[發明專利]一種快速、高效恢復灘涂表土層重度缺失土壤為林用地的方法

在審

• 申請號: 201611223028.7
• 申請日: 2016-12-27
• 公開（公告）號: CN106576486A
• 公開（公告）日: 2017-04-26
• 發明（設計）人: 韓建剛;湯逸帆;朱詠莉
• 申請（專利權）人: 南京林業大學
• 主分類號: A01B79/02
• 分類號: A01B79/02
• 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: 王清義

技術領域

本發明屬于土壤改良生態工程恢復技術領域，具體涉及到的是一種快速、高效恢復灘涂表土層重度缺失土壤為林用地的方法。

技術背景

沿海大開發國家戰略部署下，濱海灘涂作為糧食安全保障的后備基地，正按計劃、逐步的將有條件的灘涂改良為農田。與此同時，為了減控風害，防風林帶的營建也同步實施。防風林帶往往需要起壟1.5 m左右，防止鹽堿對林木生長產生脅迫。由于早期缺乏總體規劃，不合理的取土起壟工程使部分農田土壤表土層重度缺失，缺失土層的厚度高達1.0-1.5 m。這些土壤表層缺失帶由于很難利用而長期閑置，不僅易于加劇局地景觀結構的不穩定演變，也是土壤資源的嚴重浪費。

目前，針對表層缺失土壤修復的技術與研究大多通過深耕、施肥，或者添加有機物料和微生物菌劑肥等培肥土壤，然后種植作物。但現有技術修復的對象主要集中在<20 cm厚度表層土層的修復，對于>1.0 m厚度土層重度缺失土壤的修復幾乎未見報道。土層重度缺失后，不僅土壤肥力與有機質匱乏，更重要的是，生土層結構差，顆粒組成勻質化，保水保肥性低，支持植物生長的功能嚴重缺陷。即便大量施肥和添加有機質，土壤也很難維持糧食作物的正常生長和獲得的相應產量。加之缺失帶不規則，碎片化，也難以統一恢復為農田。特別是在濱海灘涂地區，下層土壤含鹽量高，pH高，現有培肥修復與改良技術面臨用時長、效果差的局限。如果選擇添加化學材料來加速修復過程，可能存在土和地下水污染的隱患。因此，一般選擇林灌進行恢復較為適宜和可行。然而，如何將表土層嚴重缺失的土壤恢復為林用地同樣對以往修復技術提出了新的挑戰。

發明內容

本發明基于對自然生態過程的人為加速，通過使生土層高強度、高頻次的經歷干濕、厭/好氧等自然生態過程，輔以人工添加有機物的發酵產熱熟化，使土壤結構快速改善；在原位起壟的基礎上洗鹽，通過生物炭、有機肥與過磷酸鈣等的投加，提高土壤養分及其保持與緩沖容量，降低pH和含鹽量，提供一種快速、高效恢復灘涂表土層重度缺失土壤為林用地的生態工程技術。

本發明所述的恢復灘涂表土層重度缺失土壤為林用地的方法，包括以下步驟：

1)高強度、高頻次翻耕，人為灌水加速干濕交替；

2)起壟，洗鹽；

3)向壟帶施加有機物料后翻混均勻，灌水，覆膜，揭膜，翻耕；

4)施加有機肥、生物炭、過磷酸鈣；

5)栽種綠肥作物，翻壓后種植淺根系耐鹽喬、灌木。

上述的恢復灘涂表土層重度缺失土壤為林用地的方法具體為：

第1)步的翻耕可以使生土層疏松，同時加速氧化還原過程，翻耕深度為30-50 cm，是為了滿足后續起壟所需的土量。灌水量為2000-3000 m³·hm^-2可以使0-50 cm土壤含水率達到30%-40%；反復多次翻耕灌水可以在干濕好氧/厭氧等過程的交替中，加速土壤熟化，改良結構；持續時間為4-6月。

第2)步的起壟是將翻耕區兩側土壤向中間堆積，形成高40-60cm、寬2.5-3.0 m的壟帶；壟帶兩側挖深40-60cm、寬20-30 cm排水溝；洗鹽是向壟帶反復灌水淋洗土壤，直至壟帶土壤含鹽量降至<0.5%。

第3)步稻殼、秸稈等有機物料的添加可以快速提高生土層土壤肥力、改善土壤結構，并且可就地取材，成本低。首先將稻殼、秸稈等有機物料磨碎或粉碎至粒徑2-10 mm，然后鋪10-15 cm厚于土壤表層，翻混均勻；灌水至土壤飽和后，將壟帶用農膜覆蓋，30-50 d后揭膜，再次翻耕，覆膜。此后，每20-30 d翻耕一次，直至添加的有機物料腐熟度>80%。

第4)步施加的有機肥為豬、牛、馬、雞、鴨、鵝等畜禽糞肥；鋪10-15cm厚于土壤表層，再鋪1-2 cm厚生物炭、施過磷酸鈣400-500 kg·hm^-2，翻耕混合均勻。施加大量有機肥可以進一步提高土壤有機質和礦質養分，與前期有機物料形成交互激發效應，顯著提高土壤微生物數量。生物炭吸附性強，抗氧化，能夠降低土壤容重，保水保肥，還能為土壤微生物提供附著位點，進一步提高有機物料和有機肥的養分轉化效率。施加過磷酸鈣不僅可以提高土壤中磷和鈣的含量，調節養分比例，并且過磷酸鈣呈酸性，可以顯著降低此類土壤的pH值。