本发明涉及土壤生态修复技术领域，具体为一种草本中药材连作障碍生态修复方法及有机修复剂，能消除草本中药材连作障碍。
背景技术：
草本中药材，如多年生草本植物的百合除含有蛋白质、脂肪、还原糖、淀粉及钙、磷、铁、维生素b、维生素c等外，还含有如秋水仙碱等多种生物活性成分。百合因味甘、微苦、性平，具有补益心肺、调理脾胃、养阴消暑等良好的营养滋补之功，而且还对秋季气候干燥而引起的多种季节性疾病有一定的防治作用。近些年来百合销量不断增加，价格也不断上涨，为百合种植地区的农民带来了客观的经济效益。
但随着百合规模化种植的不断扩大，百合种植生产问题越来越突出。在百合种植过程中，长期偏重施用化肥，百合生长过程中元素间的不平衡吸收和拮抗作用，降低了肥料利用率；土壤酸化严重，百合生长所需ph值为6.0～7.0，土壤ph值降至6.0以下时，就会严重影响其生长，部分百合种植土壤ph在5.0以下；连作后的土壤有机质含量大幅降低，加重土壤板结，百合根系生长不良；土传病害加剧，土壤中如百合疫霉菌、百合丝核菌等大量积累，病害造成的减产快速上升。百合连作障碍问题越来越突出，部分地区因为耕地有限已经无法种植百合。
在连作障碍防控上，我国和国外研究者开展了大量的研究，但目前的防控主要针对单一的问题，缺乏综合性防控的有效手段。对于连作障碍的防控仍主要采用化学农药、消毒剂等。但大量使用化学农药和消毒剂，不仅破坏土壤生态环境，而且存在农产品质量安全隐患。虽然近年来开发了如棉隆等新型的突然消毒剂，但也具有灭生性，易导致土壤生物真空，同时应用中要求有较高的操作管理技术，否则极易导致烧苗等现象的发生，这类消毒剂虽然可以防控枯萎病等土传病害的发生，但也难以有效改良土壤的酸化、盐渍化等生态环境，难以有效改善连作造成的植物生长弱势等情况，而且使用成本较高。近年来，生物有机肥因其通过添加功能微生物，对于土传病害的防控具有一定作用，得到了一定的推广应用，但是由于当前我国土壤退化问题突出，尤其是土壤酸化、盐渍化严重，因生物有机肥对土壤环境的调控时效长、见效慢，导致功能微生物定殖困难，活性差，防控效果不稳定，难以有效的解决连作障碍突出问题，受到了一定的限制。因此针对我国百合等草本中药材规模化生产情况下，土地利用率高，耕作强度大，土壤退化严重等特点，研发高效、短时、低成本、易操作的基于土壤生态修复的连作障碍防控技术，成为我国农业绿色发展的迫切需求。
技术实现要素：
本发明的目的在于研制一种草本中药材连作障碍生态修复方法及有机修复剂，以利用农业休闲时间较快修复连作障碍农业土壤，确保草本中药材种植的可持续性。
为实现本发明的目的，本发明采用的具体技术方案如下：
本发明所述的草本中药材连作障碍快速生态修复方法，至少包括如下步骤：
步骤1、清理：将上茬作物地上部分以及杂草从处理地块清理干净；
步骤2、撒料：均匀地将一定量的有机修复剂撒在步骤1处理后地块的表面；
步骤3、整地：采用翻耕机将经步骤2撒料的处理地块中的土壤均匀翻耕，翻耕深度至少达到15cm，使土壤颗粒细小均匀，土地平整，并使有机修复剂与土壤混合均匀；
步骤4、开沟：经步骤3处理的地块，在四周开沟渠，沟渠深度至少在30cm，并留地块一端开口；
步骤5、灌水：经步骤4处理的地块，在开口端向中间沟渠中灌水，直至淹过土壤表层3cm以上，再封闭开口端；
步骤6、维持水层高度3cm以上，维水10天内如果水面下降低于3cm，应及时灌水补充；10天后水面下降低于3cm不需要再灌水，待其自然落干；
步骤7、15-20天后处理结束，翻耕起垄，使土壤疏松透气，待水分合适即可种植。
本发明所述的草本中药材连作障碍快速生态修复方法用有机修复剂，按质量百分比包括：60％-80％蚕沙，蚕沙必须是未经发酵的，20％-40％烘干豆渣。
有益效果：本发明能在短时间内使土壤生态快速修复，包括在短时间内改善土壤酸化，减少盐渍化，降解土壤中的自毒物质，通过创造剧烈的土壤还原条件有效杀灭土壤中的病原微生物，从而有效消除草本中药材连作障碍，确保草本中药材种植的可持续性。
附图说明
图1为土壤ph在土壤修复后与对照的对比图。
图2为土壤有机质含量在土壤修复后与对照的对比图。
图3为土壤全氮含量在土壤修复后与对照的对比图。
图4为土壤速效养分含量在土壤修复后与对照的对比图。
图5为百合茎(a)及根系(b)长度在土壤修复后与对照的对比图。
