CN107896913A - 一种针对树穴表层土壤分层覆盖的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种针对树穴表层土壤的分层覆盖方法，包括对树穴内表层土壤进行松土处理，向疏松土壤中加入园林绿化废弃物堆肥，并整平土壤；在掺肥土壤上部依次覆盖园林绿化废弃物堆肥、园林废弃物生物炭、木材碎片、碎石，形成增肥层、保肥层、保水层、保护层。本发明方法覆盖后的表层土壤类似于森林枯落物结构，利于有机物的自然降解过程。本发明方法的分层覆盖可以极大程度的限制杂草的生长，表层覆盖石子作为保护层可以在一定程度上防止覆盖物被风刮起、被雨冲走。本发明所述的分层覆盖改良方法不仅实现了园林绿化废弃物的循环利用，还促进了行道树树木的健康生长，维护了城市绿地环境并降低了管理成本。

Description

一种针对树穴表层土壤分层覆盖的方法

技术领域

本发明涉及园林绿化领域，具体涉及一种针对树穴表层土壤的分层覆盖改良方法。

背景技术

行道树是城市园林绿化景观的重要组成部分，行道树的生长状况对城市道路的景观效果起到重要作用。行道树在生长的过程中容易出现叶片枯黄、生长缓慢、生长不良甚至出现死亡的情况，这与其生长所在树穴的土壤有着密切的关系。树穴土壤，尤其是树穴的表层土壤，往往存在着肥力低、结构紧实、持水性差、通透性差等问题，这一方面是因为行道树的枯枝落叶和经人工修剪得到的园林绿化废弃物等往往被作为垃圾清除甚至被焚烧处理而并没有归还土壤，另一方面则是由于频繁的人为活动对树穴的表层土壤进行踩踏等。传统的改良方法包括对土壤进行疏松、添加有机肥等，但树穴土壤在改良后经过一段时间又会周而复始的出现问题。土壤覆盖是一种较为有效的保护表层土壤的方法，常见的覆盖材料主要分为两大类，有机覆盖物和无机覆盖物。其中有机覆盖物主要包括树皮、木片、木屑和园林垃圾碎料等，使用有机覆盖物可以起到保水保肥的作用，但在我国北方地区，由于秋冬天气风力较大，有机覆盖物会被大风吹散到路面，且由于北方天气降水相对较少，在经过一段时间的腐解之后其破碎程度增加，在含水量较低的情况下成为城市扬尘和大气颗粒物的来源之一。无机覆盖物相比有机覆盖物则不会出现该情况，但却无法起到保水保肥的效果。

在对表层土壤进行疏松并添加园林绿化废弃物堆肥的基础上，通过分层覆盖的方式，先利用园林绿化废弃物加工制成的堆肥、生物炭和木片等进行覆盖，再在最上层覆盖一层石子，这样既可以起到改良土壤结构、增加土壤养分、保持土壤水分的作用，又可以防止覆盖物被风刮起、被雨冲走，进而改善行道树景观，同时也可以减少行道树的养护投入。

发明内容

本发明的目的是针对现有树木尤其是城市绿化树木的树穴表层土壤的分层覆盖存在的技术问题，提供一种针对树穴表层土壤的分层覆盖的改良方法，本发明方法既可以保持树穴土壤的疏松，为树木提供肥料，保持树穴内土壤的肥力，避免树穴表层土壤结构紧实，持水性差的技术问题，又能够实现园林绿化废弃物的循环利用，辅以石子等无机材料，可以起到保水增肥的作用。

为实现本发明的目的，本发明一方面提供一种针对树穴表层土壤的分层覆盖的方法，包括以下步骤：

1)对树穴内表层土壤进行松土处理，使树穴内土壤疏松后，向疏松的土壤中加入由园林绿化废弃物制成的园林绿化废弃物堆肥，并整平土壤，形成掺肥层土壤；

2)在整平的掺肥层土壤上部依次覆盖由园林绿化废弃物制成的园林绿化废弃物堆肥、园林绿化废弃物炭化处理制成的园林绿化废弃物生物炭、园林绿化废弃物制成的木材碎片、碎石，形成增肥层、保肥层、保水层、保护层。

