CN109601047A

CN109601047A - 一种土壤熟化方法

Info

Publication number: CN109601047A
Application number: CN201811642579.6A
Authority: CN
Inventors: 徐奥
Original assignee: Tibet Jun Fu Environmental Restoration Co Ltd
Current assignee: Tibet Jun Fu Environmental Restoration Co Ltd
Priority date: 2018-12-29
Filing date: 2018-12-29
Publication date: 2019-04-12

Abstract

本发明提供一种土壤熟化方法，其特征在于：采用的土壤熟化材料包括热处理木纤维、复合菌剂、海藻提取物和腐殖酸。所述热处理木纤维、复合菌剂、海藻提取物和腐殖酸的质量比为80‑95：1‑2.5：1‑4：2‑8。本发明可以使坡面生土实现快速熟化，施工40天后，土壤中水稳性微团聚体数量显著增加，土壤水稳性微团聚体占比可以增加约30%。

Description

一种土壤熟化方法

技术领域

本发明涉及土壤熟化方法，具体涉及一种土壤熟化方法，属于土壤熟化技术领域。

背景技术

现有技术的土壤熟化方法大都着眼土壤中氮磷钾等营养元素的添加，对普通平原退化的土壤熟化效果较好；但由于现有的土壤熟化技术并不完善，对土壤结构破坏严重的地区，传统方法难以奏效。对于土壤结构破坏严重的土方工程场地、山地等生态脆弱地区，难以翻耕以及机械作业，土壤熟化难度高、效果差。特别是土壤水稳性微团聚体、土壤空隙度、含水率、有机质含量等指标难以得到有效提高。土壤熟化时间长，一般需要3年以上，对于上述生态脆弱地区不适用，无法在短时间内种植植被，进行植被恢复。

经检索，现有技术中的相关专利有：

专利CN201510398234.0一种使用氨基酸土壤深松剂的盐碱地土壤熟化方法，所述的土壤熟化方法包括施入土壤深松剂步骤，所述的土壤深松剂组分的重量配比为：氨基酸18-25份、土壤酵母菌粉3-5份、侧包芽孢杆菌菌液4-8份、花生麸10-15份、虾蟹壳粉7-8份、脲醛树脂6-7份、水解聚丙烯腈2-3.5份、柠檬酸5-9份、羧甲基纤维素1-2份、木醋液3-4份、聚顺丁烯二酸7-12份、硫酸钙4-6份。CN201510398463.2一种使用聚乙烯醇土壤深松剂的盐碱地土壤熟化方法，包括施入土壤深松剂步骤；所述的土壤深松剂组分的重量配比为：聚乙烯醇7-10份、地衣芽孢杆菌菌液2-4份、马铃薯粉12-19份、改性淀粉8-12份、蛭石6-8份、麦饭石14-18份、硫酸亚铁铵5-7份、羧甲基纤维素2.5-3.5份、生石膏4-7份、腐殖酸6-9份。专利CN201510831310.2一种盐碱地土壤熟化方法，公开了一种使用氨基酸土壤深松剂的盐碱地土壤熟化方法。所述的土壤熟化方法包括施入土壤深松剂步骤，所述的土壤深松剂包括以下组分：氨基酸、土壤酵母菌粉、侧包芽孢杆菌菌液、花生麸、虾蟹壳粉、脲醛树脂、水解聚丙烯腈、柠檬酸、羧甲基纤维素、木醋液、聚顺丁烯二酸、硫酸钙。上述三个发明主要是针对盐碱地土质进行的熟化，需要将土壤深松剂施入土壤，经过深翻，将深松剂与生土混合才能发挥效力；该发明虽适合盐碱地，但需要与土壤混合才能发挥其作用，对于土方工程场地、山地等地区，无法翻耕作业，并不适用，难以翻耕以及机械作业，土壤熟化难度高、效果差。

专利CN201810710179.8一种植被恢复用生态基质及其制备方法，该植被恢复用生态基质，主要由以下组分组成：干燥污泥、腐熟脱水污泥、椰纤维丝、秸秆；干燥污泥由脱水污泥干燥后制得。基质渗滤液进入沙碱地土壤后可以为土壤微生物的生存和加速繁殖提供有利条件，可以改良沙质土壤团粒结构，降低沙质土壤的土壤容重，改善土壤的理化性状和生物学性状，促进土壤熟化，加速沙碱地等贫瘠土地建立植被，更新土壤生态系统。采用该发明进行土壤熟化，时间长，效率低，对于生态脆弱地区不适用，不能短时间内改善环境生态。

专利CN201610179736.9适用于干旱区矿山生态恢复的土壤改良剂及制备和应用方法，包括以下原料制成：聚丙烯酸钾盐、风化煤、糖厂副产品的生物黄腐酸钾、天然沸石粉、复合微生物菌剂。首先将所述的聚丙烯酸钾盐、风化煤、生物黄腐酸钾、天然沸石粉按其重量份数混合均匀；然后将所述复合微生物菌剂按1:100的比例加水稀释，均匀喷洒并再次混合均匀，平衡10-20天。可以用于客土覆盖工程，修复矿区较为平整或坡度较缓的坡面，也可以用于生态袋边坡修复工程，修复矿区坡度较陡、土壤条件差的渣石坡面。该发明土壤熟化效果较差，特别是土壤水稳性微团聚体、土壤空隙度、含水率、有机质含量等指标的改善效果不佳。

