[發明專利]菜田土壤快速有機化改良方法

有效

• 申請號: 201310539515.4
• 申請日: 2013-11-04
• 公開（公告）號: CN103553730A
• 公開（公告）日: 2014-02-05
• 發明（設計）人: 奧巖松;周燕;李玉奇;王濤
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: C05F15/00
• 分類號: C05F15/00;A01B79/02
• 代理公司: 上海交達專利事務所 31201
• 代理人: 王毓理;王錫麟

技術領域

本發明涉及的是一種農業技術領域的方法，具體是一種用于滿足有機栽培菜田土壤有機化轉換時的菜田土壤快速有機化改良方法。

背景技術

蔬菜產品的食用安全是全社會共同關心的重大問題，為此國家也相繼頒布并實施了一系列標準，其中對有機蔬菜的生產在產地環境方面也有著明確的要求。目前普通的菜田，按其規定要求，須經3年以上的有機轉換，并經檢驗合格后方能通過有機蔬菜生產對土壤環境的總體要求。

土壤是一個復雜的有機生態系統，其成土物質的粒徑與比例關系到土壤的質地，而其礦質屬性關系到土壤化學性，而土壤有機質含量則關系到土壤的物理、化學和生物特性。對普通菜田實施土壤的有機化轉換，其主要目的是利用土壤的生態自我恢復能力，平衡礦質養分、降解部分有害化學物質、加強微生物多態性，以達到有機栽培對土壤環境質量的基本要求。但是對于長期處于無機化栽培的土壤而言，其有機質水平較低，用有機農業生產技術體系時，常因土壤緩沖性差而不能形成有機化土壤生態的正常循環格局。

事實上，由于菜田土壤的有機質水平低，直接導致了土壤的板結、次生鹽漬化或酸化、重金屬吸收活性加強、有害化學品降解速度慢以及微生物多態性平衡被打破等嚴重影響土壤可持續利用的諸多問題。

因此，在土壤有機轉換過程中，不單需要求得有害物質的降解，更重要的是快速提升土壤的有機質含量，使其能夠在有機栽培過程中得以可持續化利用。

有機栽培體系下土壤有機質含量的保持是依靠每年度的有機肥投入來維護其平衡的，即用養地統籌策略。好的菜園土的有機質含量通常在3.5%以上，而目前大多數菜田多為普通農田轉種而來，土壤有機質含量平均不足2.0%。在有機栽培體系下，每年從土壤中分解掉的有機質平均約占總量的7％，而這一部分需要靠施用有機肥來加以彌補，由此獲得有機質的平衡。

在目前菜田土壤較低有機質含量水平的前提下，依靠加大有機肥施用量的辦法存在較多弊端：①目前的有機肥中有機質含量有限，而礦質養分較高，如提高有機肥使用量，易造成養分過剩而導致潛在鹽化；②施肥后有機質與土壤間相互作用的一體化過程因栽培和耕作過程影響而變得遲緩，無法發揮土壤生態系統的自我恢復功能；③有機化轉化的化學過程缺少必要能量與物質支持，使功能微生物種群和數量難以達到代謝所需。

現有土壤有機質水平維持和提升的技術，都是基于施用有機肥而實現的，由于大多數的有機肥從生產原料特性所決定的組分中，有機質含量常在30％以下，且氮磷鉀總量在8％左右，這就決定了每年每畝土地的有機肥使用量應在3t以下。對于有機質含量2.0%左右的現狀，若進行蔬菜的有機栽培，每年除去被利用的有機質消耗，凈增量不會超過0.1個百分點。若想達到3.5％左右的理想水平，需時漫長，即現有技術體系下所采取的對策是慢速過程。因此即使實現了土壤的有機轉化，也難于達到生態上的平衡目標。

國際上的土壤有機化轉換，其難度較小，即原有的土壤性狀破壞較輕，而且國外對有機栽培的產出目標較我國相對低，土地的復種指數小，生態自我恢復應用較為得宜，因此國家上普遍采用的3年有機轉換即源于此，而我國的情況遠比此復雜，更有甚者，由于目前的有機肥生產籍以大量使用的畜禽糞便原料，也因飼養過程中殺菌劑、添加劑的大量使用，導致了大量施用有機肥后出現了相應的土壤問題，如重金屬污染增加等。

綜觀目前的有機化改良技術，可以說尚未有快速途徑可依。本發明正是依據生物質長期作用形成天然高碳化物的原理，并以此為主要原料；利用土壤微生物作用下的可逆性代謝規律特點，創造土壤有機質形成的轉化條件，以此作為研發思路，經長期實踐總結而成，并已成功地加以規模化應用。

經過對現有技術的檢索發現·中國專利文獻號CN102604645·公開日2012-07-25·公開了一種炭基人參土壤調理劑及其制備方法。該炭基人參土壤調理劑含有生物質顆粒炭、木醋、粘結劑·還可進一步包含其它肥料·如尿素、磷酸一銨粉、氯化鉀、硫酸鋅、硼肥、硫酸錳、鉬酸銨、硫酸亞鐵和硫酸銅等。生物質顆粒炭是生物質在低氧條件下不完全燃燒產生的黑色炭粉顆粒(生物炭)·性質穩定、吸附能力強·保水保肥效果顯著。使用生物質顆粒炭和木醋制備的土壤調理劑可改善土壤結構、優化土壤生態環境、提高肥料利用效率。但該技術原料復合是依靠物理化學過程而成·未能以生物轉化而形成具有腐殖質屬性的有機成分。因此該技術的主要目的是針對改良土壤物理和化學屬性。

發明內容