一种利用生物炭、膨润土和有机肥改良风沙土的方法与流程

[0001]
本发明涉及一种利用生物炭、膨润土和有机肥改良风沙土的方法。


背景技术：

[0002]
土地沙漠化是全球性生态问题中最重要的研究课题之一，它是一种严重的灾害，这种灾害潜移默化的蚕食着我们的土地。资料显示，50年代中期以来，我国沙漠化土地平均每年以1560平方公里的速度在扩展，到80年代，风沙土在我国平均每年扩展的面积已经达到2103平方公里。土地沙漠化使我国可耕种土地养分降低，且可耕种面积大幅度减少，农作物产量下降，土地沙漠化让我国农业生产和环境保护受到巨大的冲击。阻止土地沙漠化，改良风沙土，是我们这一代人急需解决的问题。
[0003]
本发明以土壤微生物量的变化为切入点，研究连续两年在土壤中施加生物炭、膨润土和有机肥对土壤微生物量的影响，揭示施用生物炭、膨润土和有机肥对风沙土生态系统的影响，得出改良风沙土的最佳施用组合方法，为改良风沙土和防沙治沙提供科学依据。


技术实现要素：

[0004]
(一)解决的技术问题
[0005]
针对现有技术的不足，本发明提供了一种利用生物炭、膨润土和有机肥改良风沙土的方法，采用生物炭、膨润土和有机肥，用以改良风沙土。
[0006]
(二)技术方案
[0007]
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
[0008]
本发明提供一种利用生物炭、膨润土和有机肥改良风沙土的方法，包括如下步骤：
[0009]
步骤1：选取待改良的风沙地试验基地，在试验基地内建立长20m、宽20m、总面积为400m2，每个样方面积4m
×
4m＝16m2的试验田一块；
[0010]
步骤2：试验设计，采用正交设计，将生物炭、膨润土、有机肥作为试验因素，每个因素设置5个水平；
[0011]
步骤3：采样，采样方法为五点取样法，取土壤深度5cm的土样，去除土壤表面的杂质，将每个样方中采集的土样混合均匀，用密封袋密封带回；土壤样品一部分自然风干、过筛，用于土壤物理性质的测定，另一部分新鲜土样过2mm筛后，调节土壤含水量至饱和持水量的50％，再将其置于广口瓶内，用保鲜膜封上，在25℃条件下预培养7d后进行微生物量碳、微生物量氮、微生物量磷含量的测定；
[0012]
步骤4：测定，采用环刀法测定土壤容重、采用烘干法测定土壤含水率，土壤速效钾采用醋酸铵浸提法，再在原子吸收分光光度计上测定；土壤碱解氮采用碱解-扩散法，土壤有效磷采用碳酸氢钠-钼锑抗比色法，再用紫外可见分光光度计进行测定；土壤ph值采用电位法进行测定；土壤微生物量碳含量用氯仿熏蒸提取-容量分析法测定；土壤微生物量氮含量用氯仿熏蒸提取-茚三酮比色法测定；土壤微生物量磷的含量用氯仿熏蒸提取-无机磷比色法测定；
[0013]
步骤5：得出结论，采用spss230进行不同变量间的方差分析，以邓肯分析进行多重比较；以p＝005为显著性检验水平，小于005具有显著差异，具有统计学意义，最终得出，生物炭、膨润土和有机肥能改良风沙土。
[0014]
(三)有益效果
[0015]
与现有技术相比，本发明提供了一种利用生物炭、膨润土和有机肥改良风沙土的方法，具备以下有益效果：
[0016]
1、本发明实施例探究连续两年向风沙土中施加生物炭、膨润土和有机肥炭对风沙土土壤含水量、土壤ph、和土壤孔隙度等物理指标的影响，为分析生物炭、膨润土和有机肥联合改良土壤效果提供理论基础和技术支持。
[0017]
2、连种两年，连续两年向同一样方施加等量的的生物炭、膨润土和有机肥，通过分析风沙土物理性状的改变，探究风沙土土壤改良趋势。
[0018]
3、通过正交设计，向风沙土中施加不同量的生物炭、膨润土和有机肥，探究不同量的生物炭膨润土和有机肥联合施加，对风沙土土壤微生物量的影响。
