CN104025740A - 利用植物茎秆的汁液来增加土壤团聚体含量的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种利用玉米茎秆的汁液、油菜茎秆的汁液和葡萄茎秆的汁液改善土壤团粒结构，增加土壤团聚体含量的方法，包括以下步骤：提取步骤，从玉米茎秆、油菜茎秆和葡萄茎秆中提取汁液；土盘制作步骤，土盘的制作以及将提取好的玉米茎秆的汁液、油菜茎秆的汁液和葡萄茎秆的汁液均匀施加于土盘的土壤表面；以及，静置步骤，将施加过汁液的土壤在干燥环境下静置。本发明的技术方案解决了如何提供一种实用、有效的增加土壤团聚体含量的方法。

Description

利用植物茎秆的汁液来增加土壤团聚体含量的方法

技术领域

本发明涉及一种土壤调控方法，尤其涉及一种利用纯天然的植物茎秆的汁液来增加土壤团聚体含量的方法。

背景技术

土壤侵蚀与水土流失是影响当今人类生存和可持续发展的全球性环境问题。人类对土地资源的不合理利用，极大地加速了土壤侵蚀这一过程，使土壤这一可再生资源在人类社会发展过程中变为实际上的不可再生。我国是世界上水土流失最严重的国家之一。2005年水利部、中国科学院与中国工程院联合组织的“中国水土流失与生态安全科学综合考察”专家组指出：水土流失是我国各种生态问题的集中反映，又是导致生态进一步恶化和贫困的根源。土壤侵蚀模型是预报水土流失、合理利用和管理土地资源的有效工具。土壤可蚀性作为土壤侵蚀预报模型中的重要参数，是土壤侵蚀研究的重要内容之一。土壤可蚀性是指土壤对侵蚀介质剥蚀和搬运的易损性和敏感性。国际上把土壤可蚀性研究一直作为水土保持学科研究的重要内容之一。土壤可蚀性的强弱与土壤内在的物理和化学性质密切相关。土壤团聚体是土壤的重要组成部分，影响了土壤的许多物理化学性质。所以，团聚体稳定性与土壤可蚀性之间存在必然的内在联系。国内外研究表明团聚体稳定性是衡量土壤可蚀性的良好指标。团聚体特征参数可代替土壤可蚀性因子建立侵蚀预测模型。大量研究证明，土壤团聚体的水稳定性与土壤可蚀性密切相关，土壤团聚体的水稳定性和大于0.25mm的土壤水稳性团聚体含量可以用来评定土壤可蚀性和抗蚀性，有些学者甚至认为大于0.25mm水稳性团聚体含量是反映黄土高原土壤抗蚀性的最佳指标。中国专利101743791A公开了土壤抗侵蚀性的调控方法，它是一种利用有机肥料发酵剂、食用菌渣、腐植酸配制的菌肥浆液，利用聚丙烯酰胺、黄原胶、麻纤维和水配制的保护浆液，秸杆青料、水、纤维素酶配制的秸秆纤维素酶解液，先后将菌肥浆液、保护浆液和秸秆纤维素酶解液依次以不同的厚度喷射于土壤表面，即可有效改善土壤团粒结构、增加土壤团聚体的含量，提高土壤抗侵蚀的能力。该方法虽然能增加土壤团聚体的含量，对土壤侵蚀具有一定的防治作用，但实施时需要预先制作不同的浆液，操作较为麻烦，因此，具有一定的局限性。本发明利用纯天然的植物秸秆汁液来增加土壤团聚体的含量，汁液的获取简洁，成本低，是一种非常有效的增加土壤团聚体含量的方法，该发明对土壤水蚀的防治具有重要科学指导意义，该发明具有重要的应用前景和经济效益。因此，如何提供一种实用、有效的增加土壤团聚体含量的方法，就成了值得解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于克服上述缺点，提供一种改善土壤团粒结构，增加土壤团聚体含量的方法，本发明通过以下技术方案实现。

本发明提供一种玉米茎杆的汁液、油菜茎秆的汁液和葡萄茎秆的汁液在改善土壤团粒结构，增加土壤团聚体含量中的用途，即利用玉米茎秆的汁液、油菜茎秆的汁液和葡萄茎秆的汁液增加土壤团聚体的含量。

本发明还提供一种利用玉米茎秆的汁液、油菜茎秆的汁液和葡萄茎秆的汁液增加土壤团聚体含量的方法，即将玉米茎秆的汁液、油菜茎秆的汁液和葡萄茎秆的汁液施加于土壤表面。

本发明增加土壤团聚体含量的方法，其操作步骤如下:

(1)土盘的制作：准备12个环刀盖、锡纸和PVC环嵌套组合的土盘，将风干土过8mm筛，将过筛的土称取10g均匀放置在环刀盖、锡纸和PVC环嵌套组合的土盘内。按照试验设计将其中的3个土盘内滴入5ml的去离子水，作为对比控制土盘，其余9个土盘分3组，分别滴入5ml玉米茎秆的汁液、5ml油菜茎秆的汁液和5ml葡萄茎秆的汁液，分别进行标记。