其中，步骤1)中所述松土处理的土壤深度为5±2cm，优选为5cm。

特别是，每平方米(m²)疏松后的土壤中添加400-800g所述的堆肥，相当于每kg土壤添加5-10g所述的堆肥。

尤其是，步骤1)、2)中所述园林绿化废弃物堆肥按照如下方法制备而成：

A)调节园林绿化废弃物原料的C/N比为20-35；

B)加入发酵菌剂和水，与调节C/N比后的园林绿化废弃物原料混合均匀，使废弃物的含水率达到60-70％；

C)将废弃物堆成发酵堆体，进行堆置发酵处理，获得所述的园林绿化废弃物堆肥。

其中，步骤C)中在堆置发酵处理过程中监控堆体的温度和含水率，每3-7天向发酵堆体喷洒发酵添加剂一次，每次喷洒的发酵添加剂的用量为每100kg废弃物喷洒2.5-5ml，并且当发酵堆体的含水率小于50％时，向堆体喷水至含水率达到60-70％。

其中，步骤A)中所述园林绿化废弃物是指城市绿地或郊区林地中绿化植物自然或养护过程中所产生的乔木、灌木和草本植物的修剪物(间伐物)、草坪修剪物、落叶、枝条、花园和花坛内废弃草花以及杂草等植物性材料。

特别是，所述园林绿化废弃物的来源中乔木包括但不限于刺槐、臭椿、黄栌、构树、柳树、杨树、油松、白皮松等，

特别是，所述园林绿化废弃物的来源中灌木包括但不限于暴马丁香、小叶鼠李、大叶黄杨、小叶黄杨、土庄绣线菊等，

特别是，所述园林绿化废弃物的来源中草本植物包括但不限于二月兰、蒲公英、狗尾草、紫花地丁、抱茎苦荬菜等。

尤其是，步骤A)中所述园林绿化废弃物为粉碎的园林绿化废弃物。

特别是，所述园林绿化废弃物选择粒径为0-1cm的细碎枝条和/或粒径≤0.5cm的树叶和草花类修剪物的粉碎料。

其中，步骤B)中所述发酵菌剂中有效活菌数≥2亿个/g，pH值为5.5-8.5，有效活菌含有放线菌、白腐菌、固氮菌、解磷菌、解钾菌、纤维素分解菌等。

特别是，所述堆置发酵处理过程中使用的园林绿化废弃物与发酵菌剂的重量份配比为100：0.1-1，优选为100：0.3-0.6，进一步优选为100:0.5。

其中，步骤C)中所述发酵添加剂为竹醋液或木醋液。

特别是，每100kg(干重)所述粉碎园林绿化废弃物料中添加发酵添加剂25-50ml。

尤其是，所述竹醋液的pH值为2-3.2，密度为0.9-1.5g/ml，有机酸含量为7-11％；酚类化合物含量为6-8％；所述木醋液的pH值为2.5-3.5，密度为0.8-2.0g/ml，有机酸含量为7-13％，酚类化合物含量为8-12％。

竹醋液、木醋液均为亲水溶液，有较强的吸附、渗透能力，它可作为植物活性剂、生长促进剂、保肥剂、土壤改良剂、土壤消毒剂等，并且无毒、无害、无残留，是一种理想的绿色溶剂。

其中，步骤B)中所述堆置发酵处理包括以下顺序进行的步骤：

特别是，步骤C)中喷洒发酵添加剂的次数为8-15次，优选为10次。

尤其是，发酵添加剂的喷洒总量为每100kg(干重)废弃物喷洒10-50ml，优选为25-50ml。

特别是，还包括向发酵添加剂中加入水，制成添加剂稀释液后进行喷洒。

尤其是，添加剂稀释液中发酵剂与水的体积之比为1：800-2000，优选为1:1000。

其中，步骤C)中所述堆置发酵处理中按照如下方式进行翻堆：

C-1)当堆体温度高于55℃时，进行翻堆处理，控制堆体温度低于75℃；

C-2)当堆体温度逐渐降低到低于55℃时，每5-10天进行翻堆处理；

C-3)当堆体温度降低至20-35℃后，再继续堆放10-20天，其中，每5-10天进行翻堆处理。

特别是，还包括对园林绿化废弃物进行分类，将园林绿化废弃物分成3类：A类：直径≥20cm的树木枝干；B类：直径＜20cm的树木枝干；C类：树叶和草花类修剪物。

尤其是，将直径≥20cm的树木枝干粉碎成粒径3-10cm，厚度5-15mm的木材碎片；将直径＜20cm的树木枝干粉碎成粒径0-3cm，厚度0-5mm的细碎枝条，再使用孔径为1cm的筛对粉碎后的细碎枝条进行筛分，分别得到粒径为1-3cm和0-1cm细碎枝条；将树叶和草花类修剪物粉碎成粒径≤0.5cm的碎料。

