一种提高农田土壤有机质含量的方法
阅读：385发布：2020-05-11
专利汇可以提供一种提高农田土壤有机质含量的方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种提高农田 土壤 有机质含量的方法，包括：将采集的海洋 沉积物 放置于坑池中并用 淡 水 淋滤，直至海洋沉积物的含盐量符合预设条件；判断海洋沉积物中，单位有机含量是否高于农田耕层土壤中单位有机含量；若是，则将海洋沉积物进行加工，以便在农田土壤耕层中施用；将加工后的海洋沉积物与农田耕层土壤均匀混合施用。本发明在海洋沉积物资源利用时采取了必要的盐分去除措施，能够将废弃的海洋资源进行利用且不会对土壤 质量 和作物产生负面影响。，下面是一种提高农田土壤有机质含量的方法专利的具体信息内容。
1.一种提高农田土壤有机质含量的方法，其特征在于，包括：
将采集的海洋沉积物放置于坑池中并用淡水淋滤，直至所述海洋沉积物的含盐量符合预设条件；
判断所述海洋沉积物中，单位有机含量是否高于农田耕层土壤中单位有机含量；
若是，则将所述海洋沉积物进行加工，以便在农田土壤耕层中施用；
将所述加工后的海洋沉积物与农田耕层土壤均匀混合施用。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，挖掘所述坑池包括：
在距高潮线50m的沙质海岸上挖掘直径为10m，深度为0.5m的坑池，用于放置所述采集的海洋沉积物。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在将所述坑池挖掘好之后，还包括：
将所述海洋沉积物放置于所述坑池中，厚度为0.45m，向所述坑池中预留的厚度为
0.05m的空间中引入河流淡水，对采集的海洋沉积物进行淋滤。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将所述海洋沉积物进行加工，以便在农田土壤耕层中施用，包括：
将所述海洋沉积物进行晒干后粉碎至预设大小及形状，以便在农田土壤耕层中施用。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，将所述海洋沉积物进行加工，以便在农田土壤耕层中施用，包括：
将所述海洋沉积物进行加热烘干并粉碎至所述预设大小及形状。
6.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，挖掘所述坑池包括：
在地下水与海水连通且水力梯度向海的近岸地区挖掘坑池，以便淋滤后的含盐水流向海洋。
一种提高农田土壤有机质含量的方法
技术领域
[0001] 本发明涉及土壤有机质含量改造技术领域，特别是涉及一种提高农田土壤有机质含量的方法。
背景技术
[0002] 农田土壤有机质是维持土壤肥力和农业生产力的重要因素。有机质不仅含有植物生长所需要的各种营养元素，影响土壤养分循环、微生物活动和保水保肥能力，同时还能减轻重金属、农药污染等造成的负面影响。土壤有机质是农田营养元素的库，其可通过在土壤微生物作用下的缓慢分解向土壤释放养分供作物吸收利用，因此土壤有机质含量的高低是评价土壤质量的关键因素。调查发现，我国农田土壤有机质含量普遍偏低，一般处在10-20g/kg范围，为了增加农作物产量，农民通常需要施用大量无机肥料，这一方面导致农产品质量低下和严重的环境污染，另一方面也加剧了土壤质量的退化速度。
[0003] 我国部分海洋生态系统沉积物具有较高的有机质含量，比如近海港湾水产养殖区及受人类生产生活影响较大的河口区等。以近岸养殖区为例，海水养鱼投喂的饲料被鱼类同化吸收用于鱼体生长的部分一般不到30％，绝大部分以残饵、排泄物和代谢废物等形式进入海洋环境，比重较大不易在水体中扩散的部分下沉并富集于底部沉积物中。长此以往，海洋沉积物有机质含量逐渐升高，沉积物逐渐变黑并开始释放异味，沉积环境趋于恶化，将危害养殖鱼类和底栖生物的正常生长。在这种情况下，可以采用机械方法将高有机质富集的沉积物清除，以改善养殖环境，但这部分沉积物的堆积放置，又会造成异常珍贵的近岸环境的污染和沿海空间资源的浪费。