(2)土盘的风干：将制作好的经过标记的土盘放置在实验室内，静置两星期，等12个土盘全部风干。

(3)土壤团聚体的测定：将(2)中风干土盘的土样进行水稳性土壤稳定团聚体测定，试验在美国农业部土壤侵蚀国家重点实验室进行。

(4)不同汁液施加对土壤团粒结构的改善：根据(2)中的测试结果，对比分析不同汁液的施加对水稳性土壤稳定团聚体的影响。

与现有技术相比，本发明取得了以下有益效果：

(1)利用当地收获季节的玉米秸秆、油菜茎秆的汁液和葡萄秸秆为原料，就地取材，适应性强，过度时间短；

(2)与传统的植树造林或者生物结皮措施相比，该方法成本廉价，简便快捷，效果明显，易于推广；

(3)植物茎秆汁液的施加，可以改善土壤团粒结构，增加土壤团聚体含量，提高土壤抗侵蚀能力，显著减少地表径流和土壤流失。

本发明的技术方案解决了如何提供一种实用、有效的改善土壤团粒结构，增加土壤水稳性团聚体含量，提高土壤抗侵蚀能力，减少地表径流和土壤流失的方法。

附图说明

图1是玉米茎秆的汁液增加土壤团聚体含量图；

图2是油菜茎秆的汁液增加土壤团聚体含量图；

图3是葡萄茎秆的汁液增加土壤团聚体含量图；

图4是三种茎秆的汁液增加土壤团聚体含量图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式，对本发明作进一步详细说明。

以下实施例中，试验所用汁液是美国普渡大学食品科学学院试验人员从玉米茎秆、油菜茎秆和葡萄茎秆中提取获得。其他试验参数如下。

试验土盘直径及装置：12个土盘的内径为5cm，土盘由下至上依此为环刀盖、锡纸和PVC环；

试验用土：Alfisol，风干，过8mm筛；

试验用土量：称取10g试验用土均匀置于每一个土盘内，土壤表面要平整；

试验所用汁液：浓度为100％的玉米茎秆汁液、油菜茎秆的汁液和葡萄茎秆汁液；

试验所用汁液的量：5ml；

土壤团聚体的分析标记：先将六边形的塑料小容器进行标记并称重，标记的序号依次为250A、250B、250C；251A、251B、251C；252A、252B、252C；253A、253B、253C；然后将完全干燥的土盘中的土依次全部转入标记好的塑料容器中，称重并做好记录，250A、250B、250C分别表示施加5ml的去离子水的三个重复，251A、251B、251C分别表示施加5ml的玉米茎秆汁液的三个重复，252A、252B、252C分别表示施加5ml的油菜茎秆汁液的三个重复；253A、253B、253C分别表示施加5ml的葡萄茎秆汁液的三个重复。

实施例一：

将浓度为100％的玉米茎秆的汁液，用带刻度的导管吸取5ml均匀注入装好土的土盘中，放置两个星期，等土盘中的试验土壤完全干燥后进行土壤团聚体分析试验。土壤团聚体分析是在美国农业部土壤侵蚀国家重点实验室进行。分别对未调控的土壤(加入5ml去离子水)和调控后的土壤(加入5ml玉米茎秆的汁液)进行土壤团聚体分析，分析结果表明：调控后的土壤与未调控土壤相比较，土壤团粒结构显著改善，土壤质量明显提高，其中土壤团聚体总量增加25.62％。

实施例二：

本实施例与实施例一的不同在于，施加的为5ml浓度为100％的油菜茎秆的汁液，分别对未调控的土壤(加入5ml去离子水)和调控后的土壤(加入5ml油菜茎秆的汁液)进行土壤团聚体分析，分析结果表明：调控后的土壤与未调控土壤相比较，土壤团粒结构显著改善，土壤质量明显提高，其中土壤团聚体总量增加18.49％。

实施例三：

本实施例与实施例一的不同在于，施加的为5ml浓度为100％的葡萄茎秆的汁液。分别对未调控的土壤(加入5ml去离子水)和调控后的土壤(加入5ml葡萄茎秆的汁液)进行土壤团聚体分析，分析结果表明：调控后的土壤与未调控土壤相比较，土壤团粒结构显著改善，土壤质量明显提高，其中土壤团聚体总量增加5.86％。

以上实施例中的试验数据如图1～4所示。

以上所述之具体实施方式为本发明的较佳实施方式，并非以此限定本发明的具体实施范围，本发明的范围包括并不限于本具体实施方式，凡依照本发明之方法所作的等效变化均在本发明的保护范围内。

Claims (5)

1.一种利用植物茎秆的汁液来增加土壤团聚体含量的方法，其特征在于，包括以下步骤：

提取步骤，从玉米秸秆中提取汁液；

土盘制作步骤，将过筛的土均匀置入环刀盖、锡纸和PVC环组合的装置中，并施加玉米茎秆的汁液、油菜茎秆的汁液和葡萄茎秆的汁液；以及

静置步骤，将施加过汁液的土壤在干燥环境下静置。

2.根据权利要求1所述的利用植物茎秆的汁液来增加土壤团聚体含量的方法，其特征在于：所用土壤需要过8mm筛。

3.根据权利要求1所述的利用植物茎秆的汁液来增加土壤团聚体含量的方法，其特征在于：每个土盘中的土壤重量为10g。

4.根据权利要求1所述的利用植物茎秆的汁液来增加土壤团聚体含量的方法，其特征在于：每个土盘中的植物茎秆的施加量为5ml。

5.根据权利要求1所述的利用植物茎秆的汁液来增加土壤团聚体含量的方法，其特征在于：所述静置步骤中的静置时间为14天。