[0019]
4、通过方差分析研究土壤微生物量，得出较少的施加量和较好的效果且可持续的最优生物炭、有机肥和膨润土的配比。
[0020]
5、本发明实施例以阜新章古台风沙所为研究样地，研究生物炭对风沙土的改良效果。我国对用生物炭，辅以膨润土有机肥改良风沙土各项指标的研究尚少，使用生物炭配合膨润土和有机肥来改良风沙土是本发明实施例一大创新点。
[0021]
6、本发明实施例选用正交设计，能够用方差分析法方法对实验结果进行分析，引出许多有价值的结论。
[0022]
7、研究样地两年连种，研究周期长，研究结果更具准确性。
[0023]
8、土壤微生物对土壤的变化相比较土壤有机质更具有灵敏性，因此，本发明实施例通过分析土壤微生物量的变化能够准确快速的反映出风沙土的改良效果。
附图说明
[0024]
图1为本发明实施例提供的一种利用生物炭、膨润土和有机肥改良风沙土的方法中2019年收获期土壤ph值；
[0025]
图2是本发明实施例中连种两年土壤ph值变化；
[0026]
图3是本发明实施例中2019年收获期土壤含水率；
[0027]
图4是本发明实施例中连种两年土壤含水率变化；
[0028]
图5是本发明实施例中2019年收获期土壤容重；
[0029]
图6是本发明实施例中连种两年土壤容重变化；
[0030]
图7是本发明实施例中2019年收获期土壤碱解氮；
[0031]
图8是本发明实施例中连种两年土壤碱解氮变化；
[0032]
图9是本发明实施例中2019年收获期土壤速效钾；
[0033]
图10是本发明实施例中连种两年土壤速效钾变化；
[0034]
图11是本发明实施例中2019年收获期土壤有效磷；
[0035]
图12是本发明实施例中连种两年土壤有效磷变化；
[0036]
图13是本发明实施例中2019年收获期土壤微生物生物量碳；
[0037]
图14是本发明实施例中2019年收获期土壤微生物生物量氮；
[0038]
图15是本发明实施例中2019年收获期土壤微生物生物量磷。
具体实施方式
[0039]
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0040]
本发明实施例提供一种利用生物炭、膨润土和有机肥改良风沙土的方法，包括如下步骤：
[0041]
步骤1：选取风沙地试验基地，本试验于2018年开始进行，研究地点布设在辽宁省风沙地改良利用研究所章古台试验基地，在试验地内建立总面积为20m(长)
×
20m(宽)＝400m2，每个样方面积4m
×
4m＝16m2的试验田一块；
[0042]
本发明实施例区位于辽宁省阜新市彰武县章古台镇(42
°
39'-42
°
43'n，122
°
23'-122
°
33'e)。地处科尔沁沙地东南方向，东与彰武境内四合城乡接连，西邻内蒙古科尔沁左翼后旗，南接冯家镇和大冷蒙古族乡，东南接大德乡、阿尔乡镇；本发明实施例区位于科尔沁沙地东南边缘，该地海拔最高为3131米，海拔最低处为593米。研究区多为沙地，其412％都为流动半流动沙丘，由于风蚀作用，固定沙丘和流动沙丘之间、高地与低地间存在动态交替，由此沙地地貌处于变化之中。其地貌另一特征为沙丘相迭，丘间分布有风蚀低地，半固定沙丘多为椭圆型，呈无层次的单项沙地；章古台地区风沙土壤分为流动沙地、半流动和固定沙地，流动及半流动沙地约占19％、固定沙地约占69％、风蚀洼地占12％。风沙土中流动风沙土占优势，沙粒占9474％、物理性粘粒占526％、流沙地有机质含量039-050％、全氮0017％、全磷0007％。土壤剖面结构特征：0-50cm为黄沙层、50-100cm为黄白相间的过渡层、100cm以下是白色石英沙层；章古台地区地势较为平缓，因其主要土壤是风沙土的特点，所以透水性较好，不易形成地表径流，仅有一条自杨家泡子流向东南方向的小溪，进入地河。且由于干旱带来的影响，该地区储水能力较差，该小溪已断流。由于降水、地貌、土质岩性、埋深等因素，全县地下水分布不均匀，呈西南部较多，东北部较少的趋势。章古台地区属于亚湿润干旱区，昼夜温差大，年平均气温62℃，该地气温最低能达到-334℃。降水主要集中在每年的6-8月份，年平均降水量为450mm，年蒸发量为1300-1800mm。春冬两季有强风，且持续时间长，无霜期平均为150d。
