一种复垦坡地紫色土快速培肥方法
【专利摘要】本发明涉及一种复垦坡地紫色土快速培肥方法，属于土壤改良【技术领域】。一种复垦坡地紫色土快速培肥方法，包括选地、有机无机碳源配施结构改良，有机无机养分协同增效肥力提升和复垦耕地用养结合持续利用4个步骤；其特征在于：利用乡村大量的秸秆等农业有机废弃物，结合生物措施和农艺措施，以复垦贫瘠坡地紫色土壤为载体，构建“养分—微生物—作物”三位一体的土壤结构与肥力水平全面、快速、持续提升方案。本方法易学易懂，操作简便，所需原料易得，成本低廉，不影响复垦土壤的正常使用，真正实现了培肥、用地、养地的有机统一；对保障我国耕地数量和耕地质量具有重要的意义，具有较好的社会、经济效益。
【专利说明】一种复垦坡地紫色土快速培肥方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种复垦坡地紫色土快速培肥方法，属于土壤改良【技术领域】。
【背景技术】
[0002] 耕地保护是我国的基本国策，18亿亩耕地"红线"是我国粮食安全的生命线，也是 13亿人口的生命线。目前我国的耕地面积是18. 26亿亩，随着城市化进程的推进，每年各种 建设用地至少占用耕地300-400万亩，而乡村大量搬迁后闲置、荒弃的农村居民点占据大 量的面积，因此废弃的农民宅基地复垦是实现耕地占补平衡，保障18亿亩耕地"红线"的重 要举措。以重庆市为例，农民宅基地复垦潜力就达到270万亩。目前，我国村镇建设用地复 垦主要通过废旧建筑物拆除、杂物垃圾清理、土地平整、翻耕及配套农田基础设施建设等工 程措施来完成。耕地作为建设用地长期使用后，其土壤层次、团聚体结构、养分含量以及微 生物种类等都发生了本质的变化，现成了致密而坚固的土层，村镇建设用地通过工程复垦 后的耕地质量差，主要表现为土壤结构板结，肥水供应水平低，保水保肥性能差，作物长势 弱，产量低，生产功能弱。为克服这些弊端，通常都是采用大量增施化肥来提高作物产量，同 时也降低了作物品质，加剧了养分流失，复垦土壤的地力提升效果仍然缓慢。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的在于，提供一种复垦坡地紫色土快速培肥方法，在村镇建设用地工 程复垦的基础上进一步解决复垦坡地土壤质量快速提升的技术问题，显著提高复垦坡地的 耕地质量等级和生产功能。
[0004] 本发明所解决的技术问题采用以下技术方案来实现： 一种复垦坡地紫色土快速培肥方法，包括选地、有机无机碳源配施结构改良，有机无机 养分协同增效肥力提升和复垦耕地用养结合持续利用4个步骤；其特征在于，选取坡度小 于20°的紫色复垦坡地，利用乡村丰富的农业有机废弃物，结合生物措施和农艺措施，以复 垦贫瘠坡地紫色土壤为载体，构建"养分一微生物一作物"三位一体的土壤结构与肥力水平 全面、快速、持续提升方案。
[0005] 所述有机无机碳源配施结构改良，是复垦坡地土壤结构改良的关键；在复垦区域 土地初次平整后，于表土层均匀撒施2000- 3000kg/亩的粉粹秸杆或者菌渣、沼渣等有机 基质；在有机基质表面均匀撒施2-3kg/亩腐杆灵微生物菌剂和5kg/亩尿素，然后用清粪水 或清水浇湿施入的有机基质，堆置3-5天；堆置后均匀施入500- IOOOkg/亩草木灰或生物 质燃料灰渣，30- 40cm翻耕2-3次。施入的有机基质和生物质灰渣，在土壤微生物和施入 腐解菌剂的作用下，快速形成土壤腐殖质与活性碳颗粒，通过土壤腐殖质与活性碳进一步 交联复垦土壤粘粒，加速复垦土壤团聚体形成，降低土壤容重，提高土壤有效孔隙率，改善 复垦土壤结构。
[0006] 所述有机无机养分协同增效肥力提升，是提升复垦土壤肥力水平的重点；在复垦 土壤种植初期，根据所种植的作物种类及其适宜的N、P、K施肥量，选用有机质含量大于 20%，养分含量大于15%的腐熟有机复合肥作为底肥，余下N、P、K用化肥作追肥使用。通过 有机、无机养分的协同施入，一方面满足作物生长需求，同时加速复垦土壤有机质累积和养 分库的恢复重建，提高复垦土壤的肥力水平。
[0007] 所述复垦耕地用养结合持续利用，是通过复垦坡地的横坡种植和用地作物与养地 作物的间作、套作或轮作及养地作物与秸杆就地还田等方式来实现复垦坡地的用地养地结 合，防治复垦坡地地力退化。
