元胡种植地酸化土壤改良技术研究与应用

科技成果来源：汉中科技成果库;
地区：陕西-汉中;
成果名称: 元胡种植地酸化土壤改良技术研究与应用
成果登记号: 9612024Y0148
第一完成单位: 汉中市农业技术推广与培训中心
联 系 人: 杨小敏
成果类型: 应用技术
成果体现形式 : 新技术
技术领域: 现代农业
应用行业: 农、林、牧、渔业
应用状态: 小批量或小范围应用
完成人: 杨小敏,高鹏,余正军,李丹妮,廖兴茂,刘琦,蒋利轩,刘朝安,陈利斌,张亮,姚远,陶潜,程开利,陈浩,马维源,杨雯,高强,司华,汤虎君,张丽,秦宇航,周代贵,王小红,刘云霞,郑诗琪,吕孝伟,李华荣,戴乐乐,刘晓玲
成果简介:
根据省农业农村厅农业专项资金支持耕地质量保护与提升项目方案要求，在中药材种植基地等严重超施化肥造成的土壤酸化区域，开展酸化土壤改良技术研究与示范。项目由汉中市农业技术推广与培训中心主持实施，2018年7月该项目正式启动，项目课题组通过实地调查、专家论证、交流研讨，制定了项目实施方案，依据耕地质量调查土壤样品和耕地质量监测点位调查样品，根据测定的土壤 pH 值，确定土壤酸化区域，分析酸化原因，开展中药材种植地酸化土壤改良田间试验，筛选适宜的改良技术手段，建设了试验示范基地并进行了示范推广，开展了科技培训与技术指导，依托项目资金支持，在示范区进行实物补贴，带动大面积示范推广应用，对汉中市中药材产业健康发展意义重大。
一、主要技术措施
（一）研究了汉中市域农田土壤pH现状及影响因素（科技成果评价创新点）
针对汉中市酸性土壤分布不明、改良技术针对性弱等问题，项目组结合地统计学知识，利用2017~2018年耕地质量等级调查与评价工作采集的土壤pH检测数据，土壤样品共计993个，土样经风干磨细过筛（1.0mm）后，加水制成悬浮液，水土比为2.5∶1，用p H计电位法测定土壤酸碱度。采用Excel 2010软件进行土壤p H数据计算处理，利用SPSS22.0对汉中市耕层土壤pH值进行描述特征、正态分布检验，利用地统计学的变异函数分析土壤pH值空间变异结构特征；在ArcGIS10.0中，采用普通克里格插值 (ordinary Kriging) 法绘制土壤pH空间分布图。汉中市域土壤pH值范围在4.15~8.41，平均值为6.50，按照土壤酸碱度划分标准，整体土壤偏酸性，有63.6%的行政区土壤pH为弱酸性，36.4%的行政区土壤pH为中性；变异系数为13.5%，属于中等空间变异性。汉中市域地貌类型复杂，影响土壤pH空间分布特征的主要因素包括土壤类型、耕作制度、成土母质和海拔。汉中市域耕地土壤pH大抵呈中部低，东西部高的空间分布格局。
（二）研究了汉中市域近四十年农田土壤pH变化及原因
结合历史数据资料，分析了近四十年间四个时期（1982、2003、2013、2018年）汉中市域耕地土壤pH变化情况。1982年至2003年土壤pH平均值从6.91下降到6.24，降低了0.67个单位，处于快速下降阶段，表明这二十年汉中市域土壤呈显著酸化趋势；与中国农田土壤pH在 20 世纪 90 年代加速下降的趋势一致，长期过量施用化肥是造成土壤pH下降较快的主要原因。2003~2018年土壤pH乘呈慢增加趋势，而2006~2015年汉中市化肥投入量呈缓慢稳定增加趋势，从2015年开始化肥施用量缓慢降低，因此土壤pH的缓慢提升与从2006年开始实施的测土配方施肥、秸秆还田、化肥减量增效项目有很大关系。
（三）研究了汉中市元胡产区土壤pH现状及变化
2018年在元胡主产区和次主产区城固县、南郑区、勉县、汉台元胡收获后，采集代表性土壤样品92个，测定土壤pH值，对检测结果进行一般统计分析。元胡种植地土壤pH均值为5.56，样点土壤pH均值分布在“4.6~5.5”（酸性）的占比为64.1%，样点土壤pH均值小于6.0的比例为88%。
（四）研究了元胡产区三种轮作制度下土壤pH变化情况（查新与科技评价创新点）