[0043]
步骤2：本试验采用正交设计，将生物炭(a)、膨润土(b)、有机肥(c)作为试验因素，每个因素设置5个水平，试验按照l
25
(53)正交表进行，如表1所示；
[0044]
表1正交试验设计
[0045][0046]
表2样地编号
[0047][0048]
[0049]
步骤3：采样，采样时间为2018年9月，2019年9月，为作物收获期，能够直观的观察作物生长情况，探究生物炭、膨润土和有机肥对风沙土改良状况。采样方法为五点取样法，取土壤深度5cm的土样，小心去除土壤表面的杂质，将每个样方中采集的土样混合均匀，用密封袋密封带回。土壤样品一部分自然风干、过筛，用于土壤物理性质的测定，另一部分新鲜土样过2mm筛后，调节土壤含水量至饱和持水量的50％，再将其置于广口瓶内，用保鲜膜封上，在25℃条件下预培养7d后进行微生物量碳、微生物量氮、微生物量磷含量的测定；
[0050]
步骤4：测定，本试验采用环刀法测定土壤容重、采用烘干法测定土壤含水率，土壤速效钾采用醋酸铵浸提法，再在原子吸收分光光度计上测定；土壤碱解氮采用碱解-扩散法，土壤有效磷采用碳酸氢钠-钼锑抗比色法，再用紫外可见分光光度计进行测定；土壤ph值采用电位法进行测定；土壤微生物量碳含量用氯仿熏蒸提取-容量分析法测定；土壤微生物量氮含量用氯仿熏蒸提取-茚三酮比色法测定；土壤微生物量磷的含量用氯仿熏蒸提取-无机磷比色法测定；
[0051]
步骤5：得出结论，本发明实施例采用excel2010进行数据整理，采用spss230进行不同变量间的方差分析，以邓肯分析进行多重比较。以p＝005为显著性检验水平，小于005具有显著差异，具有统计学意义，最终得出得出生物炭、膨润土和有机肥对土壤微生物的影响，进而推断生物炭、膨润土和有机肥对风沙土的改良效果。
[0052]
试验结果：
[0053]
对土壤ph的影响
[0054]
土壤酸碱度是土壤重要的基本性质之一，是土壤形成过程的一个指标，用土壤ph值来体现，土壤ph值的大小对土壤的理化性质、土壤中的微生物活性以及土壤作物生长都有着很大的影响，因此土壤ph值的监测有利于及时了解土壤的物理状况，为改良土壤提供重要理论依据。
[0055]
如图1所示，a1b1c1即生物炭、膨润土和有机肥添加量为零的样地中，土壤ph值最低，最低ph值样方a1b1c1的ph值为5.72，其余添加生物炭膨润土和有机肥的样地ph值都或多或少高于添加量为零的样地，最高ph样方a5b2c5的ph值为8.10(p<0.05)。
[0056]
由以上数据表明，添加生物炭、膨润土和有机肥的样地，土壤ph都高于生物炭膨润土和有机肥添加量为零的样地，证明随着生物炭、膨润土和有机肥的添加，土壤ph值都有不同程度的改善。
[0057]
如图2所示，2018年收获期，a1b5c5样方的土壤ph值最低，最低ph为5.43，低于生物炭、膨润土和有机肥添加量为零的a1b1c1样方；最高ph样方仍为a5b2c5，土壤最高ph值为7.88(p<0.05)。相比于2018年收获期土壤ph值，2019年的土壤ph值都有所上升，但增幅不大，ph最大上升了1.24。
[0058]