图6为百合数量在土壤修复后与对照的对比图。
图7为百合产量在土壤修复后与对照的对比图。
图8为百合单果在土壤重修复后与对照的对比图。
具体实施方式
以下通过实施例对本发明作进一步的详细说明。
本发明所述的草本中药材连作障碍快速生态修复方法，至少包括如下步骤：
步骤1、清理：将上茬作物地上部分以及杂草从处理地块清理干净；
步骤2、撒料：均匀地将一定量的有机修复剂撒在步骤1处理后地块的表面；
步骤3、整地：采用翻耕机将经步骤2撒料的处理地块中的土壤均匀翻耕，翻耕深度至少达到15cm，使土壤颗粒细小均匀，土地平整，并使有机修复剂与土壤混合均匀；
步骤4、开沟：经步骤3处理的地块，在四周开沟渠，沟渠深度至少在30cm，并留地块一端开口；
步骤5、灌水：经步骤4处理的地块，在开口端向中间沟渠中灌水，直至淹过土壤表层3cm以上，再封闭开口端；
步骤6、维持水层高度3cm以上，维水10天内如果水面下降低于3cm，应及时灌水补充；10天后水面下降低于3cm不需要再灌水，待其自然落干；
步骤7、15-20天后处理结束，翻耕起垄，使土壤疏松透气，待水分合适即可种植。或是待水分合适即撒施底肥，底肥只需要补充适量氮肥，起垄，定植种子。
所述步骤1至步骤7中需要保证环境气温高于20℃，所述有机修复剂的用量800kg-1500kg/亩。
本发明所述的草本中药材连作障碍快速生态修复方法用有机修复剂，按质量百分比包括：60％-80％蚕沙，蚕沙必须是未经发酵的，20％-40％烘干豆渣。
所述有机修复剂的含水率小于30％(质量百分比)，有机修复剂的有机质含量大于80％(质量百分比)，总氮含量大于3％(质量百分比)。
所述的未发酵蚕沙要求新鲜蚕沙经干燥后，含水率低于30％(质量百分比)以下；烘干豆渣，要求新鲜的豆渣经烘干后，含水率低于20％(质量百分比)以下。制造有机修复剂时，未发酵蚕沙和烘干豆渣按一定的比例混匀。
现结合具体实施例-试验方案来说明本发明的实施效果。
试验方案：
试验地点位于了浙江省丽水市青田县舒桥乡连作4年的百合种植基地，经过4年的连作，该地块百合发病率较高，地上部分平均发病率达90％以上，试验前茬年基本绝收，已严重影响百合种植。
试验设置一个对照(ck)和一个土壤生态修复处理(ser)，3个重复，每个试验重复小区面积均为200m2。土壤生态修复处理将有机修复剂按照1吨/亩的用量，均匀撒施于土壤表面，采用旋耕机将有机修复剂与耕层土壤混合均匀，耕层深度达到15cm以上，灌水至高于土壤表面3cm后，保持淹水状态20天。对照按照常规不进行淹水处理。
所述的有机修复剂，按质量份：70％未经发酵的蚕沙，30％烘干豆渣，混合均匀。所述有机修复剂的含水率约25％(质量百分比)，有机修复剂的有机质含量约81％(质量百分比)，总氮含量约3.1％(质量百分比)。所述的未发酵蚕沙为鲜蚕沙经干燥后含水率为约25％(质量百分比)。烘干豆渣，为新鲜的豆渣经烘干后含水率约18％(质量百分比)。
经本发明所述的草本中药材连作障碍快速生态修复方法处理后，采集处理后的土壤样品与对照组的土壤样品，测定相应的土壤理化性状，得到的本发明修复土壤理化效果见如下所述。
土壤ph，如图1所示。对照区土壤ph只有4.33，与前期取样调查的结果相一致，土壤ph较低，土壤酸化比较严重，经过土壤生态修复处理后，土壤ph达到了5.08，比对照提高了0.75，显著改善了土壤酸化状况。但由于土壤酸化较为严重，经过一次处理后土壤的酸化状况还未能完全改善，土壤仍呈酸性。
土壤有机质含量，如图2所示。对照土壤的有机质含量为26.73g/kg，而经土壤生态修复处理后，土壤有机质含量得到了显著提高，达到了34.02g/kg。
土壤全氮含量，如图3所示。对照土壤的全氮含量为1.78g/kg，而经土壤生态修复处理后，土壤全氮含量得到了显著提高，达到了2.38g/kg。
土壤速效养分含量，如图4所示。测定土壤的速效养分含量表明，经土壤生态修复处理，土壤的速效氮、速效磷和速效钾含量均要高于对照。尤其是土壤中的速效氮和速效钾含量，对照土壤分别只有232.23mg/kg和205.39mg/kg，而土壤生态修复处理达到341.88mg/kg和471.66mg/kg，显著提高了土壤肥力。而且经土壤生态修复处理后，土壤中的氮磷钾比例达到了1.21：1.00:1.67，而对照土壤则为1.24:1.00:1.10，经处理后土壤养分比例更加符合食用百合的生长需求。
