CN109912265A - 一种沙漠土壤改造方法 - Google Patents

Abstract

在本发明提出了一种沙漠土壤改造方法，包括如下步骤：将沙漠固沙剂通过机械旋耕机一次或者多次旋入沙漠的流动沙层中，与所述流动沙层混合，之后人工施水，以使流动沙层与沙漠固沙剂的混合层浇透，自然干燥，形成固化层；每亩沙漠所需沙漠固沙剂的含量为100‑800kg，所述沙漠固化剂通过机械旋耕机的旋入深度不超过流动沙层的厚度，形成的所述固化层的厚度至少为流动沙层厚度的86％。本发明所述的沙漠土壤改造方法，改造后的土壤具有保水、透气、无机、中性的特点，有利于植物生长，同时由于是无机中性，一次固化不可逆，土壤经改良后失去沙粒的自然流动性，可以保持一定的水分，土壤中的养分也会大幅度提高，最终将沙漠改造为良田。

Description

一种沙漠土壤改造方法

技术领域

本发明涉及沙漠土壤改造技术领域，具体涉及一种沙漠土壤改造方法。

背景技术

中国的沙漠和沙漠化土地约160万平方公里，占国土面积的 17％，而且每年以1.0％以上的速度在逐渐扩大，而且还有加速扩大的趋势，这对我国的国民经济和社会持续发展构成巨大危害。依照联合国环境规划署(UNEP)对全球荒漠化损失的评价标准，我国土地沙漠化每年造成的直接经济损失有约20亿元，全部经济损失可达近900亿元。

工程治理和植物治理是沙漠化改良的主要方法，解决水资源是沙漠治理过程中最为重要的因素，所有沙漠土壤改良技术都是围绕沙漠保水来完成的，水是沙漠恢复生机的必要条件，但由于受到技术、历史、经济等因素的限制，我国目前的沙漠治理的方法和技术还存在很多不足，比如通过人工铺设防水层的办法来人为阻断沙漠水渗透，达到保水种植的目的，虽然短期内很有效，但人为阻断沙漠土壤的水、气自然循环，长期必然会造成土壤的水分过渡蒸发，造成沙漠地表水位降低，反而会加大沙漠化进程，为此，沙漠化治理技术仍需要做进一步的研究和提高。

发明内容

考虑到现有技术中存在的问题，本发明的目的是提出了一种能够有效改造沙漠土壤，使得改造后的土壤具有保水、透气以及中性等优点。

在本发明提出了一种沙漠土壤改造方法，包括如下步骤：

将沙漠固沙剂通过机械旋耕机一次或者多次旋入沙漠的流动沙层中，与所述流动沙层混合，之后人工施水，以使流动沙层与沙漠固沙剂的混合层浇透，自然干燥，形成固化层；

每亩沙漠所需沙漠固沙剂的含量为100-800kg，所述沙漠固化剂通过机械旋耕机的旋入深度不超过流动沙层的厚度，形成的所述固化层的厚度至少为流动沙层厚度的86％。

进一步地，其中所述沙漠固化剂，包括如下原料：

粉煤灰：40-80份；

生物质废弃料：15-30份；

腐殖酸：8-15份；

水泥：0.5-10份；

硅酸铝：1-8份；

磷酸盐：5-10份；

草木灰：3-10份；

保水剂：0.1-5份；

蛭石粉：2-10份：

珍珠石粉：0.5-5份。

进一步地，其中所述生物质废弃料为植物秸秆、马铃薯废渣、树叶、树皮、稻壳、花生壳、果壳等中的一种或者多种。

进一步地，其中所述磷酸盐为磷酸钙、磷酸钾以及磷酸钠中的一种或者多种。

进一步地，其中所述保水剂为六偏磷酸钠、聚丙烯酸钾、聚丙烯酸钠、聚丙烯酰胺、聚天冬氨酸、以及聚丙烯酸铵中的一种或多种。

进一步地，其中所述沙漠土壤改造方法还包括沙漠固化剂的制备方法，具体步骤如下：

将生物质废弃料在粉碎机中进行粉碎，然后在粉碎后的生物质废弃料中加入上述比例的粉煤灰、水泥、硅酸铝、磷酸盐、草木灰、保水剂、蛭石粉、珍珠石粉，在高速搅拌机中充分搅拌均匀，即得所述的沙漠固化剂。

进一步地，其中所述生物质废弃料粉碎后的粒度为300-400目。

进一步地，其中所述蛭石粉的粒度为300-500目，所述珍珠石粉的粒度为300-500目。

本发明的有益效果：

本发明所述的沙漠土壤改造方法，通过所述沙漠固化剂、流沙与水结合发生反应，使所述沙漠固化剂与流沙形成具有多孔的固化层，而且细小的沙粒被包裹在沙漠固化剂里面，形成的稳定的固化体，具有保水、透气、无机、中性的特点，有利于植物生长，同时由于是无机中性，一次固化不可逆，土壤经改良后失去沙粒的自然流动性，可以保持一定的水分，土壤中的养分也会大幅度提高，可以种植植物，最终将沙漠改造为良田。

