CN108450075A - 一种利用烟气脱硫石膏调理蔬菜大棚土壤的方法 - Google Patents

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曹林奎
毛玉梅
沙之敏
邢月
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    • A01B—SOIL WORKING IN AGRICULTURE OR FORESTRY; PARTS, DETAILS, OR ACCESSORIES OF AGRICULTURAL MACHINES OR IMPLEMENTS, IN GENERAL
    • A01B79/00—Methods for working soil
    • A01B79/02—Methods for working soil combined with other agricultural processing, e.g. fertilising, planting

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Abstract

本发明涉及一种利用烟气脱硫石膏调理蔬菜大棚土壤的方法，包括以下步骤：(1)：翻耕拟改良的蔬菜大棚土壤；(2)：在翻耕后蔬菜大棚土壤表面均匀撒播脱硫石膏，混翻，喷灌，闷棚，即完成。与现有土壤调剂技术相比，本发明方法操作更加简单，可以改善土壤酸化问题，增加蔬菜产量10％以上，同时不引起土壤和蔬菜可食部分重金属污染，此外，本发明方法对蔬菜大棚内酸化的土壤进行调理，同时实现工业废弃资源再利用，具有广泛的应用前景。

Description

一种利用烟气脱硫石膏调理蔬菜大棚土壤的方法
技术领域
本发明涉及土壤调剂技术领域，尤其是涉及一种利用烟气脱硫石膏调理蔬菜大棚土壤的方法。
背景技术
蔬菜大棚普遍存在着过量或不合理施用化肥的现象，随着蔬菜大棚种植年限的增加，造成土壤残留肥料的表聚，出现表层土壤不同程度的盐渍化，盐渍化的主要影响是降低土壤pH值，使土壤表现出一定程度的酸化现象，进而引起土壤养分失衡，影响蔬菜产量。
蔬菜大棚土壤改良技术全室换土、生物菌剂、深耕、灌溉等方法，但这些方法工程量大、成本较高、或者造成资源大量消耗，如果能将废弃物作为土壤调理剂既可调理土壤，又可以循环利用。
燃煤电厂采用石灰石-石膏湿法工艺去除烟气中硫的过程中会产生大量的工业废弃物——烟气脱硫石膏(CaSO4·2H2O)。目前，仍没有任何将烟气脱硫石膏应用于蔬菜大棚土壤调剂的技术公布。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种利用烟气脱硫石膏调理蔬菜大棚土壤的方法。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种利用烟气脱硫石膏调理蔬菜大棚土壤的方法，包括以下步骤：
(1)：翻耕拟改良的蔬菜大棚土壤；
(2)：在翻耕后蔬菜大棚土壤表面均匀撒播脱硫石膏，混翻，喷灌，闷棚，即完成。
优选的，步骤(1)中蔬菜大棚土壤的翻耕深度为8-12cm。
优选的，步骤(1)中的蔬菜大棚土壤为酸性农田盐渍土。
优选的，步骤(2)中脱硫石膏来源于燃煤电厂或其他工业行业的烟气脱硫副产品。
优选的，步骤(2)中脱硫石膏的施用量为4-6吨/公顷。
优选的，步骤(2)中闷棚时间为1个月以上。
本发明中翻耕深度要适宜，过深增加作业量，8-12cm土层正是土壤的酸化盐渍化集中的区域。脱硫石膏施用量根据实际土壤的酸化水平确定。
本发明的蔬菜大棚土壤改良的机理为：烟气脱硫石膏中含有一定量的未完全反应的CaCO3，能中和酸性土壤的H+，提高土壤pH值。
与现有的蔬菜土壤改良技术相比较，本发明充分利用脱硫电厂的烟气脱硫副产品进行大棚蔬菜土壤改良，可改变农田土壤的化学和物理特性，尤其是改良酸度 pH，促进作物生长，同时不引起生态安全问题。
上述优点具体体现在以下几个方面：
(1)、见效快。改良3个月后土壤酸化问题即得到明显改善；
(2)、时效长。一次施入，一年内有效；
(3)、烟气脱硫石膏的施入后，只有播种、收获两次作业，减少了翻耕等作业机械多次进入蔬菜地压实和破坏土壤结构的机会。
(4)、石膏是粉末状的，如果野外菜田施用，应该避免强风天气，并且施用后迅速与土壤混合。施用时间最好为秋季，土壤比较干，喷洒设备可以在不破坏土壤的情况下作业，并且使石膏和土壤有充分的反应时间，使得第二年作物可以充分利用石膏。
(5)、安全性高。权威检测表明，土壤重金属低于《NYT 391-2013绿色食品产地环境质量》，蔬菜中的重金属含量低于《农产品安全质量无公害蔬菜安全要求标准(GB 18406.1-2001)》检出限。
(6)、施用方法简单，成本低廉，可大面积推广使用。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。
实施例1
地点1，土壤中有机质含量31.1g/kg，全氮0.19g、全磷1.34g/kg、阳离子交换性为18.0cmol/kg，pH值6，电导率为818μs/cm，含水率为8.31％。示范工程面积为1.6亩，种植菠菜，2016年8月进行烟气脱硫石膏处理。
