生物、物理化学技术为措施的新垦农田土壤快速培肥改良技术，其能够在短时间内增加土壤有机质、氮磷钾养分含量，改善土壤物理性状，达到快速培肥农田土壤，提高作物产量及其水分利用效率的目的。
为实现上述目的本发明采用的技术方案是：
一种新垦农田土壤快速培肥改良方法，包括以下步骤：
(1)、深耕土地；
(2)、在土壤中配施有机肥与无机肥；
(3)、在土壤中撒施秸秆和秸秆微生物腐熟菌剂；
(4)、在地表上均匀撒施土壤熟化剂；
(5)、在土壤中均匀撒施保水剂；
(6)、将步骤(1)至(5)中混合而成的培肥物料以基肥的形式通过旋耕机旋耕施入。
较佳的，所述深耕土地，用深耕铧犁将土地深耕20-35cm，再用旋耕机将田间土块打碎整平；
较佳的，所述有机肥，为纯羊粪，每亩用量为2000kg；所述无机肥，为NPK肥，每亩以N-P2O5-K2O纯养分量为12-8-6的用量作基肥，每亩用量为96kg；
较佳的，所述秸秆，为粉碎的玉米秸秆，每亩用量为300kg，在秸秆上撒施2-3kg秸秆微生物腐熟菌剂，并与玉米秸秆一同翻入农田；所述微生物腐熟菌剂，为腐杆灵；
较佳的，所述土壤熟化剂，是由以下质量百分含量的各组分组成的：黑矾20%-25%；腐殖酸25%-30%；碳酸氢铵40%-50%；其他组分5%，其中，其他组分包含微肥和阳离子螯合剂；土壤熟化剂使用时按照每亩50~80kg的用量施入土壤；
较佳的，所述保水剂，为钾盐型交联聚丙烯酰胺，每亩以6-8kg用量施入农田。
本发明有益效果：对于新开垦的农田，特别是对西北黄土高原地区先前田间高差起伏比较大的坡耕地进行了平整的新修梯田，许多地方的地表为生土堆积而成，另一些地方则是平整时裸露出来的犁底层甚至是底土层；这种农田土壤透气、透水性能极差，土质坚硬，肥力水平低下，属严重贫瘠的农田，一般农作物很难生长，产量低而不稳；采用本发明可以快速改变新垦农田的贫瘠状况，提高土壤肥力和作物产量，形成高产稳产农田；本发明可显著提高北方新垦农田土壤有机质、N、P、K养分含量，改善土壤理化性状，改善土壤微生物活性，增强土壤保水能力，可显著提高作物产量及其水分利用效率；本发明见效快、易推广，用于新垦农田土壤培肥改良具有显著作用。
实施例证1：本发明方法对新垦农田土壤物理性状的影响。
2012-2014年度在甘肃省安定区团结镇唐家堡村选择新修梯田（新垦土壤），开展了本发明方法对新垦农田土壤物理性状、土壤养分、土壤酶活性、作物产量及其水分利用效率影响的试验研究，以常规培肥方式为对照，布置试验田8亩，示范面积120亩，并对新垦农田土壤快速培肥改良方法的发明处理与常规培肥改良处理方法的常规处理进行对比。
按照本发明的培肥改良方法：用深耕铧犁将土地深耕20-35cm，按照每亩2000kg有机肥用量，每亩PNK肥以N-P2O5-K2O纯养分量为12-8-6的用量，每亩用量为96kg，每亩300kg的粉碎的玉米秸秆和2kg秸秆微生物腐熟菌剂用量，每亩50kg的土壤熟化剂及6kg保水剂用量，混合均匀撒施于农田，然后通过旋耕机旋耕施入；常规培肥方式：采用亩施碳酸氢铵50kg、尿素20kg、磷肥50kg，不施钾肥处理；轮作方式为：马铃薯—三棱豆—小麦，即第一年种植作物为马铃薯，第二年种植作物为三棱豆，第三年种植作物为小麦，培肥方法同上，均采用露地种植方式；连续培肥三年对新垦农田土壤物理性状的影响见表1；
表1：本发明方法对新垦农田土壤物理性状的影响
