CN104761312B - 一种适用于高肥力土壤面源污染防治的基质 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种适用于高肥力土壤面源污染防治的基质，将鲜牛粪、玉米秸秆和松针混合均匀制作成混合料；调节混合料的C/N＝30～40，使混合料中木质素︰纤维素︰半纤维素＝25～30︰20～25︰10～15；混合料中分多层添加EM微生物菌剂；将混合料用黑色塑料薄膜覆盖密封，堆积、发酵，待温度上升至50～60℃，保持25～30天，期间翻堆3～5次，待堆温降至25～30℃时，添加混合料质量5％～7％的沸石粉和混合料质量5％～7％的生物碳，混合、粉碎、过筛即得防治高肥力土壤面源污染专用基质。本发明的有益效果是效率高，不额外占用农田，不影响农业生产。

Description

一种适用于高肥力土壤面源污染防治的基质
技术领域
本发明属于农业面源污染防治技术领域，涉及一种适用于高肥力土壤面源污染防治的基质。
背景技术
农田面源污染是指在农业生产活动中，氮磷营养盐在降雨或灌溉过程中，通过农田地表径流、壤中流和地下淋溶进入受纳水体而形成面源污染。农田面源污染具有空间广泛性、时间持续性、数量不确定性、成分复杂性等特点。防控治理农田面源污染成为全球环境保护研究的难点和热点。
目前，国内外防治农田面源污染的方法主要分为两大类：(1)控流—净化，控制面源污水的流失，通过沟渠—水塘系统收集、存储污水，调节污水进入人工生态湿地、植被缓冲过滤带、湖滨休闲地等系统，达到净化农田面源污水目的。以上工程措施普遍存在占地面积大，未能有效利用土地进行农业生产；投资成本高，运行管理能耗大等缺点。(2)控源—减施，在满足作物最佳产质量的前提下，通过测土配方施肥、平衡施肥、精准化施肥技术，减少化肥的施用量，达到削减农田面源氮磷负荷目的。以上方法需一定的专业技术，农户操作困难，并且受气候、环境等外界因素影响大，对农田面源污染处理负荷能力有限等缺点。
发明内容
本发明的目的在于提供一种适用于高肥力土壤面源污染防治的基质，解决目前防控治理农田面源污染工程措施普遍存在占地面积大，运行管理能耗大，处理污染负荷能力有限等问题。
本发明所采用的技术方案特征是在于按照以下步骤进行：
步骤1：将鲜牛粪、玉米秸秆和松针混合均匀制作成混合料；
步骤2：调节混合料的C/N＝30～40，使混合料中木质素︰纤维素︰半纤维素＝25～30︰20～25︰10～15；
步骤3：混合料中分多层添加EM微生物菌剂；
步骤4：将混合料用黑色塑料薄膜覆盖密封，堆积、发酵，待温度上升至50～60℃，保持25～30天，期间翻堆3～5次，待堆温降至25～30℃时，添加混合料质量5％～7％的沸石粉和混合料质量5％～7％的生物碳，混合、粉碎、过筛即得防治高肥力土壤面源污染专用基质。
进一步，所述步骤3中添加混合料质量0.3％～0.5％的EM微生物菌剂。
本发明的有益效果是效率高，不额外占用农田，不影响农业生产。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明进行详细说明。
本发明所采用的技术方案按照以下步骤进行：
步骤1：将鲜牛粪、玉米秸秆和松针混合均匀制作成混合料；
步骤2：调节混合料的C/N＝30～40，使混合料中木质素︰纤维素︰半纤维素＝25～30︰20～25︰10～15；
步骤3：混合料中分多层添加混合料质量0.3％～0.5％的EM微生物菌剂；
步骤4：将混合料用黑色塑料薄膜覆盖密封，堆积、发酵，待温度上升至50～60℃，保持25～30天，期间翻堆3～5次，待堆温降至25～30℃时，添加混合料质量5％～7％的沸石粉和混合料质量5％～7％的生物碳，混合、粉碎、过筛即得防治高肥力土壤面源污染专用基质。