[0008] 本发明的有益效果：由于采用了上述技术方案，利用乡村大量的秸杆等农业有机 废弃物，结合现代微生物技术及山区的种植模式和农艺措施，能够实现复垦坡地紫色土壤 结构的快速改良和肥力水平的持续提升，通过2年的培肥和种植，紫色土复垦坡地耕地质 量等级达到高等地等级；本方法易学易懂，操作简便，所需原料易得，成本低廉，不影响复垦 土壤的正常使用，真正实现了培肥、用地、养地的有机统一；对保障我国耕地数量和耕地质 量具有重要的意义，具有较好的社会、经济效益。
【具体实施方式】
[0009] 为了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 具体实例，进一步阐述本发明。
[0010] 本发明的设计原理是利用乡村丰富的农业有机废弃物，在村镇建设用地工程复垦 的基础上，结合生物措施和农艺措施来实现紫色复垦坡地土壤的快速培肥，其基本思想可 归纳为"有机无机碳源配施结构改良，有机无机养分协同增效肥力提升和复垦耕地用养结 合持续利用"。
[0011] 本发明的实施例1: 1选地：在重庆市合川区钱塘镇大竹村3社选取坡度15°的宅基地复垦紫色土坡地； 面积5. 8亩，土层厚度35cm -40cm，复垦土壤基础数据为土壤容重I. 42g/cm3 , 土壤有机 质 6. 30g/kg,全氮 0· 385g/kg,有效氮 63. 5mg/kg,有效磷 29. 8mg/kg ,有效钾 82.6mg/ kg。在选取的复垦区域沿坡向划分4个面积均为1亩的试验区，设置为对照区（CK)、培肥1 区（T1)、培肥2区（T2)、培肥3区（T3)，在每个试验区内进行相应的土壤培肥和作物种植处 理，各试验区用30cm宽的土沟隔离。
[0012] 2有机无机碳源配施结构改良：在T1、T2、T3试验区的表土层分别均匀撒施2000、 2500、3000kg/亩的粉粹玉米秸杆；在秸杆粉表面均匀撒施3kg/亩腐杆灵微生物菌剂和 5kg/亩尿素，然后用清粪水浇湿施入的秸杆，堆置3-5天；堆置后在ΤΙ、T2、T3试验区均 匀施入500、750、IOOOkg/亩草木灰；在CK对照区不施入秸杆、草木灰和腐解菌剂；处理完 成后用旋耕机分别对CK、Tl、T2、T3试验区翻耕2-3次，翻耕深度30- 40cm，保持施入有机 质、草木灰和微生物菌剂在土壤中均匀分布，利于有机质腐解和作物种植，翻耕土壤闲置10 天后即可进行作物种植。
[0013] 3有机无机养分协同增效肥力提升：根据当地玉米一甘薯两季种植模式和施肥习 惯，确定其全年最佳施肥量为N 10. Okg/亩、P2O5 5. Okg/亩、K2O 5. Okg/亩；CK对照区的施 肥方案为选用氮磷钾含量15%、15%、15%的无机复合肥15kg/亩做玉米底肥，IOkg/亩做甘薯 底肥；用5kg/亩上述无机复合肥+5kg/亩尿素分别做玉米和甘薯的追肥。ΤΙ、T2、T3试验 区的施肥方案为选用有机质含量20%，氮磷钾含量5%、5%、5%的有机复合肥45kg/亩做玉米 底肥，30kg/亩做甘薯底肥；用5kg/亩上述无机复合肥+5kg/亩尿素分别做玉米和甘薯的 追肥。
[0014] 4复垦耕地用养结合持续利用：玉米、甘薯及豆科养地作物均沿等高线横坡种植； 在CK对照区设置玉米一甘署两季种植模式；在Tl、T2、T3试验区设置玉米一甘署一香?种 植模式，蚕豆种植季节不施肥；所有作物收获后秸杆及残余物全部就地还田。
[0015] 5完成一个种植周期后，第二年依次进行第3和第4作业步骤即可，连续2年最终 完成复垦坡地紫色土壤的培肥改良。
[0016] 本发明的实施例2: 1选地：在重庆市合川区钱塘镇大竹村6社选取坡度8°的宅基地复垦紫色土坡地； 面积13. 6亩，土层厚度45cm -60cm，复垦土壤基础数据为土壤容重I. 37g/cm3, 土壤有机 质 7. 35g/kg，全氮 0· 427g/kg，有效氮 69. 2mg/kg，有效磷 35. 7mg/kg ，有效钾 89.3mg/ kg。在选取的复垦区域沿坡向划分4个面积均为3亩的试验区，设置为对照区（CK)、培肥1 区（T1)、培肥2区（T2)、培肥3区（T3)，在每个试验区内进行相应的土壤培肥和作物种植处 理，各试验区用30cm宽的土沟隔离。
