技术领域:
[0001] 本
发明涉及
土壤改良技术领域,特指一种贫瘠壤植土和被污染
土壤修复改良基质及方法。背景技术:
[0002] 在高原、沙漠、矿山地带,多为高酸
碱性土壤和多砾质砂坡体,它们的
生态系统较为脆弱,其主要原因在于:(1)土壤
水分不足。这与高原农区
气候偏于半干旱和干旱有关,因此,不少地方全年均需
灌溉,有的地方则需要补充灌溉,否则难以获得较高而稳定的产量。(2)
土壤耕作层中
钾的含量较高,而氮磷偏低。高原土壤的成土母质主要是由含钾矿物较多的各种
沉积物组成,土壤中钾含量稍多,而氮、磷含量不足,难以满足作物生长的正常需要,加上不少农区缺乏
施肥的习惯,或仅施入未腐熟的
肥料,影响了作物的产量。(3)土壤
风蚀严重,质地偏粗,易漏水漏肥。由于风多且大,常常吹走,地表细土物质,表层土壤质地变粗,熟化层渐薄。这样既不利于作物根系生长,也影响作物吸收土壤中的养分和水分。此外,部分地区土壤有盐渍化现象,土壤含盐量偏大。
[0003] 而在农村、城市地带,多方面的污染也加重土壤压
力。现阶段,农田土壤的主要问题体现在
酸化、盐碱化、重金属污染、元素失衡、有机质流失等。据了解,酸化是土壤风
化成土过程的重要方面,造成土壤酸化的来源主要有因降水量大而集中的淋溶作用造成
钙、镁、钾等碱性盐基大量流失。此外,传统农业措施的缺失使耕地土壤养分失衡和长期大量施用含铵态氮的化肥,这些原因致使土壤出现酸化,土壤中有机质含量下降,缓冲能力降低。若不及时补救,会使土壤中大量的
营养元素被淋失,土壤变得贫瘠、土质粘重、土壤板结,地力下降;对作物会抑制根系发育,产生黑根烂根死根无白根土,土壤中的
铝从稳定态中释放出来,导致铝元素聚集,根系铝中毒,
植物枯萎、
农作物减产及水生
生物死亡,品质下降;并且酸化严重还会抑制某些土壤
微生物的繁殖,阻碍固氮菌、细菌和放线菌的滋生,加剧土壤土传病害。
[0004] 另外,重金属污染也是土壤闻名之变的一大问题,现在作物需要注意的污染主要是南方镉、北方砷。重金属的主要来源是大气干湿沉降(粉尘、降水)、农用物资的不合理使用、固体废弃物、污水或带重金属水的灌溉,而其带来的危害也是不可估量的,不仅会减弱和抑制土壤中硝化、
氨化细菌活动,影响氮素供应;还可引起植物生理功能紊乱、营养失调;降低作物的品质,影响土壤中的微生物活动;通过食物链被生物富集,产生生物放大作用。
[0005] 随着现代工业对环境的污染,土地沙漠化的现象日益严重,国家甚至全球都对沙漠治理、土壤改良十分重视,然而现有的治理手段一般都是盲目地种植一些作物,针对性较差,忽略了对土壤的改良,导致治理效果差、持续时间短。发明内容:
[0006] 本发明的目的是克服
现有技术的不足之处,提供一种贫瘠壤植土和被污染土壤修复改良基质及方法以及改良方法。
[0007] 本发明采用的技术方案是:一种贫瘠壤植土和被污染土壤修复改良基质及方法,该改良基质各组分及其重量含量如下:
[0008]
[0009] 其中,酸物质分解菌的浓度是每毫升含菌量为1.6×108-1.8×108个;碱性平衡酶的浓度是每毫升含菌量为4千万-8千万个;
[0010] 该改良基质的制作方法是:将酸物质分解菌与碱性平衡酶混合经
发酵发育培植形成
液化型菌剂,发酵时间为45h-60h,发酵
温度为38℃-42℃;将其余原料掺拌均匀,再将液化型菌剂与其余原料进一步掺拌均匀,进行分袋
包装即可。
[0011] 所述酸物质分解菌为弯曲芽孢解菌种。
[0012] 本发明同时提供一种高原贫瘠壤植土改良方法,该改良方法包括如下步骤:
[0013] a.按如下重量配比调配改良基质:浓度是每毫升含菌量为1.6×108~1.8×108个的酸物质分解菌1-2份、浓度是每毫升含菌量为4千万-8千万个的碱性平衡酶1-2份、
钾盐SAP 13-18份、冻融剂40-60份、熟石粉末260-300份、磷肥140-160份、经发酵风干的动物
粪便45-50份、有机
碳和氮素8-12份;将酸物质分解菌与碱性平衡酶混合经发酵发育培植形成液化型菌剂,发酵时间为45h-60h,发酵温度为38℃-42℃;再将液化型菌剂与其余原料进一步掺拌均匀备用;
[0014] b.对待改良的土壤进行整平,按每平方米面积土壤0.5-1公斤的用量,将调配好的改良基质均匀撒在土壤表面,并在工作面铺放稻草杆进行
覆盖;
[0015] c.自然状态下28-30天后,在土壤工作面上进行植物种植即可。
[0016] 采用本发明改良基质对贫瘠壤植土进行改良后,可有效对高原贫瘠土壤、高寒冻土、深厚多砾质砂壤、钙岩砂质土、黑钙土强酸性土壤(PH低达2.5,同时存在风化钙物质重金属
腐蚀性)、以及氮磷钾等各种微量元素十分有限的如矿业废弃地、排土场、被污染土壤等进行酸化控制,配合
植物稳定技术联合使用,达到遏制酸碱度、保水固土、生态修复、矿山恢复绿化的目的,而且改良后的土地可种植的植物种类多样,满足了
生物多样性要求,有利于建立多层植物立体生态系统。因此,本发明可使贫瘠和极度缺乏微量元素的钙化山体河道区域得到很好的修复和改良从而达到从人工干预性治理到自然生态修复的转变。此外,本发明基质及其方法也可适应于城市土壤改良,对提高城市绿化和改善城市环境有重要意义。具体实施方式:
[0017] 下面结合具体
实施例对本发明进一步说明。
[0018] 实施例1:采用如下配比的改良基质:
[0019] 浓度是每毫升含菌量为1.6×108的酸物质分解菌 1份
[0020] 浓度是每毫升含菌量为4千万个的碱性平衡酶 1份
[0021] 钾盐SAP 15份
[0022] 冻融剂 50份
[0023] 熟石粉末 280份
[0024] 磷肥 150份
[0025] 经发酵风干的羊粪便 47份
[0026] 有机碳和氮素 8份;
[0027] 先将酸物质分解菌与碱性平衡酶混合,在温度40℃的条件下发酵48h,发育培植形成液化型菌剂,将其余原料掺拌均匀,再将液化型菌剂与其余原料进一步掺拌均匀备用;
[0028] 然后进行改造施工:对待改良的土壤进行整平,按每平方米面积土壤1公斤的用量,将调配好的改良基质均匀撒在土壤表面,并在工作面铺放稻草杆进行覆盖;铺设稻草杆可以起到防风、防晒、保水保湿的作用,利于改良基质融入或浸入土壤,同时稻草杆腐烂后其内的营养元素也进入土壤形成肥料;
[0029] 自然状态下28天后,在土壤工作面上进行植物种植。
[0030] 实施例2:采用如下配比的改良基质:
[0031] 浓度是每毫升含菌量为1.8×108的酸物质分解菌 2份
[0032] 浓度是每毫升含菌量为8千万个的碱性平衡酶 2份
[0033] 钾盐SAP 18份
[0034] 冻融剂 60份
[0035] 熟石粉末 300份
[0036] 磷肥 160份
[0038] 有机碳和氮素 12份;
[0039] 先将酸物质分解菌与碱性平衡酶混合,在温度42℃的条件下发酵45h,发育培植形成液化型菌剂,将其余原料掺拌均匀,再将液化型菌剂与其余原料进一步掺拌均匀备用;
[0040] 然后进行改造施工:对待改良的土壤进行整平,按每平方米面积土壤0.5公斤的用量,将调配好的改良基质均匀撒在土壤表面,并在工作面铺放稻草杆进行覆盖;