其中，粒径为1-3cm的细碎枝条作为炭化处理的原料备用；粒径为0-1cm的细碎枝条与树叶和草花类修剪物的碎料进行混合，得到堆肥原料。

特别是，园林绿化废弃物堆肥使用的原料可以采用粉碎的园林绿化废弃物，包括经过筛分处理和/或没有筛分的废弃物，均适用于本发明。

选择筛分后剩余的粒径为0-1cm的细碎枝条作为堆肥原料之一进行发酵主要是针对同一批园林绿化废弃物，筛分以后剩余的材料合理利用，若从技术角度出发在此专利中可以不专门体现剩余的原料，只要是园林绿化废弃物即可。

特别是，步骤A)中所述的C/N比优选为25-30；步骤B)中所述发酵菌剂与堆肥原料的重量份配比为0.1-1：100，优选为0.3-0.6：100。

其中，步骤2)中所述园林绿化废弃物生物炭按照如下方法制备而成：

a)将园林绿化废弃物置于炭化炉内，加热升温至160℃，并在保持温度为160℃的条件下使炭化原料中的水分蒸发，对废弃物进行干燥处理；

b)干燥处理5-8h后，继续加热升温至160-280℃，在保持温度为160-280℃的条件下对干燥的废弃物进行第一阶段的炭化处理，使得园林绿化废弃物发生热分解反应；

c)第一阶段炭化处理2-4h后，继续加热升温至300-650℃，在保持温度为300-650℃的条件下对废弃物原料进行第二阶段的炭化处理，使园林绿化废弃物急剧进行热分解；

d)第二阶段炭化处理4-6h后，冷却至室温，制得园林废弃物制生物炭。

特别是，步骤a)中所述园林绿化废弃物选择粒径为1-3cm的细碎枝条。

尤其是，所述园林绿化废弃物由直径＜20cm的树木枝干粉碎成粒径0-3cm，厚度0-5mm的细碎枝条；然后使用孔径为1cm的筛对粉碎后的细碎枝条进行筛分，得到粒径为1-3cm的细碎枝条。

特别是，步骤b)中所述干燥处理时间优选为6h；步骤c)中所述第一阶段炭化处理时间为3h；步骤d)中所述第二阶段炭化处理时间优选为5h。

其中，步骤2)中所述园林绿化废弃物制成的木材碎片的粒径为3-10cm，厚度5-15mm。

特别是，所述木材碎片由直径≥20cm的树木枝干粉碎而成，其中粉碎后的木材碎片的粒径3-10cm，厚度5-15mm。

其中，步骤2)中所述碎石的粒径为1-3cm。

特别是，所述碎石为鹅卵石、石砾或者是矿石场生产加工过程中剩余的碎料。

其中，步骤2)中所述增肥层、保肥层、保水层、保护层的厚度分别为0.5-1cm、1-3cm、1-3cm、1-3cm。

特别是，在覆盖所述增肥层、保肥层、保水层、保护层的过程中，各覆盖层与树木基部保持15-25cm的圆形距离，形成覆盖分离带。

尤其是，所述的分层覆盖总厚度为4-10cm，且在覆盖时覆盖层的表面略低于树穴边界的高度。

特别是，还包括步骤3)，每3-5年进行材料补充，补充后使得全部覆盖层的厚度保持在3-10cm。

与现有技术相比，本发明具有如下优点：

本发明的表层土壤分层覆盖改良方法，针对树穴的表层土壤，既可以起到改良土壤结构、增加土壤养分、保持水分等作用，而且本发明土壤分层覆盖的结构类似于森林枯落物的结构，利于有机物的自然降解过程，保持良好的水分条件，抑制杂草生长，固定和覆盖表层土壤。

本发明的表层土壤分层覆盖改良方法与传统使用单一材料的有机覆盖物相比，其分层结构更类似于森林枯落物的结构。

森林枯落物层的结构为分解层(森林枯落物完全分解成腐殖质)，半分解层(森林枯落物部分分解，为腐殖质和枯落物的混合体)和未分解层(枯枝、落叶等枯落物)，且在森林中森林枯落物层的分解层(腐殖质)在雨水的淋溶作用下渗入到表层土壤中，进而实现森林生态系统的养分循环。

