CN102246619B - 一种利用生物质半焦改良土壤的方法 - Google Patents
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Abstract
一种利用生物质半焦改良土壤的方法，尤其涉及一种利用生物质半焦对农药残留土壤、风沙化土壤、盐渍化土壤进行改良的方法。利用农林业生物质半焦作为土壤改良剂，根据改良土壤的农药残留、风沙化以及盐渍化程度，施加所需的生物质半焦，然后对土地进行翻耕，使半焦与土壤充分混合。生物质半焦施入后，对土地进行灌溉，然后和正常土地一样进行农业生产和田间管理。本发明与现有技术对比，可以改善土壤的结构，有效提高土壤的储水能力和离子交换能力，降低土壤农药残留量，增加土壤有机物含量，从而解决土壤农药残留、风沙化、盐渍化问题，增加种植物的产量与品质，具有良好的经济和环境效益。
Description
技术领域
本发明涉及一种土壤改良方法，尤其涉及一种利用生物质半焦对农药残留土壤、风沙化土壤、盐渍化土壤进行改良的方法，属于土壤改良技术领域。
背景技术
我国国土辽阔，但是可以用于农业生产的耕地面积则相对较小，并且近些年来有逐年减少的趋势。现有耕地面积约18亿亩，仅占国土面积的10％多一点。为了保证我国的粮食供应，在农业生产中土地不得不长期用于农业生产，而且需要使用大量的农药和化肥来保证农作物的产量。这使得土地很容易发生板结和农药残留。对于此类问题，目前已经有一些相关专利，如CN02108353.3，CN03114579.5公开了一种利用石膏和粉煤灰等生产的土壤改良保水增效剂，CN00106098.8公开了一种能够吸水、保肥的植物土壤改良剂，CN99106928.5公开了一种土壤团粒结构促进剂。
生物质半焦是农、林业生物质热解的产物，主要含有碳、氢、氧等成分。在我国农林业生产中每年都会有大量的可用于生产生物质半焦的生物质产生，而这些生物质目前大部分都被直接焚烧掉，不仅浪费了资源，而且对环境造成了污染。由于生物质半焦具有很高的孔隙率和表面积，因此把它作为土壤改良剂可以提高土壤的蓄水和离子交换能力，对土壤保水、降低土壤盐分以及吸收土壤中农药残留的氯、磷等元素具有较好的作用。将生物质半焦埋在土壤中可以保持或者提高土壤中有机物的稳定性，而有机质的含量是土壤肥力和团粒结构的一个重要指标，添加生物质半焦有利于消除土壤的板结。因此，无论从经济还是从环境保护的方面，应用生物质半焦改良土壤都是有益的。
发明内容
本发明的目的是提供一种针对农药残留土壤、风沙化土壤、盐渍化土壤的改良问题，提供一种利用生物质半焦进行土壤改良的方法。
本发明的技术方案如下：
一种利用生物质半焦改良土壤的方法，其特征在于该方法包括如下步骤：
1)利用平均粒径为3-8mm的生物质半焦作为土壤改良剂；
2)对待改良土壤进行采样，根据待改良土壤的现状，施加生物质半焦，其用量如下：
a.对于有机氯农药残留土壤，所需的生物质半焦用量为：当有机氯农药残留量为20-50ng/g时，生物质半焦用量为每亩1.0-2.0吨；当有机氯农药残留量大于50ng/g时，生物质半焦用量为每亩2.0-3.0吨；
b.对于有机磷农药残留土壤，所需的生物质半焦用量为：当有机磷农药残留量为100-500ng/g时，生物质半焦用量为每亩1.0-1.5吨；当有机磷农药残留量大于500ng/g时，生物质半焦用量为每亩1.5-3吨；
c.对于风沙化土壤，所需的生物质半焦用量为：轻度风蚀化土壤用量为每亩0.5-0.8吨；中度风蚀沙化土壤用量为每亩0.8-1.5吨；重度风蚀化土壤用量为每亩1.5-2.0吨；严重风蚀化土壤用量为每亩2.0-4.0吨；
