CN109220037B - 一种土地重构以及植物栽培方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及土地重构以及植物栽培方法，通过土壤检测、土壤翻耕、加入氧化还原剂、淋洗液淋洗、土壤的重构、加入改良剂和肥料对土壤中的金属含量进行了有效的清除，完成了被污染土壤的重构，增加了土壤的肥力和营养吸收能力，促进了植物的生长能力，通过在重构土壤时底层加入松散的沙层，增加了土壤的水分吸收能力和金属沉降能力，通过在原改良土壤层下方铺设新土，在整体上增强整个土壤的活性和吸附能力，通过在土壤上方铺设黄土层来加强植物的种植能力，通过在土层中加入改良剂来改善土壤的活性以及保水能力。

Description

一种土地重构以及植物栽培方法
技术领域
本发明涉及植物种植领域，具体为一种土地重构以及植物栽培方法。
背景技术
近年来，众多种植农作物的土地因受到采矿或工业废弃物或农用化学物质的侵入，恶化了土壤原有的理化状态，使土地生产潜力减退、产品质量恶化；土壤污染已经成为一个世界性的环境问题，农药、化肥和地膜室重要的农用物资，对农业生产的发展起着重大的推动作用，但长期不合理的施用，也可以导致土壤中的重金属污染；公开号为CN102246642A的发明专利申请公开了一种利用矿业废弃地筛选重金属超积累植物的方法，以受重金属污染的矿业废弃地为种植地，选择本土植物为筛选植物，在矿业废弃地上种植筛选植物，利用筛选出的重金属超积累植物来改善土地的金属含量，但这种改良方法过程较长，且改善手段单一，并不能从根本上改善土壤的金属含量。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供了一种土地重构以及植物栽培方法，利用土地的翻土重构、土壤淋洗、高温曝晒、植物种植等方式对土地污染进行彻底治理。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
第一步骤：对土壤进行清洁，将土地中的垃圾、碎石块、植物根茬进行清理和收集。
第二步骤：对土地的整体状况进行检测，用设备对土壤中的PH值以及汞、铬、铅、铜、锌、锰重金属含量进行检测。
第三步骤：将土壤进行翻耕和深耕，翻耕和深耕后进行闲置和晾晒。
第四步骤：向翻耕土壤中加入氧化还原剂，通过翻耕起来的土壤使得氧化还原剂充分进入土壤的每一层。
第五步骤：在翻耕的土壤中埋设淋洗管，淋洗管遍布整个待改良区域，在翻耕的土壤挖出多条引导淋洗液流出的沟渠。
第六步骤：通过测量的土壤中的各个汞、铬、铅、铜、锌、锰重金属的含量来确定土壤淋洗液的浓度，将淋洗液装入淋洗桶中。
第七步骤：土地在加入营养液和施入肥料后进行回填和重构。
第八步骤：在土地上大面积挖掘灌溉沟渠，使得灌溉沟渠遍布整个土地。
第九步骤：通过种植实验来得到对土壤中的金属和肥料吸收更好的植物，在土地上进行大面积种植。
进一步地，在第一步骤中，由挖掘铲将植物根茬完全挖出，用镇压装置对地面进行压实平整，将不能压碎的石块进行运输收集至收集箱，保证地面平整。