综上所述，现有技术存在以下缺陷：（1）对于土壤结构破坏严重的土方工程场地、山地等生态脆弱地区，难以翻耕以及机械作业，土壤熟化难度高、效果差。（2）土壤水稳性微团聚体、土壤空隙度、含水率、有机质含量等指标难以得到有效提高。（3）土壤熟化时间长，一般需要3年以上，对于上述生态脆弱地区不适用，无法在短时间内种植植被，进行植被恢复。

发明内容

本发明提供了一种土壤熟化方法，要达到以下发明目的：（1）适用于土壤结构破坏严重的土方工程场地、山地等无法翻耕地区，施工简单方便。（2）有效提高土壤水稳性微团聚体、土壤空隙度、含水率、有机质含量等指标。（3）快速熟化土壤，应用于生态脆弱地区，在短时间内实现植被恢复。

为达到该目的，本发明的技术方案是：

一种土壤熟化方法，采用的土壤熟化材料包括热处理木纤维、复合菌剂、海藻提取物和腐殖酸。

所述热处理木纤维、复合菌剂、海藻提取物和腐殖酸的质量比为80-95：1-2.5：1 -4：2-8。

所述热处理木纤维、复合菌剂、海藻提取物和腐殖酸的质量比为89：2：3：6。

所述热处理木纤维：长度1.5-2.5cm，直径0.05-0.15mm。

所述热处理木纤维：由树皮、碎木等在高温高压条件下热解形成；所述高温高压条件：压力为340-350千帕，温度为190-195℃。

所述复合菌剂：由木霉菌、固氮菌、放线菌按1:1:1的菌数配比形成复合菌；复合菌与交联生物多糖聚合物基质按1:1的质量比混合，得到复合菌剂。

所述土壤熟化材料含水量为10-15%。

所述的土壤熟化方法，土壤熟化材料的用量为280-510 g/㎡。

采用所述的土壤熟化方法，土壤温度可提升1-2℃。

采用所述的土壤熟化方法，土壤水稳性微团聚体数量增加30%以上，土壤保水能力提高一倍以上。

与现有技术相比，本发明技术方案具有以下有益效果：

（1）可喷播施工，适用于土方工程场地、山地等无法机械翻耕地区，施工简单方便。

（2）本发明可以使坡面生土实现快速熟化，施工40天后，土壤中水稳性微团聚体数量显著增加，土壤水稳性微团聚体占比可以增加约30%。土壤空隙情况得到显著改善，土壤总孔隙度提高13-18%，保水能力最少可提高一倍，土壤含水率提高7.7-10.3%。显著提高土壤有机质含量，5-8㎝厚度表层有机质含量提高5.2-10.1%。

（3）有效促进植物根系生长，应用于生态脆弱地区，在短时间内实现植被恢复，植物生长速度快，40天后，植物根系平均长度达到9cm以上。

植物根系可以扎入较深生土层，渗入式的改良生土层，生土不断转化为熟土。

具体实施方式

实施例1 一种土壤熟化方法

一种土壤熟化方法，采用的土壤熟化材料，按重量份计，组分配比如下：

热处理木纤维 89份、复合菌剂 2份、海藻提取物 3份、腐殖酸6份；

所述热处理木纤维：原木色纤维，长约2㎝，直径约0.1㎜，微孔结构；由树皮、碎木等在高温高压条件下，具体说是：345千帕，193℃条件下，进行热解，形成的热处理木纤维，其中长度为2㎝纤维含量≥50%（质量百分数）；热处理木纤维可以成为有益菌的栖息地；具有较强的保水保肥能力；为微生物提供碳源。

所述复合菌剂：粒径约0.5㎜；复合菌剂由木霉菌、固氮菌、放线菌按1:1:1（含菌数量比）配比，再与交联生物多糖聚合物基质混合，复合菌与基质的混合比例约1:1（质量比）。复合菌剂增加土壤微生物活性；微生物活动增加土壤毛细空隙；微生物生化活动产物提升土壤肥力。