[0004] 尽管这部分海洋沉积物含有较高的有机质含量，但其不能直接用于改良农田土壤，因为其含有较高的盐分。如将其直接施入农田，会导致耕作土壤的盐渍化，轻者会影响作物的正常生长，严重时可能致使作物大面积死亡、农田废弃。如果将高有机质含量的海洋沉积物中的大部分盐分去除，使其不会对土壤质量和作物产生负面影响，其作为改良农田土壤的材料将是安全可靠的，这对于废弃海洋资源的利用及农田土壤有机质的提升均具有重要意义。
[0005] 因此，如何提供一种提高农田土壤有机质含量的方法，能够将废弃的海洋资源进行利用且不会对土壤质量和作物产生负面影响，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。
发明内容
[0006] 本发明的目的是提供一种提高农田土壤有机质含量的方法，利用高有机质含量的海洋沉积物提升农田土壤有机质含量、操作性强且不会对土壤质量和作物产生负面影响。
[0007] 为解决上述技术问题，本发明提供了如下技术方案：
[0008] 一种提高农田土壤有机质含量的方法，包括：
[0009] 将采集的海洋沉积物放置于坑池中并用淡水淋滤，直至海洋沉积物的含盐量符合预设条件；判断海洋沉积物中，单位有机含量是否高于农田耕层土壤中单位有机含量；若是，则将海洋沉积物进行加工，以便在农田土壤耕层中施用；将加工后的海洋沉积物与农田耕层土壤均匀混合施用。
[0010] 优选地，挖掘坑池包括：在距高潮线50m的沙质海岸上挖掘直径为10m，深度为0.5m的坑池，用于放置所述采集的海洋沉积物。
[0011] 优选地，在将坑池挖掘好之后，包括：将海洋沉积物放置于坑池中，厚度为0.45m，向坑池中预留的厚度为0.05m的空间中引入河流淡水，对采集的海洋沉积物进行淋滤。
[0012] 优选地，将所述海洋沉积物进行加工，以便在农田土壤耕层中施用，包括：将海洋沉积物进行晒干后粉碎至合适大小及形状，以便在农田土壤耕层中施用。
[0013] 优选地，将海洋沉积物进行加工，以便在农田土壤耕层中施用，包括：将海洋沉积物进行加热烘干并粉碎至合适大小及形状，以便在农田土壤耕层中施用。
[0014] 优选地，挖掘坑池包括：在地下水与海水连通且水力梯度向海的近岸地区挖掘坑池，以便淋滤后的含盐水最终流向海洋。
[0015] 与现有技术相比，上述技术方案具有以下优点：
[0016] 本发明所提供的一种提高农田土壤有机质含量的方法，由于海洋沉积物来自海底，采集上岸后通常含有较高的盐分，如用淡水冲淋，淋滤水会由于沉积物中盐分的溶解而含盐，如果处置不当会造成严重的二次污染。本发明在近岸地区处理含盐沉积物，淋滤水可直接排入海洋或滤入地下咸水库，避免后续含盐废水的处理，即节约生产成本，又增加方法的可操作性。港湾、航道、河口等地区打捞的海洋沉积物，如不能妥善处理加以资源化利用，即影响沿岸地区景观，又占用宝贵的滨海空间资源。本发明旨在对其资源化利用，不仅有利于改善滨海地区生态环境、节约近岸土地资源，还能提高耕地土壤质量，节约肥料投入，是一举两得的方法。本发明在海洋沉积物资源利用时采取了必要的盐分去除措施，不会引起耕地的盐渍化问题。采取该方法改善土壤质量，与施用一定数量的有机肥或秸秆还田效果相当，比轮作、种植豆科植物等方法见效快、效果好、成本低、节约农时。
[0018] 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获得其他的附图。
[0019] 图1为本发明一种具体实施方式所提供的一种提高农田土壤有机质含量的方法流程图。
具体实施方式
[0020] 本发明的核心是提供一种提高农田土壤有机质含量的方法。