d.对于盐渍化土壤，所需的生物质半焦用量为：轻度盐化土壤用量为每亩0.5-0.8吨；中度盐化土壤用量为每亩0.8-1.5吨；重度盐化土壤用量为每亩1.5-2.0吨，盐土土壤用量为每亩2.0-4.0吨；
3)按照步骤2)中的用量，将生物质半焦均匀撒施地表，然后对土地进行翻耕，翻耕深度为20-40cm，使半焦与土壤充分混合；
4)生物质半焦施入后，对土地进行灌溉，然后和正常土地一样进行农业生产和田间管理。
所述的生物质半焦改良土壤的方法，其特征在于：所需的生物质半焦是采用农林业生物质通过热解得到的，热解温度一般为300-1000℃。
所述的生物质半焦改良土壤的方法，其特征在于：步骤4)中所述的生物质半焦施入以后进行灌溉，其灌溉水量控制在100-200立方/亩。
本发明提供的改良土壤的方法可以改善土壤的结构，有效地提高土壤的储水能力，提高土壤中离子交换能力，降低土壤农药残留量，增加土壤有机物的含量，减弱或消除土壤板结。本发明具有有效时间长、简单易行、便于大规模实施、成本低而效益巨大，以及对环境友好等优点。
具体实施方式
本发明所需的生物质半焦是采用农林业生物质通过热解得到的，热解温度一般为300-1000℃，改良用生物质半焦平均粒径为3-8mm。
首先对待改良土壤进行采样，进行农药残留土壤、风沙化土壤、盐渍化土壤的分级测试，按照下述方式计算生物质半焦用量：
a.对于有机氯农药残留土壤，所需的生物质半焦用量为：当有机氯农药残留量为20-50ng/g时，生物质半焦用量为每亩1.0-2.0吨；当有机氯农药残留量大于50ng/g时，生物质半焦用量为每亩2.0-3.0吨；
b.对于有机磷农药残留土壤，所需的生物质半焦用量为：当有机磷农药残留量为100-500ng/g时，生物质半焦用量为每亩1.0-1.5吨；当有机磷农药残留量大于500ng/g时，生物质半焦用量为每亩1.5-3吨；
c.对于风沙化土壤，所需的生物质半焦用量为：轻度风蚀化土壤用量为每亩0.5-0.8吨；中度风蚀沙化土壤用量为每亩0.8-1.5吨；重度风蚀化土壤用量为每亩1.5-2.0吨；严重风蚀化土壤用量为每亩2.0-4.0吨；
d.对于盐渍化土壤，所需的生物质半焦用量为：轻度盐化土壤用量为每亩0.5-0.8吨；中度盐化土壤用量为每亩0.8-1.5吨；重度盐化土壤用量为每亩1.5-2.0吨，盐土土壤用量为每亩2.0-4.0吨。
将生物质半焦均匀撒施地表，然后对土地进行翻耕，翻耕深度为20-40cm，使半焦与土壤充分混合。生物质半焦施入后，对土地进行灌溉，然后和正常土地一样进行农业生产和田间管理。生物质半焦施入以后进行灌溉，其灌溉水量控制在100-200立方/亩。从第二年开始，不必再进行改良，可继续进行正常的农业生产，改良效果在10年以上。
下面举出几个具体的实施例以进一步了解本发明。
实施例1：
农药残留土壤：对于有机氯残留量为30ng/g的土壤，每亩所需加入的生物质半焦量为1.5吨，将生物质半焦均匀撒施地表，然后对土地进行翻耕，翻耕深度为20cm，使半焦与土壤充分混合。生物质半焦施入后，对土地进行灌溉，然后和正常土地一样进行农业生产和田间管理。当年可实现所产玉米农药残留满足国家标准。对于有机氯残留量为50ng/g的土壤，每亩所需加入的生物质半焦量为2吨，当年可实现所产玉米农药残留满足国家标准。对于有机氯残留量为70ng/g的土壤，每亩所需加入的生物质半焦量为3吨，当年可实现所产玉米农药残留满足国家标准。
实施例2：
