一种用于人参连作土壤深度还原修复的方法及土壤修复剂

1.本发明涉及土壤修复技术领域，具体来说，涉及一种用于人参连作土壤深度还原修复的方法及土壤修复剂。


背景技术：

2.人参忌地性极强，栽过一茬人参的土壤要30年后才能在栽参，否则会出现参须短黄，须根脱落，主根表皮粗糙、褐变，根部布满病疤、腐烂，周皮变红，病虫害猖獗等问题，严重时甚至会导致植株死亡。随着国家天然林禁伐政策的实施，人参栽培被迫转向农田，而宜参农田很少，且也存在连作问题，导致人参面临无地可栽的困局，严重制约了人参产业的可持续发展。
3.现有技术中，消减连作障碍的途径众多，如轮作和间作、化学熏蒸、施加微生物菌肥等，但大都集中在蔬菜、水果等一年生作物上，而对多年生人参的研究较少且存在一定缺陷。
4.中国专利cn108990699b于 2022年1月11日公开了“一种大球盖菇与辣椒轮作的设施化栽培方法”，该方法通过与辣椒轮作解决连作障碍，但人参忌地性极强，往往需要轮作10-30年才能再植，因此轮作已无法满足道地人参可持续生产对土地资源的需求。
5.中国专利cn104826150b于2017年7月11日公开了“一种三七连作土壤的消毒方法”，该方法采用氯化苦胶囊剂作为土壤熏蒸剂防止线虫病、枯萎病等土传病害以及杀灭土壤中的真菌等病虫害，但其土壤中病原菌的数量在再植作物根系分泌物的诱导下会迅速回升，对多年生宿根植物人参的连作障碍防控效果不佳。
6.中国专利cn111876351b 于2021年11月19日公开了“一株贝莱斯芽孢杆菌及其在减轻苹果连作障碍中的应用”，该菌株在减轻苹果树连作障碍方面具有优异的效果，但利用外源添加有益微生物防控人参连作障碍的效果往往不稳定，这与添加的有益微生物能否适应土壤环境并存活下来发挥其作用有关。
7.因此，现有技术无法消除人参连作障碍，而连作障碍又是人参种植业亟待解决的大问题，必须研发另外的技术方案加以克服。


技术实现要素：

8.鉴于上述技术问题和缺陷，本发明的目的在于提供一种用于人参连作土壤深度还原修复的方法，该方法能有效杀灭人参土传病原菌，改善土壤结构，提高人参存苗率，降低病情指数，促进人参生长，解决现有技术存在的不足。
9.为实现上述目的，本发明采用的具体技术方案如下：一种用于人参连作土壤深度还原修复的方法，该方法包括以下步骤：s1、土壤修复剂制备：s1-1、将紫苏、白屈菜、淫羊藿、细辛、茜草与作物秸秆的干性植物粉料按预设比例混合均匀，得到土壤修复剂a；
s1-2、将乙醇作为土壤修复剂b；s2、待修复土壤预处理：去除待修复土壤内的杂物，翻耕，四周筑埂，埂外留沟；s3、土壤深度还原修复：s3-1、先将土壤修复剂a均匀撒于预处理后的土壤表面，旋耕机翻耕；s3-2、将土壤修复剂b溶于灌溉水中，稀释至体积百分比为1%，之后均匀喷灌于翻耕后的土壤，至土壤饱和；s3-3、用塑料薄膜进行覆盖，覆盖至少4周；s4、揭膜通风晾晒。
10.进一步的，所述s1-1中紫苏、白屈菜、淫羊藿、细辛、茜草与作物秸秆的比例为1：1：1：1：1：5，所述作物秸秆包括玉米秸秆、黄豆秸秆。
11.进一步的，所述s1-1中的干性植物粉料单独粉碎或混合粉碎，细度为10目。
12.进一步的，所述s2中待修复土壤内的杂物包括残根、石块，去除待修复土壤内的杂物后，翻耕1-2次。
13.进一步的，所述s3-1中土壤修复剂a的施用量为0.8-1.0吨/亩。
14.进一步的，所述s3-3中覆盖的塑料薄膜分别为1丝和4丝，先将1丝塑料薄膜平摊于土面，再将4丝塑料薄膜平摊于1丝塑料薄膜上，双层塑料薄膜四周用土压实，覆盖4-5周，避免出现漏气现象。
15.进一步的，所述s4中揭膜时要将用于压膜的土壤及膜外的土壤与膜内的土壤完全隔绝。
16.本发明还提供一种土壤修复剂，该土壤修复剂用于对人参连作土壤进行深度还原修复，包括土壤修复剂a、土壤修复剂b；其中，所述土壤修复剂a包括紫苏、白屈菜、淫羊藿、细辛、茜草、作物秸秆；所述土壤修复剂b为乙醇，土壤修复剂b使用前要用灌溉水稀释至体积百分比为1%。