[0021] 为了使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。
[0022] 在以下描述中阐述了具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以多种不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广。因此本发明不受下面公开的具体实施的限制。
[0023] 请参考图1，图1为本发明一种具体实施方式所提供的一种提高农田土壤有机质含量的方法流程图。
[0024] 本发明的一种具体实施方式提供了一种提高农田土壤有机质含量的方法，包括：
[0025] S11：将采集的海洋沉积物放置于坑池中并用淡水淋滤，直至海洋沉积物的含盐量符合预设条件。
[0026] 由于海洋沉积物来自海底，采集上岸后通常含有较高的盐分，若直接将采集的海洋沉积物粉碎后施用到耕地中，可能会造成耕地土壤的盐渍化；本发明在海洋沉积物资源利用时采取了必要的盐分去除措施，不会引起耕地的盐渍化问题。
[0027] S12：判断海洋沉积物中，单位有机含量是否高于农田耕层土壤中单位有机含量。
[0028] 只有用高含有机质的物质才能增加低有机质土壤中有机质的含量。因此，晒干、粉碎后的海洋沉积物的有机质含量必须要高于耕层土壤的有机质含量，否则即使施用加工后的海洋沉积物，也不能够起到提高农田土壤有机质含量。
[0029] S13：若是，则将海洋沉积物进行加工，以便在农田土壤耕层中施用。
[0030] 如果海洋沉积物的有机质含量高于耕地土壤的有机质含量，可以将海洋沉积物进行施用，但是采集的海洋沉积物的形状可能是较大地块状等，需要对其进行粉碎至合适形状、大小的加工，以便将加工后的海洋沉积物与在耕地中施用时，能够充分的发挥作用。
[0031] S14：将加工后的海洋沉积物与农田耕层土壤均匀混合施用。
[0032] 采用人力、畜力或农业机械力完成海洋沉积物与农田耕层土壤的均匀混合，使施用范围内的耕地土壤能够将加工后海洋沉积物内的有机质充分、均匀地利用，以达到提高耕地土壤有机质含量的目的。
[0033] 本发明在海洋沉积物资源利用时采取了必要的盐分去除措施，不会引起耕地的盐渍化问题。采取该方法改善土壤质量，与施用一定数量的有机肥或秸秆还田效果相当，比轮作、种植豆科植物等方法见效快、效果好、成本低、节约农时。
[0034] 在本发明所提供的一种实施例中，步骤S11：将采集的海洋沉积物放置于坑池中并用淡水淋滤，直至海洋沉积物的含盐量符合预设条件，坑池包括：
[0035] 在距高潮线50m的沙质海岸上挖掘直径为10m，深度为0.5m的坑池，用于放置所述采集的海洋沉积物。
[0036] 选择此条件对坑池进行挖掘的好处是，在该位置土壤质地较砂，淋滤下来的含盐水可迅速渗透，增加处理速率；同时，淋滤下来的含盐水最终流向海洋，从而避免了淋滤下来的含盐水对地下淡水造成污染。
[0037] 以上对于坑池挖掘的条件作为本发明的一种优选实施方式，也可在条件允许的情况下进行其他类型的坑池挖掘或建造，本发明对于坑池挖掘、建造等的条件不做限定。
[0038] 在本发明所提供的一种实施例中，步骤S11：将采集的海洋沉积物放置于坑池中并用淡水淋滤，直至海洋沉积物的含盐量符合预设条件，对海洋沉积物进行淋滤可以包括：
[0039] 将海洋沉积物放置于坑池中，厚度为0.45m，向坑池中预留的厚度为0.05m的空间中引入河流淡水，对采集的海洋沉积物进行淋滤。
[0040] 根据上述已完成坑池的挖掘后，向坑池中填入海洋沉积物进行淋滤，降低海洋沉积物的含盐量。
[0041] 以上在坑池中填入海洋沉积物进行淋滤的条件为本发明的一种优选实施方式，其他条件也可能获得较好的淋滤效果，本发明对于淋滤的条件不做限定。
[0042] 在本发明所提供的一种实施例中，S13：若海洋沉积物的有机质含量大于耕地土壤的有机质含量，则将海洋沉积物进行加工，以便在农田土壤耕层中施用，可以包括：
