一种滨海滩涂盐渍地土壤改良剂及其制备与应用的制作方法

文档序号:14904953发布日期:2018-07-10 21:45阅读:143来源:国知局

本发明属于有机肥料和农业废弃物资源循环利用技术领域,尤其涉及一种滨海滩涂盐渍地土壤改良剂及其制备与应用。具体涉及以蚯蚓粪和椰糠为主料的土壤改良剂及其制备方法。



背景技术:

盐渍土作为一种资源,在我国有80%左右尚未得到利用,大面积盐渍荒地的开发和灌区土壤盐渍化的防治,将是解决21世纪我国16亿人口粮食问题的重要途径。自上世纪30年代,美国等发达国家开始关注盐渍化土壤,我国是从上世纪60年代开始土壤改良研究。研发出的盐渍化土壤改良措施主要包括以下四种:(1)物理措施:主要有客土改良、隔离层改良、台田高垄改良、物料掺拌改良、覆盖改良等。该类方法简单易行,见效比较快,但是工程量大、成本高、受限于水资源、推广起来有一定难度。(2)化学措施:主要通过施加化学改良剂和一些矿质化肥来改良盐渍土。常用的改良剂有矿质化肥、脱硫石膏、磷石膏、糠醛渣、无机-有机肥改良剂。禾康、旱地龙、康地宝等商品改良剂在新疆和山东盐渍化土壤中有良好效果。化学措施虽然效果明显,但成本昂贵、使用不当易对环境造成二次污染。从可持续发展角度,人工合成改良剂、天然-合成共聚物改良剂在应用范围和适用条件方面也存在一定局限性。(3)生物措施:主要通过种植耐盐作物进行改良,是一种可持续性强、生态环境效益好的改良措施,但是选育适合当地生境的耐盐品种时间长,改良见效慢。(4)综合措施:通过地膜覆盖、合理施用有机肥、稻草搀拌、自然降雨灌溉洗盐,效果好,但操作繁杂,成本高。

上述措施各有优缺点,但趋向于利用有机肥、工农业有机废弃物等无二次污染风险的材料进行土壤改良。利用种植耐盐植物及有机物料改良剂改良盐渍土壤已成为研究热点。

蚯蚓粪是多功能生物有机肥,已用于土壤调控,具有盐渍土改良剂的潜力。蚯蚓粪集环保、营养、防病于一体,是土壤质量调控的理想基质。与常规有机肥相比,蚯蚓粪具有卫生、无异味、团粒结构好、比表面积大、疏松适度、通透性好,酸碱度中性,吸附能力强,且保水供肥性能好等优点;同时,蚯蚓粪除富含植物所需的常量元素外,还富含多种微量元素(铁、锌、锰、钙、镁等)、腐殖酸、胡敏酸、植物生长激素、23种氨基酸,并含有土壤有益微生物及酶类。蚯蚓粪是非常好的土壤改良剂,已被用于重金属污染土壤及连作障碍土壤的治理。而将蚯蚓粪用于盐渍土改良的研究少见报道。

椰糠是加工后的椰子副产物或废弃物,是从椰子外壳纤维加工过程中脱落下的一种纯天然的有机质介质。椰糠疏松、透气,具有良好的孔隙结构和较强的保湿保温能力等综合而优良的物理性质,同时也具有高有机质和营养化学吸收能力和较强的缓冲作用,利于培育强壮健康无菌种苗。椰糠已经商品化,价格低且容易获取,已被作为重要的无土栽培基质而广泛应用。但将椰糠用于盐渍土改良的研究尚未见报道。

综上所述,市场上现有的盐渍土改良剂主要有合成改良剂、天然改良剂、生物改良剂等,但实际被农民接受的多是以天然材料(特别是工农业废弃物)为原料研制的新型多功能土壤改良剂。这些改良剂具有价格便宜、原料广泛、可提供较多有机物等特点,对于解决土壤板结、调节土壤酸碱平衡、增强土壤保肥保水问题有作用。以蚯蚓粪和椰糠为主料制备的土壤改良剂就属于以农业废弃物为原料生产的新型多功能土壤改良剂,而针对蚯蚓粪和椰糠改良滨海盐渍化土壤的研究还未曾报道。



技术实现要素:

针对现有技术存在的问题,本发明提供了一种滨海滩涂盐渍地土壤改良剂及其制备方法与应用。

本发明是这样实现的,一种滨海滩涂盐渍地土壤改良剂,所述滨海滩涂盐渍地土壤改良剂组份按体积比由蚯蚓粪0~4份和椰糠0~4份组成。

进一步,所述滨海滩涂盐渍地土壤改良剂组份按体积比由蚯蚓粪1~1.5份和椰糠2.5~3份组成。

进一步,所述滨海滩涂盐渍地土壤改良剂组份按体积比由蚯蚓粪1~1.5份和椰糠1~2份组成。

进一步,所述滨海滩涂盐渍地土壤改良剂组份按体积比由蚯蚓粪3~4份和椰糠2.5~3份组成。

进一步,所述滨海滩涂盐渍地土壤改良剂组份按体积比由蚯蚓粪3~4份和椰糠3.5~4份组成。

本发明另一目的在于提供一种滨海滩涂盐渍地土壤改良剂的制备方法包括:

取已经风干的土壤样品,分别加入20%、40%、60%、100%不同浓度的人工海水,使土壤中cl-的浓度分别为1084.10mg/kg、2168.20mg/kg、3252.30mg/kg和5420.5mg/kg;

人工海水淹泡后,分别加入不同体积的蚯蚓粪和椰糠,其中,土壤占20份,蚯蚓粪和椰糠分别占0、1、1.5、2、2.5、3、3.5、4份;设置64个处理,每个处理3次重复;对不同样品进行编号。

进一步,人工海水淹泡7d后,分别加入不同体积的蚯蚓粪和椰糠。

本发明的另一目的在于提供一种滨海滩涂盐渍地土壤改良剂的使用方法包括:

按体积比由蚯蚓粪0~4份和椰糠0~4份组成滨海滩涂盐渍地土壤改良剂,添加到20份由20%、40%、60%、100%不同浓度的人工海水,淹泡7d后的土壤中,直接播种空心菜种子;

种子出苗30d时测量株高并采收空心菜,测定整株植株的质量,并将土壤风干后测定土壤ph值、有机质、有效p、有效k和cl-含量。

本发明的优点及积极效果为:

本发明的盐渍地土壤改良剂利用蚯蚓粪和椰糠,可用于重度盐渍土改良,无需洗盐,7d内完成改良。改良效果显著:显著提高盐渍土的有效p、速效k和有机质含量,其中有效p含量提高32.1%~221.9%,速效k含量提高12.0%~277.4%,有机质含量提高13.5%~52.8%;显著降低土壤cl-含量45.5%~93.4%;并能改善土壤ph值,中重度盐渍土的ph值由酸性变为中性,ph值提高21.8%~24.5%;促进植物生长,空心菜株高提高18.1%~66%;提高作物产量,平均每株空心菜增重0.8~18倍。此外,本发明因地制宜,将蚯蚓粪和椰糠结合,充分利用废弃资源,变废为宝,原料成本低廉易得,对环境无二次污染。

附图说明

图1是本发明实施例提供的滨海滩涂盐渍地土壤改良剂的制备方法流程图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。

现有盐渍土改良技术,没有有效利用蚯蚓粪和椰糠,没有在7d短时间内完成改良,提高土壤质量和作物产量。

本发明的盐渍地土壤改良剂利用蚯蚓粪和椰糠,充分利用废弃资源,变废为宝,保护环境,原料成本低廉易得,并能改善土壤ph值,提高土壤有机质、有效p、速效k含量,降低土壤cl-含量,促进植物生长,提高作物产量。另外,本发明的制备工艺简单,易操作,易于大面积推广和应用。

下面结合附图及具体实施例对本发明的应用原理作进一步描述。

主要采用盆栽试验,通过在土壤中添加不同浓度的人工海水配制不同含盐量的盐渍土,应用“蚯蚓粪-椰糠”不同配比进行改良,播种空心菜种子,确定针对不同含盐量的盐渍土,选用不同配比的“蚯蚓粪-椰糠”改良方案。

图1,本发明实施例提供的滨海滩涂盐渍地土壤改良剂的制备方法,包括如下步骤:

s101:每个盆钵中盛装550ml已经风干的土壤样品,分别加入200ml不同浓度(20%、40%、60%、100%)的人工海水,使土壤中cl-的浓度分别为1084.10mg/kg、2168.20mg/kg、3252.30mg/kg和5420.5mg/kg。

s102:人工海水淹泡7d后,分别加入不同体积的蚯蚓粪和椰糠,其中土壤占20份,蚯蚓粪和椰糠分别占0、1、1.5、2、2.5、3、3.5、4份。每个浓度设置64个处理,每个处理3次重复,共192盆。已知土壤体积为550ml(20份),即蚯蚓粪与椰糠的体积为0、25ml(1份)、37.5ml(1.5份)、50ml(2份)、62.5ml(2.5份)、75ml(3份)、87.5ml(3.5份)、100ml(4份)。按照字母对样品进行编号。

本发明实施例提供的滨海滩涂盐渍地土壤改良剂的应用方法,包括:

每盆加入相应比例的蚯蚓粪和椰糠后,将其与土壤样品混匀。直接播种空心菜种子,每盆播种10颗种子。

种子出苗30d时测量株高并采收空心菜,采收空心菜时,将每棵植株连根拔出,洗净叶片及根部的泥土,晾干后测定整株植株的质量,并将土壤风干后测定土壤ph值、有机质、有效p、有效k和cl-含量。

