CN102585836A - 一种由园林废弃物制成的土壤改良基质及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种由园林废弃物制成的土壤改良基质及其制备方法，所述土壤改良基质包括的组分及各组分的重量份数为：微生物菌剂发酵处理后的园林废弃物0.05-0.08份、天然矿物0.01～0.03份、聚马来酸酐0.005～0.01份。本发明向盐碱土体中添加土壤改良基质，不仅改善了土壤的理化性质，使其孔隙度增大，渗透性增强，土壤结构得到改善，阻盐、保肥效果明显。
Description
技术领域
本发明涉及一种土壤改良基质，特别涉及一种由园林废弃物制成的土壤改良基质及其制备方法。
背景技术
随着经济开发的不断深入，生态问题日益突出，特别是土地盐渍化问题，滨海地区的土壤盐渍化问题更加突出。滨海盐碱土具有盐分高、养分低、比重和容重大、孔隙度和渗透系数小等缺点，极大地制约了滨海地区的生态建设和农业生产。因此寻找滨海盐碱土在生态方面经济有效的处理利用途径具有重要的现实意义。另外，随着生态城市的快速发展，城市绿化面积迅速增加，绿化养护过程中所产生的枯枝、落叶、草屑、花败等园林废弃物的数量也相应增加，如果处理不当，不仅影响城市美观，而且还可能引起大气、水体和土壤的污染，从而影响城市居民人身健康和生态城市建设。园林废弃物含有大量矿质元素和有机质的特点决定了其再利用的价值，如果能对园林废弃物进行适当处理后作为滨海盐碱土的改良基质，不仅能实现滨海盐碱土的改良，可成为沿海城市缓解土地资源紧张的有效途径，而且能把园林绿化活动对自然环境的负面影响降低到尽可能小的程度，使其得以循环利用，符合可持续发展理念。
目前，土壤改良技术包括物理改良措施、工程改良措施、化学改良措施、农业改良措施、生物改良措施及综合改良措施。物理改良措施如地面覆盖技术可对土壤保温，减少其水分蒸发和缓解返盐现象；工程改良措施即土方填垫、暗管排盐、灌溉淋洗等，可抬高地势，降低并控制水位，排水排盐；化学改良措施即使用化学改良剂如钾肥、磷肥、石膏、粉煤灰等，可改善土壤结构和酸碱度，增加土壤阳离子代换能力，降低土壤含盐量，提高土壤肥力；农业改良措施主要指翻土晒垡、施肥整地、置换客土等，可有效增加土壤孔隙度，降低土壤容重，改善土壤结构，提高土壤渗透性，提高土壤肥力；生物改良措施包括植被恢复技术、耐盐植物种植、复合生物系统构建等，可改善土壤结构，提高土壤肥力，降低土壤盐分；综合改良措施是指将物理、工程、化学、生物各改良措施的综合。
上述各改良措施虽然能降低土壤含盐量，但仍存在各自的不足之处，物理及工程改良对原土土体结构的破坏性较大，改良后土壤肥力低；农业改良工程量大，客土费用及运输等费用使成本增加；化学改良机理复杂，不稳定，如现有技术中常用石膏改良，但石膏成分主要是CaSO4，也是一种盐，如果施入过多土壤盐分也会上升；生物改良需要周期长，生物多样性缺乏，景观单调。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的不足，针对滨海土壤特点，提供了一种由园林废弃物制成的土壤改良基质及其制备方法。
本发明采用的技术方案是：
一种由园林废弃物制成的土壤改良基质，所述土壤改良基质包括的组分及各组分的重量份数为：微生物菌剂发酵处理后的园林废弃物0.05-0.08份、天然矿物0.01～0.03份、聚马来酸酐0.005～0.01份。更优选地，所述土壤改良基质包括的组分及各组分的重量份数为：微生物菌剂发酵处理后的园林废弃物0.08份、天然矿物0.03份、聚马来酸酐0.005份。
其中所述的微生物菌剂发酵处理后的园林废弃物由包括如下步骤的方法制备得到：将不同园林废弃物分别经过粗粉碎、细粉碎、过2mm筛后，再进行混合，使混合后C/N比在25～30范围内，再加入微生物菌剂，微生物菌剂的加入量为混合后园林废弃物的1％～3％(重量)，再加入水调节初始含水率在50％-60％，混合均匀，定期1-2天翻推一次，发酵9-15天后，得到微生物菌剂发酵处理后的园林废弃物。
