CN105210495A - 免耕立体植入物料的土壤改良方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种免耕立体植入物料的土壤改良方法，包括以下步骤：在不翻耕土壤耕作层的情况下，往需改性土壤内注入高压气流进行喷爆以深松土壤并打破土壤隔水层；在注入高压气流的同时/之后可在喷爆范围内往土壤内输送土壤改性物料；在解决土壤侵蚀、沙化、潜育化等退化土壤问题时，在不翻耕土壤的情况下，通过注入高压气流喷射喷爆对土壤深施，增加土壤孔隙度，提高空气注入量，降低退化土壤的容重，使土壤疏松通气，增强雨水入渗速度和数量，提高土壤蓄水能力，利于保墒，减少侵蚀，吸纳更多的雨水，可延缓径流的产生，削弱径流强度，缓解地表径流对土壤的冲刷，减少水土流失。

Description

免耕立体植入物料的土壤改良方法

技术领域

本发明涉及现代农业土壤改良领域，特别涉及一种免耕立体植入物料的土壤改良方法。

背景技术

土壤是地球陆地表面能够生产植物收获物的那一疏松的表层，是人类社会所处的自然环境的一部分，是动物和人类维持其生命活动所需能量和某些营养物质的重要来源。随着人口—资源—环境之间矛盾的尖锐化，人类赖以生存和发展的土壤及土地资源的质量退化日趋严重。就我国而言，土壤退化严重，因土壤侵蚀、沙化、盐渍化、潜育化、酸化、土壤肥力衰减和土壤污染等造成的土壤退化总面积占全国土地总面积的40％，是全球土壤退化总面积的1/4。因此控制和防治土壤退化、提高土壤质量，改善和提高土地利用的综合效益，对保持农业及国民经济可持续发展具有十分重要的意义。

土壤退化是指土壤的盐碱化、土壤酸化、土壤侵蚀、土壤沙化、潜育化、土壤(重金属等)污染、土壤理化性质恶化等，使土壤生产力、环境调控潜力和可持续发展能力的下降甚至完全丧失。

物理方式改良退化土壤(沙化、侵蚀、酸化、理化性质恶化等)，主要通过增施有机物料、明沟排水、平整土地、翻耕松土等方法进行改良，增施有机肥料等利于疏松土层，增加土壤腐殖质含量，利于土壤团粒结构的形成，增加土壤的通气性和透水性，活化土壤中的养分元素。对盐渍化等退化土壤，主要包括客土改良、水利排灌措施、改变耕作方式和水洗盐分等方式，主要应用与盐渍化土壤的治理。通过改变土壤物理结构来调控土壤水盐运动，达到抑制土壤蒸发、提高入渗淋盐的效果，主要包括平整土地、深耕晒垡、及时松土、抬高地形、微区改土等传统的改良方式。物理改良措施通常见效快，但工程量大，费工费时，成本高。维持的时间有限，同时对资源和工具依赖性强，推广难度较大。

化学改良方式主要是针对酸碱性土壤、重金属污染等退化土壤，通过施用化学改良剂，来改善和调节土壤酸碱度、土壤溶液和土壤吸收性复合体中盐基的组成部分等。如酸化土壤施用石灰，可减弱土壤的酸度，利于土壤结构的形成；碱化土壤施用石膏，可降低土壤pH值和碱化度，对土壤结构改善也具有重要作用。化学改良措施效果明显，见效快，但成本昂贵，且使用不当容易对环境造成二次污染，从可持续发展的角度看，施用化学改良剂在应用范围和适用条件方面也存在一定的局限性。

生物改良措施防治退化土壤(盐碱地、重金属污染等)，相对于物理和化学改良措施，生物改良措施价格低廉，环保有效，同时能产生一定的经济效益，颇受广大农民的欢迎，且生物改良是一种可持续性强、生态环境效益好的改良措施，是抗击盐碱地、重金属污染等退化土壤的一项有力的措施。但生物改良措施也存在一定的局限性，其见效成果较慢，是一个长期长效的过程。且对富集植物的选择与种植是一项复杂的过程，往往还依赖物理等改良措施的配合进行。

对退化土壤，特别是盐碱地、重金属污染土壤的修复和改良，是一个复杂的过程，单一的治理方式已不能满足改良的需求，随着盐碱地、重金属污染等改良措施的发展，多种综合性修复改良措施得以发展。

