技术领域
[0001] 本
发明涉及一种土壤调控方法，特别是涉及一种土壤水分生态有效性的调控方法。
背景技术
[0002] 水是农业、林业和生态建设的基本资源，但由于我国水资源短缺，提倡节水保水，并高效利用水已成为其生产建设与发展的一重要技术内容。通过对土壤水分特性进行调控，增大其入渗性能，提高饱和吸水量，延长释水时间，是实现水资源高效利用，达到节水保水目的的重要技术途径。目前，关于土壤水分调控主要以简单的农艺水分保墒(如
薄膜或秸秆
覆盖等)、高分子保水材料改良(如添加高吸水
树脂、甲壳素类物质等)、无机矿物材料改良(如沸石、蛭石、
膨润土等)、工程防渗处理(如铺设防水材料等)等措施为主。中国
专利审定号CN 1016353B公开了一种提高土壤持水能
力的方法，其特征在于将土壤与一种2-30％(重量)的混合物混合，该混合物包括：(a)一种A型和/或X型金黄沸石，该金黄沸石的SiO2含量为37-60％(重量)、MgO含量为0.1-15％、Fe2O3含量为0.1-2.5％(重量)，并含有10-25％(重量)的Al2O3、25-35％(重量)的Na2O和/或K2O和/CaO和/或(NH4)2O，以及(b)一种选自蛭石、粘土、含有氮和/或磷和/或
钾的
肥料及痕量元素的添加剂，其金黄沸石/添加剂比例为1/10至10/1。其特点是应用了含有沥滤
石棉基质的金黄沸石，该种沸石与天然沸石相比较，由于对水和
水溶性有机和无机分子的持留能力强，阳离子交换能 力强，且具有宽而规则的通道和孔室网络，因此，其改良土壤结构和防止土壤退化的性能异常良好。但是，本专利的基本思想仍是采用传统的无机矿物材料，并且制取金黄沸石原料种类繁多，程序较为复杂，获取的改良产品成本高，作为一种方法并不符合技术推广的要求与标准。
发明内容
[0003] 本发明的目的在于克服上述缺点，提供一种综合了高分子保水材料、无机矿物材料及特殊功能菌剂的作用，改善土壤物理结构，降低水分渗透率，增大库水容量及提高持水能力的土壤水分生态有效性调控方法。
[0004] 本发明土壤水分生态有效性的调控方法，其操作步骤包括：
[0005] 1)物料按重量份计是
有机肥料
发酵剂∶食用菌渣∶
腐殖酸＝1∶600～800∶15～30，拌合均匀后得菌肥基料。
[0006] 2)将木醋杆菌
种子液按重量百分数8～10％的接种量接入发酵培养基中，并在机械搅拌
发酵罐中培养5～7天，保持
温度28～30℃，机械搅拌转速200～500r/min，通气量0.25～1.0L/min，得细菌
纤维素。
[0007] 3)将步骤1)制备的菌肥基料与步骤2)制备的细菌
纤维素按重量份1∶0.005～0.02的配合比例拌合均匀，得水分生态有效性菌肥基料。
[0008] 4)依次向
液压喷播机中添加重量份为500～1000份的水分生态有效性菌肥基料，15～50份膨胀蛭石，30～60份
粉煤灰，10～30份高吸水性树脂，3000～5000份水，充分拌合制备成水分生态有效菌肥
浆液，并均匀喷射于土壤表面，喷射厚度≤5mm。 [0009] 5)依次向液压喷播机中添加重量份为10～30份的聚丙烯酰胺， 2～8份钠基膨润土，30～80份麻纤维，250～500水，充分拌合制备成保护浆液，并均匀喷射于步骤4)处理后土壤表面，喷射厚度≤3mm。
[0010] 6)待步骤5)实施5～7天后，进行机械翻耕，再重复步骤4)和步骤5)。 [0011] 7)待步骤6)5～7天后，进行机械均匀翻耕并平整土地即可。
[0012] 其中，步骤1)中的有机肥料发酵剂为市售产品；食用菌渣为平菇、香菇、木
耳等常见食用菌生产的菌渣废料，干燥
粉碎后过8目筛；腐植酸是一种天然有机质，为市售产品；步骤2)中的木醋杆菌种子液(Acetobacter xylinum)是木醋杆菌经常规斜面培养及种子基培养得到。木醋杆菌为中科院
微生物研究所保藏及商业提供；步骤2)中的发酵培养基其组分按g/L计是
葡萄糖20、蛋白胨10、
酵母粉5、
磷酸二氢钠2.7、
柠檬酸1.2、
硫酸镁0.25，pH为6.0，并蒸气灭菌15min；步骤4)和步骤5)中的膨胀蛭石吸水倍率≥10倍，粉煤灰细度≤0.1mm，高吸水性树脂吸水倍率≥300倍、聚丙烯酰胺分子量600-800万，钠基膨润土细度过200目筛，麻纤维细度≤0.2mm、长度≤8mm。以上均为市售产品。
[0013] 本发明土壤水分生态有效性调控方法的优点在于其一，使用食用菌渣可增加土壤营养含量，改善土壤物理结构，增大土壤水分吸水能力与库水容量，其残留的菌丝体起到活化土壤的作用。其二，应用细菌纤维素，由于其内部有很多孔道，具有极强持水性和透水透气性，能吸收60-700倍水分，并保持较长时间的高