所述海藻提取物：淡黄色粉末；主要为高分子生物多糖及胶黏成分，包括褐藻糖胶、海藻多糖等。增加土壤持水能力；高分子具有粘结性，可增加土壤中水稳性微团聚体数量。

所述腐殖酸：棕黄或黑色粉末，是由褐煤粉碎提取获得腐殖酸。增加土壤有机质，提升土壤肥力。

制备方法：将上述土壤熟化材料的各组分充分混匀，即得到成品土壤熟化材料；土壤熟化材料的含水率为12%±1%。

上述土壤熟化材料可压缩为约22.5㎏重的长方体进行包装，方便储存和运输。

实施例2 一种土壤熟化方法

与实施例1相同，只改变土壤熟化材料的组分配比；实施例2的土壤熟化材料，按重量份计，组分配比如下：

热处理木纤维 80份、复合菌剂 1份、海藻提取物 4份、腐殖酸8份。

实施例3 一种土壤熟化方法

热处理木纤维 95份、复合菌剂2.5份、海藻提取物 1份、腐殖酸2份。

对比例

热处理木纤维1份、复合菌剂 2份、海藻提取物 3份、腐殖酸94份。

实施例4 一种土壤熟化方法

具体施工工艺如下：

1.采用喷播机或液压喷播机，向其储料罐内加1/3体积的水。打开搅拌泵并彻底清洗泵和预湿管道。

2.向喷播机储料罐内继续缓慢加水同时加入土壤熟化材料，在水位到达储水罐顶部的3/4前完成装载。

3.继续加水至罐顶，提升搅拌器至最高速并继续搅拌。

4.土壤熟化材料必须与水充分混合，搅拌时间应不低于10分钟，以便材料中的生物活性物质得到充分激活。

5.待材料搅拌好搅拌器降低至最低速度，发动机速率1000-1500转/分；并安装喷嘴，直接将与水混匀的土壤熟化材料喷播到生土表面；生土表面可以是坡面，也可以是平面；喷播量依生土表面的坡度而定，具体如下：

坡比小于1:4 的坡面，用量为280g/㎡；

坡比1:4至1:3的坡面，用量为340 g/㎡；

坡比1:3至1:2的坡面，用量为390 g/㎡；

坡比1:2至1:1的坡面，用量为450 g/㎡；

坡比大于1:1的坡面，用量为510 g/㎡。

实验检测：

选择土壤结构完全遭到破坏，只剩下贫瘠生土的坡面，进行实验。坡面的坡比为1：2.5。将坡面划分为等面积的4个区域。采用实施例4的方法，将实施例1-3、对比例的土壤熟化材料分别喷播到坡面的生土表面，喷播量为390 g/㎡；喷播时，分别混入500g/m³草籽。喷播后，模拟5mm/h降雨量，均匀洒至坡面，降雨2小时；

喷播40天后，记录坡面植被的恢复情况以及土壤情况，实验结果见表1；

表1 喷播40天后坡面植被的恢复情况及土壤情况

由上表可见，与土壤熟化前相比，土壤中水稳性微团聚体数量显著增加，土壤水稳性微团聚体占比可以增加约30%，土壤总孔隙度提高13-18%，土壤含水率提高7.7-10.3%，有机质含量提高5.2-10.1%。另外，本发明的植被覆盖率远高于对比例，说明本发明具有显著的抗冲刷效果；本发明植被的高度和根系长度明显高于对比例，说明本发明更有利于植物的生长，特别是植物根系的生长。

施用本发明后，随着微生物活动、土壤腐殖质积累，对土壤进行染色，土壤颜色逐渐变为深暗，有利于吸收太阳辐射能量，土壤温度可提升1-2℃。本发明通过植物根系的快速生长，使土壤固定在坡面，使坡面具有较好的抗冲刷能力。本发明施用后约18个月，本发明土壤熟化材料自然分解。

除特殊说明的外，本发明所述的百分数均为质量百分数，所述的比值均为质量比。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种土壤熟化方法，其特征在于：采用的土壤熟化材料包括热处理木纤维、复合菌剂、海藻提取物和腐殖酸。

2.根据权利要求1所述的一种土壤熟化方法，其特征在于：所述热处理木纤维、复合菌剂、海藻提取物和腐殖酸的质量比为80-95：1-2.5：1 -4：2-8。

3.根据权利要求1所述的一种土壤熟化方法，其特征在于：所述热处理木纤维、复合菌剂、海藻提取物和腐殖酸的质量比为89：2：3：6。

4.根据权利要求1所述的一种土壤熟化方法，其特征在于：所述热处理木纤维：长度1.5-2.5cm，直径0.05-0.15mm。

5.根据权利要求1所述的一种土壤熟化方法，其特征在于：所述热处理木纤维：由树皮、碎木等在高温高压条件下热解形成；所述高温高压条件：压力为340-350千帕，温度为190-195℃。

6.根据权利要求1所述的一种土壤熟化方法，其特征在于：所述复合菌剂：由木霉菌、固氮菌、放线菌按1:1:1的菌数配比形成复合菌；复合菌与交联生物多糖聚合物基质按1:1的质量比混合，得到复合菌剂。

7.根据权利要求1所述的一种土壤熟化方法，其特征在于：所述土壤熟化材料含水量为10-15%。

8.根据权利要求1所述的一种土壤熟化方法，其特征在于：所述的土壤熟化方法，土壤熟化材料的用量为280-510 g/㎡。

9.根据权利要求1所述的一种土壤熟化方法，其特征在于：采用所述的土壤熟化方法，土壤水稳性微团聚体数量增加30%以上，土壤保水能力提高一倍以上。

10.根据权利要求1所述的一种土壤熟化方法，其特征在于：采用所述的土壤熟化方法，土壤温度可提升1-2℃。