“一深+两肥+三剂”治理酸化提升耕地质量集成技术模式

刘本昌 陈固 冉露 周富忠

刘本昌，利川市东城党群服务中心，445415

陈固，周富忠，利川市土壤肥料工作站

冉露，通讯作者，利川市土壤肥料工作站，湖北，445400

导读：通过多年的探索，总结出“一深+两肥+三剂”耕地质量全面提升技术模式，介绍了本技术模式解决的主要问题、技术原理和适用范围，并从深耕深松、精准测土施肥、增施有机肥、土壤酸化治理、土壤微生态修复改善、肥料增效剂应用等方面介绍了操作要点，最后从经济、社会和生态效益3方面进行了分析。

深耕深松与堆肥施用结合现场

2006年，在对测土配方施肥项目土样检测结果进行分析时发现，利川耕地酸化严重，酸化土壤面积大、范围广、程度深、为害重，土壤pH均值为5.12，最低值仅为2.85，pH值低于5.5的酸化土壤面积接近60%。为此，在土肥部门的大力倡导和主持下，利川乃至恩施州逐步掀起耕地酸化治理热潮。

最初采用撒施石灰、增施有机肥、补施碱性肥料等单一常规治理措施，后来逐步引进多种成分各异的土壤调理剂，实行多措并举，加快了酸化治理进程。大量试验示范结果表明，单一措施中和土壤酸性效果差、见效慢、治理周期长。因此，探索多技术、多措施集成应用，将测土配方施肥与施用土壤调理剂、增施有机肥等技术融合，逐步形成“两肥+一剂”“两肥+两剂”“两肥+三剂”等模式，通过进一步完善，最终形成了当前的“一深+两肥+三剂”耕地质量全面提升技术模式。

1 解决的主要问题

为有效治理“酸、黏、薄、瘦、污”等土壤障碍，采取“一深+两肥+三剂”耕地质量全面提升技术综合解决土壤严重酸化、结构黏化板结、耕层浅薄贫瘠、化肥利用率低、耕地养分失调、土壤肥力下降、重金属污染、生态恶化等耕地退化问题。

2 技术原理

“一深”指通过深耕深松，打破耕地犁底层，加厚、疏松土壤耕层，提高土壤蓄水保墒能力，优化土壤固、液、气三相比例，加快土壤熟化，加速土壤养分分解和积累，缓解土壤黏化、板结，恢复土壤团粒结构。

“一深+两肥+三剂”蔬菜基地应用效果

“两肥”指配方肥（或按方施肥）、有机肥（包括绿肥、堆肥、沼肥及商品有机肥、生物有机肥、有机无机复混肥、复合微生物肥等）。通过精准测土，确定不同区域及其种植作物情况，配制配方肥或按方施肥，平衡土壤营养成分；通过增施有机肥，提高土壤有机质含量，促进土壤团粒结构形成，改良土壤、培肥和提高地力。

“三剂”指土壤调理剂（含石灰质物质）、微生物菌剂、肥料增效剂。通过施用含钙、镁为主的矿物源土壤调理剂，中和土壤酸性；肥料增效剂与配方肥等化肥拌混施用，降低土壤中脲酶和亚硝酸细菌活性，抑制尿素水解、铵态氮向硝态氮转化，从而提高化肥利用率；微生物菌剂与有机肥结合施用，接种扩繁土壤有益微生物菌群，抑制有害微生物繁殖，减少土传病害。

“一深+两肥+三剂”集成技术模式，就是将深耕深松、精准测土施肥、增施有机肥、土壤酸化治理、化肥减量增效、土壤生态改良等技术有机结合、集成应用，达到加厚耕层、疏松土壤、改善结构、遏制酸化、平衡营养、培肥地力、提高化肥利用率、修复土壤微生态平衡等目的，最终整体提升耕地质量。

主要技术路径：先采土检测，根据土壤养分丰缺状况确定作物施肥配方或配方肥养分配比、施用量、施肥时期及方式方法；再将微生物菌剂与有机肥拌混均匀，结合深耕深松施入土壤调理剂及有机肥；作物播种或移栽前及追肥时，将肥料增效剂与配方肥或按方配比的化肥拌混均匀，再以条施、穴施等方式深施覆土；结合肥水管理，在作物生长关键时期用适宜比例的微生物菌剂水溶液灌根。

3 适用范围

鄂西南土壤“酸、黏、薄、瘦、污”等单一或综合障碍区及相似区域。

4 操作要点

4.1 深耕深松

重点应用于耕层小于20 cm的薄层耕地，每3年可深耕深松1次。冬闲时节，利用机械深耕深翻30～40 cm，再利用当地冬季气温低、凌冻大（-1～5℃）的气候特点，充分发挥冰冻对土壤块状、棱柱状、柱状和片状等结构的破碎作用，改良土壤结构。

