CN109257994A - 一种防治风蚀荒漠化土壤的方法 - Google Patents

一种防治风蚀荒漠化土壤的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种防治风蚀荒漠化土壤的方法,本发明包括以下步骤:已沙化土预处理、土壤固化剂的配制和使用、植被恢复。本发明方法,用绿色途径有效保障土地不被荒漠化的同时可以改善土壤理化性质,改良土壤,改善土壤结构和环境。土壤固化剂中混合有辣木叶等有机质,结合生物交联剂,具有增肥、保水和提高无机盐耐受性,提高土地植被的成活率的功能,且实施的有机肥中的腐殖酸给处理过的土壤中的生物交联剂提供养分供给,进一步提高了团聚体的保水性。

Description

一种防治风蚀荒漠化土壤的方法
技术领域
本发明属于荒漠化治理技术的领域,具体地说是一种防治风蚀荒漠化土壤的方法。
背景技术
土壤圈是地球表层最活跃的圈层,是五大圈层的纽带、陆地生态系统的根基。然而,由于人为(牲畜数量、可耕地面积、人口规模)和自然(降水、蒸发量、温度、输沙量、沙尘暴频率)的原因,严重危害了土壤的自然环境,加剧了土壤沙漠化。
根据2014年9月6日《联合国防治荒漠化公约》显示:截止2009年底,中国沙化土地面积为2.62×106km2占国土面积的27.3%,主要分布在中国北方和西北地区。目前土壤沙漠化的治理技术有工程治沙、化学治沙、生物治沙、机械化治沙。其中单一化学修复由于其对土壤的影响,包括土壤功能、生物微生物、土壤有机质和土壤二次污染等未进行系统研究,技术不成熟,效果不明显。单一生物修复,例如人工植树造林技术,20世纪70年代,陕北毛乌素沙地大量进行植物造林,可是在30年后,大部分种植的树木已经死亡,植被覆盖度已下降至低于人工造林前的水平且该地区地下水位下降40~50米。
中国发明专利CN107318292A公开了一种有效防止土地荒漠化的方法,包括地形整理、地下渗流浇灌设施的安装、土壤改良剂喷浆的配置和适用等,虽然可以系统的防治土地荒漠化,但在喷浆的制备过程中工艺复杂,施用化学品聚丙烯酰胺等固化剂,并使用到造纸水浆和中药金钱草和川楝子,不易大面积推广,投资大、成本高。
中国发明专利CN103181273A提供了一种荒漠化土壤的治理方法,主要通过测土施肥方法,具体为测土、选择植被、整地、施肥和播种。使用范围有限,且仅仅种植一些耐荒漠植物,经济价值不高,未解决水少高温问题,成活率较低,护养时间长,成本高,并不能有效的治理荒漠化。在施肥中肥料并不能完全适用荒漠化土壤中植物的生长吸收。
发明内容
本发明的目的在于克服已有技术的缺点,提供一种防治风蚀荒漠化土壤的方法。本方法可以用绿色途径改善土壤理化性质,提高土壤肥力和保水性,在此基础上还可以进行蔬菜基地建设。可从根本上解决了传统治沙方法的化学残留和不易固沙问题。。
本发明所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现:
一种防治风蚀荒漠化土壤的方法,包括以下步骤:
(1)已沙化土预处理:在需处理的沙地上建设透风结构沙障;
(2)土壤固化剂的配制和使用:将交联剂切割为块状,平铺到透风结构沙障的田字格中,再将土壤固化剂采用喷浆设备喷涂在交联剂表面形成均匀的浆层;
所述的土壤固化剂以及交联剂以重量份计的配比为:凹凸棒土10~12份、木质素10~12 份、辣木叶1~3份、交联剂2~4份,水100~150份;
(3)植被恢复:选择耐盐碱的沙枣、按照10~20cm间距在透风结构沙障中进行穴播,穴深30~50cm,每穴播种沙枣苗木2~4株,播后浇灌并覆土,然后根据土壤墒度情况,每隔 15~18天浇灌一次沙枣苗木。
与现有技术相比,本发明有如下改进之处与有益效果:
(1)本发明方法,在有效保障土地不被荒漠化的同时还能改良土壤,改善土壤结构和环境,减少水土沙化、盐渍化和结皮。