本发明的表层土壤分层覆盖改良方法，最大程度的模拟了森林枯落物层的结构：堆肥本身与腐殖质较为相似，均属于经微生物作用后形成的有机质；经炭化得到的园林废弃物制生物炭，经高温快速分解制得，其并未分解完全，且含有大量的有机碳，孔隙较多，这与枯落物的半分解层(腐殖质和枯落物的混合体)相似；而大粒径木材碎片与森林枯落物表层的枯枝落叶均属于未分解的有机质。因此，本发明所述的分层覆盖改良方法与森林枯落物层的分层结构形成了对应，即增肥层(堆肥)——对应森林枯落物分解层，保肥层(园林废弃物制生物炭)——对应森林枯落物半分解层，保水层(大粒径木材碎片)——对应森林枯落物分解层，保护层(石子)则是基于城市土壤中的覆盖层容易被风刮走被雨冲走考虑的，而掺肥层(土壤中加入堆肥)则是模拟腐殖质经淋溶进入森林土壤中的结构。

园林废弃物制生物炭作为其中的保肥层，不仅可以起到为下层，即增肥层缓慢提供有机碳的作用，同时由于其本身与活性炭较为相似，都具有较多的孔隙，因而具有较好的吸附作用，而我国北方城市的降雨中存在着一定氨氮污染，且降雨转为地表径流后冲刷过道路等不同类型的表面，在流入土壤时也会带来一定的污染物，保肥层可以在一定程度上吸附降雨中含量高的氨氮等，之后将氨氮和自身的有机碳在微生物作用下进行分解，既能够持续为增肥层提供养分，实现保肥的作用，又能够再次恢复其孔隙结构，保持其吸附能力。

本发明方法中各覆盖层与树木基部保持15-25cm的圆形距离，即覆盖分离带，一方面可以减少覆盖层对于树木基部生长的限制作用，同时还能防止覆盖过程中由于覆盖层水分含量较高而造成树木基部的腐烂，除此之外，覆盖分离带还能在一定程度上减少量喜食地表有机质的虫类爬到树上造成病虫害的情况。

本发明所述的分层覆盖改良方法不仅实现了园林绿化废弃物的循环利用，还促进了行道树树木的健康生长，维护了城市绿地环境并降低了管理成本。

附图说明

图1为本发明针对树穴表层土壤的分层覆盖方法处理后树穴表层土壤结构示意图。

图2为本发明针对树穴表层土壤的分层覆盖方法处理后树穴表层土壤结构俯视图(其中树为局部示意)。

图3为试验例2本发明土壤覆盖层保肥层的氨氮吸附实验装置示意图。

附图标记说明

1、掺肥层；2、增肥层；3、保肥层；4、保水层；5、保护层；6、树穴；7、树；8、覆盖分离带；9、园林绿化废弃物堆。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。但这些实施例仅限于说明本发明而不用于限制本发明的范围。

实施例1园林绿化废弃物预处理

1、园林绿化废弃物收集、分类

收集城市绿地或郊区林地中绿化植物自然或养护过程中所产生的乔木、灌木和草本植物的修剪物(间伐物)、草坪修剪物、落叶、枝条、花园和花坛内废弃草花以及杂草等植物性材料，并通过源头修剪分类和人工分类2种方法将收集的废弃物分为三类：

A类：直径≥20cm的树木枝干；B类：直径＜20cm的树木枝干；C类：树叶和草花类修剪物。

2、废弃物的粉碎处理

2-1)A类废弃物的粉碎处理

使用粉碎机(河南鸿运木工机械制造厂)将直径≥20cm的树木枝干粉碎成粒径3-10cm，厚度5-15mm的木材碎片。

2-2)B类废弃物的粉碎处理

使用粉碎机将直径＜20cm的树木枝干粉碎成粒径0-3cm，厚度0-5mm的细碎枝条；然后使用孔径为1cm的筛对粉碎后的细碎枝条进行筛分，分别得到粒径为1-3cm和0-1cm细碎枝条。

