CN105210491A - 一种滨海盐渍土的改良方法及土壤改良剂 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种滨海盐渍土的改良方法，该方法利用生活污水污泥和棉花秸秆渣对滨海盐渍土进行改良，其中生活污水污泥采用自然发酵的方法制备待用，棉花秸秆渣经自然风干后，机械粉碎，得到粒径为5-8mm的秸秆渣，二者以5：1-8:1的重量比撒播在待改良土壤上，同时施加基肥，旋耕，将其与土壤混合均匀，本方法改良滨海盐渍土效果明显，可将含盐量0.4％-1.38％的中度或重度盐渍土壤改造为具有经济收益的农田或景观用地，牧草等农作物产量得到大幅度的提高。

Description

一种滨海盐渍土的改良方法及土壤改良剂

技术领域

本发明属于土壤改良技术领域，尤其是涉及一种滨海盐渍土的改良方法及土壤改良剂。

背景技术

盐渍土又名盐碱土，分为内陆盐渍土和滨海盐渍土。全世界盐渍土面积大约为8.97×10⁸hm²，占世界陆地总面积的6.5％。全世界盐碱地面积约为9.55×10⁸hm₂,我国约有9913×10⁴hm²,大约占我国国土总面积的2.1％。其中现代盐碱土3.693×10⁴hm²,残余盐碱土4487×10⁴hm²,潜在盐碱土1.733×10₄hm²,大致可分为滨海盐渍土，黄淮海平原盐渍土，东北松嫩平原的盐土和碱土，半漠境内陆盐土和青新极端干旱的漠境盐土五大片区。我国到目前为止大约还有80％左右盐碱土没有得到开发利用。我国1.8万公里的大陆海岸带，分布有13万平方公里以氯化钠为主要成分的滨海盐渍土，内陆有25万平方公里的盐渍土。

我国盐碱土资源丰富，生态保护、景观绿化和合理利用的需求很迫切。滨海盐渍土区与经济发展、人口密集区重合，随着滨海区域开发、高新产业升级的需要，沿海地区成为重要的产业转移区和人口导入区，一批新兴功能区逐渐兴起，与之配套的绿化建设越来越多，景观要求越来越高。但沿海地区位于海陆交错带，成土时间晚，土壤受海潮和海水型地下水的双重影响而形成滨海盐渍土，土壤贫瘠、含盐量高、结构差，绿化难度高。目前，迫切需要针对滨海盐渍土特点，同时立足滨海地区资源利用的改良技术。

城市生活污水污泥资源化利用已是污水处理的趋势之一，污水主要处理副产物污泥在资源化利用和改善土壤肥力等方面显示出巨大的开发应用潜力，对土壤物理生物化学等方面性状的改良具有显著影响。据估算我国湿污泥(含湿量80％)年产量将达3000万吨，至“十二五”期末更将突破4600万吨。现阶段我国主要的污泥处理方式还是以填埋、焚烧等为主，对环境都会造成不同程度的影响。并且，采用堆积或者填埋，占用空间，耗费能源、人力、资金。污泥中的营养成分与农家肥相比，总有机质约相当于农家肥的2倍，含氮(总氮)约5倍，含磷(以P₂O₅计算)3倍，含钾(K₂O)，普通农家肥不含钾，污泥经过国内外很多学者的研究工作，与城市垃圾、植物秸秆、禽畜粪便等混合堆肥，表现出了改良土壤方面的应用前景。同时，污泥经过堆肥污泥中的重金属会植物吸收，因此污泥堆肥的使用要避开食物链。棉花是滨海盐渍土区域的重要作物之一，其秸秆作为副产品，还田后可以有效地改善土壤的理化性质，利于形成团粒结构，降低容重，增加透气性，提高保肥力；可以给土壤带来大量营养元素，增加盐渍土的有效成分；缓冲土壤酸碱度，对盐渍土土壤胶体保持适宜植物生长的酸碱度有利。滨海地区的城市污水污泥与农田棉花秸秆使用于滨海盐渍土，在盐渍土改良、废弃物资资源化利用均有实践意义。

发明内容

作为本发明的一个方面，其目的是提供一种滨海盐渍土的改良方法，包括如下步骤：

1)生活污水污泥的制备：污水处理厂初步沉积后的活化污泥，经过沉淀、脱水，使含水量降至70-80％wt，然后放入发酵池静置，自然发酵，适时搅拌翻动，使发酵均匀、散热、排湿、除臭；

