[发明专利]一种苏打盐碱稻田起排浆改良方法及其应用

说明书

本发明提出了一种苏打盐碱稻田起排浆改良方法，包括旋耕松土、灌水泡田、起浆、杀浆、排浆、晾田、蓄水等步骤。本发明的苏打盐碱稻田起排浆改良方法可快速大幅降低土壤盐碱，成本低于1000元/hm²，实现产量5065kg/hm²～6304kg/hm²，可省去常规种稻插秧前水耙地环节，操作简单，复制推广性强，为松嫩平原西部苏打盐碱区增粮提供重要支撑。

技术领域

本发明属于盐碱稻田改良技术领域，具体涉及一种苏打盐碱稻田起排浆改良方法及其应用。

背景技术

我国松嫩平原西部分布着约340万公顷苏打盐碱地，其土壤pH高、碱化度高、含盐量高、通透性低、养分有效性低，属于典型的低产边际土地。然而，按照“向盐碱地要粮”国家战略，该区域已成为2022年初吉林省提出的“千亿斤粮”生产工程的关键区域，能否快速提升其粮食产能关乎粮食安全大局。尽管实践经验已经证明，种植水稻是利用苏打盐碱地的重要途径，且更是唯一公认的能够有效利用重度苏打盐碱地的农业生产方式，但事实上，如果没有高效的土壤改良措施，苏打盐碱地种稻从第一年至第四年的年度产量一般分别不超过1500、3000、5500、6500kg/hm²。进一步地，根据国家发改委发布的“2022年稻谷最低收购价格”2.62元/kg、区域平均水稻生产经营成本9000元/hm²、且不考虑地租和农户自家劳务投入的情况计算，苏打盐碱地不改良直接种稻从第一年至第四年的累计净损益分别为-5070、-6210、-800、+7230元/hm²。也就是说，即使不考虑地租和自身劳动成本，农户在苏打盐碱地种稻也要至少第四年才能开始盈利。前期的持续亏损与过长的获利周期严重阻碍了苏打盐碱地的开发利用。

为了快速提高苏打盐碱稻田产量，施用降盐碱改良剂是现阶段最为普遍的土壤改良措施，例如脱硫石膏、磷石膏、氯化钙和硫酸铝等。无论哪一种改良剂，其主要作用都包括：(1)通过阳离子交换作用置换出被土壤胶体(苏打盐碱土有机质含量低，土壤胶体主要为黏粒)吸附的交换性钠离子，从而降低土壤碱化度；以及(2)通过化学反应降低土壤中的碳酸根和重碳酸根，从而降低土壤碱性。对于15cm厚的稻田耕层土壤来说，对应干土重约2000t/hm²，需要大量施用改良剂才能将如此巨量的土壤改良到预期效果(一般情况下改良后首年产量为5000kg/hm²～6000kg/hm²)，这也是苏打盐碱稻田改良动辄投入数吨乃至数十吨改良剂的根本原因，而这种改良剂投入量所对应的经济成本则达到每公顷上万元乃至数万元。根据中国科学院“黑土粮仓”科技会战技术团队在白城地区的调研结果，该区苏打盐碱稻田改良成本多在1.5万元/hm²～4万元/hm²，不仅一次性投入高，且很难在两年内收回改良成本，这种高成本严重制约了绝大多数改良剂的推广应用。

从技术原理角度看，无论是通过连年种稻还是通过施用改良剂来降低耕层土壤盐碱，其过程都可以概括为两个子过程：(1)将盐碱从土壤胶体剥离，和(2)通过排水和入渗水把剥离的盐碱运移出耕层。前述两种方式的主要区别体现在连年种稻是通过长期不断地用水稀释土壤中的盐碱实现剥离，而改良剂是通过化学反应和离子交换作用实现剥离。事实上，正是“剥离+运移”两段式过程中的“剥离”子过程造成了时间长或成本高的困境。从关键时期角度看，各种问题几乎全部集中在稻田开发利用的前三年。基于上述分析，结合实践经验，有必要提出一种新的苏打盐碱稻田起排浆改良方法。

发明内容

针对现有技术中的上述问题，本发明提出了一种苏打盐碱稻田起排浆改良方法，基于对苏打盐碱土障碍特性和改良现状的深入剖析，改变“将盐碱从土壤胶体剥离后再排出”这一盐碱治理传统思路，定位出“含量很低的黏粒是苏打盐碱土障碍消减的关键所在”，通过机械起浆，并以悬浊泥浆层的形式将土壤黏粒排出稻田，从而实现排出盐碱、改量土壤的效果。

第一方面，本发明提出了一种苏打盐碱稻田起排浆改良方法，包括如下步骤：