进一步地，收集土壤时用钻土圆柱钻入土地钻出一个圆柱，先将地平以下20CM的土壤钻出，放入收集箱Ⅰ，在将地平以下20CM-30CM的土壤钻出，放入收集箱Ⅱ，最后将地平以下30CM-50CM的土壤钻出放入收集箱Ⅲ，分别将收集箱Ⅰ-Ⅲ中的土壤进行筛分，将土壤中的杂质以及大径粒土粒筛分出去，筛分后用养分测定仪对不同等级的土壤的PH值进行测定，同时用各种元素的金属含量检测仪对不同等级的土壤的各个金属含量进行测定，将测定值进行记录，结果为地皮以下30CM-50CM的土壤PH值最高，各个金属元素的含量最高，地平以下20CM的土壤的PH值最低，各种金属元素的含量最低。
进一步地，先用旋耕装置对地平以下20CM的土壤进行旋耕，在用人力对地皮以下20CM-30CM以及地皮以下30CM-50CM的土壤进行深耕，将深耕的深层土壤从地底翻出，翻至表层土壤之上，在对整个土地的土壤进行翻起混合，使深层土壤与表层土壤进行充分混合，混合后在高温天气进行闲置10-15天，用高温对其进行晾晒。
进一步地，氧化还原剂包括石灰、碳酸盐、黏土矿物、磷酸盐；将上述氧化还原剂通过一定比例溶于水中制成氧化还原溶液，将氧化还原溶液在土壤高温晾晒后通过人力身背装有氧化还原溶液的喷液罐边走边将还原溶液通过翻耕后土壤的缝隙喷入土壤，从而降低了各个金属元素在土壤中的迁移能力。
进一步地，在翻耕后的地面以及地面以下10cm和20cm均铺设喷淋管，喷淋管为纵横交错设置，相邻喷淋管之间相距1m，从地面向下挖掘深20cm的沟渠，多条喷淋管与主管道相连。
进一步地，土壤淋洗液为NTA淋洗剂，将淋洗剂加入淋洗液桶，对桶中的淋洗剂进行搅拌混合，并通过淋洗液桶的出液管与喷淋管的主管道连接，通过出液管上的电子阀门来控制淋洗液的出液量，通过淋洗液的淋洗对土壤中的各个重金属元素进行清洗并通过出液沟渠将其带走，出液沟渠的一端连接于金属沉降池，对土壤的淋洗每隔3天进行一次，每次清洗后通过步骤二对土壤中的PH值以及各个重金属的含量进行测量，一直重复喷淋至土壤中的重金属含量到达合格的结果。
进一步地，在喷淋完成后，将土地划分成等面积的多个区域，在每个区域内将翻耕、深耕、混合的土壤用铲斗收集至土壤收集车，将土地挖至地平以下50cm，在50cm处铺设一层细沙，铺设后用压平装置进行压平，形成细沙层，在细沙上铺设土壤活性、肥力、保水、吸附能力很好的新土壤在细沙上，形成新土壤层，新土壤层上整个喷洒上土壤改良剂，在新土壤层上面将收集至土壤收集车上的经过改良的原土壤经过充分混合铺设于新土壤层上方，形成重构层，在重构层上方进行整个地面的施肥，施肥后在重构层上方覆盖细软的黄土，形成种植层。
进一步地，土壤改良剂包括熟石灰、碳酸钙镁、生物炭、膨润土、凹土、磷矿粉、动物粪便、腐殖酸；其重量比组成为20%：5%：15%：10%：10%：5%：20%：15%。
进一步地，土壤肥料包括炭基肥、微生物复合菌剂；炭基肥的制作过程为将收集的农作物秸秆、木屑、树皮、麻杆扎成捆后先进行水洗，水洗后放入烘干装置，烘干温度为40度-50度，将扎捆的物料中的水分充分烘干蒸发，烘干后进入粉碎装置进行粉碎，将粉碎后的物料与碳化硅混合，将混合物加入至炭化炉内加热，加热温度为400-500度，炭化时间3-4h，炭化后得到炭基肥；微生物复合菌剂包括固氮菌、胶冻样芽胞杆菌、双岐菌、胶质芽孢杆菌、丁酸梭状芽胞杆菌、枯草芽胞杆菌、解淀粉芽胞杆菌、放线菌；将上述菌剂以一定质量比例混合后制成悬液在一定的温度下发酵制成微生物粉剂。