从表1可以看出，本发明的新垦土壤快速培肥方法可改善新垦土壤物理性状；2012年施用本发明的新垦土壤快速培肥方法后，使0-20cm土层土壤容重下降0.08-0.12g/cm3，毛管孔隙度和田间持水量分别提高0.66-3.63个百分点和0.87-1.20个百分点；2013年施用本发明可使0-20cm土层土壤容重下降0.05-0.07g/cm3，毛管孔隙度和田间持水量分别提高1.06-2.17个百分点和1.2-1.59个百分点；2014年施用本发明可使0-20cm土层土壤容重下降0.04-0.06g/cm3，毛管孔隙度和田间持水量分别提高0.91-1.79个百分点和1.11-1.38个百分点。
实施例证2：本发明方法对新垦农田土壤养分含量的影响。
同为实施例证1中的培肥改良方法，其连续培肥三年对新垦农田土壤养分含量的影响见表2；
表2：本发明方法对新垦农田土壤养分含量的影响
从表2可以看出，本发明的新垦土壤快速培肥方法显著提高新垦农田土壤养分含量，增强了土壤肥力；2012年施用本发明的新垦土壤快速培肥方法后，0-20cm土层的土壤有机质、全氮、速效磷和速效钾含量分别显著提高17.64-26.16%、37.5-42.86%、31.26-33.07%和67.36-81.2%；2013年施用本发明后，0-20cm土层的土壤有机质、全氮、速效磷和速效钾含量分别显著提高17.86-38.52%、10.17-22.39%、35.38-45.17%和57.78-82.33%；2014年施用本发明后，0-20cm土层的土壤有机质、全氮、速效磷和速效钾含量分别显著提高13.41-50.49%、11.76-37.18%、50.39-78.23%和72.41-114.8%。
实施例证3：本发明方法对新垦农田土壤酶活性的影响。
同为实施例证1中的培肥改良方法，其连续培肥三年对新垦农田土壤酶活性的影响见表3；
表3：本发明方法对新垦农田土壤酶活性的影响
从表3可以看出，本发明的新垦土壤快速培肥方法可显著提高新垦农田土壤过氧化氢酶、蔗糖酶、磷酸酶、脲酶含量，明显改善土壤微生物活性；与常规培肥处理相比，2012-2014年连续3年施用本发明的新垦土壤快速培肥方法后，0-20cm土层的土壤过氧化氢酶、蔗糖酶、磷酸酶和脲酶含量逐年提高，其中2012年施用本发明后，0-20cm土层的土壤过氧化氢酶、蔗糖酶、磷酸酶和脲酶含量分别提高4.13-6.25%、10.17-23.08%、11.42-18.9%和14.63-17.3%；2013年施用本发明后，0-20cm土层的土壤过氧化氢酶、蔗糖酶、磷酸酶和脲酶含量分别显著提高8.67-11.2%、22.89-44.91%、34.45-43.49%和34.45-36.68%；2014年施用本发明后，0-20cm土层的土壤过氧化氢酶、蔗糖酶、磷酸酶和脲酶含量分别显著提高18.18-31.69%、51.92-77.55%、40.6-62.96%和56.53-66.37%。
实施例证4：本发明方法对新垦农田作物产量及其水分利用效率的影响。
同为实施例证1中的培肥改良方法，其连续培肥三年的新垦农田作物产量及其水分利用效率的影响见表4；
表4：本发明方法对新垦农田作物产量及其水分利用效率的影响
从表4可以看出，本发明的新垦土壤快速培肥方法显著提高新垦农田作物产量和水分利用效率；2012年施用本发明的新垦土壤快速培肥方法后，马铃薯鲜薯产量和水分利用效率分别显著提高95.69%和100.04%；2013年施用本发明后，三棱豆产量和水分利用效率分别提高8.24%和7.43%；2014年施用本发明后，小麦籽粒产量和水分利用效率分别显著提高62.91%和51.52%。与传统培肥方式相比，相对可缩短新修梯田培肥时间。
综述，本发明能够在短时间内增加土壤有机质、氮磷钾养分含量，改善土壤物理性状，改善土壤微生物活性，实现快速培肥农田土壤，提高作物产量及其水分利用效率。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。