应用本发明配基质，在云南省大理州洱海流域进行了小春季油菜田间试验，处理设置：常规施用化肥，化肥氮(N)12kg/亩、化肥磷(P2O5)5kg/亩、化肥钾(K2O)8kg/亩；常规施用化肥+专用基质，化肥氮(N)12kg/亩、化肥磷(P2O5)5kg/亩、化肥钾(K2O)8kg/亩、专用基质600kg/亩。油菜收获试验结果，耕作层(0-30cm)土壤硝态氮含量：化肥处理80.53mg/kg，化肥+专用基质处理66.04mg/kg，施用该发明专用基质与常规施用化肥相比可减少氮流失风险59.07kg.ha-1；作物氮吸收利用率：化肥处理产量2365.5kg.ha-1，化肥处理油菜氮吸收量293.25kg.ha-1，化肥+专用基质处理产量3243kg.ha-1，化肥+专用基质处理油菜氮吸收量375.75kg.ha-1，施用该发明专用基质与常规施用化肥相比可提高产量877.50kg.ha-1，增加氮吸收量82.50kg.ha-1。
在云南省大理州洱海流域进行了大春季水稻田间试验，处理设置：常规施用化肥，化肥氮(N)6kg/亩、化肥磷(P2O5)2.5kg/亩、化肥钾(K2O)4kg/亩；常规施用化肥+专用基质，化肥氮(N)6kg/亩、化肥磷(P2O5)2.5kg/亩、化肥钾(K2O)4kg/亩、专用基质300kg/亩。水稻收获试验结果，耕作层(0-30cm)土壤硝态氮含量：化肥处理24.00mg/kg，化肥+专用基质处理17.23mg/kg，施用该发明专用基质与常规施用化肥相比可减少氮流失风险27.64kg.ha-1；作物氮吸收利用率：化肥处理产量5044.5kg.ha-1，化肥处理水稻氮吸收量219kg.ha-1，化肥+专用基质处理产量5730.0kg.ha-1，化肥+专用基质处理水稻氮吸收量279kg.ha-1，施用该发明专用基质与常规施用化肥相比可提高产量685.50kg.ha-1，增加氮吸收量60kg.ha-1。
本发明专用基质能将高肥力土壤中的硝态氮固持在土壤中缓慢释放供作物吸收利用，不易随泡田水、灌溉水和降雨径流流失，有效减少高肥力土壤中氮素营养盐的流失，高效防治农田面源污染。本发明基质由可再生原料制成，将废弃物资源化利用，具有良好生态效益和环境效益，可在农业面源污染防治中推广使用。
本发明的专用基质的优点还在于对土壤硝态氮具有较强的吸附性，能有效防治农业面源氮素污染物的流失，以提高氮肥利用率，不额外占用农田，不影响农业生产，高效利用土壤氮磷养分，并且不改变现有种植模式，不减施化肥，高效利用土壤氮磷养分，防治农田面源污染效果好，适用于高肥力土壤面源污染防治。
下面列举具体实施例对本发明进行说明：
实施例1：将玉米秸秆120kg和松针120kg分别晒干粉碎至5mm以下，与新鲜牛粪600kg(含水量86.74％)充分搅拌混匀，混合料的C/N为31.20，木质素︰纤维素︰半纤维素＝28.71︰22.08︰12.64，混合料中分三层撒入0.4％EM微生物菌剂，黑色塑料薄膜覆盖密封，33天后堆肥温度达到55℃，之后每隔10天翻堆一次，翻堆3次后，加入5％沸石粉和5％生物碳，充分搅拌混匀后，经200℃烘干后粉碎成粒径3mm以下，制成专用基质。
以上所述仅是对本发明的较佳实施方式而已，并非对本发明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方式所做的任何简单修改，等同变化与修饰，均属于本发明技术方案的范围内。

Claims (2)

1.一种适用于高肥力土壤面源污染防治的基质，其特征在于按照以下步骤进行制备 ：
步骤1：将鲜牛粪、玉米秸秆和松针混合均匀制作成混合料；
步骤2：调节混合料的C/N＝30～40，使混合料中木质素︰纤维素︰半纤维素＝25～30︰20～25︰10～15；
步骤3：混合料中分多层添加EM微生物菌剂；
步骤4：将混合料用黑色塑料薄膜覆盖密封，堆积、发酵，待温度上升至50～60℃，保持25～30天，期间翻堆3～5次，待堆温降至25～30℃时，添加混合料质量5％～7％的沸石粉和混合料质量5％～7％的生物碳，混合、粉碎、过筛即得适用于高肥力土壤面源污染防治的基质。
2.按照权利要求1所述一种适用于高肥力土壤面源污染防治的基质，其特征在于：所述步骤3中添加混合料质量0.3％～0.5％的EM微生物菌剂。
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