农药残留土壤：对于有机磷农药残留量为300ng/g的土壤，生物质半焦加入量为每亩1.3吨，当年可实现所产西瓜农药残留满足国家标准。对于有机磷农药残留量为500ng/g的土壤，生物质半焦加入量为每亩1.5吨，当年可实现所产西瓜农药残留满足国家标准。对于有机磷农药残留量为700ng/g的土壤，生物质半焦加入量为每亩3吨，当年可实现所产西瓜农药残留满足国家标准。
实施例3：
风沙化土壤：对于轻度风蚀化土壤，采用上述方法，生物质半焦用量为每亩0.7吨，翻耕深度为20cm，灌溉水量控制在150立方/亩，种植作物为粮食玉米，播种量1.75公斤/亩。当年可明显改善土壤沙化情况，种籽出苗率为90％，籽粒产量为500公斤/亩。对于重度风蚀化土壤，采用上述方法，生物质半焦用量为每亩1.8吨，翻耕深度为20cm，灌溉水量控制在150立方/亩，种植作物为粮食玉米，播种量1.75公斤/亩。当年可明显改善土壤沙化情况，种籽出苗率为90％，籽粒产量为450公斤/亩。
实施例4：
盐渍化土壤：对于轻度盐化土壤，采用上述方法，生物质半焦用量为每亩0.7吨，翻耕深度为20cm，灌溉水量控制在150立方/亩，种植作物为粮食玉米，播种量1.75公斤/亩。当年可明显改善土壤盐渍化情况，种籽出苗率为90％，籽粒产量为450公斤/亩。对于重度盐化土壤，采用上述方法，生物质半焦用量为每亩1.8吨，翻耕深度为20cm，灌溉水量控制在150立方/亩，种植作物为粮食玉米，播种量1.75公斤/亩。当年可明显改善土壤盐渍化情况，种籽出苗率为90％，籽粒产量为400公斤/亩。
Claims (3)
1.一种利用生物质半焦改良土壤的方法，其特征在于该方法包括如下步骤：
1)利用平均粒径为3-8mm的生物质半焦作为土壤改良剂；
2)对待改良土壤进行采样，根据待改良土壤的现状，施加生物质半焦，其用量如下：
a.对于有机氯农药残留土壤，所需的生物质半焦用量为：当有机氯农药残留量为20-50ng/g时，生物质半焦用量为每亩1.0-2.0吨；当有机氯农药残留量大于50ng/g时，生物质半焦用量为每亩2.0-3.0吨；
b.对于有机磷农药残留土壤，所需的生物质半焦用量为：当有机磷农药残留量为100-500ng/g时，生物质半焦用量为每亩1.0-1.5吨；当有机磷农药残留量大于500ng/g时，生物质半焦用量为每亩1.5-3吨；
c.对于风沙化土壤，所需的生物质半焦用量为：轻度风蚀化土壤用量为每亩0.5-0.8吨；中度风蚀沙化土壤用量为每亩0.8-1.5吨；重度风蚀化土壤用量为每亩1.5-2.0吨；严重风蚀化土壤用量为每亩2.0-4.0吨；
d.对于盐渍化土壤，所需的生物质半焦用量为：轻度盐化土壤用量为每亩0.5-0.8吨；中度盐化土壤用量为每亩0.8-1.5吨；重度盐化土壤用量为每亩1.5-2.0吨，盐土土壤用量为每亩2.0-4.0吨；
3)按照步骤2）中的用量，将生物质半焦均匀撒施地表，然后对土地进行翻耕，翻耕深度为20-40cm，使半焦与土壤充分混合；
4)生物质半焦施入后，对土地进行灌溉，然后和正常土地一样进行农业生产和田间管理。
2.按照权利要求1所述的生物质半焦改良土壤的方法，其特征在于：所需的生物质半焦是采用农林业生物质通过热解得到的，热解温度为300-1000°C。
3.按照权利要求1所述的生物质半焦改良土壤的方法，其特征在于：步骤4）中所述的生物质半焦施入以后进行灌溉，其灌溉水量控制在100-200立方米/亩。
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