(2)土壤固化剂中混合有辣木叶等有机质,结合生物交联剂,具有增肥、保水和提高无机盐耐受性,提高土地植被的成活率,促进植物生长,增加经济效益,促进荒漠化治理,其方法具有科学合理,环保安全、无毒无害、不会产生二次污染。
(3)沙漠植被恢复是一个完整有效生物链,且实施的有机肥中的腐殖酸给处理过的土壤中的生物交联剂提供养分供给,进一步提高团聚体的保水性。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解,下面结合具体实施例对本发明做详细具体的说明,但是本发明的保护范围并不局限于以下实施例。
一种防治风蚀荒漠化土壤的方法,包括以下步骤:
(1)已沙化土预处理:在需处理的沙地上建设透风结构沙障,优选的所述的透风结构沙障坡度小于11~13°。
(2)土壤固化剂的配制和使用:将交联剂切割为块状,平铺到透风结构沙障的田字格中,再将土壤固化剂采用喷浆设备喷涂在交联剂表面形成均匀的浆层;
所述的土壤固化剂以及交联剂以重量份计的配比为:凹凸棒土10~12份、木质素10~12 份、辣木叶1~3份、交联剂2~4份,水100~150份;
所述的土壤固化剂的制备方法为:将所述的凹凸棒土、木质素、水和辣木叶按照上述重量份投放入搅拌机充分搅拌溶解,分散均匀;
(3)植被恢复:选择耐盐碱的沙枣、按照10~20cm间距在透风结构沙障中进行穴播,穴深30~50cm,每穴播种沙枣苗木2~4株,播后浇灌并覆土,然后根据土壤墒度情况,每隔 15~18天浇灌一次沙枣苗木,沙枣苗木浇灌过程中采用现有的水肥滴管方法即可。
所述步骤(1)中的透风结构沙障是将芦苇、芨芨草、板条等沙障材料作成40~70cm的高度,在沙丘上画线,沿线开沟20~30cm深,再将沙障材料基部插入沟底,两侧培沙,扶正踏实,培沙要高于沙面4~6cm。透风结构沙障机制为:沙障前的积量小,沙障不易被沙埋,而在沙障后的积沙现象出现,沙堆平缓地自纵向伸展,积沙范围延伸得较远,因此具有拦蓄沙粒的时间长,积沙量大的作用。
所述的交联剂切割为块状,尺寸可以为0.4*0.4m~1*1m,使平铺时与沙障材料充分接触,为交联剂补充基质,提高交联效果。
所述的凹凸棒为经过预处理的凹凸棒,所述的凹凸棒的预处理方法为:将凹凸棒放入质量百分数为28~32%的氢氧化钠溶液中浸泡陈化35~45h,然后用去离子水洗至中性后过滤得到固体沉淀物,所述的氢氧化钠溶液和凹凸棒比例为1mL:15g~1mL:23.34g;将所述的固体沉淀物放入烘箱于75~85℃温度下烘干4~7h,然后研磨过120~160目筛。上述碱改性后的凹凸棒同时具有氢键、静电作用、配位作用等,显著提高了凹凸棒的吸附性。
所述的水肥滴灌方法中采用的有机肥可以为安徽乐农环保科技有限公司生产的“营养源有机碳骨架”第三代高效功能有机肥料。
所述的辣木叶为经过预处理的辣木叶,所述的辣木叶预处理方法为:放入烘箱于70~80℃温度下烘干6~8h,然后研磨过180~200目筛。增大其孔隙度和比表面积,能与其它物质更充分的混合。
所述交联剂制备方法为:将风蚀荒漠化地区废弃植物于28~32℃水中清洗0.8~1.2h,然后将蘑菇菌丝放入混合。所述废弃植物和蘑菇菌丝质量比为3:1~5:1,让菌丝快速生长,将沙化土壤牢牢结合起来。
实施例1
(1)已沙化土预处理:在需处理的沙地上建设透风结构沙障,所述的透风结构沙障坡度为 11°。
(2)土壤固化剂的配制和使用:将交联剂切割为块状,尺寸为1*1m,平铺到透风结构沙障中,再将土壤固化剂采用喷浆设备喷涂在交联剂表面形成均匀的浆层;
所述的土壤固化剂以及交联剂以重量份计的配比为:凹凸棒土10份、木质素10份、辣木叶1份、交联剂2份,水100份;
所述的土壤固化剂的制备方法为:将所述的凹凸棒土、木质素、水和辣木叶按照上述重量份投放入搅拌机充分搅拌溶解,分散均匀;
