CN110317098A - 土壤有机质营养供给技术 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种土壤有机质营养供给技术，包括：1)将秸秆、火山石、腐熟剂、沸石进行堆肥腐熟处理，改性处理及染色加工处理后，得到有机覆盖物；2)将园林有机覆盖物均匀覆盖到平整后的土壤表面。本发明具有通过对土壤理化形状的改善，增加土壤有效养分的含量，增强土壤的保肥、保水性能，提高土壤透气性和水分渗透能力，从而促进树木的健康生长的有益效果。

Description

土壤有机质营养供给技术

技术领域

本发明涉及土壤改良技术领域。更具体地说，本发明涉及一种土壤有机质营养供给技术。

背景技术

土壤是绿色植物生长的根基，是获得各种效益的根本保障。土壤肥力是土壤的基本属性，是土壤物理、化学、生物等性质的综合反映,不仅以土壤中氮、磷、钾的含量作为指标,而且与土壤中微生物种群结构关系密切。城市绿化土壤堆垫性严重，地表紧实，通透性差，有效养分含量低，这严重影响了城市绿化植物的生长。

土壤改良一般采用园林覆盖，目前，使用最多的地表覆盖物主要分为两种：一种是无机覆盖物，如沙砾、卵石、煅烧陶粒等；另一种是有机覆盖物，来源大多是农林废弃物，如园林废弃物、炭化树皮、松针、草屑等。无机覆盖物仅具备美观作用，温度稳定性差，且颜色较为单一，不具备美观和改良土壤的作用。有机材料主要是植物性肥料、有机覆盖物为主。植物性肥效时间短，极不稳定。与无机覆盖物相比，有机覆盖物种类丰富，植物体的任何部分都可以用作覆盖物的生产，如树皮、树枝、树叶、树根、果壳等。有机地表覆盖物作为一种新兴的覆盖材料，能显著的改善土壤功能、促进林木生长，同时有良好的环境美化效果，在城市绿化建设中得到越来越广泛的应用。很多园林从业者也习惯性地认为树干和树皮制作的有机覆盖物功能相同，其实不然。以树皮为原料制作的有机覆盖物潜藏着众多对环境和园林植物的不利因素。

发明内容

针对现有技术中存在的不足之处，本发明的目的是提供一种土壤有机质营养供给技术，其通过对土壤理化形状的改善，增加土壤有效养分的含量，增强土壤的保肥、保水性能，提高土壤透气性和水分渗透能力，从而促进树木的健康生长。

为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种土壤有机质营养供给技术，包括：1)将秸秆、火山石、腐熟剂、沸石进行堆肥腐熟处理，改性处理及染色加工处理后，得到有机覆盖物；

2)将园林有机覆盖物均匀覆盖到平整后的土壤表面；

其中，所述有机覆盖物的制备方法为：

S1、预处理：将秸秆粉碎至粒径3-6cm，火山石、沸石进行粉碎，粒径≤1cm；

S2、发酵：将粉碎后的大豆秸秆15kg中，加入水8.5kg、腐熟剂5g混合均匀，在密闭堆肥反应器中进行强制通风静态好氧堆肥，初始通风速率 0.30L/(min·kg)，堆肥过程中不进行翻堆操作，发酵10天，得到发酵产物a；

S3、改性：将0.5kg改性三聚氰胺氰尿酸盐研磨形成粒径为15～45μm 的颗粒，喷洒水于其中，充分搅拌，混合均匀，形成物质b，将物质b粘附在发酵产物a表面，得到物质c，再将物质c干燥。

S4、将干燥后的物质c染色加工处理，得到有机覆盖物。

优选的是，所述有机覆盖物的厚度为40～160mm。

优选的是，所述改性三聚氰胺氰尿酸盐的制备原料为三聚氰胺氰尿酸盐和羧基化纤维素。

优选的是，所述羧基化纤维素选自羧甲基纤维素、羧乙基纤维素、羧甲基羟乙基纤维素、醋酸丁酸纤维素、二乙酸纤维素中的任一种或多种的组合。

优选的是，所述的秸秆为大豆秸秆、玉米秸秆中的一种。

优选的是，所述腐熟剂选自绿色木霉、枯草芽孢杆菌、毕赤酵母与黑曲霉中的任一种或多种的组合。

优选的是，所述的有机覆盖物覆盖到土壤表面的方式包括：一种有机覆盖物单独覆盖、有机覆盖物和无机覆盖物分层覆盖。

本发明至少包括以下有益效果：本发明提供了一种土壤有机质营养供给技术，其通过对土壤理化形状的改善，增加土壤有效养分的含量，增强土壤的保肥、保水性能，提高土壤透气性和水分渗透能力，从而促进树木的健康生长。

