CN114958386A - 一种林地土壤板结改良剂及其制备和应用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种林地土壤板结改良剂及其制备和应用方法,该改良剂包括有机质20~30重量份,谷壳45~55重量份,膨润土15~25重量份,聚丙烯酰胺1~2重量份和多功能菌剂1~2重量份。本发明的改良剂主要成分为谷壳,易于与有机质、膨润土进行混合发酵,易于收集和保存。膨润土,具有较强的吸附能力,雨水冲刷后能较好的嵌入表层土壤之中,可直接进行林木基部覆盖,易于在林地施行。而聚丙烯酰胺作为絮凝剂,可使有机质、谷壳和膨润土的组合经过发酵后产生的营养物质聚合形成菌胶团,一方面可以让营养得到更加合理的释放;另一方面聚合形成菌胶团混入土壤后可有效增加土壤孔隙度,进而降低土壤容重,改善土壤物理性质。
Description
技术领域
本发明涉及土壤改良剂技术领域,尤其是一种林地土壤板结改良剂及其制备和应用方法。
背景技术
近几年城市扩张地区由于垃圾堆积、机械镇压、暴雨侵蚀等原因常导致周边林地的土壤板结,致使当地出现土壤硬化、肥力下降、植物生长缓慢等问题,严重影响该地区城市森林的发展建设和森林生态系统的稳定。林地中的土壤板结问题比农业中的更加复杂,且许多农田耕作措施难以进行有效运用,如何改善城市周边林地中的板结土壤问题,恢复城市森林的生长活力是当前面临的技术难点之一。
农田土壤板结的改良往往可通过秸秆还田、深耕和施加土壤修复剂等方式实现,但对于林地进行深耕成本过大,进行秸秆覆盖对林地的土壤板结现象改良效果不明显,而现有的土壤修复剂种类繁多,效果却参差不齐,使用效果不佳,且现有施用量大、成分复杂,使用不当易造成二次污染。
发明内容
本发明提供一种林地土壤板结改良剂及其制备和应用方法,用于克服现有技术中对林地作用效果不佳、施用量大、成分复杂、易造成二次污染等缺陷。
为实现上述目的,本发明提出一种林地土壤板结改良剂,所述改良剂包括有机质20~30重量份,谷壳45~55重量份,膨润土15~25重量份,聚丙烯酰胺1~2重量份和多功能菌剂1~2重量份;
所述改良剂由所述有机质、谷壳、膨润土、聚丙烯酰胺和多功能菌剂混合发酵而成。
为实现上述目的,本发明还提出一种上述所述林地土壤板结改良剂的制备方法,包括以下步骤:
S1:称取有机质20~30重量份,谷壳45~55重量份,膨润土15~25重量份,聚丙烯酰胺1~2重量份和多功能菌剂1~2重量份;
S2:将所述有机质置于容器中,加入浓度为5%的农用消毒剂10mL,混匀;
S3:用水将所述多功能菌剂稀释100倍,搅拌均匀,得菌液;
S4:在自然土地上挖一个40~60cm深的土坑,依次加入经过步骤S2的有机质、谷壳、膨润土,混合均匀;然后加入菌液和聚丙烯酰胺,搅拌均匀,将土坑用黑色农膜覆盖,自然发酵,得到土壤板结改良剂。
为实现上述目的,本发明还提出一种林地土壤板结改良剂的应用,将上述所述林地土壤板结改良剂或者上述所述制备方法制备得到的林地土壤板结改良剂覆盖于林地植株基部地表,覆盖面积为以植株为中心半径30cm的圆,靠近根部10cm的内圆不覆盖,铺满覆盖区域,覆盖厚度2~4cm。
与现有技术相比,本发明的有益效果有:
1、本发明提供的林地土壤板结改良剂包括有机质20~30重量份,谷壳45~55重量份,膨润土15~25重量份,聚丙烯酰胺1~2重量份和多功能菌剂1~2重量份。本发明的改良剂主要成分为谷壳,与麦秸相比,易于与有机质、膨润土进行混合发酵,且更易于收集和保存。且与膨润土混合发酵后,具有较强的吸附能力,雨水冲刷后能较好的嵌入表层土壤之中,可直接进行林木基部覆盖,不用将土壤和改良剂进行人工混合,操作简单,目标性强,易于在林地施行。有机质、谷壳和膨润土的组合经过发酵后具有提高土壤中有机质和速效养分含量,降低土壤容重,增加土壤孔隙度,增加土壤大团聚体比例等功效。而聚丙烯酰胺作为絮凝剂,可使有机质、谷壳和膨润土的组合经过发酵后产生的营养物质聚合形成菌胶团,一方面可以让营养得到更加合理的释放;另一方面聚合形成菌胶团混入土壤后可有效增加土壤孔隙度,进而降低土壤容重,改善土壤物理性质。