2-3)C类废弃物的粉碎处理

使用粉碎机将树叶和草花类修剪物粉碎成粒径≤0.5cm的树叶-花草碎料。

粒径为1-3cm的细碎枝条作为炭化原料备用，粒径为0-1cm的细碎枝条和粒径≤0.5cm的树叶-花草碎料作为堆肥原料的一部分备用。

实施例2园林绿化废弃物的堆肥处理

1、将实施例1废弃物粉碎处理制备的粒径为0-1cm的细碎枝条和粒径≤0.5cm的树叶-花草碎料、收集的园林绿化废弃物混合均匀制成堆肥原料；

2、向堆肥原料中加入尿素，调节原料的C/N比为30(C/N比通常为20-35)；接着向堆肥原料中加入发酵菌剂(北京市京圃园生物工程有限公司)和水，混合均匀，制得堆肥废弃物料，然后将堆废弃物料放置于空间高度≥4m的温室的水泥地上，堆放成底宽1-1.5m、高1-1.5m、长度视情况而定的梯形堆体，进行堆肥处理；其中发酵菌剂与堆肥原料(干重)的重量之比为0.5:100(通常为0.1-1：100)；堆肥废弃物料的含水率达到70％(通常为60-70％)；发酵菌剂中有效活菌数≥2亿个/g，pH值为5.5-8.5，有效活菌含有放线菌、白腐菌、固氮菌、解磷菌、解钾菌、纤维素分解菌等；

3、在堆置发酵处理的过程中监控温度和含水率，每5天(通常为3-7天)向发酵堆体喷洒发酵添加剂稀释液(即竹醋液稀释液)一次，共喷洒10次(通常为8-15次)，其中，竹醋液的pH值为2-3.2，密度为0.9-1.5g/ml，有机酸含量为7-11％，酚类化合物含量为6-8％；每次喷洒的竹醋液稀释液用量为每100kg堆肥废弃物料喷洒5L，其中，竹醋液稀释液中竹醋液与水的体积之比为1：1000，总量为100kg堆肥废弃物料喷洒50ml，并且当堆体的含水率小于50％时，向堆体加水使其含水率达到65％(通常为60-70％)；

4、当堆体温度高于55℃时，进行翻堆处理，控制堆体温度低于75℃；当堆体温度逐渐降低到55℃以下时，每7天(通常为5-10天)翻堆1次；当堆体温度逐渐降低至20-35℃时，再堆放15天(通常为10-20天)，其中，每7天(通常为5-10天)翻堆1次；温度保持平稳，且于环境稳定相同时，制成园林绿化废弃物堆肥。

除了本实施例制备的园林绿化废弃物堆肥之外，其他制备的园林绿化废弃物堆肥均适用于本发明。

实施例3园林绿化废弃物的炭化处理

将实施例制备的炭化原料(即粒径为1-3cm的细碎枝条)放入炭化炉(郑州超远机械设备有限公司)，加热升温至160℃，并在保持温度为160℃的条件下对炭化原料中的水分进行蒸发，干燥炭化原料；干燥处理6h(通常为5-8h)后，继续加热升温至240℃(通常为160-280℃)，在保持温度为240℃(通常为160-280℃)的条件下对炭化原料进行第一阶段炭化处理，使得园林绿化废弃物发生热分解反应；第一阶段炭化处理3h(通常为2-4h)后，继续加热升温至500℃(通常为300-650℃)，在保持温度为500℃(通常为300-650℃)的条件下对炭化原料进行第二阶段的炭化处理，使园林绿化废弃物急剧进行热分解，第二阶段炭化处理5h(通常为4-6h)后，冷却至室温，制得园林废弃物制生物炭。

本发明制备园林废弃物生物炭的炭化处理过程中，以干燥处理时间为5h；第一阶段炭化处理温度为240℃，第一阶段炭化处理时间为6h；第二阶段炭化处理温度为500℃，第二阶段炭化处理时间为5h为例进行说明，其他干燥处理时间5-8h；第一阶段炭化处理温度160-280℃，第一阶段炭化处理时间2-4h；第二阶段炭化处理温度300-650℃，第二阶段炭化处理时间4-6h均适用于本发明。

本发明炭化是园林废弃物的处理一种中间状态，具有较高含量的有机碳，且本身具有孔隙结构。制备的园林废弃物生物炭可以为下层提供有机质；可以吸附氨氮的外来污染物并经微生物作用下缓慢分解。

实施例3A园林绿化废弃物的炭化处理

除了干燥处理时间为8h；第一阶段炭化处理温度为280℃，第一阶段炭化处理时间为2h；第二阶段炭化处理温度为300℃，第二阶段炭化处理时间为6h之外，其余与实施例3相同。

实施例3B园林绿化废弃物的炭化处理

除了干燥处理时间为5h；第一阶段炭化处理温度为160℃，第一阶段炭化处理时间为4h；第二阶段炭化处理温度为650℃，第二阶段炭化处理时间为2h之外，其余与实施例3相同。