优选地，所述的园林废弃物包括枯枝、落叶、草屑、花败中的一种或两种以上的混合物。
优选地，所述的微生物菌剂是指对园林废弃物有降解能力的微生物，优选地，所述的微生物菌剂为EM菌或VT菌等复合菌剂。
优选地，所述的天然矿物为钙基膨润土、沸石或海泡石中的一种或两种以上组合物。更优选地，所述的天然矿物为钙基膨润土。
本发明还提供了上述土壤改良基质的制备方法，包括如下步骤：按照上述重量份数称取微生物菌剂发酵处理后的园林废弃物、天然矿物、聚马来酸酐，混合均匀后，制得所述土壤改良基质。
本发明还提供了上述土壤改良基质的另一种制备方法，包括如下步骤：按照上述重量份数称取微生物菌剂发酵处理后的园林废弃物、天然矿物、聚马来酸酐，向微生物菌剂发酵处理后的园林废弃物中添加天然矿物和聚马来酸酐后，加入水将其制成直径为0.5～1.0cm的球状的土壤改良基质。
本发明还提供了上述土壤改良基质应用，将上述土壤改良基质添加到滨海盐碱土中，掺拌均匀即可，按照质量份数计算，滨海盐碱土1份，添加土壤改良基质0.065-0.12份。
本发明所具有的有益效果：
1、本发明向盐碱土体中添加土壤改良基质(所述土壤改良基质为微生物菌剂发酵处理后的园林废弃物、天然矿物和聚马来酸酐)，不仅改善了土壤的理化性质，使其孔隙度增大，渗透性增强，土壤结构得到改善，阻盐、保肥效果明显。微生物菌剂发酵处理后的园林废弃物的使用一方面有机质含量高，增强土壤肥力，另一方面也可以改变土壤结构，使土壤孔隙度增大，渗透性增强；聚马来酸酐无毒无害，酸性，可以中和土壤中的碱，使土壤偏中性，降低碱害；天然矿物中优选钙基膨润土，成本低，既不会增加土壤中的盐分，其中的钙基也会置换出土壤中的钠离子，降低盐害。此外钙基膨润土也具有保肥效果，保证在土壤淋洗灌溉过程中肥效不会流失。
2、本发明可以使土壤肥力显著提高，增大土壤有机质含量。即使在土壤灌溉淋洗的条件下，肥力也不会有明显的损失。尤其适宜滨海盐碱地地区暗管排盐淋洗工程，既能改良盐碱地，又起到了保肥的效果。适宜更多植物和农作物种类的生长，有利于滨海地区的生态建设和农业生产。
3、本发明相比于当前的土壤改良技术，技术成本低，同时提供了园林废弃物循环再利用的一种途径，把园林绿化活动对自然环境的负面影响降低到尽可能小的程度，使其得以循环利用，符合可持续发展理念，具有显著的经济、生态和社会效益。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明，但不限定本发明的保护范围。
实施例1
以天津南港地区吹填土为试验用土，施用本发明的土壤改良基质对其进行改良为例。
试验用土为天津南港地区5～20cm吹填土，其理化性质如下：pH值为7.62，全盐量为3.27％，有机质含量为1.73％，速效氮、速效磷、速效钾的质量分数分别为0.011mg/kg、3.956mg/kg、0.582mg/kg。试验以自来水作为供水源，使用马氏瓶控制水头使其保持在5cm，土壤容重为1.35g/cm3进行土柱入渗试验，试验用的土柱高30cm、直径9cm。
具体试验步骤如下：
配制土壤改良基质，按照重量份数称取：微生物菌剂发酵处理后的园林废弃物0.08份、钙基膨润土0.03份、聚马来酸酐0.005份，混合均匀后制得土壤改良基质。其中所述的微生物菌剂发酵处理后的园林废弃物由包括如下步骤的方法制备得到：将枯枝、草屑(其中草屑与枯枝体积比为2∶1)分别经过粗粉碎、细粉碎、过2mm筛后，再进行混合，使混合后C/N比在30范围内，再加入EM菌剂，EM菌剂的加入量为粉碎后枯枝和草屑混合物重量的1％，再加入水调节初始含水率在55％，混合均匀，一天翻推一次，发酵9天后，得到微生物菌剂发酵处理后的园林废弃物。
