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一种退化土壤“生态模拟”养地修复方法

阅读:1026发布:2020-08-05

专利汇可以提供一种退化土壤“生态模拟”养地修复方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 公开一种退化 土壤 “生态模拟”养地修复方法,包括将作物秸秆、 枯枝落叶 、 杂草 、腐殖土、草木灰中的任意与人畜粪尿混合,堆捂形成半腐熟或腐熟状态原料;在成半腐熟或腐熟状态原料中添加 钙 镁磷肥、 硫酸 钾 镁肥、杂卤矿和/或矿粉后拌匀,得到混合料;混合料按300~1000m3/亩堆积在土壤表面,进行平整并拍打 压实 后 覆盖 薄膜 堆捂;混合 料堆 捂至少3个月后去除盖膜,得到二次 发酵 肥料 ,然后移除土壤表面至少98%的二次发酵肥料,即完成退化土壤的修复。本发明将半腐熟或腐熟的混合料覆盖在土壤表层,通过模拟大自然森林里形成“腐殖土”的方式,混合料形成特殊的“隔绝层”经自然堆捂二次发酵处理,达到恢复退化土壤地 力 的目的。,下面是一种退化土壤“生态模拟”养地修复方法专利的具体信息内容。

1.一种退化土壤“生态模拟”养地修复方法,其特征在于包括备料、预混、堆肥、土壤整理步骤,具体步骤如下:
A、备料:将作物秸秆、枯枝落叶杂草、腐殖土、草木灰中的至少任意一种与人畜粪尿混合,然后将混合后的原料堆捂形成量20~50%的半腐熟或腐熟状态;
B、预混:在成半腐熟或腐熟状态的原料中均匀添加镁磷肥、硫酸镁肥、杂卤矿和/或前述各肥料对应的矿粉后拌匀,得到混合料待用;
C、堆肥:将B步骤中的混合料按300~1000m3/亩的量自然堆积在预修复的退化土壤表面,对堆积的混合料进行平整并拍打压实,然后覆盖薄膜堆捂;
D、土壤整理:将C步骤中的混合料堆捂至少3个月后去除盖膜,得到二次发酵肥料,然后移除土壤表面堆捂后的二次发酵肥料至少98%的量,即完成退化土壤的修复。
2.根据权利要求1所述退化土壤“生态模拟”养地修复方法,其特征在于所述A步骤中的作物秸秆包括除茄科和葫芦科外的所有作物秸秆。
3.根据权利要求2所述退化土壤“生态模拟”养地修复方法,其特征在于所述A步骤混合后的原料中人畜粪尿占10~30%的体积百分比,所述半腐熟状态的原料含水量为30~50%,所述腐熟状态的原料含水量为20~30%。
4.根据权利要求1所述退化土壤“生态模拟”养地修复方法,其特征在于所述B步骤的钙镁磷肥中钙镁磷肥添加量为15~20Kg/m3。
5.根据权利要求1至4任意一项所述退化土壤“生态模拟”养地修复方法,其特征在于所述C步骤在秋季、冬季或春季少雨季节进行堆肥,所述预修复的退化土壤在堆肥前进行翻
6.根据权利要求5所述退化土壤“生态模拟”养地修复方法,其特征在于所述C步骤中预修复的退化土壤表层相对湿度为13~25%,所述腐熟混合料按300~600m3/亩的用量自然堆积或按自然堆积后形成50~80cm的厚度堆积,所述半腐熟混合料按600~1000m3/亩的用量自然堆积或按自然堆积后形成90~150cm的厚度堆积。
7.根据权利要求5所述退化土壤“生态模拟”养地修复方法,其特征在于所述D步骤中混合料在-10~40℃、相对湿度10~80%的条件下堆捂至少3个月后去除盖膜。
8.根据权利要求7所述退化土壤“生态模拟”养地修复方法,其特征在于所述D步骤中半腐熟混合料经堆捂5~6个月后去除盖膜,所述腐熟混合料经堆捂3~5个月后去除盖膜。
9.根据权利要求5所述退化土壤“生态模拟”养地修复方法,其特征在于所述D步骤中移除土壤表面堆捂后的至少98%的腐熟二次发酵肥料或移除土壤表面堆捂后的至少99%的半腐熟二次发酵肥料。
10.根据权利要求5所述退化土壤“生态模拟”养地修复方法,其特征在于所述D步骤中移除后剩余的二次发酵肥料通过浅锄或理墒的方式埋入耕层土壤中,即完成退化土壤的修复。