实施例4

1、在行道树树穴6内距离树木基部20±5cm的圆形范围外，使用铁镐、铁铲等工具将树穴内其它范围的土壤进行松土，土壤疏松深度为5cm，注意在疏松的过程中尽量避免破坏树木的根部，其中，距离树木基部20±5cm的圆形范围的未松土的土壤，形成覆盖分离带8，如图2；

本发明实施例中以行道树为例进行说明，其他如公园绿地和道路两侧绿化带中树木下的土壤也适用于本发明。本发明实施例中土壤疏松深度以5cm为例，除了松土深度为5cm之外，松土深度5±2cm均适用于本发明。

2、向疏松后的土壤中掺加实施例2制成的堆肥，每m²疏松后的土壤中掺加800g(通常为400-800g)堆肥，相当于每kg土壤添加10g(通常为5-10g)堆肥，搅拌均匀；然后使用铁铲等工具将掺加堆肥后的土壤整平，5cm疏松后的土壤掺肥后压平至5.5cm厚，形成掺肥层1，如图1；

3、将实施例2制备园林绿化废弃物堆肥直接覆盖于掺肥层上，覆盖厚度为1cm，形成第一覆盖层(即增肥层2，如图1)，其中覆盖增肥层时，使得增肥层与树木基部保持20±5cm的圆形距离；

4、将实施例3制备的园林废弃物制生物炭覆盖于第一覆盖层上，覆盖厚度3cm，形成第二覆盖层(即保肥层3)，其中，覆盖保肥层时，使得保肥层与树木基部保持20±5cm的圆形距离；

5、将实施例1制备的粒径3-10cm，厚度5-15mm的木材碎片覆盖于第二覆盖层上，覆盖厚度3cm，形成第三覆盖层(即保水层4)，其中覆盖时与树木基部保持20±5cm的圆形距离；

6、将粒径1-3cm的石子覆盖于第三覆盖层上，覆盖厚度3cm，形成第四覆盖层(即保护层5)，其中覆盖时与树木基部保持20±5cm的圆形距离。

在覆盖时应注意覆盖层的表面略低于树穴边界的高度。

根据有机覆盖层(第一、二、三覆盖层)的降解程度，每3-5年进行材料补充，注意在补充时需先将每层覆盖物移开，补充后再进行分层回填，补充后使得全部覆盖层的厚度保持在3-10cm。

本发明中掺肥层(土壤中加入堆肥)首先是模拟腐殖质经淋溶进入森林土壤中的结构；掺肥层可以使得有机质迅速进入到表层土壤中，且掺入的过程也是疏松土壤结构的过程，使得土壤的结构得以改善。

保肥层为下层的增肥层提供有机质，在雨水的淋溶作用下和诶生物的分解作用下增加增肥层的养分，从而更好的为土壤提供养分。生物炭含有较高的有机质，可以为下层提供养分。可以吸附雨水中的氨氮等物质，再经微生物作用分解从而提供养分，而且还具有补充吸附氨氮的试验，体现其吸收雨水中多余的养分之后再缓慢分解释放的能力。

保水层为木材碎片，本身可以持水，降雨后吸持水分之后进行缓慢释放。保水层可以减少土壤水分的蒸发。

掺肥层、增肥层、保肥层从下自上排列的结构于与森林枯落物层结构相似，最大限度的模拟生态系统中的养分循环过程。掺肥层的目的在于既疏松了表层土壤，同时又迅速增加了土壤养分，增肥层则是铺在表层土壤上，在雨水的淋溶下缓慢释放养分，表层土壤提供养分。

实施例5

除了步骤2中每m²疏松后的土壤添加600g堆肥，相当于每kg土壤添加7.5g堆肥；步骤3中覆盖厚度为0.8cm的园林绿化废弃物堆肥；步骤4中覆盖厚度为2cm的园林废弃物制生物炭；步骤5中覆盖厚度为2cm的实施例1制备的木材碎片(粒径3-10cm，厚度5-15mm)；步骤6中覆盖厚度为2cm的石子(粒径1-3cm)之外，其余与实施例4相同。

实施例6

除了步骤2中每m²疏松后的土壤添加400g堆肥，相当于每kg土壤添加5g堆肥，步骤3中覆盖厚度为0.5cm的园林绿化废弃物堆肥；步骤4中覆盖厚度为1cm的园林废弃物制生物炭；步骤5中覆盖厚度为1cm的实施例1制备的木材碎片(粒径3-10cm，厚度5-15mm)；步骤6中覆盖厚度为1cm的石子(粒径1-3cm)之外，其余与实施例4相同。

