CN114051786A - 一种改良土壤孔隙度的方法 - Google Patents

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Abstract

本申请公开了土壤改良技术领域中的一种改良土壤孔隙度的方法，包括以下步骤：将土壤改良剂按照每亩300～800kg的量均匀撒在土壤表面上，然后深翻，翻耕深度≥40cm，得到耕层；将土壤表面平整后，用水浇透；5～15天后可进行植物的种植；其中土壤改良剂为将改性磷石膏、膨润土和蛭石混合后加工成的立体状，立体状包括柱体、球体、方体、椎体或者立方体，尺寸为3～7cm。本发明将改性磷石膏作为基本骨架，少量的膨润土和蛭石混合后分布在基本骨架上，施放到土壤中，膨润土和蛭石逐渐从基本骨架上掉落，进入到土壤中后，并逐渐的分散到各个土壤层中，进一步提高土壤的孔隙度，并较久的保持其孔隙度，同时发挥增肥、保肥、保水和透气的功能。

Description

一种改良土壤孔隙度的方法
技术领域
本发明属于土壤改良技术领域，具体涉及一种改良土壤孔隙度的方法。
背景技术
土壤是多孔体，土粒、土壤团聚体之间以及团聚体内部均有孔隙存在，单位体积内土壤孔隙所占的百分比，称为土壤孔隙度。
目前对于土壤孔隙度的改良是以施放土壤改良剂为主，土壤改良剂有很多种，包括沸石、蛭石、页岩、风化煤等天然土壤改良剂以及各种复合土壤改良剂，如CN111944531B公开的一种土地土壤改良剂，主要的组分及体积百分比为：有机废弃物堆肥：木质生物炭：稻壳炭：椰糠：凹凸棒粉＝40～55％:2～4％:2～4％:2～4％:0.5～1％；按照一定比例科学配制成绿地土壤物理性质改良剂，针对草坪、乔灌木种植穴、道路绿化带等不同类型绿地生境，联合微生物菌剂，从而有效改善绿地土壤容重、通气度、入渗率、团聚体结构、非毛管孔隙度等土壤物理性质退化问题，对绿地植物的生长起到良好的长效促进作用，提升绿地生态功能可持续性。
但是这些改良剂的产品形态中多为粉末状，不适合机械化施工，只能人工撒施，用量不均匀。
发明内容
本发明针对现有技术的不足，设计一种立体状的土壤改良剂，主要利用废弃物磷石膏来制备，可以有效的增加土壤的孔隙度。
本发明的目的之一是提供一种改良土壤孔隙度的方法，其特征在于，包括以下步骤：将土壤改良剂按照每亩300～800kg的量均匀撒在土壤表面上，然后深翻，翻耕深度≥40cm，得到耕层；将土壤表面平整后，用水浇透；30～45天后可进行植物的种植；
其中土壤改良剂为将磷石膏、膨润土和蛭石混合后加工成的立体状，立体状包括柱体、球体、方体、椎体或者立方体，尺寸为3～7cm。最优选使用柱体、球体和方体的模具制备立体状的土壤改良剂，尺寸最优选为3～5cm。
本发明的工作原理及有益效果：本发明主要是利用工业废弃物磷石膏来制备，其中还包括有较少的膨润土和蛭石，其中磷石膏是磷复肥生产过程中的副产物，主要成分为二水硫酸钙，是一种可替代天然石膏的再生资源。但由于产量较大，综合利用途径有限，我国磷石膏综合利用率仅为20％。磷石膏中富含的钙离子交换土壤中的钠离子，以调节土壤酸碱度，同时磷石膏对地表潜水的化学性质影响不大，只是灌溉排水的作用，淡化了地表潜水，使潜水矿化度降低了39.62％，可以有效提高土壤的孔隙度，此外利用磷石膏中含有的硫、磷、镁等有效养分，可以有效改良土壤的理化性能，达到农作物增产增收的目的。
而膨润土的吸水率高达100％～240％，体积能随所吸水分增大10～30倍，施入土壤中可以增加土壤团聚体的数量，降低土壤容重，增大土壤孔隙度，土壤团聚体是土壤结构的基本单位，影响着土壤的孔隙性和持水性，其组成和稳定性直接影响着土壤肥力和农作物的生长，所以，膨润土对土壤的保水透气性能有所改善。
蛭石可用作土壤改良剂，由于其具有良好的阳离子交换性和吸附性，可改善土壤的结构，储水保墒，提高土壤的透气性和含水性，使酸性土壤变为中性土壤；蛭石还可起到缓冲作用，阻碍PH值的迅速变化，使肥料在作物生长介质中缓慢释放，且允许稍过量地使用肥料而对植物没有危害；蛭石还可向作物提供自身含有的K、Mg、Ca、Fe以及微量的Mn、Cu、Zn等元素。蛭石的吸水性、阳离子交换性及化学成分特性，使其起着保肥、保水、储水、透气和矿物肥料等多重作用。
本发明通过将上述三种成分混合后制成立体状的土壤改良剂，并确保其尺寸在3～7cm，不仅可以保证翻耕后的均匀性，同时也可以避免制成粉状或者小颗粒状时易随着水土流失而流失的弊端，最重要的，本发明将改性磷石膏作为基本骨架，少量的膨润土和蛭石混合后分布在基本骨架上，施放到土壤中，在膨润土和蛭石不断吸水后膨胀的过程中，二者逐渐的从基本骨架上掉落，并裹挟有部分磷石膏，再进入到土壤中后，不仅不会随着水土流失，反而会逐渐的分散到各个土壤层中，进一步提高土壤的孔隙度，并较久的保持其孔隙度，同时发挥增肥、保肥、保水和透气的功能。
进一步的，立体状的土壤改良剂的表面有若干个锥状的凸起，凸起为菌糠制成。增加土壤的透气性，提高孔隙度。
进一步的，凸起通过粘连剂粘连在土壤改良剂的表面。
进一步的，粘连剂为5～10份的凹凸棒石粘土粉。可以手工完成也可以通过机器加工。
进一步的，土壤改良剂的原料按重量份数计为改性磷石膏200～500份、膨润土50～100份、蛭石30～50份和菌糠30～50份。
进一步的，具体制备时，将改性磷石膏的粉末、膨润土粉末和蛭石颗粒加水后混合，加工成立体状，再将块状的菌糠通过粘连剂粘连在立体状的表面得到粗坯，将加工好的粗坯在90～120℃烘干至含水量小于10％得到土壤改良剂。
本发明的目的之二是提供一种根据上述方法制备的土壤改良剂，改性磷石膏的制备方法为对磷石膏进行破碎，除杂，去除磷石膏中的有机质和可溶性杂质，得到改性磷石膏的粉末。