以上数据表明，连续两年向风沙土中施加生物炭膨润土和有机肥，对土壤ph的调节作用效果明显，这与schulz等人的研究结果类似，他的研究证实生物炭有机肥和膨润土联合施加对土壤ph的影响比单施生物炭的大，这可能是因为生物炭本就呈碱性，加之膨润土和有机肥使土壤含水量的增加，能够使风沙土的土壤ph更趋近于中性土壤，更有利于作物生长。
[0059]
对土壤含水率的影响
[0060]
土壤肥力的四大要素是水、热、养、气，四者缺一不可，在这四要素中，最重要的因
素就是水，在农业生产过程中，该土地适合种什么作物首要看重的就是土壤的含水率，土壤含水率对于农业和林牧业等起到很大。
[0061]
如图3所示，2019年收获期，a1b1c1即生物炭、膨润土和有机肥添加量为零的样地中，土壤含水率最低，最低含水率样方a1b1c1的含水率为31.64％，其余添加生物炭膨润土和有机肥的样地含水率都或多或少高于添加量为零的样地，最高含水率样方a3b5c4的含水率为47.86％(p<0.05)。
[0062]
由以上数据表明，添加生物炭、膨润土和有机肥的样地，土壤含水率都高于生物炭膨润土和有机肥添加量为零的样地，证明随着生物炭、膨润土和有机肥的添加，土壤含水率都有不同程度的增长。
[0063]
如图4所示，2018年收获期，含水量最低的样方为生物炭、膨润土和有机肥添加量为零的a1b1c1，最低含水量为31.37％；含水率最高的样方为a3b5c4，最高含水量达到了46.36％(p<0.05)。相比于2018年收获期土壤含水率，2019年收获期土壤含水率有了较大增幅，可以看出，在添加量为零的样方中，2018年收获期含水率与2019年收获期含水率相比无太大区别，而添加了生物炭膨润土和有机肥后，含水率最高比2018年增加了5.59％(p<0.05)。
[0064]
由以上结果可知，连续两年向风沙土中施加生物炭膨润土和有机肥，使土壤含水率有了明显地提升，王桂君用生物炭和有机肥改良松嫩平原沙化土壤的研究结果与本文类似，她研究表明，由于生物炭的疏水性，单独施加生物炭对土壤含水率的作用影响不明显，而向土壤中施加生物炭和膨润土后，风沙土保水能力显著提高，该研究结果与本发明实施例结果类似，这一结果可能是因为膨润土本身具有保水性，膨润土、有机肥和生物炭这三者联合施加后降低了生物炭的疏水性，有利于土壤水分的利用和保持。从而证明向土壤中添加生物炭、膨润土和有机肥对风沙土有改良作用。
[0065]
对土壤容重的影响
[0066]
土壤容重是土壤紧实度的一个体现，是土壤熟化程度指标之一，土壤容重比较小的土壤熟化程度较高，土壤容重比较大的土壤，土壤熟化程度较低，土壤容重这一指标，在评价土壤性状方面具有指示性作用。
[0067]
如图5所示，在2019年收获期，a1b1c1即生物炭、膨润土和有机肥添加量为零的样地中，土壤容重最高，最高容重为1.65g/cm3，向土壤中施加生物炭、膨润土和有机肥后，土壤容重有所下降，a3b5c4样方的容重最低，容重最低为1.42g/cm3。
[0068]
以上数据表明，添加生物炭、膨润土和有机肥的样地，土壤容重都低于生物炭膨润土和有机肥添加量为零的样地，证明随着生物炭、膨润土和有机肥的添加，土壤容重都有不同程度的下降。
[0069]
如图6所示，在2018年收获期，a1b1c1土壤容重最大，即生物炭、膨润土和有机肥添加量为零的样方，最大容重为1.65g/cm3，容重最低的样方为a3b1c5，容重最低达到了1.46g/cm3(p<0.05)，相比于2018年收获期土壤容重，2019年收获期土壤容重有所下降，可以看出，在添加量为零的样方中，2018年收获期容重与2019年收获期容重相比无太大区别，而添加了生物炭、膨润土和有机肥后，土壤容重最多比2018年收获期土壤容重降低了0.078g/cm3(p<0.05)。
[0070]