对照例1

单独使用木片(粒径3-10cm，厚度5-15mm)进行树穴覆盖，覆盖厚度10cm。对照例2

单独使用园林绿化废弃物(粒径0-3cm，厚度0-5mm)进行树穴覆盖，覆盖厚度10cm。

对照例3

单独使用石子(粒径1-3cm)进行树穴覆盖，覆盖厚度10cm。

试验例1：覆盖树穴土壤对比试验

在北京林业大学苗圃内进行树穴覆盖实验，试验设置实施例4、实施例5、实施例6、对照例1-3和无覆盖(即空白对照)共7个处理。试验周期半年(3-9月)，夏季(7月)测定树穴内0-10cm深度土壤水分，试验结束后测定0-10cm深度土壤养分含量及各处理的杂草生长状况。试验结果如表1所示。

表1覆盖树穴土壤对比试验结果

表1的试验结果表明：

1、本发明针对树穴表层土壤的分层覆盖改良方法在经过半年的土壤覆盖后可显著提高表层土壤(0-10cm)的养分含量，其中：

使用本发明所述的针对树穴表层土壤的分层覆盖改良方法后土壤0-10cm深处有机质、碱解氮、有效磷、速效钾含量分别为14.79-15.13g/kg、32.84-38.50mg/kg、11.67-13.05mg/kg和245.13-252.69mg/kg，使用本发明所述的针对树穴表层土壤的分层覆盖改良方法与无覆盖的空白对照例、对照例1、2、3相比有机质、碱解氮、有效磷、速效钾含量均具有显著增加；与空白对照例相比，有机质、碱解氮、有效磷、速效钾含量分别增加了2.48-2.82g/kg、8.57-14.23mg/kg、1.08-2.46mg/kg和85.03-92.59mg/kg；与对照例1相比分别增加了2.25-2.59g/kg、6.94-12.60mg/kg、1.88-3.26mg/kg和0.27-7.83mg/kg；与对照例2相比分别增加了1.08-1.42g/kg、5.77-11.43mg/kg、0.86-2.24mg/kg和26.35-33.91mg/kg；与对照例3相比分别增加了2.43-2.77g/kg、4.31-9.97mg/kg、0.95-2.33mg/kg和108.93-116.49mg/kg。

使用本发明所述的针对树穴表层土壤的分层覆盖改良方法后土壤0-10cm深处养分含量与对照例1、2、3和无覆盖空白对照例相比均有不同程度增加。

2、使用本发明所述的针对树穴表层土壤的分层覆盖改良方法可以明显的减少地上杂草生物量，基本无杂草生长，对于减少树穴内杂草量具有较好的作用。

3、使用本发明所述的针对树穴表层土壤的分层覆盖改良方法可以提高夏季土壤含水量。其中，实施例4(覆盖10cm)的0-10cm深土壤含水量相比空白对照例升高了3.43％，相对于对照例1(覆盖10cm)升高了3.93％，相对于对照例2(覆盖10cm)升高了4.42％，相对于对照例3(覆盖10cm)升高了1.79％，实施例5(覆盖7cm)相比空白对照例升高了2.02％，实施例6(覆盖4cm)相比空白对照例升高了1.20％。试验例2：保肥层对水中氨氮的吸附效果试验

试验材料：

试验用水为北京市清河污水处理厂的进水(污水)，进水氨氮含量为均值为44.82mg/L。

试验装置如图2所示，采用内径10cm、高20cm，壁厚0.5cm的PVC管模拟渗水装置，为了防止出水管堵塞，在底部垫一层直径0.5-1cm的石子，同时在出水管处和与石子接触的地方用尼龙网包裹，从而达到不堵塞不漏出覆盖物的处理。PVC管上部留出10cm作为淹水水头空间，如图2。

试验处理设置：

试验处理1：在PVC管内先覆盖厚度为1cm的实施例2制备园林绿化废弃物堆肥(即增肥层)，然后覆盖厚度为3cm的实施例3制备的园林废弃物制生物炭(即保肥层)，再覆盖厚度为3cm的实施例1制备的木材碎片(粒径3-10cm，厚度5-15mm；即保水层)，最后覆盖厚度为3cm的石子(粒径1-3cm，即保护层)。氨氮吸附实验中各覆盖层的厚度于实施例4树穴表层土壤分层覆盖的覆盖层的厚度相同。