[0041] 自然状态下28天后,在土壤工作面上进行植物种植。
[0042] 实施例3:采用如下配比的改良基质:
[0043] 浓度是每毫升含菌量为1.7×108的酸物质分解菌 1.5份
[0044] 浓度是每毫升含菌量为7千万个的碱性平衡酶 1.5份
[0045] 钾盐SAP 13份
[0046] 冻融剂 40份
[0047] 熟石粉末 260份
[0048] 磷肥 140份
[0049] 经发酵风干的动物粪便 45份
[0050] 有机碳和氮素 10份;
[0051] 先将酸物质分解菌与碱性平衡酶混合,在温度38℃的条件下发酵60h,发育培植形成液化型菌剂,将其余原料掺拌均匀,再将液化型菌剂与其余原料进一步掺拌均匀备用;
[0052] 然后进行改造施工:对待改良的土壤进行整平,按每平方米面积土壤0.8公斤的用量,将调配好的改良基质均匀撒在土壤表面,并在工作面铺放稻草杆进行覆盖;
[0053] 自然状态下30天后,在土壤工作面上进行植物种植。
[0054] 应用实施例:
[0055] 西
铜业永平铜矿生态恢复实验区工程,旨在为永平铜矿总面积约为138.9万m2排土场(包括南部排土场、东部排土场以及西部排土场)的大规模生态恢复工作做前期实验准备。该实验区位于南部排土场东侧坡面,面积为16800m2,包括顶部平台和坡面两部分。
[0056] 改良前:实验区原始条件十分恶劣,主要表现在以下几个方面:1、边坡陡、落差大;2、冲刷严重,漂石成堆;3、强酸性土壤,高酸化潜力,pH低达2.6,同时存在大量游离的酸性离子和高度的重金属毒性,N、P、K等各类营养元素也十分匮乏,严重贫瘠;4、实验区内基本无任何植物存在。
[0057] 针对此,采用如下配比的改良基质:
[0058] 浓度是每毫升含菌量为1.68×108的酸物质分解菌 1份
[0059] 浓度是每毫升含菌量为6千万个的碱性平衡酶 1份
[0060] 钾盐SAP 15份
[0061] 冻融剂 50份
[0062] 熟石粉末 280份
[0063] 磷肥 150份
[0064] 经发酵风干的动物粪便 47份
[0065] 有机碳和氮素 10份;
[0066] 先将酸物质分解菌与碱性平衡酶混合,在温度40℃的条件下发酵48h,发育培植形成液化型菌剂,将其余原料掺拌均匀,再将液化型菌剂与其余原料进一步掺拌均匀备用;
[0067] 然后进行改造施工:对待改良的土壤进行整平,按每平方米面积土壤1公斤的用量,将调配好的改良基质均匀撒在土壤表面,并在工作面铺放稻草杆进行覆盖;
[0068] 自然状态下28天后,在土壤工作面上进行植物种植。
[0069] 整个施工改造过程持续2个月,然后转入后期抚育阶段,抚育3个月后,实验区内植被覆盖率达90%以上,植物种类达40多种,成功地对该区域进行了生态恢复治理,达到了该项目的预期目标。
[0070] 综上所述,采用本发明改良基质对贫瘠壤植土进行改良后,可有效对高原贫瘠土壤、高寒冻土、深厚多砾质砂壤、钙岩砂质土、黑钙土强酸性土壤(PH低达2.5,同时存在风化钙物质重金属腐蚀性)、以及氮磷钾等各种微量元素十分有限的如矿业废弃地、排土场、被污染土壤等进行酸化控制,配合植物稳定技术联合使用,达到遏制酸碱度、保水固土、生态修复、矿山恢复绿化的目的,而且改良后的土地可种植的植物种类多样,满足了生物多样性要求,有利于建立多层植物立体生态系统。因此,本发明可使贫瘠和极度缺乏微量元素的钙化山体河道区域得到很好的修复和改良从而达到从人工干预性治理到自然生态修复的转变。