CN114080875A - 一种沙化草地土壤改良修复方法 - Google Patents

一种沙化草地土壤改良修复方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种沙化草地土壤改良修复方法，涉及土质改良技术领域。通过依次设置支撑层、第一营养层和第二营养层，实现了对原有沙土的隔离和支撑，同时实现为作物生长提供足够的营养物质。达到改良沙化土壤的目的。

Description

一种沙化草地土壤改良修复方法
技术领域
本发明属于土质改良技术领域，具体涉及一种沙化草地土壤改良修复方法。
背景技术
我国西藏高原是青藏高原的重要部分，由于其所处高海拔、寒冷气候，以及受地形地貌和水文气候等因素的影响，使得生态环境较为脆弱,土壤荒漠化较为严重。据统计，西藏自治区荒漠化土地面积为4325.62万hm2，各类沙化土地面积2158.36万hm2。而值得关注的是，西藏自治区有大部分区域属于干旱和半干旱气候,年平均降水量少,长期干旱缺水,阳光曝晒,使地表的植被不断减少,从而使得草地沙化问题日益凸显。
我国政府也非常种植土壤荒漠化问题，并为此开展了一定规模的退耕还林还草等植被恢复和生态重建举措，且已取得了一定的成效，但是导致土壤荒漠化的原因众多，单靠退耕还林还草很难解决，因此亟需探讨一种高效的沙化草地土壤修复方法。
现有技术中常见的沙化草地的土壤修复方法，常采用撒播耐旱植物，并施以氮磷钾等肥料并浇水，然而效果并不如人愿。原因在于沙化草地土壤往往含水量低、土壤有机质含量低、土壤成团成粒性也比较差，单纯的施加肥料并不能发挥肥效。
发明内容
本发明的目的是提供一种沙化草地土壤改良修复方法。
为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案为：
一种沙化草地土壤改良修复方法，选择沙化草地地块，构建防侧渗透种植条沟；其特征在于：包括如下步骤：
S1.在沙化草地地块挖出种植条沟，所述种植条沟深度为0.6m，宽度为1.5m；在所述种植条沟内侧底部和侧壁铺设有隔离网，并对隔离网进行固定；
S2.引进客土和石块，石块的粒径为3-5cm，在种植条沟底部均匀铺设厚度为20cm的混合好的客土和石块形成支撑层，客土和石块的体积混合比为1:3；
S3.在所述支撑层的上部铺设厚度为10cm第一营养层，所述第一营养层为客土和开条沟挖出的原沙土的混合，客土和原沙土的体积混合比为1:2；
S4.在所述第一营养层的上部铺设厚度为30cm的第二营养层，所述第二营养层由客土、原沙土和改良剂组成，所述改良剂按下列质量份数配比而成：杨树木质纤维素缓释物200-300份、聚丙烯酰胺40-50份、泥炭100-200份、氧化钙50-60份、生物炭30-40份、壳聚糖10-20份、尿素50-60份、过磷酸钙50-60份、青稞麸40-50份、牛羊粪100-150份和10-20份的微生物菌剂；客土、原沙土和改良剂的体积混合比为7:5:1；
S5.铺设完第二营养层后，开沟采用条播的方式种植藏沙蒿和四翅冰黎；
S6.播种后进行适时灌溉，灌溉量依据下列公式计算得出：
Figure DEST_PATH_IMAGE001
，
式中，I为灌溉量m3，pni为作物第i生长阶段作物净射量MJ•m-2•d-1,Ti为均温℃，Ki为作物第 i 成长阶段的作物生长系数，S为作物的种植面积Hm2。
进一步的，所述杨树木质纤维素缓释物的制备步骤在于：
S41. 提取杨树木质纤维素，所述杨树木质纤维素的提取制备依次在于：
1）将杨树树枝切割成2-3cm的小段，在清水中浸泡1小时，然而在沸水中蒸煮40分钟；
2）将蒸煮后的杨树树枝小段从沸水中捞出，将其放置于浓度在5%的氢氧化钠溶液中，反应温度控制在85-90℃，反应时长为50分钟；
3）将经过氢氧化钠处理后的物料捞出，并用清水进行多次清洗；
4）将清洗后的物料在置于浓度在9%的醋酸溶液中，并反复搅拌10分钟，并捞出，进行干燥处理；
5）将干燥处理后的物料放置于95%冰醋酸中进行处理，处理温度控制在70-75℃，处理时长2小时；
6）将经冰醋酸处理后的物料捞出，用清水进行多次清洗，捞出后进行干燥处理；
7）将处理后的物料放置于质量百分比浓度为27.5%的双氧水中，并将其置于密闭微波反应室內，微波处理室设定的参数为110W、250GHZ，反应温度控制在125℃，反应时长为20分钟，整个反应环境为无氧环境；
8）将经双氧水处理后的物料捞出，清洗并干燥，进而提取得到杨树木质纤维素；所述杨树木质纤维素缓释物的制备步骤在于：
S41. 提取杨树木质纤维素，所述杨树木质纤维素的提取制备依次在于：
1）将杨树树枝切割成2-3cm的小段，在清水中浸泡1小时，然而在沸水中蒸煮40分钟；