说明书全文

一种退化土壤“生态模拟”养地修复方法

技术领域

[0001] 本发明属于土地修复技术领域,具体涉及一种操作简便、成本低、修复效果好的退化土壤“生态模拟”养地修复方法。

背景技术

[0002] 土壤保保肥性能是衡量土壤是否健康的一项重要指标。植烟土壤、三七种植土壤等由于连作,导致地下降、结构变劣、病原菌基数增加、有益生物群数量减少等土壤退化现象,最终表现为土壤的保水保肥性能下降,作物长势长相受阻,烟叶、三七等产质量下降。因此,在烟叶及三七等作物生产中,都需求一种能够在短期内迅速恢复地力、恢复土壤结构、降低土壤的土壤修复方法非常重要。目前,针对土壤退化的问题,传统一般采取轮作的方式来解决,但对于优质烟叶和三七产地,由于土地资源稀缺,轮作方式难以满足生产需求。虽然目前也有增加使用农家肥、采用专用复合肥以及采用土壤改良剂来改善土壤,但由于农家肥使用量大、病虫害难以控制,造成使用比较局限;而采用专用复合肥虽然能够临时改善土壤肥力,但又会造成土壤板结;而目前的土壤改良剂虽然效果相对较好,但也存在成本高、作物种植的局限性较强的问题。
[0003] 在大自然的生态环境中,森林落叶、枝干及杂草等在雨水、大型生物(动物、昆虫等)和土壤微生物的共同作用下,土壤的表层土会逐渐演变成腐殖土(腐殖土是作物栽培改土的一项重要原料),从而增加土壤的地力。但由于自然完成这一过程相当长,在无人工干预的条件下,通常需要5~8年,甚至更长的时间。因此,试图通过大自然来自动修复退化的土壤是难以接受的。

发明内容

[0004] 针对现有技术的不足,本发明提供一种操作简便、成本低、修复效果好的退化土壤“生态模拟”养地修复方法。
[0005] 本发明是这样实现的:包括备料、预混、堆肥、土壤整理步骤,具体步骤如下:A、备料:将作物秸秆、枯枝落叶、杂草、腐殖土、草木灰中的至少任意一种与人畜粪尿混合,然后将混合后的原料堆捂形成含水量20~50%的半腐熟或腐熟状态;
B、预混:在成半腐熟或腐熟状态的原料中均匀添加镁磷肥、硫酸镁肥、杂卤矿和/或前述的矿粉后拌匀,得到混合料待用;
C、堆肥:将B步骤中的混合料按300~1000m3/亩的量自然堆积在预修复的退化土壤表面,对堆积的混合料进行平整并拍打压实,然后覆盖薄膜堆捂;
D、土壤整理:将C步骤中的混合料堆捂至少3个月后去除盖膜,得到发酵肥料,然后移除土壤表面堆捂后的二次发酵肥料至少98%的量,即完成退化土壤的修复。
[0006] 本发明的有益效果为:本发明通过人畜粪尿与天然产物合理搭配后堆捂发酵,形成含有丰富的腐殖酸活性炭、氮磷钾等营养成分和各种微生物,以及尚不清楚的对改良土壤有作用成分的半腐熟或腐熟的原料,然后在原料中补充必要的肥料形成混合料以一定厚度堆积在土壤表面并覆膜,从而形成一层土壤与空气之间的“隔绝层”,“隔绝层”进行二次发酵,并在重力、厌等作用下,腐殖酸、活性炭、无机元素、微生物及一些不明成分相互作用并沉降到土壤耕层(0~25cm),并与土壤中的土壤颗粒、病原物及有益微生物等共同作用,微生物发酵产生及混合料中的营养物渗透下去,补充土壤中的营养成分,并使耕层土逐渐被压实并增加透气性、减少病原微生物,并且对深层的微生物进行繁殖,优化土壤结构,使土壤颗粒结构趋于改善,达到恢复退化土壤地力的目的,可有效改善连作导致的土壤退化,也能有效改善本身地力较低的土壤。