17.进一步的，所述紫苏、白屈菜、淫羊藿、细辛、茜草与作物秸秆的比例为1：1：1：1：1：5，紫苏、白屈菜、淫羊藿、细辛、茜草与作物秸秆的细度为10目，所述作物秸秆包括玉米秸秆、黄豆秸秆。
18.进一步的，所述土壤修复剂a的施用量为0.8-1.0吨/亩，稀释至1%的土壤修复剂b的施用量为200-400kg/亩。
19.本发明的优点和有益效果为：1）本发明在人参连作土壤内添加大量易分解的干性植物粉料，通过灌溉1%乙醇至土壤水分饱和，之后覆盖双层塑料薄膜阻隔与空气的气体交换，快速创造并维持强烈的土壤强还原厌氧环境，产生大量对病原菌具有毒害作用的代谢产物，消减人参连作障碍危害。
20.2）本发明通过对苜蓿、茜草、荨麻、木贼、淫羊藿、歪头菜、芥菜等近百种物质进行筛选，意外的发现将紫苏、白屈菜、淫羊藿、细辛、茜草与作物秸秆混合，对深度还原修复人参连作土壤有明显效果，将其形成组方后进行了验证，确定采用本发明的土壤修复剂对人参连作土壤处理后，无论是播种还是移栽，人参存苗率均显著提高，病情指数均显著降低。
21.3）本发明在人参种植前进行土壤修复，不耽误农时，集合并强化了淹水闷棚、大量施用有机肥、水旱轮作的优点。
22.4）本发明提供的方法处理简单，易操作，用工成本低，易推广，能有效杀灭人参土
传病原菌，改善土壤结构，促进人参生长，适用于大规模生产实践。
23.5）本发明的土壤修复剂，除生物乙醇外，均为常见植物，来源广泛，价格低廉，易于加工，效果良好，且大量利用作物秸秆可减少资源浪费，是消除连作障碍的有效措施。
附图说明
24.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，在附图中：图1为实施例1与对比例1至3处理方法对土壤ph的影响对比图；图2为实施例1与对比例1至3处理方法对土壤ec的影响对比图；图3为实施例1与对比例1至3处理方法对根腐菌的影响对比图；图4为实施例1与对比例1至3处理方法对人参病害发生率的影响对比图；图5为实施例1与对比例1至3处理方法对人参产量的影响对比图；图6为实施例2与对比例4处理方法对人参存苗率和病情指数的影响；图7为实施例3与对比例5处理方法对人参存苗率和病情指数的影响；其中：图1至图5中，esr为本技术实施例1处理方法；rsd为对比例1处理方法；sfc为对比例2处理方法；ck为对比例3处理方法。
具体实施方式
25.为进一步说明各实施例，本发明提供有附图，这些附图为本发明揭露内容的一部分，其主要用以说明实施例，并可配合说明书的相关描述来解释实施例的运作原理，配合参考这些内容，本领域普通技术人员应能理解其他可能的实施方式以及本发明的优点。
26.为了更好地理解本发明而不是限制本发明的范围，在本技术中所用的表示用量、百分比的所有数字、以及其他数值，在所有情况下都应理解为以词语“大约”所修饰。因此，除非特别说明，否则在说明书和所附权利要求书中所列出的数字参数都是近似值，其可能会根据试图获得的理想性质的不同而加以改变。各个数字参数至少应被看作是根据所报告的有效数字和通过常规的四舍五入方法而获得的。
27.本发明提供了一种用于人参连作土壤深度还原修复的方法，该方法包括以下步骤：s1、土壤修复剂制备：s1-1、将紫苏、白屈菜、淫羊藿、细辛、茜草与作物秸秆等干性植物粉料按预设比例混合均匀，得到土壤修复剂a；s1-2、将乙醇作为土壤修复剂b，所述乙醇优选生物乙醇；其中，所述s1-1中紫苏、白屈菜、淫羊藿、细辛、茜草与作物秸秆的比例为1：1：1：1：1：5，所述作物秸秆包括玉米秸秆、黄豆秸秆；所述s1-1中的干性植物粉料单独粉碎或混合粉碎，细度为10目；所述s1-2中的乙醇密封保存，使用前进行稀释。