通过将磷石膏改性，降低磷石膏的重金属等有害成分，通过上述方法制备的立体状的土壤改良剂，可以明显提供土壤的孔隙度，应用后能将土壤的总孔隙度由原来的30～40％提高到48～56％，并能长时间的保持较高的孔隙度吗，减少施放频率，并能够提高土壤的吸水能力，将土壤的pH值改良到6.5～7.5，更利于植物的生长。
附图说明
图1为本发明实施例4的成品形状的示意图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式进一步详细说明：
实施例1，一种改良土壤孔隙度的方法，包括以下步骤：
S1、制备土壤改良剂：准备磷石膏200份、膨润土50份、蛭石30份、菌糠40份和6份的凹凸棒石粘土粉，将磷石膏破碎，除杂，去除磷石膏中的有机质和可溶性杂质，得到改性磷石膏的粉末，将菌糠粉碎成1.5cm以下的块状，将凸棒石粘土粉与水混合形成粘连剂；将改性磷石膏的粉末、膨润土粉末和蛭石颗粒加水后混合均匀，装入到3～5cm的球体模具中，脱模，预干燥处理，将菌糠蘸取粘连剂粘在脱模后的球体上，使其表面有若干个凸起，得到粗坯，将粗坯在90～120℃烘干至含水量小于10％得到土壤改良剂。
S2、释放、将土壤改良剂按照每亩300～800kg的量均匀撒在土壤表面上，然后深翻，翻耕深度≥40cm，确保将土壤改良剂放入到20cm以下的土壤中，得到耕层；将土壤表面平整后，用水浇透；30～45天后可进行植物的种植。
实施例2，一种改良土壤孔隙度的方法，包括以下步骤：
S1、制备土壤改良剂：准备磷石膏400份、膨润土70份、蛭石40份、菌糠45份和9份的凹凸棒石粘土粉，将磷石膏破碎，除杂，去除磷石膏中的有机质和可溶性杂质，得到改性磷石膏的粉末，将菌糠粉碎成1cm以下的块状，将凸棒石粘土粉与水混合形成粘连剂；将改性磷石膏的粉末、膨润土粉末和蛭石颗粒加水后混合均匀，装入到3～5cm的柱体模具中，脱模，预干燥处理，将菌糠蘸取粘连剂粘在脱模后的柱体上，使其表面有若干个凸起，得到粗坯，将粗坯在90～120℃烘干至含水量小于10％得到土壤改良剂。
S2、释放、将土壤改良剂按照每亩300～800kg的量均匀撒在土壤表面上，然后深翻，翻耕深度≥40cm，确保将土壤改良剂放入到20cm以下的土壤中，得到耕层；将土壤表面平整后，用水浇透；30～45天后可进行植物的种植。
实施例3，一种改良土壤孔隙度的方法，包括以下步骤：
S1、制备土壤改良剂：准备磷石膏500份、膨润土100份、蛭石50份、菌糠50份和10份的凹凸棒石粘土粉，将磷石膏破碎，除杂，去除磷石膏中的有机质和可溶性杂质，得到改性磷石膏的粉末，将菌糠粉碎成1.5m以下的块状，将凸棒石粘土粉与水混合形成粘连剂；将改性磷石膏的粉末、膨润土粉末和蛭石颗粒加水后混合均匀，装入到3～7cm的方体模具中，脱模，预干燥处理，将菌糠蘸取粘连剂粘在脱模后的方体上，使其表面有若干个凸起，得到粗坯，将粗坯在90～120℃烘干至含水量小于10％得到土壤改良剂。
S2、释放、将土壤改良剂按照每亩300～800kg的量均匀撒在土壤表面上，然后深翻，翻耕深度≥40cm，确保将土壤改良剂放入到20cm以下的土壤中，得到耕层；将土壤表面平整后，用水浇透；30～45天后可进行植物的种植。
实施例4，一种改良土壤孔隙度的方法，包括以下步骤：
S1、制备土壤改良剂：准备磷石膏500份、膨润土100份、蛭石50份、菌糠50份和10份的淀粉，将磷石膏破碎，除杂，去除磷石膏中的有机质和可溶性杂质，得到改性磷石膏的粉末，将菌糠粉碎成1.5m以下的块状，将淀粉与水混合糊化后形成粘连剂；将改性磷石膏的粉末、膨润土粉末和蛭石颗粒加水后混合均匀，装入到3～7cm的圆柱状的模具中，脱模，预干燥处理，将菌糠蘸取粘连剂粘在脱模后的圆柱上，使其表面有若干个凸起，得到粗坯，将粗坯在90～120℃烘干至含水量小于10％得到土壤改良剂，其外形如图1所示。
S2、释放、将土壤改良剂按照每亩300～800kg的量均匀撒在土壤表面上，然后深翻，翻耕深度≥40cm，确保将土壤改良剂放入到20cm以下的土壤中，得到耕层；将土壤表面平整后，用水浇透；30～45天后可进行植物的种植。
实施例5，一种改良土壤孔隙度的方法，包括以下步骤：
S1、制备土壤改良剂：准备磷石膏500份、膨润土100份、蛭石50份和10份的淀粉，将磷石膏破碎，除杂，去除磷石膏中的有机质和可溶性杂质，得到改性磷石膏的粉末，将菌糠粉碎成1.5m以下的块状，将淀粉与水混合糊化后形成粘连剂；将改性磷石膏的粉末、膨润土粉末和蛭石颗粒加水后混合均匀，装入到3～7cm的圆柱状的模具中，脱模，预干燥处理，得到粗坯，将粗坯在90～120℃烘干至含水量小于10％得到土壤改良剂。
S2、释放、将土壤改良剂按照每亩300～800kg的量均匀撒在土壤表面上，然后深翻，翻耕深度≥40cm，确保将土壤改良剂放入到20cm以下的土壤中，得到耕层；将土壤表面平整后，用水浇透；30～45天后可进行植物的种植。
选择贵州遵义的黄壤，在施放土壤改良剂前、施放土壤改良剂3个月后以及施放土壤改良剂一年后，分别用仪器对土壤的pH值和孔隙度进行测量，如下表所述。
表1施放土壤改良剂后土壤的pH值和孔隙度的前后变化
Figure BDA0003357724100000051
通过实施例1～5的前后变化可以得出：采用本发明方法，可以土壤的pH值，能适宜植物生长需求，同时，土壤的孔隙度有较大的改善，即使是一年后也能保持较高的孔隙度，而表面没有设置菌糠凸起的实施例5，改良后的pH值变化与其他实施例差别不大，但是孔隙度的增加量明显低于其他实施例。
以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (7)