2)棉花秸秆渣的制备：秋季棉花采摘后，对棉花秸秆进行自然风干、晾晒10-15天，使含水量降低至15％以下，机械粉碎，粒径5-8mm；

3)生活污水污泥和棉花秸秆渣的施用方法：滨海盐渍土区域，在其上生长的盐生植物籽实形成前，翻耕土地，旋耕打碎植物，混匀表层土壤，平整土地，在播种前，施用由生活污水污泥和棉花秸秆渣重量比为5:1-8:1组成的改良剂，生活污水污泥的撒播量为0.5-4t·ha^-1，棉花秸秆的施用量为0.1-0.5t·ha^-1，同时，施用基肥，均匀播撒在盐渍土表层，旋耕至20-25cm，充分混匀，使之与土壤充分混合。

优选的，步骤1)中，自然发酵的条件为：室温15℃以下，发酵30-40天，室温15℃-25℃，发酵15-25天，室温25℃以上，发酵10-15天。

更优选的，步骤1)中，自然发酵前，在污泥中加入酵母菌，添加量为1‰(W/W)。

优选的，步骤3)中，生活污水污泥和棉花秸秆渣的重量比为6:1，生活污水污泥的撒播量为0.6-3t·ha^-1，棉花秸秆的施用量为0.1-0.5t·ha^-1。

上述滨海盐渍土改良方法尤其适用于滨海盐渍土为含盐量为0.4％-1.38％的中度或重度盐渍土壤。

作为本发明的另一方面，还提供了一种土壤改良剂，该土壤改良剂包括重量比为5:1-8:1的污泥和棉花秸秆，所述污泥经过自然腐熟发酵获得，所述棉花秸秆经过自然风干，机械粉碎获得。

优选的，所述污泥和棉花秸秆的重量比为6:1。

优选的，所述污泥的获得方法为：将生活污水脱水后的污泥在发酵池静置，自然发酵，适时搅拌翻动；当室温15℃以下时，自然发酵30-40天；当室温15-25℃时，自然发酵15-25天；当室温25℃以上时，自然发酵10-15天。

更优选的，自然发酵前，在污泥中加入酵母菌，优选的，其添加量为1‰(W/W)。

优选的，所述棉花秸秆的获得方法为：棉花采摘后，对棉花秸秆进行自然风干，晾晒10-15天，使含水量降至15％以下，机械粉碎，粒径5-8mm。

本发明具有的优点和积极效果是：

1)生活污泥含有丰富的有机质，经过腐熟后，可以为缺磷少氮的盐渍土提供丰富的大量营养元素氮磷钾；

2)污泥的有机质胶体可以有效调节土壤的酸碱度，增强土壤酸碱调节的缓冲能力；污泥胶体保水力强，与易于板结的盐渍土混合，利于旱季保水，为植物生长提供水分，也利于团粒结构的形成；

3)生活污泥、棉花秸秆渣与盐渍土均匀混合，利于土壤团粒结构的形成；

4)棉花秸秆渣木质纤维与絮状内芯与盐渍土混匀，可增加黏重的滨海盐渍土的孔隙度，降低土体容重，利于植物建植和根系延展；

5)城市污水污泥以及棉花秸秆价格低廉，制备方法简便易操作。

具体实施方式

实施例

土壤改良方法，包括如下步骤：

1、城市生活污水污泥的腐熟制备：天津沿海地区人口密度大，城镇分布紧凑，污水处理厂数量多，多分布在靠近郊野的地区，在拟改良的盐渍土区域附近就近联系污水厂，借助污水厂污泥填埋前的污泥沉淀贮藏窖池，对污泥进行脱水、腐熟等处理。根据发酵腐熟需要的温度需求，生活污水脱水后的污泥在发酵池静置，自然发酵，适时搅拌翻动，使发酵均匀、散热、排湿、除臭。室温25℃，发酵25天。其发酵池为生活污水处理厂的污泥静置池或贮藏窖池。发酵过程可以在发酵前加入酵母菌，添加量1‰(w/w)。发酵腐熟后的污泥可以直接运输到待改良的盐渍土区备用。

2、棉花秸秆渣的制备：棉花采摘后，对棉花秸秆进行自然风干，晾晒15天，使含水量降至15％，机械粉碎，粒径5-8mm。

3、施用方法：滨海盐渍土区域，在其上生长的盐生植物籽实形成前，翻耕土地，旋耕打碎植物，混匀表层土壤，平整土地，在播种前，对于中度至重度盐渍化土壤，棉花秸秆渣施用量为7kg/亩，污泥的施用量为42kg/亩，同时，播种前施加基肥，以重量百分百计，N-P₂O₅-KCl为15％-15％-15％，具体的，N，P₂O₅,KCl的施加量分别为8-10kg/亩，5-6kg/亩，5-6kg/亩，均匀撒播，深耕25cm，耙地，混匀。