[0043] 将海洋沉积物进行晒干后粉碎至合适大小及形状，以便在农田土壤耕层中施用。
[0044] 在本发明所提供的一种实施例中，S13：若海洋沉积物的有机质含量大于耕地土壤的有机质含量，则将海洋沉积物进行加工，以便在农田土壤耕层中施用，可以包括：将海洋沉积物进行加热烘干并粉碎至合适大小及形状，以便在农田土壤耕层中施用。
[0045] 若要实现大规模或工业化的生产，仅仅通过日光照射将海洋沉积物晒干是不能够满足需求的，因此需要利用一定的设备增加产量，例如在加热烘干的同时进行粉碎的操作，能够有效地节约时间，增加产量。
[0046] 在海洋沉积物晒干、粉碎的过程中难免有部分有机质遗失，造成有机质含量下降，在将采集的海洋沉积物晒干、粉碎后，还可以再对其进行有机质含量的检测，以免加工后的海洋沉积物有机质含量达不到条件。
[0047] 在本发明所提供的一种实施例中，步骤S11：将采集的海洋沉积物放置于坑池中并用淡水淋滤，直至海洋沉积物的含盐量符合预设条件，坑池包括：
[0048] 在地下水与海水连通且水力梯度向海的近岸地区挖掘坑池，以便淋滤后的含盐水最终流向海洋。
[0049] 由于海洋沉积物来自海底，采集上岸后通常含有较高的盐分，如用淡水冲淋，淋滤水会由于沉积物中盐分的溶解而含盐，如果处置不当会造成严重的二次污染。本发明在近岸地区处理含盐沉积物，淋滤水可直接排入海洋或滤入地下咸水库，避免后续含盐废水的处理，即节约生产成本，又增加方法的可操作性。
[0050] 为帮助理解本发明的方案，下面举例对本发明进行说明：
[0051] 在距高潮线50m的沙质海岸上挖掘一个直径10m，深0.5m的坑池用于处理海洋沉积物。选择该地区原因有二，其一是其土壤质地较砂，淋滤下来的含盐水可迅速渗透，增加处理速率；另一方面是因为该地区地下水与海水连通且水力梯度向海，淋滤下来的含盐水最终流向海洋，不会污染地下淡水。
[0052] 采集的海洋沉积物含盐量为每千克干物质13g，有机质含量为每千克干物质64g。将沉积物填入坑池中，厚度0.45m，预留0.05m空间用于承载淋滤淡水。然后引入河水，使其不断溶解并带走沉积物中的盐分，河水引入的速率与其淋滤的速率基本一致。当沉积物含盐量达到每千克干物质4g时，停止引入河水，并使其在阳光下晒干并粉碎。此时沉积物有机质含量为每千克干物质52g，低于淋滤前有机质含量，这是因为有部分可溶性有机物随盐分一起淋失。
[0053] 待改良农田耕层土壤有机质含量为18.4g/kg。将得到的沉积物均匀分散到1亩耕地表层，并用旋耕机将土壤混匀，旋耕深度20cm。此后测定20cm以上土壤有机质含量为27.2g/kg，比改良前提高8.8g/kg，提高比例为47.8％。
[0054] 综上所述，本发明所提供的本发明所提供的一种提高农田土壤有机质含量的方法，由于海洋沉积物来自海底，采集上岸后通常含有较高的盐分，如用淡水冲淋，淋滤水会由于沉积物中盐分的溶解而含盐，如果处置不当会造成严重的二次污染。本发明在近岸地区处理含盐沉积物，淋滤水可直接排入海洋或滤入地下咸水库，避免后续含盐废水的处理，即节约生产成本，又增加方法的可操作性。港湾、航道、河口等地区打捞的海洋沉积物，如不能妥善处理加以资源化利用，即影响沿岸地区景观，又占用宝贵的滨海空间资源。本发明旨在对其资源化利用，不仅有利于改善滨海地区生态环境、节约近岸土地资源，还能提高耕地土壤质量，节约肥料投入，是一举两得的方法。本发明在海洋沉积物资源利用时采取了必要的盐分去除措施，不会引起耕地的盐渍化问题。采取该方法改善土壤质量，与施用一定数量的有机肥或秸秆还田效果相当。
[0055] 以上对本发明所提供的一种提高农田土壤有机质含量的方法进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
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