进一步地，灌水沟渠在土地上以纵横交错的方式进行挖掘，沟渠的深度为30CM,通过排水管向沟渠内放水。
进一步地，通过种植植物的根系对土地中会产生的金属元素以及有害菌种进行吸收。
与现有技术相比，本发明具备以下有益效果：
1．本发明通过土壤检测、土壤翻耕、加入氧化还原剂、淋洗液淋洗、土壤的重构、加入改良剂和肥料对土壤中的金属含量进行了有效的清除，完成了被污染土壤的重构，增加了土壤的肥力和营养吸收能力，促进了植物的生长能力。
2．通过在重构土壤时底层加入松散的沙层，增加了土壤的水分吸收能力和金属沉降能力，通过在原改良土壤层下方铺设新土，在整体上增强整个土壤的活性和吸附能力，通过在土壤上方铺设黄土层来加强植物的种植能力。
3．通过在土层中加入改良剂来改善土壤的活性以及保水能力，改良剂和肥料均使用炭基质和微生物复合剂，防止肥料中的金属含量再次污染土地。
具体实施方式
本发明提供的土地重构以及植物栽培方法的工作步骤为：
第一步骤：对土壤进行清洁，将土地中的垃圾、碎石块、植物根茬进行清理和收集，由挖掘铲将植物根茬完全挖出，用镇压装置对地面进行压实平整，将不能压碎的石块进行运输收集至收集箱，保证地面平整。
第二步骤：对土地的整体状况进行检测，用设备对土壤中的PH值以及汞、铬、铅、铜、锌、锰重金属含量进行检测，收集土壤时用钻土圆柱钻入土地钻出一个圆柱，先将地平以下20CM的土壤钻出，放入收集箱Ⅰ，在将地平以下20CM-30CM的土壤钻出，放入收集箱Ⅱ，最后将地平以下30CM-50CM的土壤钻出放入收集箱Ⅲ，分别将收集箱Ⅰ-Ⅲ中的土壤进行筛分，将土壤中的杂质以及大径粒土粒筛分出去，筛分后用养分测定仪对不同等级的土壤的PH值进行测定，同时用各种元素的金属含量检测仪对不同等级的土壤的各个金属含量进行测定，将测定值进行记录，结果为地皮以下30CM-50CM的土壤PH值最高，各个金属元素的含量最高，地平以下20CM的土壤的PH值最低，各种金属元素的含量最低。
第三步骤：将土壤进行翻耕和深耕，翻耕和深耕后进行闲置和晾晒，先用旋耕装置对地平以下20CM的土壤进行旋耕，在用人力对地皮以下20CM-30CM以及地皮以下30CM-50CM的土壤进行深耕，将深耕的深层土壤从地底翻出，翻至表层土壤之上，在对整个土地的土壤进行翻起混合，使深层土壤与表层土壤进行充分混合，混合后在高温天气进行闲置10-15天，用高温对其进行晾晒。
第四步骤：向翻耕土壤中加入氧化还原剂，通过翻耕起来的土壤使得氧化还原剂充分进入土壤的每一层，氧化还原剂包括石灰、碳酸盐、黏土矿物、磷酸盐；将上升原料通过一定比例溶于水中制成氧化还原溶液，将氧化还原溶液在土壤高温晾晒后通过人力身背装有氧化还原溶液的喷液罐边走边将还原溶液通过翻耕后土壤的缝隙喷入土壤，从而降低了各个金属元素在土壤中的迁移能力。
第五步骤：在翻耕的土壤中埋设淋洗管，淋洗管遍布整个待改良区域，在翻耕的土壤挖出多条引导淋洗液流出的沟渠，在翻耕后的地面以及地面以下10cm和20cm均铺设喷淋管，喷淋管为纵横交错设置，相邻喷淋管之间相距1m，从地面向下挖掘深20cm的沟渠，多条喷淋管与主管道相连。