一种新垦农田土壤快速培肥改良方法，包括以下步骤：
(1)、深耕土地；所述深耕土地，用深耕铧犁将土地深耕20-35cm，再用旋耕机将田间土块打碎整平；
深耕土地可加深耕作层，改善土壤透气、透水性能，改良土壤结构，提高土壤微生物活性，提高土壤的蓄水能力，连续耕作深度达20-35cm，可形成肥沃深厚的土壤耕作层；
(2)、在土壤中配施有机肥与无机肥；所述有机肥，为纯羊粪，每亩用量为2000kg；所述无机肥，为NPK肥，每亩以N-P2O5-K2O纯养分量为12-8-6的用量作基肥，每亩用量为96kg；
在土壤中施入有机肥可提高土壤有机质含量，能有效地改善土壤理化状况和生物特性，熟化土壤，增强土壤的保肥供肥能力和缓冲能力，为作物的生长制造良好的土壤条件；施入NPK肥能够快速提供作物生长必需的N、P、K营养元素，易被作物及时吸收，肥效快，促进作物生长；两者配合施用，可相互弥补不足，NPK肥中的无机氮可提高有机氮的矿化率，有机氮能提高无机氮的生物固定率；增施有机肥在于养地，增施NPK肥在于用地，两者配合有利于培肥土壤和作物高产与稳产；
(3)、在土壤中撒施秸秆和秸秆微生物腐熟菌剂；所述秸秆，为粉碎的玉米秸秆，每亩用量为300kg，在秸秆上撒施2-3kg秸秆微生物腐熟菌剂，并与玉米秸秆一同翻入农田；所述微生物腐熟菌剂，为腐杆灵；
秸秆还田可将秸秆中含有大量的新鲜有机物料归还于农田，经过微生物腐熟菌剂一段时间的腐解作用，就可以转化成有机质和速效养分，不但可以增加土壤有机质、有效磷和速效钾，还可以改善土壤物理性状，保水保肥能力提高；同时田间撒施的尿素可调节土壤输入物质的碳氮比，有利于微生物的旺盛增殖，加快秸秆的腐烂分解，加快土壤肥力的培肥速度；
(4)、在地表上均匀撒施土壤熟化剂；所述土壤熟化剂，是由以下质量百分含量的各组分组成的：黑矾20%-25%；腐殖酸25%-30%；碳酸氢铵40%-50%；其他组分5%，其中，其他组分包含微肥和阳离子螯合剂；土壤熟化剂使用时按照每亩50~80kg的用量施入土壤；
在地表上均匀撒施土壤熟化剂，其具有熟化土壤、改良优化土壤理化性状的作用；其中，腐殖酸有提高土壤有机质、改善土壤物理性状的作用，疏松土壤，降低土壤容重，增加毛管孔隙度，从而改善土壤结构，为作物生长创造良好的土壤物理环境；还可增加土壤中的C及少量的N，另外还具有抗旱保墒的作用；黑矾的化学名称为硫酸亚铁，为酸性铁肥，不仅能够将北方碱性土壤的高碱度调节至中性，可疏松土壤，降低土壤容重、增加土壤孔隙度，改善土壤物理性状，还可补充铁肥，促使叶绿素的形成，为植物补铁；碳酸氢铵是速溶性氮肥，可增加农田最缺的大量营养元素N，还有疏松土壤的作用，尤其对生土土壤物理性状改善明显；包含微肥、阳离子螯合剂的其它组分，不仅可提供作物生长所需的微量元素，还有改良土壤物理性状的作用；
(5)、在土壤中均匀撒施保水剂；所述保水剂，为钾盐型交联聚丙烯酰胺，每亩以6-8kg用量施入农田；
保水剂又称土壤保水剂或保湿剂，具有调节土壤水肥综合功能，不仅可以保持和提高土壤水分有效性、又可促进作物对营养物质的有效利用；
(6)、将步骤(1)至(5)中混合而成的培肥物料以基肥的形式通过旋耕机旋耕施入。
本发明的新垦农田土壤快速培肥改良方法可解决北方新垦农田土壤肥力差、有机质含量低、物理结构差及作物产量低的问题，具有快速培肥改良新垦农田土壤效果，可显著提高作物产量和水分利用效率。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。