(3)植被恢复:选择耐盐碱的沙枣、按照20cm间距在透风结构沙障中进行穴播,穴深 50cm,每穴播种沙枣苗木2株,播后浇灌并覆土,后期根据土壤墒度情况,每隔15d浇灌一次沙枣苗木,沙枣苗木浇灌过程中采用现有的水肥滴管方法。
所述步骤(1)中的透风结构沙障是将芦苇、芨芨草、板条等沙障材料作成40cm的高度,在沙丘上画线,沿线开沟20cm深,再将沙障材料基部插入沟底,两侧培沙,扶正踏实,培沙要高于沙面4cm。
所述的凹凸棒采用处理后的凹凸棒,处理过程为:将凹凸棒放入质量百分数28%的氢氧化钠溶液中浸泡陈化35h,用去离子水洗至中性后过滤得到固体沉淀物,所述的氢氧化钠溶液和凹凸棒比例为1mL:23.34g;将所述的固体沉淀物放入烘箱于75℃温度下烘干7h,然后研磨过120目筛。
所述的水肥滴灌方法中采用的有机肥为安徽乐农环保科技有限公司生产的“营养源有机碳骨架”第三代高效功能有机肥料。
所述的辣木叶采用处理后的辣木叶,辣木叶处理过程为:放入烘箱于70℃温度下烘干8h,然后研磨过180目筛。
所述交联剂制备方法为:将风蚀荒漠化地区废弃植物于28℃水中清洗1.2h,然后将蘑菇菌丝放入混合。所述废弃植物和蘑菇菌丝质量比为3:1。
测试效果为:有机质含量提高了29.5%,植物成活率90%,生根率达99.5%。
实施例2
(1)已沙化土预处理:在需处理的沙地上建设透风结构沙障,所述的透风结构沙障坡度为 12°。
(2)土壤固化剂的配制和使用:将交联剂切割为块状,尺寸为0.7*0.7m,平铺到透风结构沙障中,再将土壤固化剂采用喷浆设备喷涂在交联剂表面形成均匀的浆层;
所述的土壤固化剂以及交联剂以重量份计的配比为:凹凸棒土11份、木质素11份、辣木叶2份、交联剂3份,水125份;
所述的土壤固化剂的制备方法为:将所述的凹凸棒土、木质素、水和辣木叶按照上述重量份投放入搅拌机充分搅拌溶解,分散均匀;
(3)植被恢复:选择耐盐碱的沙枣、按照15cm间距在透风结构沙障中进行穴播,穴深 40cm,每穴播种沙枣苗木3株,播后浇灌并覆土,后期根据土壤墒度情况,每隔16d浇灌一次沙枣苗木,沙枣苗木浇灌过程中采用现有的水肥滴管方法。
所述步骤(1)中的透风结构沙障是将芦苇、芨芨草、板条等沙障材料作成55cm的高度,在沙丘上画线,沿线开沟25cm深,再将沙障材料基部插入沟底,两侧培沙,扶正踏实,培沙要高于沙面5cm。
所述的凹凸棒采用处理后的凹凸棒,处理过程为:将凹凸棒放入质量百分数30%的氢氧化钠溶液中浸泡陈化40h,用去离子水洗至中性后过滤得到固体沉淀物,所述的氢氧化钠溶液和凹凸棒比例为1mL:19g;将所述的固体沉淀物放入烘箱于80℃温度下烘干5.5h,然后研磨过140目筛。
所述的水肥滴灌方法中采用的有机肥可以为安徽乐农环保科技有限公司生产的“营养源有机碳骨架”第三代高效功能有机肥料。
所述的辣木叶采用处理后的辣木叶,辣木叶处理过程为:放入烘箱于75℃温度下烘干7h,然后研磨过190目筛。增大其孔隙度和比表面积,能与其它物质更充分的混合。
所述交联剂制备方法为:将风蚀荒漠化地区废弃植物于30℃水中清洗1h,然后将蘑菇菌丝放入混合。所述废弃植物和蘑菇菌丝质量比为4:1。
测试效果为:有机质含量提高了24%,植物成活率95%,生根率达99.5%。
实施例3
(1)已沙化土预处理:在需处理的沙地上建设透风结构沙障,所述的透风结构沙障坡度9°。
(2)土壤固化剂的配制和使用:将交联剂切割为块状,尺寸为0.4*0.4m。平铺到透风结构沙障中,再将土壤固化剂采用喷浆设备喷涂在交联剂表面形成均匀的浆层;
所述的土壤固化剂以及交联剂以重量份计的配比为:凹凸棒土12份、木质素12份、辣木叶3份、交联剂4份,水150份;
所述的土壤固化剂的制备方法为:将所述的凹凸棒土、木质素、水和辣木叶按照上述重量份投放入搅拌机充分搅拌溶解,分散均匀;
(3)植被恢复:选择种植耐盐碱的沙枣、按照10cm间距在透风结构沙障中进行穴播,穴深30cm,每穴播种沙枣苗木4株,播后浇灌并覆土,后期根据土壤墒度情况,每隔18d浇灌一次沙枣苗木,沙枣苗木浇灌过程中采用现有的水肥滴管方法。。