由以上结果可知，连续两年向风沙土中施加生物炭、膨润土和有机肥，使土壤容重
有了明显地降低，而且随着两年对土壤的连续耕种，风沙土的土壤容重在持续降低。李倩倩等研究陕西地区生物炭改良塿土土壤后发现施加生物炭可降低土壤容重，且随着时间的增长，高施用量生物炭对土壤容重所产生的作用逐渐增强，是显著降低土壤容重的主要原因。这一结论与本发明实施例有所不同，土壤容重的降低与膨润土的吸水性和粘着性、和有机肥促进土壤有机物和无机物之间的相互转换有着不可忽略的关系。证明向土壤中添加生物炭、膨润土和有机肥有助于降低风沙土容重。
[0071]
不同处理条件下ph、含水率、容重的差异性分析
[0072]
由表3可知，不同处理对风沙土土壤ph存在显著的影响(f＝17.240，p＝0.000)，其中，生物炭、膨润土和有机肥添加量分别为24.0kg、32.0kg、16.0kg的样地，即a5b2c5处理的ph最大，为8.1，最小的为生物炭、膨润土和有机肥添加量为零的a1b1c1样方，ph为5.72，经多重比较分析，处理a5b2c5与其他处理之间差异极显著。不同处理对风沙土土壤含水率存在显著影响(f＝23.397，p＝0.000)，其中生物炭、膨润土和有机肥添加量分别为14.4kg、80.0kg、12.8kg的样地a3b5c4的含水率最大为47.86％，最小的为生物炭、膨润土和有机肥添加量为零的a1b1c1样方，含水率最低为31.64％，经多重比较分析，处理a3b5c4与其他处理之间差异极显著；不同处理对风沙土土壤容重没有显著影响(f＝1.432，p＝0.141)，其中生物炭、膨润土和有机肥添加量分别为14.4kg、80.0kg、12.8kg的样地a3b5c4容重最低，容重最低为1.42g/cm3，生物炭、膨润土和有机肥添加量为零的样地中，土壤容重最高，最高容重为1.65g/cm3，经多重比较分析，处理a1b1c1与其他处理之间差异极显著，
[0073]
表3不同处理条件下ph、含水率、容重差异性分析
[0074][0075]
对土壤碱解氮的影响
[0076]
土壤碱解氮含量的高低，取决于土壤中有机质含量的高低，土壤中有机质含量丰富代表土壤熟化程度高，土壤有机质含量丰富；土壤碱解氮含量作为植物氮素营养较无机氮有更好相关性，所以可以把土壤碱解氮含量作为反映土壤性质优良的一个有效性指标。
[0077]
如图7所示，在2019年收获期，a1b1c1即生物炭、膨润土和有机肥添加量为零的样地中，土壤碱解氮含量最低，最低为24mg/kg，其余添加生物炭膨润土和有机肥的样地碱解氮都或多或少高于添加量为零的样地，最高碱解氮样方a5b4c2的碱解氮含量为108mg/kg(p<0.05)。
[0078]
以上数据表明，添加生物炭、膨润土和有机肥的样地，土壤碱解氮含量都高于生物炭膨润土和有机肥添加量为零的样地，证明随着生物炭、膨润土和有机肥的添加，土壤碱解氮含量都有不同程度的增长。
[0079]
如图8所示，在2018年收获期，a1b1c1土壤碱解氮含量最少，即生物炭、膨润土和有机肥添加量为零的样方，土壤碱解氮最少为28.5mg/kg，向土壤中添加生物炭、膨润土和有机肥后，土壤碱解氮最高达到了86mg/kg。相比于2018年收获期土壤碱解氮，2019年收获期土壤碱解氮含量整体看来有所上升，可以看出，在添加量为零的样方中，2018年收获期土壤碱解氮含量比2019年收获期碱解氮含量要高，但添加了生物炭、膨润土和有机肥后，土壤碱解氮含量最多比2018年收获期土壤碱解氮含量最高提高了26mg/kg(p<0.05)。
[0080]