28.s2、待修复土壤预处理：去除待修复土壤的残根和石块等杂物，翻耕1-2次，四周筑
埂，埂外留沟。
29.s3、土壤深度还原修复：s3-1、先将土壤修复剂a均匀撒于预处理后的土壤表面，旋耕机翻耕；s3-2、将土壤修复剂b溶于灌溉水中，稀释至体积百分比为1%，之后均匀喷灌于翻耕后的土壤，至土壤饱和；s3-3、双膜覆盖4-5周；其中，所述s3-1中土壤修复剂a的施用量为0.8-1.0吨/亩。
30.所述s3-3中覆盖的塑料薄膜分别为1丝和4丝，先将1丝薄膜平摊于土面，再将4丝薄膜平摊于1丝薄膜上，双层薄膜四周用土压实，避免出现漏气现象。
31.s4、揭膜通风晾晒：4~5周后即可进行揭膜通风晾晒。
32.其中，所述s4中的揭膜时间可适当延长，但需保证在人参播种或移栽前15天处理完成。
33.所述s4中揭膜时要将用于压膜的土壤及膜外的土壤与膜内的土壤完全隔绝，避免土壤感染。
34.深度还原修复后的土壤若通透性好，水分合适，稍作翻耕后即可用于播种或移栽；若粘重，水分含量较高，须待土壤水分降低至适宜耕作时，再耕翻、晾晒约1周，充分释放土体中的还原性物质后再播种或移栽。
35.本发明还提供一种用于人参连作土壤深度还原修复的土壤修复剂，所述土壤修复剂包括土壤修复剂a、土壤修复剂b；其中，所述土壤修复剂a包括紫苏、白屈菜、淫羊藿、细辛、茜草、作物秸秆，所述作物秸秆包括玉米秸秆、黄豆秸秆；所述土壤修复剂b为乙醇，土壤修复剂b使用前要用灌溉水稀释至体积百分比为1%。
36.其中，所述紫苏、白屈菜、淫羊藿、细辛、茜草与作物秸秆的比例为1：1：1：1：1：5，紫苏、白屈菜、淫羊藿、细辛、茜草与作物秸秆的细度为10目；所述土壤修复剂a的施用量为0.8-1.0吨/亩，稀释至1%的土壤修复剂b的施用量为200-400kg/亩。
37.为了方便理解本发明的上述技术方案，以下就本发明在实际过程中的具体实施例进行详细说明。
38.本发明的实施例1：
39.吉林省敦化市大石头镇三河村某地块，连续5年种植人参，连作障碍十分严重，表现为大面积人参根腐病。经技术人员查明，这种根腐病主要由根腐菌引起。后来用本发明方法进行处理，处理过程如下：该地块经过多年连作以及大量农药化肥的施用，土壤板结、酸化、盐渍化严重。于是在人参采收后，去除土壤中的残根和石块等杂物，翻耕2次至土壤混合均匀，并在四周筑埂，埂外留沟。于当年夏季温度较高时（30℃以上），将事先准备好的粉碎后的干性植物粉料（紫苏：白屈菜：淫羊藿：细辛：茜草：玉米秸秆=1：1：1：1：1：5）均匀撒在土壤表面（0.8吨/亩），用旋耕机进行翻耕，随后将乙醇溶于灌溉水中，稀释至体积百分比为1%，均匀喷灌于翻耕后的土壤，至土壤饱和，分别用1丝和4丝的白色透明塑料薄膜进行覆盖，双层薄膜四周用土压实，避免出现漏气现象。4周后揭膜通风晾晒7天，再次翻耕土壤。
40.老参地经上述方法处理后，得到本发明所述的深度还原修复土壤，然后利用该土壤按常规方法种植人参即可。
41.本发明的实施例2：
42.吉林省通化市集安市榆林镇朱仙村某农田地，连续10年种植人参，连作障碍十分严重，出现大面积“烧须、红皮、烂根”等现象。后来用本发明方法进行处理，处理过程如下：在人参采收后，去除土壤中的残根和石块等杂物，翻耕2次，并在四周筑埂，埂外留沟。于当年夏季温度较高时（30℃以上），将事先准备好的粉碎后的干性植物粉料（紫苏：白屈菜：淫羊藿：细辛：茜草：玉米秸秆=1：1：1：1：1：5）均匀撒在土壤表面（0.9吨/亩），用旋耕机进行翻耕，随后将乙醇溶于灌溉水中，稀释至体积百分比为1%，均匀喷灌于翻耕后的土壤，至土壤饱和，分别用1丝和4丝的白色透明塑料薄膜进行覆盖，双层薄膜四周用土压实，避免出现漏气现象。4周后揭膜通风晾晒7天，再次翻耕土壤。
43.老参地经上述方法处理后，得到本发明所述的深度还原修复土壤，然后利用该土壤按常规方法进行播种实验。
44.本发明的实施例3：