2）将蒸煮后的杨树树枝小段从沸水中捞出，将其放置于浓度在5%的氢氧化钠溶液中，反应温度控制在85-90℃，反应时长为50分钟；
3）将经过氢氧化钠处理后的物料捞出，并用清水进行多次清洗；
4）将清洗后的物料在置于浓度在9%的醋酸溶液中，并反复搅拌10分钟，并捞出，进行干燥处理；
5）将干燥处理后的物料放置于95%冰醋酸中进行处理，处理温度控制在70-75℃，处理时长2小时；
6）将经冰醋酸处理后的物料捞出，用清水进行多次清洗，捞出后进行干燥处理；
7）将处理后的物料放置于质量百分比浓度为27.5%的双氧水中，并将其置于密闭微波反应室内，微波处理室设定的参数为110W、250GHZ，反应温度控制在125℃，反应时长为20分钟，整个反应环境为无氧环境；
8）将经双氧水处理后的物料捞出，清洗并干燥，进而提取得到杨树木质纤维素；
S42.所述杨树木质纤维素缓释物的制备：将提取到的杨树木质纤维素与丙烯酸、N-异丙基丙烯酰胺和过硫酸钾混合并连续搅拌，获得杨树木质纤维素缓释物。
进一步的，在藏沙蒿和四翅冰黎行中间喷播绿麦、红豆草、披碱草和冰草，喷播后覆盖1cm的客土，并浇透水。
进一步的，所述微生物菌剂包括枯草芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌和酵母菌。
本发明的采用上述一种沙化草地土壤改良修复方法，通过依次设置支撑层、第一营养层和第二营养层，实现了对原有沙土的隔离和支撑，同时实现为作物生长提供足够的营养物质；通过杨树木质纤维素缓释物200-300份、聚丙烯酰胺40-50份、泥炭100-200份、氧化钙50-60份、生物炭30-40份、壳聚糖10-20份、尿素50-60份、过磷酸钙50-60份、青稞麸40-50份、牛羊粪100-150份和10-20份的微生物菌剂构成改良剂，使得营养物质得到缓慢释放的作用，使得作物在整个生长阶段都能够获得足够的营养；另外，由于杨树木质纤维素能够作为很好的营养物质为植物的生长提供其所需的有机质，然而杨树木质纤维素的提取以及杨树木质纤维素在作物生长阶段较长时间的发挥其功效仍是难解决的问题，本发明中杨树木质纤维素缓释物的制备步骤，创新性的制备方法不仅能够快速得到杨树木质纤维素缓释物，还能使得杨树木质纤维素达到最好的应用效果；另外，灌溉量的确定使得整个作物生长阶段浇水有据可循，达到最合适的灌水量，降低了成本。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明做进一步的说明。
一种沙化草地土壤改良修复方法，选择沙化草地地块，构建防侧渗透种植条沟；包括如下步骤：
S1.在沙化草地地块挖出种植条沟，所述种植条沟深度为0.6m，宽度为1.5m；在所述种植条沟内侧底部和侧壁铺设有隔离网，并对隔离网进行固定；
S2.引进客土和石块，石块的粒径为3-5cm，在种植条沟底部均匀铺设厚度为20cm的混合好的客土和石块形成支撑层，客土和石块的体积混合比为1:3；
S3.在所述支撑层的上部铺设厚度为10cm第一营养层，所述第一营养层为客土和开条沟挖出的原沙土的混合，客土和原沙土的体积混合比为1:2；
S4.在所述第一营养层的上部铺设厚度为30cm的第二营养层，所述第二营养层由客土、原沙土和改良剂组成，所述改良剂按下列质量份数配比而成：杨树木质纤维素缓释物200-300份、聚丙烯酰胺40-50份、泥炭100-200份、氧化钙50-60份、生物炭30-40份、壳聚糖10-20份、尿素50-60份、过磷酸钙50-60份、青稞麸40-50份、牛羊粪100-150份和10-20份的微生物菌剂；所述微生物菌剂包括枯草芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌和酵母菌；客土、原沙土和改良剂的体积混合比为7:5:1；
S5.铺设完第二营养层后，开沟采用条播的方式种植藏沙蒿和四翅冰黎；
S6.播种后进行适时灌溉，灌溉量依据下列公式计算得出：
Figure 796425DEST_PATH_IMAGE001
，
式中，I为灌溉量m3，pni为作物第i生长阶段作物净射量MJ•m-2•d-1,Ti为均温℃，Ki为作物第 i 成长阶段的作物生长系数，S为作物的种植面积Hm2。
进一步的，所述杨树木质纤维素缓释物的制备步骤在于：
S41. 提取杨树木质纤维素，所述杨树木质纤维素的提取制备依次在于：
1）将杨树树枝切割成2-3cm的小段，在清水中浸泡1小时，然而在沸水中蒸煮40分钟；
2）将蒸煮后的杨树树枝小段从沸水中捞出，将其放置于浓度在5%的氢氧化钠溶液中，反应温度控制在85-90℃，反应时长为50分钟；