2、本发明提供的林地土壤板结改良剂主要针对林地土壤板结难以深耕改良和土壤肥力下降但无法通过施肥解决等问题,采取在植物基部土壤表层覆盖的方法来改善土壤理化性质、提高土壤肥力,操作简单易行,适合于城市林地和园林土壤的改良。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
图1为改良剂成品实物图;
图2为改良剂实施图例。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例,参照附图做进一步说明。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
另外,本发明各个实施例之间的技术方案可以相互结合,但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础,当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在,也不在本发明要求的保护范围之内。
无特殊说明,所使用的药品/试剂均为市售。
本发明提出一种林地土壤板结改良剂,所述改良剂包括有机质20~30重量份,谷壳45~55重量份,膨润土15~25重量份,聚丙烯酰胺1~2重量份和多功能菌剂1~2重量份;
所述改良剂由所述有机质、谷壳、膨润土、聚丙烯酰胺和多功能菌剂混合发酵而成。
本发明的改良剂能够有效提高林地土壤中养分含量、改善林地土壤通气性和蓄水性、增加林地土壤大团聚体含量、降低土壤容重、增加土壤孔隙度,且易于在林地实施。
优选地,所述有机质为家禽粪便,含水率为30~40%。用于增加土壤有机质。优选鸡粪,鸡粪在所有禽畜粪便当中养分是最高的,鸡粪中的主要物质是有机质,施用鸡粪增加了土壤中的有机质含量。有机质可以改良土壤物理、化学和生物特性,熟化土壤,培肥地力。
鸡粪中有许多寄生虫及其虫卵,这些寄生虫及虫卵属一些病菌的传染源,所以在发酵前必须进行腐熟或烘干处理。通常鲜鸡粪的含水率为70%以上,控制含水率为在30~40%之间易于发酵。
优选地,所述谷壳为稻米加工过程中的副产物稻谷壳。用于增加土壤灰分含量,提高土壤孔隙度,使其保持良好的松散性,进而增加土壤保水保肥能力。
原材料为纯天然农副产物,不仅可以解决其合理处置问题,实现固废减量,而且收集价格相对便宜,制作流程简单,制作成本较低。
优选地,所述谷壳的粒径为0.10~0.12cm。
优选地,所述膨润土为蒙脱石黏土岩;所述蒙脱石黏土岩的主要矿物质成分为蒙脱石,蒙脱石含量在85~90%。用于提高土壤的吸附能力,进而提高土壤的保水保肥能力。
优选地,所述多功能菌剂为EM菌剂和枯草芽孢杆菌的混合物;所述EM菌剂和枯草芽孢杆菌的质量比为4:1。枯草芽孢杆菌对弧菌、大肠杆菌和杆状病毒等有害微生物有很强的抑制作用,可降低有害微生物的滋生;同时枯草芽孢杆菌对禽畜粪便分解发酵效果最好,发酵后可大幅度降低臭味。EM菌剂对难分解的物质,如木质素、纤维素、甲壳素等具有降解作用,产生大量易为动植物吸收的有益物质,如氨基酸、有机酸、多醣类、各种维生素、各种生化酶、促生长因子、抗生素和抗病毒物质等,且能够支撑着其他微生物的活动,同时也利用其他微生物产生的物质,形成共生共荣的关系,造就良性生态。
优选地,所述改良剂包括有机质25重量份,谷壳50重量份,膨润土20重量份,聚丙烯酰胺1重量份和多功能菌剂1重量份。
优选地,所述改良剂包括有机质27重量份,谷壳53重量份,膨润土18重量份,聚丙烯酰胺1.5重量份和多功能菌剂1.5重量份。
本发明还提出一种上述所述林地土壤板结改良剂的制备方法,包括以下步骤:
S1:称取有机质20~30重量份,谷壳45~55重量份,膨润土15~25重量份,聚丙烯酰胺1~2重量份和多功能菌剂1~2重量份。
收集稻米去皮后剩下的稻谷壳、收集膨润土,晒干以作为原料。
S2:将所述有机质置于容器中,加入浓度为5%的农用消毒剂10mL,混匀。
S3:用水将所述多功能菌剂稀释100倍,搅拌均匀,得菌液。
S4:在自然土地上挖一个40~60cm深的土坑,依次加入经过步骤S2的有机质、谷壳、膨润土,混合均匀;然后加入菌液和聚丙烯酰胺,搅拌均匀,将土坑用黑色农膜覆盖,自然发酵,得到土壤板结改良剂。
为实现上述目的,本发明还提出一种林地土壤板结改良剂的应用,将上述所述林地土壤板结改良剂或者上述所述制备方法制备得到的林地土壤板结改良剂覆盖于林地植株基部地表,覆盖面积为以植株为中心半径30cm的圆,靠近根部10cm的内圆不覆盖,铺满覆盖区域,覆盖厚度2~4cm。