深耕深松可结合绿肥种植、沼液浇灌、堆肥（含沼渣）或商品有机肥撒施等进行。对土壤pH值低于5.5的酸化耕地，深耕深松还可结合施用土壤调理剂进行。通过深翻，将有机肥、土壤调理剂等与土壤均匀混合，中和土壤酸性、提升土壤有机质含量、促进土壤团粒结构形成、优化土壤理化性状。

4.2 精准测土施肥

作物收获后至下季作物播种或移栽前，按3.33～6.67 hm2采集1个土样，检测土壤质地、容重、有机质含量、pH值、盐基饱和度、阳离子交换量、交换性铝、氮、磷、钾及中微量元素含量等指标。精准掌握土壤养分含量及理化性状，再运用丰缺指标确定不同作物的氮、磷、钾及中微量元素配比、用量及施用方法，平衡供应作物营养、有效避免土壤养分失调。

4.3 增施有机肥

主要包括种植绿肥，营养生长旺盛期压青；畜禽粪便、作物秸秆直接还田，或堆制、沤制发酵还田，或进入沼气池发酵后将沼肥直接还田；直接施用有机肥料、生物有机肥、有机无机复混肥、复合微生物肥等。

①种植绿肥水田绿肥主要选择紫云英（红花草籽），9月下旬10月上旬播种，于稻谷收获前10天左右，开缺放水，自然落干后撒播，播种量3～4 kg/667 m2。紫云英忌渍水，水稻收获后及时开好三沟（厢沟、腰沟、围沟）排水防渍。越冬前适量补施磷肥（过磷酸钙10～15 kg/667 m2）、钾肥（氯化钾5～10 kg/667 m2），增强苗期长势及抗寒能力。次年4月上中旬，绿肥盛花期结合水田翻耕压青，压青发酵1个月后移栽水稻。

旱地绿肥可选择苕子、豌豆、油菜等，重点推荐在冬闲地和果园种植绿肥，既能以草控草，又可培肥地力。冬闲地建议以豌豆和油菜为主，苗期可作菜、花期能成景、成熟可收籽、压青便是肥；果园建议撒播苕子，光叶苕子、毛叶苕子皆可，其生长势强，控草压草效果好。9月下旬10月上旬播种，667 m2播种量苕子、豌豆为3～4 kg，油菜为0.5～1.0 kg。空闲地在下季作物播种或移栽前1个月压青；果园在生长旺盛期压青，若重点是控草压草，也可不翻压，使其自然死亡腐烂。

绿肥压青可结合深耕深松进行，压青时可667 m2撒施熟石灰100 kg左右，以加速绿肥腐熟分解，缓解与下季作物播种、移栽时争抢季节，确保作物不烧种、烧苗。

②沼肥直接还田沼肥指将作物秸秆、畜禽粪便在沼气池发酵后（1个月以上）的沼液和沼渣，达到《沼肥》（NY/T 2596-2014）标准可直接还田。施用严时格执行《沼肥施用技术规范》（NY/T 2065-2011），作底肥时，必须在作物播种或移栽半个月前施用；作追肥时，须在蓄存池中曝气或陈化10天以上，使有毒物质彻底分解、挥发。沼肥作底肥可与深耕深松结合，还田量沼液3～6 t/667 m2，沼渣2 t/667 m2左右；作追肥时用量减半，叶面喷施或苗期浇灌，沼液应按1∶（1～3）稀释后施用。

③堆肥还田堆肥是将畜禽粪便、作物秸秆、谷壳、锯末、菌渣等有机物料按适宜比例混合，再添加腐熟剂，经条垛式、槽式、反应器等方式发酵的产物，达到《畜禽粪便堆肥技术规范》（NT/T 3442-2019）要求后直接还田。

一般作底肥施用，可结合深耕深松全田培肥，每667 m2撒施1～2 t，再深翻与土壤混合均匀；也可根据作物种植方式，行上或垄上局部培肥，在作物播种或移栽前，与配方肥等化肥混合沟施或穴施，再垒行、起垄覆土，每667 m2施300～500 kg，集中培肥作物根系分布区域。下一季种植时换行、换垄，逐步实现全田培肥。

沼液喷浇现场

深耕深松与土壤调理剂结合现场

④商品有机肥商品有机肥包括有机肥料（NY/T 525-2021）、生物有机肥（NY 884-2012）、有机无机复混肥料（GB/T 18877-2020）、复合微生物肥料（NY/T 798-2015）等。

一般作底肥施用，有机肥料、生物有机肥按堆肥的施用方式和施用量进行；有机无机复混肥料、复合微生物肥料在作物播种或移栽前沟施或穴施并覆土，用量严格按使用说明执行，并与作物种子、根系保持安全距离，以防烧种、烧根。