具体操作包括以下步骤：
1)将拟改良的农田盐渍土翻耕10cm左右；
2)在播种和施肥前将烟气脱硫石膏均匀撒播于翻耕的农田土壤表面，然后对土壤进行混翻。用小型开沟机对翻耕的农田土壤备垄，喷灌，使石膏与土壤充分反应；
3)烟气脱硫石膏的混入比例为5吨/公顷；
4)混入烟气脱硫石膏一个月后，播种菠菜。
在上述土壤的改良过程中，烟气脱硫石膏只需一次添加，大棚日常的管理措施均与对照区域一致。
实施例2
地点2，土壤中有机质含量23.9g/kg，全氮0.15g、全磷1.125g/kg、阳离子交换性为16.5cmol/kg，pH值5.45，电导率为1.33ms/cm，含水率为15.4％。示范工程面积为1.6亩，种植萝卜，2016年8月进行烟气脱硫石膏处理。
具体操作与例1完全一致，包括以下步骤：
1)将拟改良的农田盐渍土翻耕10cm左右；
2)在播种和施肥前将烟气脱硫石膏均匀撒播于翻耕的农田土壤表面，然后对土壤进行混翻。用小型开沟机对翻耕的农田土壤备垄，喷灌，使石膏与土壤充分反应；
3)烟气脱硫石膏的混入比例为5吨/公顷；
4)混入烟气脱硫石膏一个月后，栽种萝卜。
在上述土壤的改良过程中，只需一次添加烟气脱硫石膏。大棚内日常管理措施均与对照区域一致。
将上述实施例1与实施例2中采用脱硫石膏改良处理后的进行对比分析。其中下表1显示了脱硫石膏施入后的土壤pH值变化，表2显示了脱硫石膏施用2个月后地点1土壤的重金属含量，表3显示了所种植的蔬菜的产量，表4显示所种植的蔬菜中的可食部分重金属含量。
表1脱硫石膏施入后土壤pH值
表2脱硫石膏施用2个月后地点1土壤的重金属含量(单位：mg/kg)
不同处理 砷 铅 汞 镉 铬 铜
对照 9.73 未检出 0.22 未检出 77.1 46.8
脱硫石膏 9.77 8.39 0.158 未检出 79.5 50.0
NYT 391-2013a ≤20 ≤50 ≤0.30 ≤0.30 ≤120 ≤60
注：铅的检出限为<1.5mg/kg；镉的检出限为<0.2mg/kg；a：《NYT 391-2013绿色食品产地环境质量》
表3萝卜和菠菜鲜重
表4菠菜和萝卜可食部分重金属含量(单位：mg/kg)
铅的检出限为<1.5mg/kg；镉的检出限为<0.2mg/kg；铬的检出限为<1.0mg/kg。《农产品安全质量无公害蔬菜安全要求标准(GB 18406.1-2001)》
通过上述实施例1的改良处理，相比较不添加烟气脱硫石膏的对照样地，pH 值6以下的土壤经烟气脱硫石膏调理后升高到了6以上，pH增加超过3％，施用仅2个月后，菠菜产量增加了15％，经检测菠菜可食部分重金属含量低于或与对照无差别。
通过上述实施例2的改良处理，相比较不添加烟气脱硫石膏的对照样地，添加烟气脱硫石膏使为酸性的pH调理后升高了0.2～0.35；施用后的几次采样，萝卜产量相比对照处理提高了10％以上，经检测，萝卜可食部分重金属含量相比对照大幅度降低。
通过实施例1和实施例2可以得到：利用烟气脱硫石膏可以改善蔬菜大棚土壤的酸化问题，提高蔬菜产量10％以上，蔬菜中可食部分重金属含量部分指标略有增加但低于国家标准限值。
实施例3
与实施例1有所区别的是，本实施例的农田盐渍土的翻耕深度为8cm，脱硫石膏的撒播量为4吨/公顷。
实施例4
与实施例1有所区别的是，本实施例的农田盐渍土的翻耕深度为12cm，脱硫石膏的撒播量为6吨/公顷。
实施例5
与实施例2有所区别的是，本实施例的农田盐渍土的翻耕深度为8cm，脱硫石膏的撒播量为4吨/公顷。
实施例6
与实施例2有所区别的是，本实施例的农田盐渍土的翻耕深度为12cm，脱硫石膏的撒播量为6吨/公顷。
上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于上述实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种利用烟气脱硫石膏调理蔬菜大棚土壤的方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)：翻耕拟改良的蔬菜大棚土壤；
(2)：在翻耕后蔬菜大棚土壤表面均匀撒播脱硫石膏，混翻，喷灌，闷棚，即完成。
2.根据权利要求1所述的一种利用烟气脱硫石膏调理蔬菜大棚土壤的方法，其特征在于，步骤(1)中蔬菜大棚土壤的翻耕深度为8-12cm。
3.根据权利要求1所述的一种利用烟气脱硫石膏调理蔬菜大棚土壤的方法，其特征在于，步骤(1)中的蔬菜大棚土壤为酸性农田盐渍土。
4.根据权利要求1所述的一种利用烟气脱硫石膏调理蔬菜大棚土壤的方法，其特征在于，步骤(2)中脱硫石膏来源于燃煤电厂的烟气脱硫副产品。
5.根据权利要求1所述的一种利用烟气脱硫石膏调理蔬菜大棚土壤的方法，其特征在于，步骤(2)中脱硫石膏的施用量为4-6吨/公顷。
6.根据权利要求1所述的一种利用烟气脱硫石膏调理蔬菜大棚土壤的方法，其特征在于，步骤(2)中闷棚时间为1个月以上。
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