[0017] 2有机无机碳源配施结构改良：在T1、T2、T3试验区的表土层分别均匀撒施2000、 2500、3000kg/亩的食用菌菌渣；在菌渣表面均匀撒施2kg/亩腐杆灵微生物菌剂和5kg/亩 尿素，然后用清水浇湿施入的菌渣，堆置3-5天；堆置后在T1、T2、T3试验区均匀施入500、 750、IOOOkg/亩木粉燃烧后的生物质燃料灰渣；在CK对照区不施入菌渣、生物质燃料灰渣 和腐解菌剂；处理完成后用旋耕机分别对CK、Tl、Τ2、Τ3试验区翻耕2-3次，翻耕深度30- 40cm，保持施入菌渣、生物质燃料灰渣和微生物菌剂在土壤中均匀分布，利于有机质腐解和 作物种植，翻耕土壤闲置10天后即可进行作物种植。
[0018] 3有机无机养分协同增效肥力提升：根据当地西瓜一白菜两季种植模式和施肥习 惯，确定其全年最佳施肥量为N 15. Okg/亩、P2O5 7. 5kg/亩、K2O 7. 5kg/亩；CK对照区的施 肥方案为选用氮磷钾含量15%、15%、15%的无机复合肥30kg/亩做西瓜底肥，IOkg/亩做白菜 底肥；用5kg/亩上述无机复合肥+IOkg/亩尿素做西瓜的追肥，用5kg/亩上述无机复合肥 +6kg/亩尿素做白菜的追肥。ΤΙ、T2、T3试验区的施肥方案为选用有机质含量20%，氮磷钾 含量5%、5%、5%的有机复合肥90kg/亩做西瓜底肥，30kg/亩做白菜底肥；用5kg/亩上述无 机复合肥+IOkg/亩尿素做西瓜的追肥，用5kg/亩上述无机复合肥+6kg/亩尿素做白菜的 追肥。
[0019] 4复垦耕地用养结合持续利用：西瓜、白菜及豆科养地作物均沿等高线横坡种植； 在CK对照区设置西瓜一白菜两季种植模式；在Tl、T2、T3试验区设置春大豆一西瓜一白菜 种植模式，春大豆种植季节不施肥；所有作物收获后秸杆及残余物全部就地还田。
[0020] 5完成一个种植周期后，第二年依次进行第3和第4作业步骤即可，连续2年最终 完成紫色复垦坡地土壤的培肥改良。
[0021] 通过连续两年的培肥改良，本发明2个实例的紫色复垦坡地土壤培肥效果见表1。
[0022] 表1紫色复垦坡地土壤的培肥效果
【权利要求】
1. 一种复垦坡地紫色土快速培肥方法，包括选地、有机无机碳源配施结构改良，有机无 机养分协同增效肥力提升和复垦耕地用养结合持续利用4个步骤；其特征在于，选取坡度 小于20°的紫色土复垦坡地，利用乡村丰富的农业有机废弃物，结合生物措施和农艺措施， 以复垦贫瘠坡地紫色土壤为载体，构建"养分一微生物一作物"三位一体的土壤结构与肥力 水平全面、快速、持续提升方案。
2. 根据权利要求1所述的一种复垦坡地紫色土快速培肥方法，其特征在于：通过有机 无机碳源配施促进土壤结构改良；在复垦区域土地初次平整后，于表土层均匀撒施2000- 3000kg/亩的粉粹秸杆或者菌渣、沼渣等有机基质；在有机基质表面均匀撒施2-3kg/亩腐 杆灵微生物菌剂和5kg/亩尿素，然后用清粪水或清水浇湿施入的有机基质，堆置3-5天； 堆置后均匀施入500- 1000kg/亩草木灰或生物质燃料灰渣，30- 40cm翻耕2- 3次。
3. 根据权利要求1所述的一种复垦坡地紫色土快速培肥方法，其特征在于：利用有机 无机养分的协同增效作用提升复垦土壤的肥力水平；在复垦土壤种植初期，根据所种植的 作物种类及其适宜的N、P、K施肥量，选用有机质含量大于20%，养分含量大于15%的腐熟有 机复合肥作为底肥，余下N、P、K用化肥作追肥使用。
4. 根据权利要求1所述的一种复垦坡地紫色土快速培肥方法，其特征在于：通过复垦 坡地的横坡种植和用地作物与养地作物的间作、套作或轮作及养地作物与秸杆就地还田等 方式来实现复垦坡地的用地养地结合，防治复垦坡地地力退化。
5. 根据权利要求4所述的用地作物与养地作物的间作、套作或轮作，其特征在于：用地 作物的种植模式为玉米一甘薯和西瓜一白菜两种轮作模式，养地作物种类为春大豆、蚕豆 等豆科作物。
【文档编号】A01B79/02GK104285532SQ201410543657
【公开日】2015年1月21日 申请日期:2014年10月15日 优先权日:2014年10月15日
【发明者】谢永红, 程玥晴, 吴纯清 申请人:重庆市农业科学院