本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

具体实施方式

作为本发明一具体实施方式，本发明提供了一种土壤有机质营养供给技术，其包括：1)将秸秆、火山石、腐熟剂、沸石进行堆肥腐熟处理，改性处理及染色加工处理后，得到有机覆盖物；

2)将园林有机覆盖物均匀覆盖到平整后的土壤表面；

其中，所述有机覆盖物的制备方法为：

S1、预处理：将秸秆粉碎至粒径3-6cm，火山石、沸石进行粉碎，粒径≤1cm；

S2、发酵：将粉碎后的大豆秸秆15kg中，加入水8.5kg、腐熟剂5g混合均匀，在密闭堆肥反应器中进行强制通风静态好氧堆肥，初始通风速率 0.30L/(min·kg)，堆肥过程中不进行翻堆操作，发酵10天，得到发酵产物a；

S3、改性：将0.5kg改性三聚氰胺氰尿酸盐研磨形成粒径为15～45μm 的颗粒，喷洒水于其中，充分搅拌，混合均匀，形成物质b，将物质b粘附在发酵产物a表面，得到物质c，再将物质c干燥。

S4、将干燥后的物质c染色加工处理，得到有机覆盖物。

进一步，所述有机覆盖物的厚度为40～160mm。所述的秸秆为大豆秸秆、玉米秸秆中的一种。

进一步，所述改性三聚氰胺氰尿酸盐的制备原料为三聚氰胺氰尿酸盐和羧基化纤维素。所述羧基化纤维素选自羧甲基纤维素、羧乙基纤维素、羧甲基羟乙基纤维素、醋酸丁酸纤维素、二乙酸纤维素中的任一种或多种的组合，所述羧基化纤维素优选为醋酸丁酸纤维素。

所述改性三聚氰胺氰尿酸盐的制备方法为：取醋酸丁酸纤维素1000mg 溶于35mL乙醇/N，N-二甲基甲酰胺溶液中，其中乙醇为60％(体积分数)，再加入催化剂0.1mmol L1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳化二亚胺、0.01mmol LN-羟基琥珀酰亚胺，室温搅拌30min后加入600mg三聚氰胺氰尿酸盐，反应4.5h，将所得物质用无水乙醚洗涤三次。并抽真空、干燥，即得改性三聚氰胺氰尿酸盐。

进一步，所述腐熟剂选自绿色木霉、枯草芽孢杆菌、毕赤酵母与黑曲霉中的任一种或多种的组合，所述腐熟剂优选为。

进一步，所述的有机覆盖物覆盖到土壤表面的方式包括：一种有机覆盖物单独覆盖、有机覆盖物和无机覆盖物分层覆盖。

实施例1

有机覆盖物的制备：

S1、预处理：将秸秆粉碎至粒径3-6cm，火山石、沸石进行粉碎，粒径≤1cm；

S2、发酵：将粉碎后的大豆秸秆15kg中，加入水8.5kg、腐熟剂5g混合均匀，在密闭堆肥反应器中进行强制通风静态好氧堆肥，初始通风速率 0.30L/(min·kg)，堆肥过程中不进行翻堆操作，发酵10天，得到发酵产物a；

实验测得发酵产物apH值7.96、含水率36％、含碳量51.98％、含氮量 2.83％，碳氮比18.37；

S3、改性：将0.5kg改性三聚氰胺氰尿酸盐研磨形成粒径为15～45μm 的颗粒，喷洒水于其中，充分搅拌，混合均匀，形成物质b，将物质b粘附在发酵产物a表面，得到物质c，再将物质c干燥。

S4、将干燥后的物质c染色加工处理，得到有机覆盖物。

实验测得有机覆盖物有机质含量为38％，氮磷钾含量分别为3.24％、 2.31％、1.77％。

实施例2

有机覆盖物的制备：

S1、预处理：将秸秆粉碎至粒径3-6cm，火山石、沸石进行粉碎，粒径≤1cm；

S2、发酵：将粉碎后的大豆秸秆13kg中，加入水7.4kg、腐熟剂5g混合均匀，在密闭堆肥反应器中进行强制通风静态好氧堆肥，初始通风速率 0.30L/(min·kg)，堆肥过程中不进行翻堆操作，发酵7天，得到发酵产物a；

实验测得发酵产物apH值7.88、含水率34％、含碳量53.02％、含氮量 2.75％，碳氮比19.28；

S3、改性：将1kg改性三聚氰胺氰尿酸盐研磨形成粒径为15～45μm的颗粒，喷洒水于其中，充分搅拌，混合均匀，形成物质b，将物质b粘附在发酵产物a表面，得到物质c，再将物质c干燥。