具体实施方式

下面将详细描述本发明的具体实施例，应当注意，这里描述的实施例只用于举例说明，并不用于限制本发明。在以下描述中，为了提供对本发明的透彻理解，阐述了大量特定细节。然而，对于本领域普通技术人员显而易见的是：不必采用这些特定细节来实行本发明。在其他实例中，为了避免混淆本发明，未具体描述公知的电路、材料或方法。

在整个说明书中，对“一个实施例”、“实施例”、“一个示例”或“示例”的提及意味着：结合该实施例或示例描述的特定特征、结构或特性被包含在本发明至少一个实施例中。因此，在整个说明书的各个地方出现的短语“在一个实施例中”、“在实施例中”、“一个示例”或“示例”不一定都指同一实施例或示例。此外，可以以任何适当的组合和/或子组合将特定的特征、结构或特性组合在一个或多个实施例或示例中。此外，本领域普通技术人员应当理解，这里使用的术语“和 /或”包括一个或多个相关列出的项目的任何和所有组合。

本发明中所用的原料均为市售，在沙漠中选择10亩沙地进行试验，每个实施例的沙漠面积为两亩，且该区域沙漠流沙层的厚度为 45cm，表1、表2以及表3中未改造的流沙与实施例中的沙漠在同一地区，表1、表2、表3以及表4中的东北黑土为辽宁境内的黑土。

实施例1

将玉米秸秆放入粉碎机中进行粉碎，得到400目的玉米秸秆料，以1000kg为基数，按照重量份数称取15份所述玉米秸秆料，在其中加入40份粉煤灰、腐殖酸8份、0.5份水泥、1份硅酸铝、5份磷酸钙、 3份草木灰、0.1份聚天冬氨酸、2份500目的蛭石粉、0.5份500目的珍珠石粉，在高速搅拌机中充分搅拌均匀，即得所述沙漠固化剂，然后取200kg该沙漠固化剂，通过机械旋耕机一次将该沙漠固化剂与沙漠表面的流动沙层混合，之后人工施水将流动沙层与沙漠固沙剂的混合层浇透，自然干燥，形成的稳定的固化层，在所述固化层中种植芨芨草，试验效果如表1所示，第三年的试验效果如表2所示，第五年的试验效果如表3所示。

实施例2

将水稻秸秆和玉米秸秆放入粉碎机中进行粉碎，得到300目的秸秆混料，以2000kg为基数，按照重量份数称取30份所述秸秆混料，在其中加入80份粉煤灰、腐殖酸15份、10份水泥、8份硅酸铝、10 份磷酸钾、10份草木灰、5份聚丙烯酸钾、10份300目的蛭石粉、5 份300目的珍珠石粉，在高速搅拌机中充分搅拌均匀，即得所述沙漠固化剂，然后取1600kg该沙漠固化剂，通过机械旋耕机三次将该沙漠固化剂与沙漠表面的流动沙层混合，之后人工施水将流动沙层与沙漠固沙剂的混合层浇透，自然干燥，形成的稳定的固化层，在所述固化层上种植玉米，试验效果如表1所示，之后逐年配合肥料种植植物，第三年的试验效果如表2所示，第五年的试验效果如表3所示，历年种植的玉米的参数如表4所示。

实施例3

将树皮、玉米秸秆、马铃薯废渣放入粉碎机中进行粉碎，得到400 目的秸秆混料，以1000kg为基数，按照重量份数称取20份所述秸秆混料，在其中加入60份粉煤灰、腐殖酸10份、0.5份水泥、5份硅酸铝、8份磷酸钠、5份草木灰、2份六偏磷酸钠、5份400目的蛭石粉、 3份400目的珍珠石粉，在高速搅拌机中充分搅拌均匀，即得所述沙漠固化剂，然后取800kg该沙漠固化剂，通过机械旋耕机两次将该沙漠固化剂与沙漠表面的流动沙层混合，之后人工施水将流动沙层与沙漠固沙剂的混合层浇透，自然干燥，形成的稳定的固化层，在所述固化层上种植小麦，试验效果如表1所示，之后逐年配合肥料种植植物，第三年的试验效果如表2所示，第五年的试验效果如表3所示。

实施例4

将花生壳、马铃薯废渣、果壳放入粉碎机中进行粉碎，得到300 目的生物质废弃料，以1000kg为基数，按照重量份数称取25份所述生物质废弃料，在其中加入50份粉煤灰、腐殖酸9份、3份水泥、3 份硅酸铝、8份磷酸钙、8份草木灰、4份聚丙烯酰胺、8份500目的蛭石粉、2份400目的珍珠石粉，在高速搅拌机中充分搅拌均匀，即得所述沙漠固化剂，然后取600kg该沙漠固化剂，通过机械旋耕机两次将该沙漠固化剂与沙漠表面的流动沙层混合，之后人工施水将流动沙层与沙漠固沙剂的混合层浇透，自然干燥，形成的稳定的固化层，在所述固化层上种植棉花，试验效果如表1所示，之后逐年配合肥料种植植物，第三年的试验效果如表2所示，第五年的试验效果如表3 所示。