第六步骤：通过测量的土壤中的各个汞、铬、铅、铜、锌、锰重金属的含量来确定土壤淋洗液的浓度，将淋洗液装入淋洗桶中，土壤淋洗液为NTA淋洗剂，将淋洗剂加入淋洗液桶，对桶中的淋洗剂进行搅拌混合，并通过淋洗液桶的出液管与喷淋管的主管道连接，通过出液管上的电子阀门来控制淋洗液的出液量，通过淋洗液的淋洗对土壤中的各个重金属元素进行清洗并通过出液沟渠将其带走，出液沟渠的一端连接于金属沉降池，对土壤的淋洗每隔3天进行一次，每次清洗后通过步骤二对土壤中的PH值以及各个重金属的含量进行测量，一直重复喷淋至土壤中的重金属含量到达合格的结果。
第七步骤：土地在加入营养液和施入肥料后进行回填和重构，在喷淋完成后，将土地划分成等面积的多个区域，在每个区域内将翻耕、深耕、混合的土壤用铲斗收集至土壤收集车，将土地挖至地平以下50cm，在50cm处铺设一层细沙，铺设后用压平装置进行压平，形成细沙层，在细沙上铺设土壤活性、肥力、保水、吸附能力很好的新土壤在细沙上，形成新土壤层，新土壤层上整个喷洒上土壤改良剂，在新土壤层上面将收集至土壤收集车上的经过改良的原土壤经过充分混合铺设于新土壤层上方，形成重构层，在重构层上方进行整个地面的施肥，施肥后在重构层上方覆盖细软的黄土，形成种植层。
第八步骤：在土地上大面积挖掘灌溉沟渠，使得灌溉沟渠遍布整个土地，灌水沟渠在土地上以纵横交错的方式进行挖掘，沟渠的深度为30CM,通过排水管向沟渠内放水。
第九步骤：通过种植实验来得到对土壤中的金属和肥料吸收更好的植物，在土地上进行大面积种植，通过种植植物的根系对土地中会产生的金属元素以及有害菌种进行吸收。
经过土壤的翻耕、晾晒、加入氧化还原剂、淋洗液淋洗后的土壤中的汞、铬、铅、铜、锌、锰的金属含量的变化如下表。
表1土壤中的金属元素变化量（mg/Kg-1）
Figure DEST_PATH_IMAGE002

Claims (3)

1.一种土地重构以及植物栽培方法，其特征在于：包括以下步骤：第一步骤：对土壤进行清洁，将土地中的垃圾、碎石块、植物根茬进行清理和收集，由挖掘铲将植物根茬完全挖出，用镇压装置对地面进行压实平整，将不能压碎的石块进行运输收集至收集箱，保证地面平整；
第二步骤：对土地的整体状况进行检测，用设备对土壤中的PH值以及汞、铬、铅、铜、锌、锰重金属含量进行检测，收集土壤时用钻土圆柱钻入土地钻出一个圆柱，先将地平以下20CM的土壤钻出，放入收集箱Ⅰ，在将地平以下20CM-30CM的土壤钻出，放入收集箱Ⅱ，最后将地平以下30CM-50CM的土壤钻出放入收集箱Ⅲ，分别将收集箱Ⅰ-Ⅲ中的土壤进行筛分，将土壤中的杂质以及大径粒土粒筛分出去，筛分后用养分测定仪对不同等级的土壤的PH值进行测定，同时用各种元素的金属含量检测仪对不同等级的土壤的各个金属含量进行测定，将测定值进行记录，结果为地皮以下30CM-50CM的土壤PH值最高，各个金属元素的含量最高，地平以下20CM的土壤的PH值最低，各种金属元素的含量最低；
第三步骤：将土壤进行翻耕和深耕，翻耕和深耕后进行闲置和晾晒，先用旋耕装置对地平以下20CM的土壤进行旋耕，在用人力对地皮以下20CM-30CM以及地皮以下30CM-50CM的土壤进行深耕，将深耕的深层土壤从地底翻出，翻至表层土壤之上，在对整个土地的土壤进行翻起混合，使深层土壤与表层土壤进行充分混合，混合后在高温天气进行闲置10-15天，用高温对其进行晾晒；