S4、将干燥后的物质c染色加工处理，得到有机覆盖物。

实验测得有机覆盖物有机质含量为36％，氮磷钾含量分别为3.01％、 2.16％、1.65％。

实施例3

采用不同的覆盖方式覆盖土壤：

有机覆盖物单独覆盖：将采用实施例1方法制备得到的有机物覆盖物平铺在散植的月季花丛的裸露地表，平铺厚度为40mm；

稻草覆盖：将当年收割的稻草加工成长度为50-150mm后平铺在散植的月季花丛的裸露地表，平铺厚度为40mm；

砾石覆盖：将规格为20-30mm的砾石平铺在散植的月季花丛的裸露地表，平铺厚度为40mm；

陶粒覆盖：将粒径规格为5-20mm，吸水性为5％的陶粒平铺在散植的月季花丛的裸露地表，平铺厚度为40mm；

分层覆盖：将采用实施例1方法制备得到的有机覆盖物平铺在散植的月季花丛的裸露地表认为踩实，平铺厚度为20mm，再将无机覆盖物砾石平铺到有机覆盖物上，平铺厚度为20mm。

采集未覆盖的裸露地表和有园林覆盖物的土壤表面以下100-200mm土样，测定土壤的pH值、有机质含量、全氮含量、全磷含量、全钾含量、水解性氮含量、速效磷含量、速效钾含量，测定结果如表1所示：

表1

表1实施例3中未覆盖和覆盖园林覆盖物后土壤中pH值、有机质含量、全氮含量、全磷含量、全钾含量、水解性氮含量、速效磷含量、速效钾含量的变化。

月季最适宜的土壤pH值是6.5，由上表1可以看出，未覆盖地区的pH 值明显偏酸，覆盖园林覆盖物后有所改善；并且有机质含量、全氮含量、速效钾含量、水解性氮含量相较于未覆盖园林有机物的土壤都有一定程度的提高，相对于无机物覆盖土壤和未腐熟的稻草秸秆覆盖土壤，有机覆盖物覆盖后土壤营养情况的改善最为明显；分层覆盖时对土壤也有很好的改善效果，而且无机覆盖物在上层可以避免强风吹袭和暴雨淋溶时，有机覆盖物的流失；除此之外，有机物覆盖后的土壤相对未覆盖的土壤总孔隙度增加28％，容重系数降低11％、土壤渗透系数增加5倍，分层覆盖后的土壤相对于未覆盖的土壤总孔隙度增加23％、容重系数降低10％、土壤渗透系数增加4.8倍。

实施例4

调整土壤覆盖物的覆盖厚度。

有机覆盖物单独覆盖：将采用实施例1方法制备得到的有机物覆盖物平铺在散植的月季花丛的裸露地表，平铺厚度为100mm；

稻草覆盖：将当年收割的稻草加工为长度50-150mm后平铺在散植的月季花丛的裸露地表，平铺厚度为100mm；

砾石覆盖：将规格为20-30mm的砾石平铺在散植的月季花丛的裸露地表，平铺厚度为100mm；

陶粒覆盖：将粒径规格为5-20mm，吸水性为5％的陶粒平铺在散植的月季花丛的裸露地表，平铺厚度为100mm；

采集未覆盖的裸露地表和有园林覆盖物的土壤表面以下100-200mm土样，测定土壤的pH值、有机质含量、全氮含量、全磷含量、全钾含量、水解性氮含量、速效磷含量、速效钾含量，测定结果如表2所示：

检测项	未覆盖区	有机覆盖物单独覆盖	砾石覆盖	稻草覆盖	陶粒覆盖
						pH	4.55	6.05	4.93	4.65	4.82
有机质/mg·kg<sup>-1</sup>	3.1	7	3	3.5	3.1
						全磷/mg·kg<sup>-1</sup>	739	999	826	803	748
全氮/mg·kg<sup>-1</sup>	851	1750	1200	1500	1300
						全钾/％	2.96	5.18	3.15	3.17	3.03
有效磷/mg·kg<sup>-1</sup>	25.5	29.6	26.1	25.5	28
						速效钾/mg·kg<sup>-1</sup>	101	282	147	177	121
水解性氮/mg·kg<sup>-1</sup>	203	281	213	205	204

表2

表2实施例4中未覆盖和覆盖园林覆盖物后土壤中pH值、有机质含量、全氮含量、全磷含量、全钾含量、水解性氮含量、速效磷含量、速效钾含量的变化。

由上表2可以看出，在有机覆盖物平铺厚度为100mm时，土壤pH得到了明显的改善；并且园林有机物覆盖时，全氮含量、全钾含量、速效钾含量都有明显升高，园林有机覆盖物覆盖时土壤改善效果最为明显；除此之外，有机物覆盖后的土壤相对未覆盖的土壤总孔隙度增加32％，容重系数降低 13％、土壤渗透系数增加5.1倍，

