[發明專利]一種酸化土壤改良的方法

有效

• 申請號: 201310616698.5
• 申請日: 2013-11-27
• 公開（公告）號: CN103611722A
• 公開（公告）日: 2014-03-05
• 發明（設計）人: 徐華勤;沈程文;王華;譚淑端;楊知建
• 申請（專利權）人: 湖南農業大學
• 主分類號: B09C1/00
• 分類號: B09C1/00
• 代理公司: 北京科億知識產權代理事務所(普通合伙) 11350
• 代理人: 湯東鳳

技術領域

本發明涉及一種土壤酸化改良的生物、物理、化學聯合修復方法，屬于土壤質量改良技術領域。

背景技術

我國長江以南廣泛分布著大面積酸性土壤,主要集中在浙江、江西、湖南、廣東、廣西、云南和貴州等南方省份，總面積約為2億hm²，其中很大一部分土壤pH值小于5.0，甚至更低。隨著社會經濟進一步發展，我國酸性土壤面積和土壤酸化程度還有進一步增加的趨勢。土壤酸化已成為影響農業生產和生態環境，進而影響社會經濟的一個重要因素，酸化土壤的改良越來越受到關注。運用石灰或石灰石粉是傳統的改良方法，該方法能明顯降低土壤的酸度，但大量或長期施用石灰不但會引起土壤板結而形成“石灰板結田”，而且會引起土壤鈣、鉀、鎂3種元素的平衡失調，使酸化程度加強而導致減產。施用石灰還可能引起酸性土壤鎂與鋁水化氧化物的共沉淀，降低土壤溶液中的Mg²⁺的活度及其植物有效性。

近十幾年來，人們將許多化學改良劑比如白云石、磷石膏、粉煤灰、磷礦粉、堿渣和工業廢棄物等應用到酸性土壤改良中。這些物質本身具有較強的堿性，能中和土壤的酸性物質，且廉價、便捷，但由于是工業副產品，其中大多含有一定量有毒重金屬，如磷石膏中含有少量的Pb、Cd、Hg、As、Cr，粉煤灰中也含有少量的Pb、Cd、As、Cr等，重金屬的濾出造成了土壤、水體與生物污染，長期施用會導致污染環境的風險增加。

采用不含有害物質農業有機廢棄物改良酸性土壤可最大限度地降低或減少改良劑帶來的潛在危害，同時成本低廉，原料來源豐富，不會對環境造成危害。如牛糞、茶葉廢棄物等堿性有機物料本身具有較高pH值，對酸性土壤的改良具有良好效果。草木灰也可在土壤中產生石灰效應，使土壤的pH值大幅度升高。

土壤生物種群的豐富也有利于改良酸性土壤。如種植綠肥會增加鋁在土壤固相表面的吸附，綠肥分解產生的有機陰離子與土壤表面羥基的配位交換反應將OH-釋放至土壤溶液中，可以中和土壤酸度，降低土壤鋁的活性。另外，植物物料含有一定量的灰化堿，可在短期內直接中和土壤酸度。在一定條件下，豆科類植物物料比非豆科類植物物料的改良效果更佳。而土壤中蚯蚓、土壤微生物等土壤生物數量的增加將進一步增強土壤活力和自身抵抗力，經蚯蚓消化后的有機質顆粒渺小，表面面積比消化前提高100倍以上，讓土壤與空氣更充分接觸，緩解土壤板結問題。蚯蚓活動產生的蚯蚓糞可提高土壤通透性、保水性、保肥力，增進土壤團粒結構的形成，利于微生物的繁殖和增加。

發明內容

1.場地選擇：選擇農閑田，如柑橘樹下、玉米行間、冬閑田等。

2.堆料配置：堆料主要由以下原料組成，按各組分的質量百分比分別為：茶葉廢棄物35-45%，牛糞30-40%，草木灰10-20%，豆科作物秸稈10-20%，蛭石1-2%，鈣鎂磷肥1-2%。各種原料混合均勻而成。

3.堆置方法：堆置前先夯實地面，鋪上一層豆科植物秸稈，或套種豆科作物后刈割地上部鋪平。根據農田地勢堆上混合料，作物行間宜堆高50cm左右，果園林下、冬閑田可堆高100cm左右，堆頂再覆蓋一層豆科植物秸稈遮光，以減少水分蒸發和氨的揮發損失。堆置約5天左右，翻搗一次，根據堆肥的干濕程度適量加水，堆置15天左右，再加水翻搗一次。

4.蚯蚓接種：堆肥20天后接種蚯蚓，蚯蚓放養密度50-100條/平方米左右，頂層添加覆蓋豆科作物秸稈以更好地避光。

5.堆置過程養護：視天氣溫度定期澆水保濕，保持濕度50-80%。夏季可采用塑料管插入堆料中，形成通氣孔，將溫度控制在3030℃以內，以免高溫燒死蚯蚓。

6.堆置產物的應用：堆置2個月左右后，由于蚯蚓腐解牛糞等有機物產生蚯蚓糞，混合物組成為蚯蚓糞與茶葉廢棄物、牛糞、草木灰等，翻攪混勻。挖溝，將堆置產物作為有機肥施入田間。

本發明優勢與特色：

1.利用作物行間、冬閑田、果園林下等農閑田，避免傳統有機物料堆肥占用大量空間堆放的弊端，并可對酸性土壤開展邊修復邊生產。

2.主要原料采用茶葉廢棄物、牛糞、草木灰等堿性有機廢棄物，來源廣泛，成本低廉，無毒無害，使農業廢棄物得到有效處理，又避免了化學修復劑對土壤的二次傷害。

3.修復過程中添加蚯蚓，增加了土壤微生物多樣性，也使土壤吸收營養和儲存營養的能力加強，土壤自身抗酸能力提高。并加快了有機物腐熟的速度，節省了堆置時間。