所述步骤(1)中的透风结构沙障是将芦苇、芨芨草、板条等沙障材料作成70cm的高度,在沙丘上画线,沿线开沟30cm深,再将沙障材料基部插入沟底,两侧培沙,扶正踏实,培沙要高于沙面6cm。
所述的凹凸棒采用处理后的凹凸棒,处理过程为:将凹凸棒放入质量百分数32%的氢氧化钠溶液中浸泡陈化45h,用去离子水洗至中性后过滤得到固体沉淀物,所述的氢氧化钠溶液和凹凸棒比例为1mL:15g;将所述的固体沉淀物放入烘箱于85℃温度下烘干4h,然后研磨过160目筛。
所述的水肥滴灌方法中采用的有机肥可以为安徽乐农环保科技有限公司生产的“营养源有机碳骨架”第三代高效功能有机肥料。
所述步骤(3)中的辣木叶采用处理后的辣木叶,辣木叶处理过程为:放入烘箱于80℃温度下烘干6h,然后研磨过200目筛。
所述交联剂制备方法为:将风蚀荒漠化地区废弃植物于32℃水中清洗0.8h,然后将蘑菇菌丝放入混合。
测试效果为:有机质含量提高了27%,植物成活率98%,生根率达99.5%。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下,本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (8)

1.一种防治风蚀荒漠化土壤的方法,其特征在于包括以下步骤:
(1)已沙化土预处理:在需处理的沙地上建设透风结构沙障;
(2)土壤固化剂的配制和使用:将交联剂切割为块状,平铺到透风结构沙障的田字格中,再将土壤固化剂采用喷浆设备喷涂在交联剂表面形成均匀的浆层;
所述的土壤固化剂以及交联剂以重量份计的配比为:凹凸棒土10~12份、木质素10~12份、辣木叶1~3份、交联剂2~4份,水100~150份;
(3)植被恢复:选择耐盐碱的沙枣、按照10~20cm间距在透风结构沙障中进行穴播,穴深30~50cm,每穴播种沙枣苗木2~4株,播后浇灌并覆土,然后根据土壤墒度情况,每隔15~18天浇灌一次沙枣苗木。
2.根据权利要求1所述的防治风蚀荒漠化土壤的方法,其特征在于:所述步骤(1)中的透风结构沙障是将芦苇、芨芨草以及板条作成40~70cm的高度,在沙丘上画线,沿线开沟20~30cm深,再将沙障材料基部插入沟底,两侧培沙,扶正踏实,培沙高于沙面4~6cm。
3.根据权利要求1所述的防治风蚀荒漠化土壤的方法,其特征在于:所述步骤(2)中的交联剂为0.4*0.4m~1*1m的块状。
4.根据权利要求1-3之一所述的防治风蚀荒漠化土壤的方法,其特征在于:所述的凹凸棒为经过预处理的凹凸棒,所述的凹凸棒的预处理方法为:将凹凸棒放入质量百分数为28~32%的氢氧化钠溶液中浸泡陈化35~45h,然后用去离子水洗至中性后过滤得到固体沉淀物,所述的氢氧化钠溶液和凹凸棒比例为1mL:15g~1mL:23.34g;将所述的固体沉淀物放入烘箱于75~85℃温度下烘干4~7h,然后研磨过120~160目筛。
5.根据权利要求4所述的防治风蚀荒漠化土壤的方法,其特征在于:所述的辣木叶为经过预处理的辣木叶,所述的辣木叶预处理方法为:放入烘箱于70~80℃温度下烘干6~8h,然后研磨过180~200目筛。
6.根据权利要求5所述的防治风蚀荒漠化土壤的方法,其特征在于:所述的交联剂制备方法为:将风蚀荒漠化地区废弃植物于28~32℃水中清洗0.8~1.2h,然后将蘑菇菌丝放入混合,所述废弃植物和蘑菇菌丝质量比为3:1~5:1。
7.根据权利要求5所述的防治风蚀荒漠化土壤的方法,其特征在于:所述的透风结构沙障坡度小于11~13°。
8.根据权利要求5所述的防治风蚀荒漠化土壤的方法,其特征在于:沙枣苗木浇灌过程中采用水肥滴管方法。
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