4、植物种植养护管理：处理后的盐渍土壤在初秋或初春顶雨播种绿化用植被(以羊草为例)，散播或者条播，行距15-20cm，播量2-3kg/亩。生长期的追肥、灌溉管理与护理措施与所在地区附近农区的管理模式相同。

对比例：

在未经处理的盐渍土壤上，在初秋或初春顶雨播种绿化用植被(以羊草为例)，散播或者条播，行距15-20cm，播量2-3kg/亩。生长期的追肥、灌溉管理与护理措施与所在地区附近农区的管理模式相同。

土壤指标测定在播前，收获后。植物生长情况观测分别在苗期和收获，观测出苗率，地上鲜重，测定土壤的指标：电导率(EC)，pH值，容重等。

本方法改善滨海盐渍土效果显著，在含盐量0.4％-1.38％的中度或重度盐渍土中施用后，在羊草播种前施用发酵腐熟生活污泥和棉花秸秆渣作为底肥，可将与含盐量存在正相关关系的电导率和pH值降低，土壤的电导率由对照的3.0ms/cm降至1.8ms/cm，降低了40％；pH从8.18降低到7.78，降低了4.9％；氮元素含量由对照的0.015％增加至0.090％，增加5倍；磷元素含量由对照的9.28mg/kg增加至10.29mg/kg。通过生活污泥与棉花秸秆渣混合，可以提高植物的出苗率和地上生物量，出苗率对照为40％，使用生活污泥和棉花秸秆改良熟化滨海盐渍土的技术方法后出苗率为77％，羊草鲜重使用生活污泥和棉花秸秆改良熟化滨海盐渍土的技术方法后是对照的4.75。

Claims (10)

1.一种滨海盐渍土的改良方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)生活污水污泥的制备：污水处理厂初步沉积后的活化污泥，经过沉淀、脱水，使含水量降至70-80％wt，然后放入发酵池静置，自然发酵，适时搅拌翻动，使发酵均匀、散热、排湿、除臭；

2)棉花秸秆渣的制备：秋季棉花采摘后，对棉花秸秆进行自然风干、晾晒10-15天，使含水量降低至15％以下，机械粉碎，粒径5-8mm；

3)生活污水污泥和棉花秸秆渣的施用方法：滨海盐渍土区域，在其上生长的盐生植物籽实形成前，翻耕土地，旋耕打碎植物，混匀表层土壤，平整土地，在播种前，施用由生活污水污泥和棉花秸秆渣重量比为5:1-8:1组成的改良剂，生活污水污泥的撒播量为0.5-4t·ha^-1，棉花秸秆的施用量为0.1-0.5t·ha^-1，同时，施用基肥，均匀播撒在盐渍土表层，旋耕至20-25cm，充分混匀，使之与土壤充分混合。

2.根据权利要求1所述的改良方法，其特征在于：步骤1)中，自然发酵的条件为：室温15℃以下，发酵30-40天，室温15℃-25℃，发酵15-25天，室温25℃以上，发酵10-15天。

3.根据权利要求1所述的改良方法，其特征在于：步骤1)中，自然发酵前，在污泥中加入酵母菌，添加量为1‰(W/W)。

4.根据权利要求1所述的改良方法，其特征在于：步骤3)中，生活污水污泥和棉花秸秆渣的重量比为6:1，生活污水污泥的撒播量为0.6-3t·ha^-1，棉花秸秆的施用量为0.1-0.5t·ha^-1。

5.根据权利要求1所述的改良方法，其特征在于：所述的滨海盐渍土为含盐量0.4％-1.38％的中度或重度盐渍土壤。

6.一种土壤改良剂，其特征在于：该土壤改良剂包括重量比为5:1-8:1的污泥和棉花秸秆，所述污泥经过自然腐熟发酵获得，所述棉花秸秆经过自然风干，机械粉碎获得。

7.根据权利要求6所述的土壤改良剂，其特征在于：所述污泥和棉花秸秆的重量比为6:1。

8.根据权利要求6所述的土壤改良剂，其特征在于：所述污泥的获得方法为：将生活污水脱水后的污泥在发酵池静置，自然发酵，适时搅拌翻动；当室温15℃以下时，自然发酵30-40天；当室温15-25℃时，自然发酵15-25天；当室温25℃以上时，自然发酵10-15天。

9.根据权利要求6所述的土壤改良剂，其特征在于：自然发酵前，在污泥中加入酵母菌，优选的，其添加量为1‰(W/W)。

10.根据权利要求6所述的土壤改良剂，其特征在于：所述棉花秸秆的获得方法为：棉花采摘后，对棉花秸秆进行自然风干，晾晒10-15天，使含水量降至15％以下，机械粉碎，粒径5-8mm。