45.吉林省白山市抚松县松江河镇槽子河林场某地块，连续30年种植人参，休闲10年后再次种植人参，连作障碍依然十分严重，基本绝收。后来用本发明方法进行处理，处理过程如下：在人参采收后，去除土壤中的残根和石块等杂物，翻耕2次，并在四周筑埂，埂外留沟。于当年夏季温度较高时（30℃以上），将事先准备好的粉碎后的干性植物粉料（紫苏：白屈菜：淫羊藿：细辛：茜草：玉米秸秆=1：1：1：1：1：5）均匀撒在土壤表面（1.0吨/亩），用旋耕机进行翻耕，随后将乙醇溶于灌溉水中，稀释至1%，均匀喷灌于翻耕后的土壤，至土壤饱和，分别用1丝和4丝的白色透明塑料薄膜进行覆盖，双层薄膜四周用土压实，避免出现漏气现象。5周后揭膜通风晾晒7天，再次翻耕土壤。
46.老参地经上述方法处理后，得到本发明所述的深度还原修复土壤，然后利用该土壤按常规方法进行播种和移栽（移栽2年生大小相近的健康人参苗）实验。
47.本发明的对比例1：
48.本对比例在实施例1的地块，利用常规强还原土壤灭菌，具体方法如下：在人参采收后，去除土壤中的残根和石块等杂物，翻耕2次，土壤中加入15 t
·
ha-1
动物粪便（鸡粪、牛粪、猪粪等量混合发酵），灌溉至100%持水能力，并覆盖4丝的白色透明塑料薄膜，薄膜四周用土压实，避免出现漏气现象，4周后揭膜散气，7天后可耕作播种定植。
49.本发明的对比例2：
50.本对比例在实施例1的地块，利用氯化苦熏蒸土壤，具体方法如下：在人参采收后，去除土壤中的残根和石块等杂物，翻耕2次，用专用注射器在土壤表面15-20 cm左右深度进行注射，每亩施20 kg，施用后立即覆盖4丝的白色透明塑料薄膜，薄膜四周用土压实，避免出现漏气现象，熏蒸4周后揭膜散气，7天后可耕作播种定植。
51.本发明的对比例3：
52.本对比例在实施例1的地块，进行空白对照实验，即对地块不做任何处理。
53.本发明对实施例1和对比例1至3处理后的土壤的相关性能参数做了测试比较，具体结果如下。
54.（1）ph值对比分析图1为本发明各处理方法对土壤ph的影响对比图，通过图1可以看出，本发明处理
完成后，土壤ph恢复成近中性，降低土壤酸化程度。
55.（2）ec值对比分析图2为本发明各处理方法对土壤ec的影响对比图，土壤ec值是评价土壤盐渍化的主要指标，通过图2可以看出，本发明处理完成后，土壤ec值降低，可缓解土壤盐渍化程度。
56.（3）病原菌图3为本发明各处理方法对根腐菌的灭杀效果对比图，由图3可以看出，本发明处理可显著降低根腐菌的相对丰度。
57.（4）发病率图4为本发明各处理方法对人参发病率的对比图，由图4可以看出，本发明处理可显著降低人参发病率。
58.（5）产量图5为本发明各处理方法对人参产量的对比图，由图5可以看出，本发明处理可使产量大幅提高。
59.本发明的对比例4：
60.本对比例在实施例2的地块，进行空白对照实验，即对地块不做任何处理。
61.本发明实施例2与对比例4的实验结果如图6所示，由图6可以看出，采用本发明方法处理的人参连作土壤，人参存苗率显著提高，病情指数显著降低。
62.本发明的对比例5：
63.本对比例在实施例3的地块，进行空白对照实验，即对地块不做任何处理。本发明实施例3与对比例5的实验结果如图7所示，由图7可以看出，采用本发明方法处理的人参连作土壤，无论是播种还是移栽，人参存苗率均显著提高，病情指数均显著降低。
64.上述具体实施例及对比例均于吉林省敦化市大石头镇三河村、吉林省通化市集安市榆林镇朱仙村某农田地、吉林省白山市抚松县松江河镇槽子河林场内进行，真实性可查。
65.综上所述，借助于本发明的上述技术方案，本发明处理简单，易操作，用工成本低，易推广，能有效杀灭土传病原菌，改善土壤结构，提高人参存苗率，降低病情指数，促进人参生长，消除人参连作障碍，适用于大规模生产实践。