1.一种改良土壤孔隙度的方法，其特征在于，包括以下步骤：将土壤改良剂按照每亩300～800kg的量均匀撒在土壤表面上，然后深翻，翻耕深度≥40cm，得到耕层；将土壤表面平整后，用水浇透；30～45天后可进行植物的种植；
其中土壤改良剂为将改性磷石膏、膨润土和蛭石混合后加工成的立体状，立体状包括柱体、球体、方体、椎体或者立方体，尺寸为3～7cm。
2.根据权利要求1所述的一种改良土壤孔隙度的方法，其特征在于：立体状的土壤改良剂的表面有若干个锥状的凸起，凸起为菌糠制成。
3.根据权利要求2所述的一种改良土壤孔隙度的方法，其特征在于：凸起通过粘连剂粘连在土壤改良剂的表面。
4.根据权利要求3所述的一种改良土壤孔隙度的方法，其特征在于：粘连剂为5～10份的凹凸棒石粘土粉。
5.根据权利要求4所述的一种改良土壤孔隙度的方法，其特征在于：土壤改良剂的原料按重量份数计为改性磷石膏200～500份、膨润土50～100份、蛭石30～50份和菌糠30～50份。
6.根据权利要求5所述的一种改良土壤孔隙度的方法，其特征在于：具体制备时，将改性磷石膏的粉末、膨润土粉末和蛭石颗粒加水后混合，加工成立体状，再将块状的菌糠通过粘连剂粘连在立体状的表面得到粗坯，将加工好的粗坯在90～120℃烘干至含水量小于10％得到土壤改良剂。
7.一种根据权利要求1～6任一所述方法制备的土壤改良剂，其特征在于：改性磷石膏的制备方法为对磷石膏进行破碎，除杂，去除磷石膏中的有机质和可溶性杂质，得到改性磷石膏的粉末。
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