实施例5

调整园林覆盖物的覆盖厚度。

有机覆盖物单独覆盖：将采用实施例1方法制备得到的有机物覆盖物平铺在散植的月季花丛的裸露地表，平铺厚度为150mm；

稻草覆盖：将当年收割的稻草加工为长度50-150mm后平铺在散植的月季花丛的裸露地表，平铺厚度为150mm；

砾石覆盖：将规格为20-30mm的砾石平铺在散植的月季花丛的裸露地表，平铺厚度为150mm；

陶粒覆盖：将粒径规格为5-20mm，吸水性为5％的陶粒平铺在散植的月季花丛的裸露地表，平铺厚度为150mm；

采集未覆盖的裸露地表和有园林覆盖物的土壤表面以下100-200mm土样，测定土壤的pH值、有机质含量、全氮含量、全磷含量、全钾含量、水解性氮含量、速效磷含量、速效钾含量，测定结果如表3所示：

检测项	未覆盖区	有机覆盖物单独覆盖	砾石覆盖	稻草覆盖	陶粒覆盖
						pH	4.52	5.96	4.81	4.83	4.55
有机质/mg·kg<sup>-1</sup>	2.8	6.6	2.9	3.2	2.9
						全磷/mg·kg<sup>-1</sup>	846	1120	849	872	861
全氮/mg·kg<sup>-1</sup>	980	1800	1500	1700	1500
						全钾/％	3.05	4.76	3.27	3.08	3.1
有效磷/mg·kg<sup>-1</sup>	25.9	30	26.6	26	27
						速效钾/mg·kg<sup>-1</sup>	88	209	137	129	167
水解性氮/mg·kg<sup>-1</sup>	218	284	232	236	224

表3

表3实施例5中未覆盖和覆盖园林覆盖物后土壤中pH值、有机质含量、全氮含量、全磷含量、全钾含量、水解性氮含量、速效磷含量、速效钾含量的变化。

由上表3可以看出，有园林覆盖物的地区，土壤的pH值得到了明显的改善，并且有机质等各项参数都提升，其中园林有机覆盖物覆盖时，土壤改良效果最好；除此之外有机物覆盖后的土壤相对未覆盖的土壤总孔隙度增加 26％，容重系数降低9％、土壤渗透系数增加4.5倍。

这里说明的设备数量和处理规模是用来简化本发明的说明的。对本发明的应用、修改和变化对本领域的技术人员来说是显而易见的。

尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用。它完全可以被适用于各种适合本发明的领域。对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改。因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (7)

1.一种土壤有机质营养供给技术，其特征在于，包括：1)将秸秆、火山石、腐熟剂、沸石进行堆肥腐熟处理，改性处理及染色加工处理后，得到有机覆盖物；

2)将园林有机覆盖物均匀覆盖到平整后的土壤表面；

其中，所述有机覆盖物的制备方法为：

S1、预处理：将秸秆粉碎至粒径3-6cm，火山石、沸石进行粉碎，粒径≤1cm；

S2、发酵：将粉碎后的大豆秸秆15kg中，加入水8.5kg、腐熟剂5g混合均匀，在密闭堆肥反应器中进行强制通风静态好氧堆肥，初始通风速率0.30L/(min·kg)，堆肥过程中不进行翻堆操作，发酵10天，得到发酵产物a；

S3、改性：将0.5kg改性三聚氰胺氰尿酸盐研磨形成粒径为15～45μm的颗粒，喷洒水于其中，充分搅拌，混合均匀，形成物质b，将物质b粘附在发酵产物a表面，得到物质c，再将物质c干燥。

S4、将干燥后的物质c染色加工处理，得到有机覆盖物。

2.如权利要求1所述的土壤有机质营养供给技术，其特征在于，所述有机覆盖物的厚度为40～160mm。

3.如权利要求1所述的土壤有机质营养供给技术，其特征在于，所述改性三聚氰胺氰尿酸盐的制备原料为三聚氰胺氰尿酸盐和羧基化纤维素。

4.如权利要求4所述的土壤有机质营养供给技术，其特征在于，所述羧基化纤维素选自羧甲基纤维素、羧乙基纤维素、羧甲基羟乙基纤维素、醋酸丁酸纤维素、二乙酸纤维素中的任一种或多种的组合。

5.如权利要求1所述的土壤有机质营养供给技术，其特征在于，所述的秸秆为大豆秸秆、玉米秸秆中的一种。

6.如权利要求1所述的土壤有机质营养供给技术，其特征在于，所述腐熟剂选自绿色木霉、枯草芽孢杆菌、毕赤酵母与黑曲霉中的任一种或多种的组合。

7.如权利要求1所述的土壤有机质营养供给技术，其特征在于，所述的有机覆盖物覆盖到土壤表面的方式包括：一种有机覆盖物单独覆盖、有机覆盖物和无机覆盖物分层覆盖。