一种提高土壤团聚体稳定性的方法与流程

本发明属于土壤改良技术领域，具体涉及一种提高土壤团聚体稳定性的方法。

背景技术：

土壤团聚体是土壤结构的组成单元，其稳定性影响着土壤的肥力、孔性、通透性等，间接影响了土壤抗侵蚀能力与降雨入渗的作用。而土壤不仅是人类物质生活的基础，同时也是建设生态环境的关键。当下土壤结构的退化导致土壤退化日益严重，表现为土壤团聚体粒级组成变化及其稳定性下降，因此提高土壤团聚体稳定性对推进土壤改良和环境建设有积极作用。

目前土壤改良剂有很多种，包括沸石、蛭石、页岩、风化煤等天然土壤改良剂以及各种复合土壤改良剂，这些改良剂存在单价昂贵、制作复杂、实施困难、效果不理想等方面的问题。而秸秆、谷壳、聚丙烯酰胺（pam）这些均是废弃物或成本低的材料，且施用方法简单；通过这些材料增强了土壤颗粒的胶结力，促进了土壤团聚体稳定性的提高；改善了土壤的通透性，加快了降雨入渗，补充地下水。

技术实现要素：

本发明的目的就是针对现有技术存在的不足，提供一种提高土壤团聚体稳定性的方法。

本发明的目的是这样实现的，一种提高土壤团聚体稳定性的方法，包括以下步骤：

步骤（1），称取有机物土壤改良剂或/和生物制剂改良剂，其中有机物土壤改良剂在土壤中所占体积比为10%~25%，生物制剂改良剂以0.05g/kg~0.3g/kg的施用浓度混在土里；

步骤（2），按照回填厚度与面积计算所需采集的土壤量，规定土壤类型为砂质壤土；

步骤（3），将上述改良剂与土壤投入容器中，搅拌20min，保证改良剂与土壤混合度达到95%以上，随后将掺杂了改良剂的土壤回填至绿地、公园，回填厚度为10~30cm，并轻度压实，最后在改良后的土壤上铺设草皮。

进一步的，步骤（1）中，所述有机物土壤改良剂采用秸秆、谷壳或其混合物，其中，秸秆容重为100~130kg/m³，谷壳容重为100~130kg/m³。

进一步的，步骤（1）中，所述生物制剂改良剂采用阴离子型聚丙烯酰胺。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

（1）对农业废弃物进行回收利用，改良土壤的同时为环境建设作出了贡献。

（2）增强了土壤颗粒的胶结力作用，促进了土壤团聚体稳定性的提高，并保持了土壤的肥力。

（3）改善了土壤的通透性和孔性，加快了降雨入渗，补充地下水。

附图说明

图1为100%砂质壤土+0%改良剂机械稳定性团聚体测定结果。

图2为90%砂质壤土+10%秸秆、80%砂质壤土+20%秸秆、75%砂质壤土+25%秸秆的机械稳定性团聚体测定结果。

图3为90%砂质壤土+10%谷壳、80%砂质壤土+20%谷壳、75%砂质壤土+25%谷壳的机械稳定性团聚体测定结果。

图4为100%砂质壤土+0.05g/kgpam、100%砂质壤土+0.1g/kgpam、100%砂质壤土+0.2g/kgpam、100%砂质壤土+0.3g/kgpam的机械稳定性团聚体测定结果。

图5为100%砂质壤土+0%改良剂水稳定性团聚体测定结果。

图6为90%砂质壤土+10%秸秆、80%砂质壤土+20%秸秆、75%砂质壤土+25%秸秆的水稳定性团聚体测定结果。

图7为90%砂质壤土+10%谷壳、80%砂质壤土+20%谷壳、75%砂质壤土+25%谷壳的水稳定性团聚体测定结果。

图8为100%砂质壤土+0.05g/kgpam、100%砂质壤土+0.1g/kgpam、100%砂质壤土+0.2g/kgpam、100%砂质壤土+0.3g/kgpam的水稳定性团聚体测定结果。

具体实施方式

下面结合具体实施例，具体阐述本发明。

本发明所述的一种提高土壤团聚体稳定性的方法，包括以下步骤：

步骤（1），准备土壤改良剂，所述土壤改良剂包括有机物土壤改良剂（秸秆、谷壳）和生物制剂改良剂（聚丙烯酰胺），其中，秸秆容重为100~130kg/m³，谷壳容重为100~130kg/m³，聚丙烯酰胺为阴离子型。