表1蛀蚓粪-椰糠改良剂配方组合

下面结合具体实施例对本发明作进一步描述。

实施例1

20%人工海水淹泡下土壤(cl-浓度为1084.1mg/kg)提供的改良剂配方如表1所示。按照表1所述配方分别取不同比例的蚯蚓粪和椰糠混合均匀后添加到占20份体积的被20%人工海水淹泡7d的土壤中,并与土壤混合均匀后直接播种空心菜种子。以不添加蚯蚓粪和椰糠(ck)的土壤作为对照。每盆播种10颗种子,30d后测量株高并采收空心菜,采收空心菜时,将每棵植株连根拔出,用水冲洗干净并晾干后测定植株质量。同时将土壤风干并测定土壤ph值、有机质、有效p、速效k和cl-含量。结果表明,蚯蚓粪、椰糠与盐渍土体积比为1~1.5:2.5~3:20的组合改良效果最好。其中空心菜株高达40.7~434cm,比ck提高46.4%~56.1%;空心菜产量达8.42~9.43g/株,比ck提高1.5~1.8倍;土壤有机质含量比ck提高13.5%~33.2%;土壤ph值比ck提高7.6%~8.7%;有效p比ck提高32.1%~34.9%,;土壤速效k比ck提高214.9%~277.4%;土壤cl-含量比ck降低73.3%~75.3%。

实施例2

40%人工海水淹泡下土壤(cl-浓度为2168.2mg/kg)提供的改良剂配方如表1所示。按照表1所述配方分别取不同比例的蚯蚓粪和椰糠混合均匀后添加到占20份体积的被40%人工海水淹泡7d的土壤中,并与土壤混合均匀后直接播种空心菜种子。以不添加蚯蚓粪和椰糠(ck)、的土壤作为对照。每盆播种10颗种子,30d后测量株高并采收空心菜,采收空心菜时,将每棵植株连根拔出,用水冲洗干净并晾干后测定植株质量。同时将土壤风干并测定土壤ph值、有机质、有效p、速效k和cl-含量。结果表明,蚯蚓粪、椰糠与盐渍土体积比为1~1.5:1~2:20的组合改良效果最好。其中空心菜株高达30.6~34.0cm,比ck提高18.1%~31.3%;空心菜产量达6.18~6.68g/株,比ck提高1.0~1.2倍;土壤有机质含量比ck提高34.7%~40.8%;土壤ph值比ck提高2.4%~12.7%;土壤有效p比ck提高57.3%~67.8%;土壤速效k比ck提高72.5%~92.4%;土壤cl-含量比ck降低45.5%~46.4%。

实施例3

60%人工海水淹泡下土壤(cl-浓度为3252.3mg/kg)提供的改良剂配方如表1所示。按照表1所述配方分别取不同比例的蚯蚓粪和椰糠混合均匀后添加到占20份体积的被60%人工海水淹泡7d的土壤中,并与土壤混合均匀后直接播种空心菜种子。以不添加蚯蚓粪和椰糠(ck)的土壤作为对照。每盆播种10颗种子,30d后测量株高并采收空心菜,采收空心菜时,将每棵植株连根拔出,用水冲洗干净并晾干后测定植株质量。同时将土壤风干并测定土壤ph值、有机质、有效p、速效k和cl-含量。结果表明,蚯蚓粪、椰糠与盐渍土比例体积比为3~4:2.5~3:20的组合改良效果最好。其中空心菜株高达34.7~38.4cm,比ck提高48.3%~64.1%;空心菜产量达5.10~5.39g/株,比ck提高1.0~1.1倍;土壤有机质含量比ck提高48.5%~52.8%;土壤ph值比ck提高21.8%~24.5%;土壤有效p比ck提高190.2%~221.9%;土壤速效k比ck提高146.6%~180.5%;土壤cl-含量比ck降低66.6%~67.8%。

实施例4

100%人工海水淹泡下土壤(cl-浓度为5420.5mg/kg)提供的改良剂配方如表1所示。按照表1所述配方分别取不同比例的蚯蚓粪和椰糠混合均匀后添加到占20份体积的被100%人工海水淹泡7d的土壤中,并与土壤混合均匀后直接播种空心菜种子。以不添加蚯蚓粪和椰糠(ck)的土壤作为对照。每盆播种10颗种子,30d后测量株高并采收空心菜,采收空心菜时,将每棵植株连根拔出,用水冲洗干净并晾干后测定植株质量。同时将土壤风干并测定土壤ph值、有机质、有效p、速效k和cl-含量。结果表明,空心菜种子在不添加蚯蚓粪和椰糠的处理(ck)中不萌发,在只添加蚯蚓粪不添加椰糠的7个处理(a2~a8)中,空心菜种子虽有萌发但种子出苗率也很低(3.3%~23.3%),已出苗的种子生长速度很慢且很快枯萎死亡。其他处理中的空心菜种子均有萌发且能正常生长,以蚯蚓粪、椰糠与盐渍土体积比为3~4:3.5~4:20的组合改良效果最好。空心菜株高达32.3~33.7cm;空心菜产量达4.39~4.51g/株;土壤有机质含量比ck提高29.6%~35.2%;土壤ph值比ck提高22.3%~22.7%;土壤有效p比ck提高125.0%~126.7%;土壤速效k比ck提高12.0%~41.2%;土壤cl-含量比ck降低91.1%~93.4%。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

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