实施例1
本实施例提供一种林地土壤板结改良剂的制备方法,包括以下步骤:
(1)有机质的制备:
将25kg家禽粪便到容器中,加入5%的农用消毒剂10mL,搅拌均匀备用。
(2)多功能菌剂的预处理:
将EM菌剂和枯草芽孢杆菌,按质量比4:1的比例共1kg混合均匀,得多功能菌剂。将多功能菌剂加水稀释100倍,搅拌均匀,得菌液备用。
(3)谷壳、膨润土收集和预处理:
收集稻米去皮后剩下的稻谷壳50kg、收集膨润土20kg,晒干备用。
(4)混合发酵:
在田间制作一个约50cm深的土坑,依次加入获取的有机质、谷壳、膨润土混合均匀。然后加入步骤2获得菌液和1kg的聚丙烯酰胺,搅拌均匀后盖上黑色农膜,于六月下旬至9月间自然发酵25~30天,得林地土壤板结改良剂,如图1所示。
实施例2
本实施例提供一种林地土壤板结改良剂的应用,将实施例1制备得到的林地土壤板结改良剂用于林地土壤板结改良。
测试地点:试验基地一。
测试方法:
(1)将实施例1土壤改良剂均匀覆盖于林地植株基部地表,覆盖面积为以植株为中心半径30cm的圆,靠近植物基部10cm的内圆不覆盖,铺满覆盖区域,覆盖厚度3cm,如图2所示。不施加土壤板结改良剂的试验林地作为空白对照。
(2)分别于试验开始0天,60天、180天、360天上午9点前后,采集0-20cm的表层土壤样品进行测试分析。测定土壤容重、土壤含水率、土壤孔隙度、土壤pH等理化指标,以及土壤的有机质、全氮、有效磷、速效钾、交换性钙镁等养分含量指标。
(3)土壤pH值:参照LY/T 1239-1999进行测定;土壤有机质用重铬酸钾氧化-外加热法测定;土壤全氮采用半微量凯氏法;有效磷采用双酸浸提法;速效钾采用乙酸铵浸提-火焰光度法;土壤交换性钙和交换性镁采用-容量法;土壤团聚体组成采用机械筛分法。
试验结果:
(1)土壤改良剂覆盖360天后,施加土壤改良剂和空白对照的土壤容重分别为1.43和1.08;植物基部表层土壤(0~20cm)的土壤容重显著降低;施加改良剂土壤的土壤总孔隙度达59.62%相比空白对照提高13.58%;施加改良剂土壤在干筛条件下大于>2mm粒级的土壤团聚体比例达到了61.27%相比空白对照提高28.03%;施加改良剂土壤和空白对照土壤饱和含水率为39%和27%,土壤饱和含水率较对照处理提高了12%。
(2)土壤改良剂覆盖360天后,施加土壤改良剂的土壤养分含量为:全氮0.517g/kg相比对照提高47%、速效钾179mg/kg比对照提高42%、有效磷104.6mg/kg比对照提高65%、有机质150.4g/kg比对照提高57%、交换性钙1.6cmol/kg比对照提高29%、交换性镁4.0cmol/kg比对照提高43%。
实施例3
本实施例提供一种林地土壤板结改良剂的应用,将实施例1制备得到的林地土壤板结改良剂用于林地土壤板结改良。
测试地点:试验基地二。
测试方法:
(1)将上述土壤改良剂均匀覆盖于林地植株基部地表,覆盖面积为以植株为中心半径30cm的圆,靠近根部10cm的内圆不覆盖,铺满覆盖区域,覆盖厚度3cm。以施加常规膨润土土壤改良剂为对照;
(2)分别于试验开始0天、60天、180天、360天上午9点前后采集0-20cm的表层土壤样品,测定土壤容重、土壤含水率、土壤孔隙度、土壤pH等理化指标,以及土壤的有机质、全氮、有效磷、速效钾、交换性钙镁等养分含量指标。
(3)土壤pH值:参照LY/T 1239-1999进行测定;土壤有机质用重铬酸钾氧化-外加热法测定;土壤全氮采用半微量凯氏法;有效磷采用双酸浸提法;速效钾采用乙酸铵浸提-火焰光度法;土壤交换性钙和交换性镁采用-容量法;土壤团聚体组成采用机械筛分法。
试验结果:
(1)土壤改良剂覆盖360天后,施加土壤板结改良剂和对照改良剂的土壤容重分别为1.21和1.13;植物基部表层土壤(0~20cm)的土壤容重显著降低;施加土壤板结改良剂的土壤总孔隙度达57.39%,相比对照提高6.44%;施加改良剂土壤在干筛条件下大于>2mm粒级的土壤团聚体比例达到了58.21%相比对照提高18.42%;施加土壤板结改良剂土壤饱和含水率为42%,土壤饱和含水率较对照处理提高了11%。