66.此外，本发明的土壤修复剂，除乙醇外，均为常见植物，来源广泛，价格低廉，易于加工，效果良好，且大量利用作物秸秆可减少资源浪费，是消除连作障碍的有效措施。
67.以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种用于人参连作土壤深度还原修复的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：s1、土壤修复剂制备：s1-1、将紫苏、白屈菜、淫羊藿、细辛、茜草与作物秸秆的干性植物粉料按预设比例混合均匀，得到土壤修复剂a；s1-2、将乙醇作为土壤修复剂b；s2、待修复土壤预处理：去除待修复土壤内的杂物，翻耕，四周筑埂，埂外留沟；s3、土壤深度还原修复：s3-1、先将土壤修复剂a均匀撒于预处理后的土壤表面，旋耕机翻耕；s3-2、将土壤修复剂b溶于灌溉水中，稀释至体积百分比为1%，之后均匀喷灌于翻耕后的土壤，至土壤饱和；s3-3、用塑料薄膜进行覆盖，覆盖至少4周；s4、揭膜通风晾晒。2.根据权利要求1所述的一种用于人参连作土壤深度还原修复的方法，其特征在于，所述s1-1中紫苏、白屈菜、淫羊藿、细辛、茜草与作物秸秆的比例为1：1：1：1：1：5，所述作物秸秆包括玉米秸秆、黄豆秸秆。3.根据权利要求1所述的一种用于人参连作土壤深度还原修复的方法，其特征在于，所述s1-1中的干性植物粉料单独粉碎或混合粉碎，细度为10目。4.根据权利要求1所述的一种用于人参连作土壤深度还原修复的方法，其特征在于，所述s2中待修复土壤内的杂物包括残根、石块，去除待修复土壤内的杂物后，翻耕1-2次。5.根据权利要求1所述的一种用于人参连作土壤深度还原修复的方法，其特征在于，所述s3-1中土壤修复剂a的施用量为0.8-1.0吨/亩。6.根据权利要求1所述的一种用于人参连作土壤深度还原修复的方法，其特征在于，所述s3-3中覆盖的塑料薄膜分别为1丝和4丝，先将1丝塑料薄膜平摊于土面，再将4丝塑料薄膜平摊于1丝塑料薄膜上，双层塑料薄膜四周用土压实，覆盖4-5周。7.根据权利要求1所述的一种用于人参连作土壤深度还原修复的方法，其特征在于，所述s4中揭膜时要将用于压膜的土壤及膜外的土壤与膜内的土壤完全隔绝。8.一种土壤修复剂，其特征在于，该土壤修复剂用于对人参连作土壤进行深度还原修复，包括土壤修复剂a、土壤修复剂b；其中，所述土壤修复剂a包括紫苏、白屈菜、淫羊藿、细辛、茜草、作物秸秆；所述土壤修复剂b为乙醇，土壤修复剂b使用前要用灌溉水稀释至体积百分比为1%。9.根据权利要求8所述的一种土壤修复剂，其特征在于，所述紫苏、白屈菜、淫羊藿、细辛、茜草与作物秸秆的比例为1：1：1：1：1：5，紫苏、白屈菜、淫羊藿、细辛、茜草与作物秸秆的细度为10目，所述作物秸秆包括玉米秸秆、黄豆秸秆。10.根据权利要求8所述的一种土壤修复剂，其特征在于，所述土壤修复剂a的施用量为0.8-1.0吨/亩，稀释至1%的土壤修复剂b的施用量为200-400kg/亩。

技术总结
本发明属于土壤修复技术领域，涉及一种用于人参连作土壤深度还原修复的方法及土壤修复剂，所述土壤修复剂包括土壤修复剂A、土壤修复剂B；其中，土壤修复剂A包括紫苏、白屈菜、淫羊藿、细辛、茜草、作物秸秆；土壤修复剂B为乙醇，土壤修复剂B使用前要稀释至体积百分比为1%，人参连作土壤深度还原修复时，将土壤修复剂A撒于预处理后的土壤表面，旋耕机翻耕；将稀释至1%的土壤修复剂B均匀喷灌于翻耕后的土壤，至土壤饱和；用塑料薄膜覆盖至少4周，之后揭膜通风晾晒即可。该方法能有效杀灭人参土传病原菌，改善土壤结构，提高人参存苗率，降低病情指数，促进人参生长，消除人参连作障碍。消除人参连作障碍。


技术研发人员：李琼 陈长宝 战宇 何贵祥 王二刚 周一 周亭亭 吕朋元 苗馨月 张涛 张庆贺
受保护的技术使用者：长春中医药大学
技术研发日：2023.07.05
技术公布日：2023/8/9