由以上结果可知，连续两年向风沙土中施加生物炭、膨润土和有机肥，使土壤碱解氮含量有了显著地提升，但有些样地中的碱解氮含量与2018年土壤碱解氮含量相比不升反降，李洁研究得出随着有机肥和无机物的混合改良剂加入腌渍化土壤，土壤碱解氮含量随着添加时间呈稳定的增长。本文研究结果与李洁的研究结果有所出入，出现这种差异的原因可能是由于碱解氮降低样地生物炭添加量和有机肥比别的样地添加量多，土壤孔隙度增加，提高了土壤微生物的数量，致使该样地短期内碱解氮成下降趋势。
[0081]
对土壤速效钾的影响
[0082]
钾元素作为作物生长发育过程中所必须的元素之一，测定土壤中速效钾含量，对判断土壤肥力、指导农户合理施肥，满足作物丰产的营养要求等有重要的研究意义。
[0083]
如图9所示，在2019年收获期，a1b1c1即生物炭、膨润土和有机肥添加量为零的样地中，土壤速效钾含量最低，最低为42.63mg/kg，其余添加生物炭膨润土和有机肥的样地土壤速效钾含量都或多或少高于添加量为零的样地，最高速效钾样方a4b1c2的速效钾含量为79.66mg/kg(p<0.05)。
[0084]
以上数据表明，添加生物炭、膨润土和有机肥的样地，土壤碱解氮含量都高于生物炭膨润土和有机肥添加量为零的样地，证明随着生物炭、膨润土和有机肥的添加，土壤速效钾含量都有不同程度的增长。
[0085]
如图10所示，在2018年收获期，a1b1c1样地中土壤速效钾含量最少，即生物炭、膨润土和有机肥添加量为零的样方，土壤速效钾含量最少为40.32mg/kg，向土壤中添加生物炭、膨润土和有机肥后，土壤速效钾含量最高达到了79.38mg/kg。相比于2018年收获期土壤速效钾，2019年收获期土壤速效钾含量整体看来有所上升，在添加了生物炭、膨润土和有机肥后，2019年土壤速效钾含量最多比2018年收获期土壤速效钾含量提高了11.89mg/kg(p<0.05)。
[0086]
由以上结果可知，连续两年向风沙土中施加生物炭、膨润土和有机肥，使土壤速效钾含量有了显著地提升，王桂君研究得出生物炭和有机肥同时添加对土壤速效钾的改良效果比单独施加有机肥要好。本文研究结果与王桂君的研究结果有一致性，这种结果可能是因为向土壤中添加了生物炭、膨润土和有机肥，促进了土壤中无机物和有机物的相互转换，有效的抑制了土壤速效钾的流失。
[0087]
对土壤有效磷的影响
[0088]
磷元素是植物生长必须的元素之一，土壤对植物的供磷状况一般都以土壤有效磷含量来表示，有效磷的含量是评价土壤供磷能力高低的一项指标，有效磷含量的多少可以
作为反映土壤优良的一个指向性指标。
[0089]
如图11所示，在2019年收获期，a1b1c1即生物炭、膨润土和有机肥添加量为零的样地中，土壤有效磷含量最低，最低为8.99mg/kg，其余添加生物炭膨润土和有机肥的样地土壤有效磷含量都或多或少高于添加量为零的样地，最高土壤有效磷含量样方a3b1c5的有效磷含量为79.66mg/kg(p<0.05)。
[0090]
以上数据表明，添加生物炭、膨润土和有机肥的样地，土壤有效磷含量都高于生物炭膨润土和有机肥添加量为零的样地，证明随着生物炭、膨润土和有机肥的添加，土壤有效磷含量都有不同程度的增长。
[0091]
如图12所示，在2018年收获期，a1b1c1样地中土壤有效磷含量最少，即生物炭、膨润土和有机肥添加量为零的样方，土壤有效磷含量最少为8.62mg/kg，向土壤中添加生物炭、膨润土和有机肥后，土壤有效磷含量最高达到了11.98mg/kg。相比于2018年收获期土壤有效磷，2019年收获期土壤有效磷含量整体看来有所上升，在添加了生物炭、膨润土和有机肥后，2019年土壤有效磷含量最多比2018年收获期土壤有效磷含量提高了2.05mg/kg(p<0.05)。
[0092]