实施例5

将小麦秸秆、玉米秸秆、水稻秸秆放入粉碎机中进行粉碎，得到 350目的混合秸秆料，以1000kg为基数，按照重量份数称取23份所述混合秸秆料，在其中加入70份粉煤灰、3份水泥、腐殖酸10份2 份硅酸铝、4份磷酸钾、5份磷酸钙、9份草木灰、2份聚丙烯酸钠、2 份聚丙烯酰胺、3份500目的蛭石粉、4份400目的珍珠石粉，在高速搅拌机中充分搅拌均匀，即得所述沙漠固化剂，然后取400kg该沙漠固化剂，通过机械旋耕机两次将该沙漠固化剂与沙漠表面的流动沙层混合，之后人工施水将流动沙层与沙漠固沙剂的混合层浇透，自然干燥，形成的稳定的固化层，在所述固化层上种植大白菜，试验效果如表1所示，之后逐年配合肥料种植植物，第三年的试验效果如表2所示，第五年的试验效果如表3所示。

表1为当年改造后的沙漠土壤的试验结果

表2为第三年改造后的沙漠土壤的试验结果

表3为第五年改造后的沙漠土壤的试验结果

表4为实施例2中的种植的玉米的各项参数

表5为实施例2中土壤的养分含量

从上述表1、表2以及表3可以看出，通过本发明所述的沙漠土壤改造方法改造的土壤，具有保水、透气、抗风、中性等优点，可以适合各种植物生长，而且改造后的土壤失去沙粒的自然流动性，可以保持一定的水分，而且结合表4以及表5可以得出，改造后的土壤种植的农作物产量也较高，并且随着改造的时间越长，农作物的产量越高，土壤中的养分以及各项性能也逐年提高，改造后的第五年种植的玉米与肥沃的东北黑土种植的玉米相比无论是外观还是产量各项性质相差较小，较为相似，而且可以得出改造第五年的土壤已经变为了良田。

虽然已参照典型的实施例描述了本发明，但应当理解，所用的术语是说明和示例性、而非限制性的术语。由于本发明能够以多种形式具体实施而不脱离发明的精神或实质，所以应当理解，上述实施例不限于任何前述的细节，而应在随附权利要求所限定的精神和范围内广泛地解释，因此落入权利要求或其等效范围内的全部变化和改型都应为随附权利要求所涵盖。

Claims (8)

1.一种沙漠土壤改造方法，其特征在于，包括如下步骤：

将沙漠固沙剂通过机械旋耕机一次或者多次旋入沙漠的流动沙层中，与所述流动沙层混合，之后人工施水，以使流动沙层与沙漠固沙剂的混合层浇透，自然干燥，形成固化层；

每亩沙漠所需沙漠固沙剂的含量为100-800kg，所述沙漠固化剂通过机械旋耕机的旋入深度不超过流动沙层的厚度，形成的所述固化层的厚度至少为流动沙层厚度的86％。

2.根据权利要求1所述的沙漠土壤改造方法，其特征在于，所述沙漠固化剂，包括如下原料：

粉煤灰：40-80份；

生物质废弃料：15-30份；

腐殖酸：8-15份；

水泥：0.5-10份；

硅酸铝：1-8份；

磷酸盐：5-10份；

草木灰：3-10份；

保水剂：0.1-5份；

蛭石粉：2-10份：

珍珠石粉：0.5-5份。

3.根据权利要求2所述的沙漠土壤改造方法，其特征在于，所述生物质废弃料为植物秸秆、马铃薯废渣、树叶、树皮、稻壳、花生壳、果壳等中的一种或者多种。

4.根据权利要求2所述的沙漠土壤改造方法，其特征在于，所述磷酸盐为磷酸钙、磷酸钾以及磷酸钠中的一种或者多种。

5.根据权利要求2所述的沙漠土壤改造方法，其特征在于，所述保水剂为六偏磷酸钠、聚天冬氨酸、聚丙烯酸钠、聚丙烯酰胺、聚丙烯酸钾以及聚丙烯酸铵中的一种或多种。

6.根据权利要求2-5任一项所述的沙漠土壤改造方法，其特征在于，包括沙漠固化剂的制备方法，具体步骤如下：

将生物质废弃料在粉碎机中进行粉碎，然后在粉碎后的生物质废弃料中加入上述比例的粉煤灰、水泥、硅酸铝、磷酸盐、草木灰、保水剂、蛭石粉、珍珠石粉，在高速搅拌机中充分搅拌均匀，即得所述的沙漠固化剂。

7.根据权利要求6所述的沙漠土壤改造方法，其特征在于，所述生物质废弃料粉碎后的粒度为300-400目。

8.根据权利要求6所述的沙漠土壤改造方法，其特征在于，所述蛭石粉的粒度为300-500目，所述珍珠石粉的粒度为300-500目。