具体实施方式

[0007] 下面结合实施例对本发明作进一步的说明,但不以任何方式对本发明加以限制,基于本发明教导所作的任何变更或改进,均属于本发明的保护范围。
[0008] 本发明包括备料、预混、堆肥、土壤整理步骤,具体步骤如下:A、备料:将作物秸秆、枯枝落叶、杂草、腐殖土、草木灰中的至少任意一种与人畜粪尿混合,然后将混合后的原料堆捂形成含水量20~50%的半腐熟或腐熟状态;
B、预混:在成半腐熟或腐熟状态的原料中均匀添加钙镁磷肥、硫酸钾镁肥、杂卤矿和/或前述各肥料对应的矿粉后拌匀,得到混合料待用;
C、堆肥:将B步骤中的混合料按300~1000m3/亩的量自然堆积在预修复的退化土壤表面,对堆积的混合料进行平整并拍打压实,然后覆盖薄膜堆捂;
D、土壤整理:将C步骤中的混合料堆捂至少3个月后去除盖膜,得到二次发酵肥料,然后移除土壤表面堆捂后的至少98%的二次发酵肥料,即完成退化土壤的修复。
[0009] 所述A步骤中的作物秸秆包括除茄科和葫芦科外的所有作物秸秆。
[0010] 所述茄科作物包括烟草、茄子、辣子、铃薯,所述葫芦科作为包括黄瓜、南瓜、西瓜。
[0011] 所述A步骤混合后的原料中人畜粪尿占10~30%的体积百分比,所述半腐熟状态的原料含水量为30~50%,所述腐熟状态的原料含水量为20~30%。
[0012] 所述腐熟状态的原料判断标准为:1)、肥堆体积缩减至1/3左右;
2)、臭味或刺激性不明显;
3)、秸秆软化易碎,呈黑色,团粒结构松散;
4)、堆内温度降到40℃以下;
5)、无病菌、无虫卵、杂草种子无活力。
[0013] 所述半腐熟状态的原料判断标准为:1)、肥堆体积缩减至1/3~1/2;
2)、臭味或刺激性不明显;
3)、秸秆软化易碎;
4)、堆内温度降到40℃以下;
5)、病菌、虫卵、杂草种子活力下降80%以上。
[0014] 所述B步骤的钙镁磷肥中钙镁磷肥添加量为15~20Kg/m3。
[0015] 所述C步骤在秋季、冬季或春季少雨季节进行堆肥,所述预修复的退化土壤在堆肥前进行翻
[0016] 所述翻犁是将耕层全部翻耕。
[0017] 所述C步骤中预修复的退化土壤表层相对湿度为13~25%,所述腐熟混合料按300~600m3/亩的用量堆积自然堆积或按自然堆积后形成50~80cm的厚度堆积,所述半腐熟混合料按600~1000m3/亩的用量自然堆积或按自然堆积后形成90~150cm的厚度堆积。
[0018] 所述C步骤中的薄膜厚度在0.01mm以上。
[0019] 所述D步骤中混合料在-10~40℃、相对湿度10~80%的条件下堆捂至少3个月后去除盖膜。
[0020] 所述D步骤中半腐熟混合料经堆捂5~6个月二次发酵后去除盖膜,所述腐熟混合料经堆捂3~5个月后去除盖膜。
[0021] 所述D步骤中移除土壤表面堆捂后的至少98%的腐熟二次发酵肥料或移除土壤表面堆捂后的至少99%的半腐熟二次发酵肥料。
[0022] 所述D步骤中移除后剩余的二次发酵肥料通过浅锄或理墒的方式埋入耕层土壤中,即完成退化土壤的修复。
[0023] 所述D步骤中移除的腐熟二次发酵肥料作为农家肥直接还田或作为商品有机肥的原料利用,所述半腐熟二次发酵肥料返回B步骤中作为半腐熟状态的原料。实施例
[0024] 2018年,对昆明市禄劝县撒营盘烟区烤烟连作10年的土壤进行改良,并于2019年在同一对改良前和改良后的土壤上开展烤烟种植对比试验,土壤改良过程如下:S100:将万寿菊秸秆及万寿菊花的废弃物与人畜粪尿混合(其中人畜粪尿占20%的体积百分比),然后将混合后的原料堆捂形成含水量20~30%的腐熟状态。
[0025] S200:在上述形成的腐熟状态原料中按15Kg/m3的量均匀添加杂卤矿(主要成分为硫酸钾镁肥)后拌匀,得到混合料待用。
[0026] S300:在秋季、冬季或春季等少雨季节,将预修复的退化土壤在堆肥前将耕层全部翻耕25~30cm并形成土壤表层13~25%的相对湿度,将腐熟混合料自然堆积形成50~80cm厚度的堆积层,覆盖在预修复的退化土壤表面,对堆积后的堆积层进行平整并拍打压实,然后采用0.012mm的塑料薄膜覆盖堆捂。
[0027] S400:将堆积层在-10~40℃、相对湿度10~80%的条件下堆捂4~5个月后去除盖膜,得到二次发酵肥料,然后移除土壤表面堆捂后的二次发酵肥料98%的量,将移除后剩余2%的二次发酵肥料通过理墒的方式埋入耕层土壤中,即完成退化土壤的修复,而移除的二次发酵肥料作为农家肥直接还田于其他需要改良的地块。
[0028] 烤烟种植对比试验结果如表1、表2、表3和表4。
[0029] 表1 烤烟连作土壤改良前后烟株主要生物学性状统计表备注:对照仅仅深翻,不在地面堆积发酵肥料或发酵肥料的发酵液。下同。
[0030] 从表1看出,采用“生态模拟”方式修复后的土壤,提高了大田烟株的生长势和整齐度,株高、茎围增加,改善了烟株农艺性状。
[0031] 表2 烤烟连作土壤改良前后大田病害及烟叶产质量统计表从表2看出,采用“生态模拟”方式修复后的土壤,降低了大田烟株的发病率,特别是对黑胫病、炭疽病和赤星病的效果显著,并最终明显提升了烟叶的上等烟比例及经济效益。
[0032] 表3 烤烟连作土壤改良前后施肥量统计表从表3看出,采用“生态模拟”方式修复后的土壤,农家肥用量和复合肥用量都明显减少,从而大大节约了生产的肥料投入成本。
[0033] 表4 烤烟连作土壤改良前后土壤结养分检测表从表4看出,采用“生态模拟”方式修复后的土壤,土壤pH值改善,土壤有机质、速效氮和有效磷增加明显,从而提升了土壤地力水平。
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