试验处理2：除不覆盖厚度为3cm的园林废弃物制生物炭，其它覆盖层与试验处理1相同。

试验在北京林业大学实验室内进行试验，采用间歇式进水，以上进下出的方式，每天进水2次，9点1次，21点1次，水力负荷为0.01m³/(m²·d)，每隔24h取出水样一次。试验开始前，进行2d的环境适应，然后再正式进行试验。2个处理各连续3d。

氨氮采用国家环保局标准分析方法中的纳氏试剂光度法测定。

试验结果表明，当进水氨氮平均浓度为44.82mg/L时，试验处理1出水的氨氮平均浓度为25.49mg/L，吸附能力达到43.13％，试验处理2出水的氨氮平均浓度为37.16mg/L，吸附能力为17.10％，试验处理1(覆盖有厚度3cm的园林废弃物制生物炭)的吸附氨氮能力是试验处理2的近3倍，说明了在覆盖层中添加保肥层可以进一步提高其吸附氨氮的能力，从而减少雨水或地表径流产生的负营养物质对土壤的一次性进入，将氨氮等物质留在覆盖层中经微生物进行缓慢分解后再作为养分进入到土壤当中。

Claims (10)

1.一种针对树穴表层土壤的分层覆盖方法，其特征是，包括如下步骤：

1)对树穴内表层土壤进行松土处理，使树穴内土壤疏松后，向疏松的土壤中加入由园林绿化废弃物制成的园林绿化废弃物堆肥，并整平土壤，形成掺肥层土壤；

2)在整平的掺肥层土壤上部依次覆盖由园林绿化废弃物制成的园林绿化废弃物堆肥、园林绿化废弃物炭化处理制成的园林废弃物生物炭、园林绿化废弃物制成的木材碎片、碎石，形成增肥层、保肥层、保水层、保护层。

2.如权利要求1所述的分层覆盖方法，其特征是，步骤1)中所述松土处理的土壤深度为5±2cm。

3.如权利要求1或2所述的分层覆盖方法，其特征是，步骤1)中每平方米疏松后的土壤中添加400-800g园林绿化废弃物堆肥。

4.如权利要求1或2所述的分层覆盖方法，其特征是，步骤1)、2)中所述园林绿化废弃物堆肥按照如下方法制备而成：

A)调节园林绿化废弃物原料的C/N比为20-35；

B)加入发酵菌剂和水，与调节C/N比后的园林绿化废弃物原料混合均匀，使废弃物的含水率达到60-70％；

C)将废弃物堆成发酵堆体，进行堆置发酵处理，获得所述的园林绿化废弃物堆肥。

5.如权利要求4所述的分层覆盖方法，其特征是，步骤B)中园林绿化废弃物与发酵菌剂的重量份配比为100：0.1-1。

6.如权利要求1或2所述的分层覆盖方法，其特征是，步骤2)中所述园林绿化废弃物生物炭按照如下方法制备而成：

a)将园林绿化废弃物置于炭化炉内，加热升温至160℃，并在保持温度为160℃的条件下使炭化原料中的水分蒸发，对废弃物进行干燥处理；

b)干燥处理5-8h后，继续加热升温至160-280℃，在保持温度为160-280℃的条件下对干燥的废弃物进行第一阶段的炭化处理，使得园林绿化废弃物发生热分解反应；

c)第一阶段炭化处理2-4h后，继续加热升温至300-650℃，在保持温度为300-650℃的条件下对废弃物原料进行第二阶段的炭化处理，使园林绿化废弃物急剧进行热分解；

d)第二阶段炭化处理4-6h后，冷却至室温，制得园林废弃物制生物炭。

7.如权利要求6所述的分层覆盖方法，其特征是，步骤a)中所述园林绿化废弃物选择粒径为1-3cm的细碎枝条。

8.如权利要求1或2所述的分层覆盖方法，其特征是，步骤2)中所述园林绿化废弃物制成的木材碎片的粒径为3-10cm，厚度5-15mm。

9.如权利要求1或2所述的分层覆盖方法，其特征是，步骤2)中所述碎石的粒径为1-3cm。

10.如权利要求1或2所述的分层覆盖方法，其特征是，步骤2)中所述增肥层、保肥层、保水层、保护层的厚度分别为0.5-1cm、1-3cm、1-3cm、1-3cm。