(2)土壤改良剂覆盖360天后,施加土壤改良剂的土壤养分含量为:全氮0.462g/kg相比对照提高27%、速效钾129mg/kg比对照提高41%、有效磷121.6mg/kg比对照提高22%、有机质120.2g/kg比对照提高37%、交换性钙2.1cmol/kg比对照提高14%、交换性镁4.2cmol/kg比对照提高26%。
实施例4
本实施例提供一种林地土壤板结改良剂的制备方法,包括以下步骤:
(1)有机质的制备:
将27kg家禽粪便到容器中,加入5%的农用消毒剂12mL,搅拌均匀备用。
(2)多功能菌剂的预处理:
将EM菌剂和枯草芽孢杆菌,按质量比4:1的比例共1.5kg混合均匀,得多功能菌剂。将多功能菌剂加水稀释100倍,搅拌均匀,得菌液备用。
(3)谷壳、膨润土收集和预处理:
收集稻米去皮后剩下的稻谷壳53kg、收集膨润土18kg,晒干备用。
(4)混合发酵:
在田间制作一个约50cm深的土坑,依次加入获取的有机质、谷壳、膨润土混合均匀。然后加入步骤2获得菌液和1.5kg的聚丙烯酰胺,搅拌均匀后盖上黑色农膜,于六月下旬至9月间自然发酵25~30天,得林地土壤板结改良剂。
以上所述仅为本发明的优选实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是在本发明的发明构思下,利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换,或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种林地土壤板结改良剂,其特征在于,所述改良剂包括有机质20~30重量份,谷壳45~55重量份,膨润土15~25重量份,聚丙烯酰胺1~2重量份和多功能菌剂1~2重量份;
所述改良剂由所述有机质、谷壳、膨润土、聚丙烯酰胺和多功能菌剂混合发酵而成。
2.如权利要求1所述的林地土壤板结改良剂,其特征在于,所述有机质为家禽粪便,含水率为30~40%。
3.如权利要求1所述的林地土壤板结改良剂,其特征在于,所述谷壳为稻米加工过程中的副产物稻谷壳。
4.如权利要求1所述的林地土壤板结改良剂,其特征在于,所述谷壳的粒径为0.10~0.12cm。
5.如权利要求1所述的林地土壤板结改良剂,其特征在于,所述膨润土为蒙脱石黏土岩;所述蒙脱石黏土岩的主要矿物质成分为蒙脱石,蒙脱石含量在85~90%。
6.如权利要求1所述的林地土壤板结改良剂,其特征在于,所述多功能菌剂为EM菌剂和枯草芽孢杆菌的混合物;所述EM菌剂和枯草芽孢杆菌的质量比为4:1。
7.如权利要求1~6任一项所述的林地土壤板结改良剂,其特征在于,所述改良剂包括有机质25重量份,谷壳50重量份,膨润土20重量份,聚丙烯酰胺1重量份和多功能菌剂1重量份。
8.如权利要求1~6任一项所述的林地土壤板结改良剂,其特征在于,所述改良剂包括有机质27重量份,谷壳53重量份,膨润土18重量份,聚丙烯酰胺1.5重量份和多功能菌剂1.5重量份。
9.一种如权利要求1~8任一项所述林地土壤板结改良剂的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1:称取有机质20~30重量份,谷壳45~55重量份,膨润土15~25重量份,聚丙烯酰胺1~2重量份和多功能菌剂1~2重量份;
S2:将所述有机质置于容器中,加入浓度为5%的农用消毒剂10mL,混匀;
S3:用水将所述多功能菌剂稀释100倍,搅拌均匀,得菌液;
S4:在自然土地上挖一个40~60cm深的土坑,依次加入经过步骤S2的有机质、谷壳、膨润土,混合均匀;然后加入菌液和聚丙烯酰胺,搅拌均匀,将土坑用黑色农膜覆盖,自然发酵,得到土壤板结改良剂。
10.一种林地土壤板结改良剂的应用,其特征在于,将权利要求1~8任一项所述林地土壤板结改良剂或者权利要求9所述制备方法制备得到的林地土壤板结改良剂覆盖于林地植株基部地表,覆盖面积为以植株为中心半径30cm的圆,靠近根部10cm的内圆不覆盖,铺满覆盖区域,覆盖厚度2~4cm。
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Legal Events
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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