[發明專利]設施次生NO3-鹽化土壤改良劑、制備方法及改良方法

有效

• 申請號: 201410242557.6
• 申請日: 2014-06-03
• 公開（公告）號: CN104059671A
• 公開（公告）日: 2014-09-24
• 發明（設計）人: 常婷婷;邵孝候;徐會連;王偉娜;陳立華;毛欣宇;王春芳
• 申請（專利權）人: 河海大學
• 主分類號: C09K17/00
• 分類號: C09K17/00;A01B79/00;C09K101/00
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 鄧唯

技術領域

本發明涉及設施次生NO₃^-鹽化土壤改良劑、制備方法及改良方法，屬于土壤改良技術領域。

背景技術

在我國，肥料投入是設施農業生產的重要環節，其普遍特點是施肥量過大、施用生的有機肥、氮磷鉀比例不協調等。由于短時間內肥料的投入對于產量的提升效果顯著，為追求高產出，通常投入過量的肥料，大大超過了作物的實際吸收量，殘留在土壤中的肥料成了鹽分離子的主要來源，導致設施土壤的次生鹽化程度逐年加深、土壤微生物區系失調、土壤板結等問題，造成設施菜地土壤環境質量狀況不斷惡化，對土壤可持續生產能力與設施蔬菜產業可持續發展構成威脅。

設施次生鹽化土壤的鹽分離子由K⁺、Ca²⁺、Na⁺、Mg²⁺四種陽離子和NO₃^-、SO₄^2-、Cl^-、HCO₃^-四種陰離子組成。研究表明，設施土壤中NO₃^-的含量最高，其他離子的含量比例則隨化學肥料和有機肥施用種類不同而有所變化。

設施土壤中鹽分離子比例的失調影響了作物體內的離子平衡，阻礙作物對養分的吸收而影響生長，降低產量；高濃度鹽分抑制土壤微生物的活動，影晌土壤養分的有效化過程，從而間接影響土壤對作物的養分供應；土壤中NO₃^-含量高進一步影響到作物中硝酸鹽和亞硝酸鹽的含量，降低產品品質；部分硝態氮滲入深耕作層或流到地下水位，造成水污染，危害人類自身的健康。

土壤微生物生長繁殖需要較好的土壤肥力狀況和環境質量狀況，所需的最適溫度、濕度和養分與植物相似，因此，微生物量與土壤肥力和植物生長之間聯系密切，可以敏感地反映出不同土壤生態系統間的差異，可以作為土壤肥力質量的重要指標。設施次生鹽漬化土壤中微生物的數量顯著降低，且優勢種群的種類和數量降低，腐霉菌等病原菌大量富集，病蟲害等嚴重增加，表明土壤肥力和質量均變差。

綜上所述，設施土壤的鹽分累積、微生物區系失調等問題已嚴重影響了設施栽培的可持續發展。

傳統方法如施用石膏、有機肥等改良劑可用于調節土壤性質，而栽培耐鹽作物及灌排等措施可將鹽分排出土壤。

石膏(CaSO₄)由于其見效快、成本低和施用簡便等，是設施土壤改良最常用的方法。傳統做法是將石膏施用于土壤表面，常規栽培。最終石膏會被溶解于土壤，通過灌溉或降雨帶進土壤的水量。通過離子交換作用，鈣離子可以替代土壤中的鹽基離子，最終隨水排出土壤。然而石膏(CaSO₄)具有諸多缺點，例如石膏本身為微溶性物質，因此溶解于土壤中的那部分離子可能不能有效對深層土壤進行離子交換作用。此外，被石膏(CaSO₄)置換出的那部分鹽基離子需要借助灌溉或降雨才可自作物根區被淋洗到土壤下層，還需要具備良好的排水條件才可有效排出土體。此外，(CaSO₄)本身也是一種鹽分，如果多次重復使用的話，會在改良土壤的同時增加土壤鹽分。

施用有機肥可以提高土壤微生物總量，增加優勢種群個數，豐富群落多樣性，穩定群落結構。當施肥結構中有機肥含量低時,增加有機肥的比例可顯著抑制土壤鹽分積累。然而，有機肥使用不當的話其本身也會產生多種鹽基離子，大量施用有機肥也會造成土壤鹽分積累。如施用菜籽餅肥等C/N比較低的有機肥會顯著增加0～20cm土層的全鹽量。

研究表明，設施栽培連作3年以上就會發生土壤次生鹽化問題，導致作物產量降低，嚴重的甚至造成作物致死，土壤徹底喪失耕作能力。為有效解決土壤次生鹽化問題，可通過引入微生物技術來實現。生物土壤改良劑可以增加土壤有益微生物的數量，改善土壤結構、降低土壤容重、改變土壤理化學性質，調節土壤水、肥、氣、熱狀況，最終達到提高土壤質量的效果。

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