4.4 土壤酸化治理

对土壤pH值低于5.5的酸化耕地，根据其pH值，适量施入含钙、镁为主的矿物源土壤调理剂，中和土壤酸性，土壤pH值越低调理剂用量越大。石灰质物质施用严格按《石灰质改良酸化土壤技术规范》（NY/T 3443-2019）要求执行，土壤调理剂可参考此标准和使用说明施用，还应符合《土壤调理剂通用要求》（NY/T 3034-2016）规定，所使用的土壤调理剂还应取得登记证。

土壤酸化治理可采用耕层整体治理和局部治理2种方式。一是结合深耕深松，先均匀撒施土壤调理剂300～800 kg/667 m2，再深耕深翻将土壤调理剂与土壤混匀，整体中和土壤酸性；二是对未进行深耕深松的土壤，结合播种或移栽，沟施或穴施底肥时混入土壤调理剂100～300 kg/667 m2，局部中和土壤酸性，改善作物根际微环境。

4.5 土壤微生态修复改善

现场测试耕地酸化治理效果

作物播种或移栽前，结合施用有机肥，将微生物菌剂与有机肥均匀混拌作底肥施用；在作物生长中后期，按适宜比例用水或稀粪水稀释，结合肥水管理灌根。所选微生物菌剂必须符合《农用微生物菌剂》（GB 20287-2006）要求，针对当地土传病害的种类，选择枯草芽孢杆菌、解淀粉芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、侧孢芽孢杆菌、哈茨木霉菌等单一微生物菌剂或含2种及以上的复合微生物菌剂。用量按使用说明操作，并注意在保质期内使用。

4.6 肥料增效剂应用

《肥料增效剂效果试验与评价要求》（NY/T 2543-2014）中定义，肥料增效剂是脲酶抑制剂和硝化抑制剂的统称。脲酶抑制剂通过降低土壤脲酶活性，抑制尿素水解，减少酰胺态氮的氨挥发损失；硝化抑制剂通过降低土壤亚硝酸细菌活性，抑制铵态氮向硝态氮转化，减少氮的流失量。

在配方肥等化肥施用前，严格按照肥料增效剂使用说明，将适宜比例的增效剂与肥料均匀混拌，再采用沟施或穴施等方式集中施用，并深施覆土，以有效提高化肥利用率。

5 效益分析

在发现利川耕地严重酸化以来，结合退耕地区基本口粮田建设、千亿斤粮食产能、高标准农田建设、退化耕地治理等项目，不断探索耕地酸化治理综合技术和措施，通过总结提升，形成了“一深+两肥+三剂”耕地质量提升集成技术模式，在各治理区都取得了显著效果。

5.1 经济效益

“一深+两肥+三剂”与常规种植方式比较，增加了深耕和三剂的投入，667 m2增加成本100～300元；有机肥替减部分化肥，667 m2节省开支30～50元；因此，实际667 m2投入增加70～250元。水稻、玉米等粮食作物因经济价值不高，667 m2收入一般在1 500元以内，增产幅度一般在10%～15%，增加投入和收入只能持平，甚至略有亏损，该集成技术在经济价值较低的作物上应用经济效益不明显；而对马铃薯的应用上，其增产幅度较大，一般在30%～50%，最高年份甚至可翻倍，每667 m2可增收500～1 000元，净增收400～800元，经济效益明显；白菜、萝卜、甘蓝等大宗蔬菜产量高，山药、辣椒、番茄、四季豆等特色、精细蔬菜经济价值高，该集成技术应用增产幅度一般在20%以上，667 m2可增收1 000元及以上，净增收不低于800元，经济效益明显。

5.2 社会效益

该集成技术应用，使耕地质量整体提升，作物抵御自然灾害、病虫害的能力增强，可确保作物产量稳定增长、品质提升，农民种粮、种菜积极性持续提高，从事种植业的队伍、种植面积更加稳定，“非农化、非粮化”问题得到有效遏制，耕地撂荒现象减少。我国“藏粮于地、藏粮于技”战略有了基础保障，为农业绿色高质量发展、粮食安全等奠定了坚实的土地质量基础。

5.3 生态效益

通过3～5年连续治理，耕地质量按GB 33469-2016标准评价，等级提升0.5～1.0级。耕层增厚5～10 cm，加深到30 cm左右，黏化板结缓解，更有利于作物根系下扎，吸收更多养分；有机质含量提高5 g/kg以上，土壤容重降低0.1～0.3 g/cm3，质地优化；化肥利用率提高1%～3%，土壤养分失调现象逐渐消除，化肥施用过量导致的土壤面源污染减轻；土壤pH值提高0.3～1.0，交换性铝、有效锰含量下降5%～30%，盐基饱和度提高5%～25%，酸化问题基本根治，土壤养分活性增强，而镉等重金属被钝化；土壤微生态有效改善，萝卜黑腐病、白菜软腐病、番茄青枯病、十字花科根肿病等作物土传病害减轻30%～50%。

微生物菌剂在马铃薯上的应用试验