3）将经过氢氧化钠处理后的物料捞出，并用清水进行多次清洗；
4）将清洗后的物料在置于浓度在9%的醋酸溶液中，并反复搅拌10分钟，并捞出，进行干燥处理；
5）将干燥处理后的物料放置于95%冰醋酸中进行处理，处理温度控制在70-75℃，处理时长2小时；
6）将经冰醋酸处理后的物料捞出，用清水进行多次清洗，捞出后进行干燥处理；
7）将处理后的物料放置于质量百分比浓度为27.5%的双氧水中，并将其置于密闭微波反应室内，微波处理室设定的参数为110W、250GHZ，反应温度控制在125℃，反应时长为20分钟，整个反应环境为无氧环境；
8）将经双氧水处理后的物料捞出，清洗并干燥，进而提取得到杨树木质纤维素；
S42.所述杨树木质纤维素缓释物的制备：将提取到的杨树木质纤维素与丙烯酸、N-异丙基丙烯酰胺和过硫酸钾混合并连续搅拌，获得杨树木质纤维素缓释物。
进一步的，在沙蒿和四翅冰黎行中间喷播绿麦、红豆草、披碱草和冰草，喷播后覆盖1cm的客土，并浇透水。
尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，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 (4)

1.一种沙化草地土壤改良修复方法，选择沙化草地地块，构建防侧渗透种植条沟；其特征在于：包括如下步骤：
S1.在沙化草地地块挖出种植条沟，所述种植条沟深度为0.6m，宽度为1.5m；在所述种植条沟内侧底部和侧壁铺设有隔离网，并对隔离网进行固定；
S2.引进客土和石块，石块的粒径为3-5cm，在种植条沟底部均匀铺设厚度为20cm的混合好的客土和石块形成支撑层，客土和石块的体积混合比为1:3；
S3.在所述支撑层的上部铺设厚度为10cm第一营养层，所述第一营养层为客土和开条沟挖出的原沙土的混合，客土和原沙土的体积混合比为1:2；
S4.在所述第一营养层的上部铺设厚度为30cm的第二营养层，所述第二营养层由客土、原沙土和改良剂组成，所述改良剂按下列质量份数配比而成：杨树木质纤维素缓释物200-300份、聚丙烯酰胺40-50份、泥炭100-200份、氧化钙50-60份、生物炭30-40份、壳聚糖10-20份、尿素50-60份、过磷酸钙50-60份、青稞麸40-50份、牛羊粪100-150份和10-20份的微生物菌剂；客土、原沙土和改良剂的体积混合比为7:5:1；
S5.铺设完第二营养层后，开沟采用条播的方式种植藏沙蒿和四翅冰黎；
S6.播种后进行适时灌溉，灌溉量依据下列公式计算得出：
Figure 974346DEST_PATH_IMAGE001
，
式中，I为灌溉量m3，pni为作物第i生长阶段作物净射量MJ•m-2•d-1,Ti为均温℃，Ki为作物第 i 成长阶段的作物生长系数，S为作物的种植面积Hm2。
2.根据权利要求1所述的一种沙化草地土壤改良修复方法，其特征在于：所述杨树木质纤维素缓释物的制备步骤在于：
S41. 提取杨树木质纤维素，所述杨树木质纤维素的提取制备依次在于：
1）将杨树树枝切割成2-3cm的小段，在清水中浸泡1小时，然而在沸水中蒸煮40分钟；
2）将蒸煮后的杨树树枝小段从沸水中捞出，将其放置于浓度在5%的氢氧化钠溶液中，反应温度控制在85-90℃，反应时长为50分钟；
3）将经过氢氧化钠处理后的物料捞出，并用清水进行多次清洗；
4）将清洗后的物料在置于浓度在9%的醋酸溶液中，并反复搅拌10分钟，并捞出，进行干燥处理；
5）将干燥处理后的物料放置于95%冰醋酸中进行处理，处理温度控制在70-75℃，处理时长2小时；
6）将经冰醋酸处理后的物料捞出，用清水进行多次清洗，捞出后进行干燥处理；
7）将处理后的物料放置于质量百分比浓度为27.5%的双氧水中，并将其置于密闭微波反应室内，微波处理室设定的参数为110W、250GHZ，反应温度控制在125℃，反应时长为20分钟，整个反应环境为无氧环境；
8）将经双氧水处理后的物料捞出，清洗并干燥，进而提取得到杨树木质纤维素；
S42.所述杨树木质纤维素缓释物的制备：将提取到的杨树木质纤维素与丙烯酸、N-异丙基丙烯酰胺和过硫酸钾混合并连续搅拌，获得杨树木质纤维素缓释物。
3.根据权利要求2所述的一种沙化草地土壤改良修复方法，其特征在于：在藏沙蒿和四翅冰黎行中间喷播绿麦、红豆草、披碱草和冰草，喷播后覆盖1cm的客土，并浇透水。
4.根据权利要求3所述的一种沙化草地土壤改良修复方法，其特征在于：所述微生物菌剂包括枯草芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌和酵母菌。
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