经本发明所述的草本中药材连作障碍快速生态修复方法处理后百合生长状况调查结果如下：
连作土壤经土壤生态修复处理，起垄施入底肥后于11月10日，进行百合种球的定植。定植后于次年2月萌芽出土。对3月初出芽的百合进行调查，随机抽取对照和土壤生态修复处理地块的百合，进行百合根系和茎长测定，结果如图5所示。经土壤生态修复后，百合的茎长和根长要显著大于对照区的百合，而且根系更加健壮，呈白色，而对照的根系呈深色。说明经过土壤生态修复处理后，减轻了连作对百合生长的影响，促进了百合根系的生长。
经本发明所述的草本中药材连作障碍快速生态修复方法处理后百合发病率及产量调查结果如下：
近年来由于集约化种植，百合连作障碍越来越突出，其主要表现之一就是病害发生严重。连作造成的百合土传病害主要有灰霉病、炭疽病、枯萎病、疫病、鳞茎基腐病等，这些病害常常混合发生，加重了危害。一般发病率为10％～15％，连作2年以上基本绝收，给百合种植造成了严重的损失。对试验示范区的百合发病率进行调查表明，对照区由于连作，百合发病率较高，达到93％，而经本发明土壤生态修复处理后地块仅为2％左右，显著降低了百合发病率。
百合产量：2017年8月18日，百合成熟后对试验地块的百合进行测产，随机抽取了土壤生态修复处理和对照处理地块的3个点，每个点1m2的面积，进行百合的开挖，采集具有商品性的百合果实进行单独的计量，清点个数。经计量后，百合数量、产量和单果重如图6、图7和图8所示。淹水对照平均百合数量为13000个/亩，平均亩产为200kg/亩，而经土壤生态修复处理后平均百合数量为24166个/亩，平均亩产为458.33kg/亩，比对照增产129.2％，而连作第2年的地块，经开挖后几乎绝产，每平方米的可以挖到的百合个数仅为2个，而且已经腐烂，不具备商品价值。
综上所述，本发明所述的有机修复剂应用于百合连作障碍土壤生态修复，提高了土壤ph至5.08，明显改善了土壤酸化，增加了土壤肥力，减少了化肥施用，平衡了土壤养分，促进了百合的发芽与生长，百合发病率降低97％左右，与淹水对照相比，产量增加129.2％。试验研究表明土壤生态修复技术可以有效解决百合连作障碍。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。
1.一种草本中药材连作障碍快速生态修复方法，其特征在于，所述方法至少包括如下步骤：
步骤1、清理：将上茬作物地上部分以及杂草从处理地块清理干净；
步骤2、撒料：均匀地将一定量的有机修复剂撒在步骤1处理后地块的表面；
步骤3、整地：采用翻耕机将经步骤2撒料的处理地块中的土壤均匀翻耕，翻耕深度至少达到15cm，使土壤颗粒细小均匀，土地平整，并使有机修复剂与土壤混合均匀；
步骤4、开沟：经步骤3处理的地块，在四周开沟渠，沟渠深度至少在30cm，并留地块一端开口；
步骤5、灌水：经步骤4处理的地块，在开口端向中间沟渠中灌水，直至淹过土壤表层3cm以上，再封闭开口端；
步骤6、维持水层高度3cm以上，10天内如果水面下降低于3cm，应及时灌水补充；10天后水面下降低于3cm不需要再灌水，待其自然落干；
步骤7、15-20天后处理结束，翻耕起垄，使土壤疏松透气。
2.根据权利要求1所述的草本中药材连作障碍快速生态修复方法，其特征在于：所述步骤1至步骤7中需要保证环境气温高于20℃。
3.根据权利要求1所述的草本中药材连作障碍快速生态修复方法，其特征在于：所述有机修复剂的用量为800kg-1500kg/亩。
4.一种草本中药材连作障碍快速生态修复方法用有机修复剂，其特征在于：所述有机修复剂包括：60％-80％蚕沙，蚕沙必须是未经发酵的，20％-40％烘干豆渣。
5.根据权利要求4所述的草本中药材连作障碍快速生态修复方法用有机修复剂，其特征在于：所述有机修复剂的含水率的小于30％，有机修复剂的有机质含量大于80％，总氮含量大于3％。
6.根据权利要求4所述的草本中药材连作障碍快速生态修复方法用有机修复剂，其特征在于：所述的未发酵蚕沙要求新鲜蚕沙经干燥后，含水率低于30％以下；烘干豆渣，要求新鲜的豆渣经烘干后，含水率低于20％以下；未发酵蚕沙和烘干豆渣两者混匀。
技术总结