因此，需要对现有的退化土壤改良方法进行改进，可在免耕的基础上，将改性物料深施进入土壤内，解决传统的表土改良效果不明显，操作费时费力等问题，并达到改良土壤的效果。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种免耕立体植入物料的土壤改良方法，可在免耕的基础上，将改性物料深施进入土壤内，解决传统的表土改良效果不明显，操作费时费力等问题，并达到改良土壤的效果。

本发明的免耕立体植入物料的土壤改良方法，免耕立体植入物料的土壤改良方法，包括以下步骤：

在不翻耕土壤耕作层的情况下，往需改性土壤内注入高压气流进行喷爆以深松土壤并打破土壤隔水层；

在注入高压气流的同时/之后可在喷爆范围内往土壤内输送土壤改性物料。

进一步，在注入高压气流的同时/之后可在喷爆范围内往土壤内输送土壤改性物料步骤之后还包括步骤：对需改性土壤进行灌溉。

进一步，土壤改性物料由注入高压气流产生的虹吸效应进行悬浮输送。

进一步，土壤改性物料为有机肥、秸秆、锯末、生物菌剂、土壤改良剂中的一种或两种以上混合物。

进一步，土壤为盐碱化土壤、酸化土壤、侵蚀土壤、沙化土壤、潜育化土壤、理化性质恶化土壤、盐渍化土壤或重金属污染土壤。

进一步，针对盐渍化土壤或重金属污染土壤，在对需改性土壤进行灌溉步骤之前或之后还包括步骤：

在需改性土壤耕作层选择性种植富集植物。

本发明的有益效果：本发明的免耕立体植入物料的土壤改良方法，在解决土壤侵蚀、沙化、潜育化等退化土壤问题时，在不翻耕土壤的情况下，通过注入高压气流喷射喷爆对土壤深施，增加土壤孔隙度，提高空气注入量，降低退化土壤的容重，使土壤疏松通气，增强雨水入渗速度和数量，提高土壤蓄水能力，利于保墒，减少侵蚀，吸纳更多的雨水，可延缓径流的产生，削弱径流强度，缓解地表径流对土壤的冲刷，减少水土流失；同时将土壤改性物料随高压气流深度注入土壤内，实现物料在土壤中深度、均匀、立体的散布于土壤中，能调节土壤中的“水、肥、气、热”均衡，促进微生物的生长繁衍，通过调控其土壤理化性质，改变土壤物理结构，进行退化土壤的改良。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述。

图1为本发明的具体实施例步骤图。

具体实施方式

图1为本发明的具体实施例步骤图，如图1所示：本实施例的免耕立体植入物料的土壤改良方法，免耕立体植入物料的土壤改良方法，免耕立体植入物料的土壤改良方法，包括以下步骤：

步骤a：在不翻耕土壤耕作层的情况下，往需改性土壤内注入高压气流进行喷爆以深松土壤并打破土壤隔水层；将深耕装置插入需该性土壤中，深耕装置为喷射枪结构，可插入土壤中，高压气流通过高压气流产生装置产生，通过喷射枪喷入土壤中，并根据具体实现结构实现在土壤中的喷爆，首先达到对土壤的深耕，使土壤产生劈裂，增加土壤孔隙度，高压空气进入孔隙中即在物理措施上，通过改变土壤物理结构来调控土壤水分(盐分、钝化污染物等)运动，并打破土壤隔水层，提高盐分、污染物的入渗、淋洗，使盐分、钝化污染物等，随水分下渗到土壤深层，从而降低其表层土壤的含量，从而达到改良土壤的目的；并且，该方法改变了传统的耕作方式，在解决土壤侵蚀、沙化、潜育化等退化土壤问题时，在不翻耕土壤的情况下，通过物理深松方式，注入高压气流，能改善土壤结构，使土壤疏松通气，增强雨水入渗速度和数量，提高土壤蓄水能力，利于保墒，减少侵蚀，吸纳更多的雨水，可延缓径流的产生，削弱径流强度，缓解地表径流对土壤的冲刷，减少水土流失；

步骤b：在注入高压气流的同时/之后可在喷爆范围内往土壤内输送土壤改性物料；在物理改良措施上，植入壤改良物料，使得盐碱化等土壤逐渐变成富有养分和有机质的土壤，且植入的土壤改性物料是土壤重要的组成物质，在土壤微生物的作用下有机质快速分解，释放植物可吸收利用的养分，对土壤通透性、渗透性、吸附性和缓冲性等物理和化学性质产生影响，改良和修复沙化、酸化、潜育化等退化土壤。