元胡种植中主要与水稻进行轮作，水稻-小麦轮作、水稻-油菜轮作也是元胡产区分布县区主要的种植制度。为了探究元胡种植地土壤酸化原因，项目研究对比了元胡产区水稻-油菜、水稻-小麦轮作与水稻-元胡轮作三种轮作制度下，土壤pH的变化情况（2006~2018年）。水稻-油菜轮作、水稻-小麦轮作土壤pH分别上升了0.34、0.45个pH单位，十二年间呈稳定增加趋势。水稻-元胡轮作则下降了0.51个pH单位，土壤酸化趋势明显。元胡主产区三种轮作制度所在区域自然因素基本相同，对三种轮作制度下土壤pH变化影响因素主要是人为管理措施。从单季作物来看，元胡季氮磷钾肥料的投入量远高于小麦和油菜；从全年作物肥料投入量来看，也高于另外两种种植模式。氮肥施用量长期高于测土配方施肥推荐水平22.2kg/亩；是造成元胡种植地土壤酸化的主要原因。长期施用硫酸钾型酸性肥料也是元胡种植地土壤酸化的主要原因。
（五）研究了不同有机物对元胡酸化土壤改良效果（查新与科技评价创新点）
有机物料含一定量的碱性物质，施入后能够中和土壤中的酸，可有效控制农田土壤酸化，还能够有效改善土壤理化性质，具有较大的应用潜力，因此，本项目选
则了水稻秸秆、生物质炭、商品有机肥、腐熟猪粪作为改良剂，通过田间对比试验，研究不同有机物料在元胡种植区域酸化土壤上的改良效果。研究结果显示，在元胡种植前，每亩施用150kg生物质炭，两年后，生物质炭能显著提升土壤pH值，降低土壤交换性酸含量，提升土壤阳离子交换量，获得良好的经济效益。
（六）研究了不同碱性改良剂应用效果（查新与科技评价创新点）
选择了石灰、草木灰、粉煤灰几种碱性物质与专用酸性土壤调理剂进行对比试验。研究结果显示，在元胡种植前，每亩施用100kg 硅钙镁钾肥土壤调理剂，两年后，能显著提升pH值，降低土壤交换性酸含量，提升土壤阳离子交换量，经济效益结果显著。
（七）研究了不同性质肥料应用效果（查新与科技评价创新点）
元胡种植地土壤酸性强，为了筛选适宜减缓元胡种植地土壤酸化的肥料，设置农户常用肥料与碱性肥料应用对比试验。研究结果显示，用碱性肥料钙镁磷肥（亩用量：100kg）替代重过磷酸钙施用土壤pH未出现下降，同时降低了土壤交换性酸含量。添加钙镁磷肥处理能显著提升土壤阳离子交换量、土壤交换性钙、土壤交换性镁含量，氮肥选择尿素、磷肥选择钙镁磷肥能显著提升元胡产量和经济效益。
二、组织措施
项目由汉中市农业技术推广中心主持，成立项目实施小组，组织相关人员，分工协作，项目实施小组人员包括了市县土肥、农技、植保等多方面专业技术人员，负责酸化土壤改良试验研究、数据分析、技术总结、技术培训、示范基地建设及技术宣传推广等工作。项目组负责人依据各年度实施方案，及时理顺安排项目年度实施重点工作，确定实施区域、明确实施技术、落实示范面积，确保按时完成各年度目标任务，确保主推技术落到实处。
三、推广模式
项目组通过强化组织领导、建立示范样板、创新推广方法等措施，采取试验示范推广相结合的方式加大对酸化土壤改良技术集成和推广力度。一是在项目实施过程中建立大量示范样板，并组织观摩、技术培训，大大提高了关键技术的普及率。二是市县抽调专业技术人员组件多个指导组，在元胡种植关键时期，通过集中培训、现场指导、发放资料、技术上墙等形式，全方位、多层次开展实地指导检查、现场培训，累计举办技术培训班200余场次，培训种植户8000人次，发放技术资料20000余份。三是充分利用省市农业（农技）信息网、互联网+及专业网站等网络平台和新闻媒体，及时报道工作进展动态、经验做法和实施成效，营造良好的社会氛围，扩大元胡酸化土壤改良技术覆盖范围。
四、取得的经济、社会、生态效益
累计推广酸化土壤改良技术30.41万亩，创造总经济效益18892.59万元，项目的实施对基本农田保护和减量无公害农产品、绿色食品基地具有十分重要的促进作用。酸化土壤改良剂的采购、补贴发放、农户培训到下乡技术服务，也是乡村振兴的重要举措，是一项深得民心的科技工程。









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