第四步骤：向翻耕土壤中加入氧化还原剂，通过翻耕起来的土壤使得氧化还原剂充分进入土壤的每一层，氧化还原剂包括石灰、碳酸盐、黏土矿物、磷酸盐；将上述氧化还原剂通过一定比例溶于水中制成氧化还原溶液，将氧化还原溶液在土壤高温晾晒后通过人力身背装有氧化还原溶液的喷液罐边走边将还原溶液通过翻耕后土壤的缝隙喷入土壤，从而降低了各个金属元素在土壤中的迁移能力；
第五步骤：在翻耕的土壤中埋设淋洗管，淋洗管遍布整个待改良区域，在翻耕的土壤挖出多条引导淋洗液流出的沟渠，在翻耕后的地面以及地面以下10cm和20cm均铺设喷淋管，喷淋管为纵横交错设置，相邻喷淋管之间相距1m，从地面向下挖掘深20cm的沟渠，多条喷淋管与主管道相连；
第六步骤：通过测量的土壤中的各个汞、铬、铅、铜、锌、锰重金属的含量来确定土壤淋洗液的浓度，将淋洗液装入淋洗桶中，土壤淋洗液为NTA淋洗剂，将淋洗剂加入淋洗液桶，对桶中的淋洗剂进行搅拌混合，并通过淋洗液桶的出液管与喷淋管的主管道连接，通过出液管上的电子阀门来控制淋洗液的出液量，通过淋洗液的淋洗对土壤中的各个重金属元素进行清洗并通过出液沟渠将其带走，出液沟渠的一端连接于金属沉降池，对土壤的淋洗每隔3天进行一次，每次清洗后通过步骤二对土壤中的PH值以及各个重金属的含量进行测量，一直重复喷淋至土壤中的重金属含量到达合格的结果；
第七步骤：土地在加入营养液和施入肥料后进行回填和重构，在喷淋完成后，将土地划分成等面积的多个区域，在每个区域内将翻耕、深耕、混合的土壤用铲斗收集至土壤收集车，将土地挖至地平以下50cm，在50cm处铺设一层细沙，铺设后用压平装置进行压平，形成细沙层，在细沙上铺设土壤活性、肥力、保水、吸附能力很好的新土壤在细沙上，形成新土壤层，新土壤层上整个喷洒上土壤改良剂，在新土壤层上面将收集至土壤收集车上的经过改良的原土壤经过充分混合铺设于新土壤层上方，形成重构层，在重构层上方进行整个地面的施肥，施肥后在重构层上方覆盖细软的黄土，形成种植层；
第八步骤：在土地上大面积挖掘灌溉沟渠，使得灌溉沟渠遍布整个土地，灌水沟渠在土地上以纵横交错的方式进行挖掘，沟渠的深度为30CM,通过排水管向沟渠内放水；
第九步骤：通过种植实验来得到对土壤中的金属和肥料吸收更好的植物，在土地上进行大面积种植，通过种植植物的根系对土地中会产生的金属元素以及有害菌种进行吸收。
2.根据权利要求1所述的一种土地重构以及植物栽培方法，其特征在于：土壤改良剂包括熟石灰、碳酸钙镁、生物炭、膨润土、凹土、磷矿粉、动物粪便、腐殖酸；其重量比组成为20%：5%：15%：10%：10%：5%：20%：15%。
3.根据权利要求1所述的一种土地重构以及植物栽培方法，其特征在于：土壤肥料包括炭基肥、微生物复合菌剂；炭基肥的制作过程为将收集的农作物秸秆、木屑、树皮、麻杆扎成捆后先进行水洗，水洗后放入烘干装置，烘干温度为40度-50度，将扎捆的物料中的水分充分烘干蒸发，烘干后进入粉碎装置进行粉碎，将粉碎后的物料与碳化硅混合，将混合物加入至炭化炉内加热，加热温度为400-500度，炭化时间3-4h，炭化后得到炭基肥；微生物复合菌剂包括固氮菌、胶冻样芽胞杆菌、双岐菌、胶质芽孢杆菌、丁酸梭状芽胞杆菌、枯草芽胞杆菌、解淀粉芽胞杆菌、放线菌；将上述菌剂以一定质量比例混合后制成悬液在一定的温度下发酵制成微生物粉剂。
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