湿强度，因此，对土壤的水分特性的调控作用十分显著。其三，高吸水树脂、膨胀蛭石、粉煤灰三种物质均具有高效吸水、保水功能，不仅能增大土壤的库水容量，提高吸水倍率，而且能有效延长土壤释水时间，使其供水能力提升，供水周期加长。其四，喷射保护浆液一方面保护下层水分生态有 效性菌肥浆液避免降雨冲蚀，另一方面由于自身具有一定的透气率，可为下层水分生态有效性菌肥浆液中的微生物活动提供
氧气，同时起到一定保温作用，促使其在自然田间快速发酵，在增加土壤养分同时又可对细菌纤维素、高吸水树脂、膨胀蛭石、粉煤灰等的水分调控功能起增强效应。总之，本发明集高分子保水材料、有机质材料及无机矿物材料的水分调控功能于一体，对土壤水分特性的调控效果十分显著，且高效机械化实施，综合成本较低，操作简便，易于大面积实施与推广。主要用于改良土壤的水分特性。
具体实施方式：
[0015] (一)实施步骤
[0016] 1)物料按重量份计是有机肥料发酵剂∶食用菌渣∶腐殖酸＝1∶600∶15，拌合均匀得菌肥基料。
[0017] 2)将木醋杆菌种子液按重量百分数8％的接种量接种入发酵培养基中，并在机械搅拌发酵罐中培养5天，保持温30℃，机械搅拌转速350r/min，通气量0.25L/min，得细菌纤维素。
[0018] 3)将步骤1)制备的菌肥基料与步骤2)制备的细菌纤维素按重量份1∶0.005的配合比例拌合均匀，得水分生态有效性菌肥基料。
[0019] 4)依次向液压喷播机中添加重量份为1000份的水分生态有效性菌肥基料，15份膨胀蛭石，60份粉煤灰，20份高吸水性树脂，5000份水，充分拌合，制备成水分生态有效菌肥浆液，并均匀喷射于土壤表面，喷射厚度≤5mm。
[0020] 5)依次向液压喷播机中添加重量份为20份的聚丙烯酰胺，2份钠基膨润土，50份麻纤维，350份水，充分拌合制备成保护浆液，并均匀喷射于步骤4)处理后的土壤表面，喷射厚度≤3mm。
[0021] 6)待步骤5)实施5天后，进行机械翻耕，并重复步骤4)和步骤5)。 [0022] 7)待步骤6)实施5天后，进行机械均匀翻耕并平整土地即可。
[0023] (二)实施效果
[0024] 实施地四川省彭州市升平镇河滩种植地，土壤为砂壤土，实施面积为5亩。检测结果表明：本发明调控后的土壤与未调控土壤的水分生态有效性指标如表1所示。本发明方法使土壤容重明显降低，土壤孔隙率增加，并使饱和持水量增加17.05％，有效水含量相对提高54.3％，稳定入渗率相对降低34％，释水速率相对降低44.5％
[0025] 表1本发明调控后的土壤与未调控土壤的水分生态有效性指标比较 [0026]
[0027] 实施例2
[0028] (一)实施步骤
[0029] 1)物料按重量份计是有机肥料发酵剂∶食用菌渣∶腐殖酸＝1∶700∶20，拌合均匀得菌肥基料。
[0030] 2)将木醋杆菌种子液按重量百分数9％的接种量接入
醋酸菌发酵培养基中，并在机械搅拌发酵罐中培养6天，保持温度30℃，机械 搅拌转速500r/min，通气量0.6L/min，得细菌纤维素。
[0031] 3)将步骤1)制备的菌肥基料与步骤2)制备的细菌纤维素按重量份为1∶0.02的配合比例拌合均匀，得水分生态有效性菌肥基料。
[0032] 4)依次向液压喷播机中添加重量份为500份的水分生态有效性菌肥基料，35份膨胀蛭石，45份粉煤灰，30份高吸水性树脂，3000份水，充分拌合制备成水分生态有效菌肥浆液，并均匀喷射于土壤表面，喷射厚度≤5mm。
[0033] 5)依次向液压喷播机中添加重量份为30份的聚丙烯酰胺，5份钠基膨润土，30份麻纤维，250水，充分拌合制备成保护浆液，并均匀喷射于步骤4)处理后的土壤表面，喷射厚度≤3mm。
[0034] 6)待步骤5)实施6天后，进行机械翻耕，并重复步骤4)和步骤5)。 [0035] 7)待步骤6)实施6天后，进行机械均匀翻耕并平整土地即可。
[0036] (二)实施效果
[0037] 实施地重庆涪陵珍溪城市废弃地，土壤为
砂土，实施面积2亩。检测结果表明：本发明调控后土壤与未调控土壤的水分生态有效性指标如表2。本发明方法使土壤容重明显降低，土壤孔隙率增加，并使饱和持水量增加17.39％，有效水含量相对提高49.34％，稳定入渗率相对降低34.67％，释水速率相对降低42.18％。
[0038] 表2本发明调控后土壤与未调控土壤的水分生态有效性指标比较 [0039]
[0040]
[0041] 实施例3
[0042] (一)实施步骤
[0043] 1)物料按重量份计为有机肥料发酵剂∶食用菌渣∶腐殖酸＝1∶800∶30，拌合均匀后得菌肥基料。
[0044] 2)将木醋杆菌种子液按重量百分数10％的接种量接入发酵培养基中，并在机械搅拌发酵罐中培养7天，保持温度28℃，机械搅拌转速200r/min，通气量1.0L/min，得细菌纤维素。
[0045] 3)将步骤1)制备的菌肥基料与步骤2)制备的细菌纤维素按重量份1∶0.01的配合比例拌合均匀，得水分生态有效性菌肥基料。