按质量份数，取南港地区吹填土1份、土壤改良基质0.115份，混合均匀后分层装入试验用土柱中，进行入渗试验。对照组一为未添加其他物质的南港吹填土(原土)。对照组二为，向南港吹填土添加生物有机肥，按质量份数，南港吹填土1份、生物有机肥0.05份，混合均匀。当流出液矿化度小于或等于3g/L时停止试验，取表层、中层、底层土样各100g并混合均匀，对土体进行测定。对照组三为，在南港吹填土中仅添加微生物菌剂发酵处理后的园林废弃物，按质量份数，南港吹填土1份，微生物菌剂发酵处理后的园林废弃物0.08份。
通过土柱试验，灌溉淋洗，模拟施入后土壤各性状的实验结果如表1所示：
表1
试验结果表明：
(1)就土壤酸碱度而言，采用本发明方案后土体的pH值为7.75，低于其他对照组。表明本发明的土壤改良基质可有效防止土壤碱化现象的发生，适宜绝大多数植物和农作物的生长。
(2)就土壤含盐量而言，采用本发明方案后，土体的含盐量为0.05％，脱盐率为98％，已对绝大多数植物和农作物无盐害作用。
(3)就土壤养分而言，采用本发明方案后，试验组土体的速效氮、速效磷、速效钾、有机质的含量分别为0.019mg/kg、9.904mg/kg、0.619mg/kg，3.47％。其养分含量不但高于其他对照组，并且高于初始土壤土体，可见施用本发明的土壤改良基质后可显著提高土壤的肥力，更加有利于植物和农作物的生长。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明的技术方案作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明的技术方案的范围内。
Claims (9)
1.一种由园林废弃物制成的土壤改良基质，其特征在于：所述土壤改良基质包括的组分及各组分的重量份数为：微生物菌剂发酵处理后的园林废弃物0.05-0.08份、天然矿物0.01～0.03份、聚马来酸酐0.005～0.01份。
2.根据权利要求1所述的由园林废弃物制成的土壤改良基质，其特征在于：其中所述的微生物菌剂发酵处理后的园林废弃物由包括如下步骤的方法制备得到：将不同园林废弃物分别经过粗粉碎、细粉碎、过2mm筛后，再进行混合，使混合后C/N比在25～30范围内，再加入微生物菌剂，微生物菌剂的加入量为混合后园林废弃物的1％～3％(重量)，再加入水调节初始含水率在50％-60％，混合均匀，定期1-2天翻推一次，发酵9-15天后，得到微生物菌剂发酵处理后的园林废弃物。
3.根据权利要求1或2所述的由园林废弃物制成的土壤改良基质，其特征在于：所述的园林废弃物包括枯枝、落叶、草屑、花败中的一种或两种以上的混合物。
4.根据权利要求1-3任一项所述的由园林废弃物制成的土壤改良基质，其特征在于：所述的微生物菌剂是指对园林废弃物有降解能力的微生物，优选地，所述的微生物菌剂为EM菌剂或VT菌剂。
5.根据权利要求1-4任一项所述的一种由园林废弃物制成的土壤改良基质，其特征在于：所述的天然矿物为钙基膨润土、沸石或海泡石中的一种或两种以上组合物。
6.根据权利要求5所述的一种由园林废弃物制成的土壤改良基质，其特征在于：所述的天然矿物为钙基膨润土。
7.根据权利要求1-6任一项所述的一种由园林废弃物制成的土壤改良基质，其特征在于：所述土壤改良基质包括的组分及各组分的重量份数为：微生物菌剂发酵处理后的园林废弃物0.08份、天然矿物0.03份、聚马来酸酐0.005份。
8.权利要求1-7任一项所述土壤改良基质的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：按照上述重量份数称取微生物菌剂发酵处理后的园林废弃物、天然矿物、聚马来酸酐，混合均匀后，制得所述土壤改良基质。
9.权利要求1-7任一项所述土壤改良基质的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：按照上述重量份数称取微生物菌剂发酵处理后的园林废弃物、天然矿物、聚马来酸酐，向微生物菌剂发酵处理后的园林废弃物中添加天然矿物和聚马来酸酐后，加入水将其制成直径为0.5～1.0cm的球状的土壤改良基质。
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