本实施例中，在注入高压气流的同时可在喷爆范围内往土壤内输送土壤改性物料步骤之后还包括步骤c：对需改性土壤进行灌溉；当然，也可在注入高压气流的同之后在喷爆范围内往土壤内输送土壤改性物料步骤之后还包括步骤c：对需改性土壤进行灌溉；。

在上述实施例中，优选的，土壤改性物料由注入高压气流产生的虹吸效应进行悬浮输送；保证高压气流在进入土壤中后产生虹吸效应，当需要输送土壤改性物料时，打开相应阀门即可实现，即土壤改性物料输送与高压气流采用同一装置实现，具有较好的效果。

优选的，土壤改性物料为有机肥、秸秆、锯末、生物菌剂、土壤改良剂中的一种或两种以上混合物；其中，秸秆、锯末等具有通气、吸湿保水性强、缓冲性能好等特点，有机质本身含有的腐殖酸具有较强吸附力，增加土壤团粒结构，使土壤疏松并且具有较强吸水性和吸氮力，使得盐碱化等土壤逐渐变成富有养分和有机质的土壤，对盐渍化等退化土壤，植入的有机质与盐基作用而使其处于复合状态，从而抑制盐分的上升，有机质具有加速脱盐和阻盐的作用；并且，植入的土壤有机质等是土壤重要的组成物质，在土壤微生物的作用下有机质快速分解，释放植物可吸收利用的养分，对土壤通透性、渗透性、吸附性和缓冲性等物理和化学性质产生影响，改良和修复沙化、酸化、潜育化等退化土壤，而且，生物菌剂的植入，能增加土壤有机质和矿质营养含量、改变土壤pH、改善土壤通气状况，利于提高根系活力。

上述实施例中的土壤为盐碱化土壤、酸化土壤、侵蚀土壤、沙化土壤、潜育化土壤、理化性质恶化土壤、盐渍化土壤或重金属污染土壤。

另外，上述实施例中，针对盐渍化土壤或重金属污染土壤，在对需改性土壤进行灌溉步骤之前或之后还包括步骤d：

在需改性土壤耕作层选择性种植富集植物；对盐渍化等退化土壤，采用选择性种植富集植物的生物改良措施，针对不同的污染物，针对性的选择不同的植物，最大限度的吸收土壤中的重金属污染物，是一种可持续性强、生态环境效益好的改良措施。

本发明采用特殊装置，注入气流及物料，实施效率高，可应用性广，降低了传统改良操作的工作劳动强度，降低了成本。同时，避免了化学防治带来的二次污染风险，促进富集植物在退化土壤中的生存和繁衍，提高了生物防治的效率，长期性的对污染土壤进行改良和治理；而且，在不翻耕土壤的情况下，通过特殊装置，实现有机肥、秸秆、锯末、生物菌剂、土壤改良剂等物料的深度植入，在土壤中的均匀散布，同时针对盐碱化、重金属污染等障碍性土壤，再选择性种植富集植物，通过理化—生物联合改良修复技术对退化土壤进行改良。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (6)

1.一种免耕立体植入物料的土壤改良方法，其特征在于：包括以下步骤：

在不翻耕土壤耕作层的情况下，往需改性土壤内注入高压气流进行喷爆以深松土壤并打破土壤隔水层；

在注入高压气流的同时/之后可在喷爆范围内往土壤内输送土壤改性物料。

2.根据权利要求1所述的免耕立体植入物料的土壤改良方法，其特征在于：在注入高压气流的同时/之后可在喷爆范围内往土壤内输送土壤改性物料步骤之后还包括步骤：对需改性土壤进行灌溉。

3.根据权利要求2所述的免耕立体植入物料的土壤改良方法，其特征在于：所述土壤改性物料为注入高压气流产生的虹吸效应进行悬浮输送。

4.根据权利要求3所述的免耕立体植入物料的土壤改良方法，其特征在于：所述土壤改性物料为有机肥、秸秆、锯末、生物菌剂、土壤改良剂中的一种或两种以上混合物。

5.根据权利要求4所述的免耕立体植入物料的土壤改良方法，其特征在于：所述土壤为盐碱化土壤、酸化土壤、侵蚀土壤、沙化土壤、潜育化土壤、理化性质恶化土壤、盐渍化土壤或重金属污染土壤。

6.根据权利要求5所述的免耕立体植入物料的土壤改良方法，其特征在于：针对盐渍化土壤或重金属污染土壤，在对需改性土壤进行灌溉步骤之前或之后还包括步骤：

在需改性土壤耕作层选择性种植富集植物。