由以上结果可知，连续两年向风沙土中施加生物炭、膨润土和有机肥，使土壤有效磷含量有了显著地提升，王桂君研究得出有机肥的施加对土壤速效磷的作用较生物炭的作用显著，特别是其与生物炭联合施加后的联合作用效果更强。本文研究结果与王桂君的研究结果有一致性，本发明实施例多添加了膨润土，改良效果较王桂君的研究改良效果要好，这种结果原因可能是膨润土的添加增加了土壤中的有机物，使土壤中微生物量增多，三者在有效磷的释放方面体现出了协同作用，有助于风沙土有效磷含量的增长。
[0093]
结论
[0094]
本发明实施例以章古台风沙地为试验地点，通过野外布设试验田和室内试验分析，向风沙土中分别施入生物炭、膨润土和有机肥，以各样地土壤为研究对象，通过土壤物理性质、土壤化学性质、及土壤微生物量的变化来探究生物炭、膨润土和有机肥对风沙土的改良效果，再通过方差分析，判断生物炭、膨润土和有机肥对各指标的影响大小，主要结论如下：
[0095]
(1)生物炭、膨润土和有机肥的添加使风沙土的理化性状都有了不同程度的提高：ph值最高达到了8.10；较原土ph值最大增长了1.24；含水率最高达到了47.86％，较原土含水率最大增加了5.59％；土壤容重有所减低，最低达到了1.42g/cm3，较原土最多下降了0.078g/cm3；土壤碱解氮含量最高达到了108mg/kg，较原土最多增长了26mg/kg；土壤速效钾含量最高达到了79.66mg/kg，较原土最多增长了11.89mg/kg；土壤有效磷含量最高达到了79.66mg/kg，较原土最多增长了2.05mg/kg。由此可以看出，生物炭、膨润土和有机肥联合作用可以改善风沙土的理化性状。
[0096]
(2)生物炭、膨润土和有机肥的添加使风沙土的土壤微生物生物量c、土壤微生物生物量n和土壤微生物生物量p都有了不同程度的提高，土壤微生物生物量c含量最高达到了493.89mg/kg；土壤微生物量n含量最高达到了87.652mg/kg；土壤微生物量p含量最高达到了19.67mg/kg。由此可以看出，生物炭、膨润土和有机肥联合作用可以增加风沙土的土壤微生物量，进而达到改良风沙土的目的。
[0097]
(3)经过方差分析，得出生物炭是土壤ph、含水率、碱解氮、速效钾和有效磷等理化
性质和微生物生物量c，微生物生物量n以及微生物生物量p的主要影响因素；膨润土对ph、碱解氮、含水率和微生物量p存在显著影响；有机肥对碱解氮、含水率、微生物生物量p存在显著影响，因此改良风沙土的最优方案为生物炭添加量为1.5kg/m2、膨润土添加量为4.0-5.0kg/m2、有机肥添加量为0.6-0.8kg/m2。
[0098]
本发明实施例对风沙土的改良和修复是我们这一代人急需解决的问题，本发明实施例用正交试验法，采用向风沙土中添加生物炭、膨润土和有机肥的方式，探究这三种不同配比的土壤改良剂对风沙土的改良效果。受研究条件和时间限制，在以下方面尚存不足，需在今后继续研究中加以改进。
[0099]
本发明实施例发现生物炭、膨润土和有机肥在沙化土壤改良中存在协同作用，有机肥中含有大量的养分元素，促进土壤中有机物和无机物的相互转换；而生物炭的多孔性可为微生物提供栖息地，促进土壤微生物的生长；膨润土本身具有保水性，可保持土壤水分。因此，不同类型生物炭、膨润土和有机肥的联合作用机制也一定会有差异。受工作量和时间的限制，未进行不同类型生物炭、膨润土和有机肥施加的效应对比。未来的研究可侧重于更长期的实验，探究有机改良剂的施加对风沙土的改良及有机农业的作用；从深度和广度上进一步探索三者的联合作用机制，同时评估生物炭、膨润土和有机肥施加入土壤后在经济上的可行性及生态环境的可持续性。
[0100]
需要说明的是，在本文中，诸如术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
[0101]
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。