步骤（2），称取步骤（1）所述的改良剂，其中，有机物土壤改良剂在土壤中所占体积比为10%~25%，生物制剂改良剂以0.05g/kg~0.3g/kg的施用浓度混在土里（不占土壤体积）。

步骤（3），按照回填厚度与面积计算所需采集的土壤量，且适用的土壤类型为砂质壤土。

步骤（4），将步骤（2）与（3）所述的土壤改良剂与土壤投入圆桶中，使用自动搅拌机搅拌20min，保证改良剂与土壤混合度达到95%以上，随后将掺加了改良剂的土壤回填至绿地、公园，回填厚度为10~30cm，并用小型夯土机进行轻度压实，最后在改良后的土壤上铺设草皮。

实例1

本例选用秸秆、谷壳、pam作为改良剂，具体包括以下步骤：

取适量的10份砂质壤土，分别投入占总体积10%、20%、25%的秸秆；占总体积10%、20%、25%的谷壳；施用浓度为0.05g/kg、0.1g/kg、0.2g/kg、0.3g/kg的pam（阴离子为1000万分子量）。

使用自动搅拌机搅拌20min，使改良剂与土壤混匀，然后加水拌和后进行20天的风干处理，在此期间，将土样沿着自然裂缝掰成1cm³大小的样块。

先用干筛法进行机械稳定性团聚体测定，每种试样均取100g土样，用振荡式机械筛分仪进行测定，以210r/min的速度振荡5min，将土壤团聚体粒级分为10～7，7～5，5～2，2～1，1～0.5，0.5～0.25mm，再将各级筛网上的土样分别收集，测定质量，计算各粒级机械稳定性团聚体的含量。

再用湿筛法进行水稳定性团聚体测定，将干筛获得的土壤团聚体按比例配成50g风干土样，选用孔径分别为5，2，1，0.5和0.25mm的套筛，将各粒级团聚体缓慢淹没于水中，静置5min，筛分2min，收集各粒级团聚体，在105℃烘箱中烘干，分别测定各粒级水稳定性团聚体质量。

试验结果如下所示：

（1）不同改良剂掺量对砂质壤土各粒级机械稳定性团聚体含量影响：

图1为100%砂质壤土+0%改良剂机械稳定性团聚体测定结果。

图2为90%砂质壤土+10%秸秆、80%砂质壤土+20%秸秆、75%砂质壤土+25%秸秆的机械稳定性团聚体测定结果。

图3为90%砂质壤土+10%谷壳、80%砂质壤土+20%谷壳、75%砂质壤土+25%谷壳的机械稳定性团聚体测定结果。

图4为100%砂质壤土+0.05g/kgpam、100%砂质壤土+0.1g/kgpam、100%砂质壤土+0.2g/kgpam、100%砂质壤土+0.3g/kgpam的机械稳定性团聚体测定结果。

（2）不同改良剂掺量对砂质壤土各粒级水稳定性团聚体含量影响：

图5为100%砂质壤土+0%改良剂水稳定性团聚体测定结果。

图6为90%砂质壤土+10%秸秆、80%砂质壤土+20%秸秆、75%砂质壤土+25%秸秆的水稳定性团聚体测定结果。

图7为90%砂质壤土+10%谷壳、80%砂质壤土+20%谷壳、75%砂质壤土+25%谷壳的水稳定性团聚体测定结果。

图8为100%砂质壤土+0.05g/kgpam、100%砂质壤土+0.1g/kgpam、100%砂质壤土+0.2g/kgpam、100%砂质壤土+0.3g/kgpam的水稳定性团聚体测定结果。

本发明实施例将秸秆、谷壳、pam作为土壤改良剂以提高土壤团聚体稳定性，试验结果表明：通过掺加总体积20%、25%的秸秆或0.05g/kg的pam均可以提高土壤团聚体的机械稳定性，尤其掺加0.05g/kg的pam效果最好；而掺加谷壳、秸秆均可以提高土壤团聚体的水稳定性，pam对土壤团聚体的水稳定性几乎没影响，其中掺加总体积25%的谷壳效果最好。

综上，不同秸秆、谷壳、pam，可以对农业废弃物进行回收利用，经济简单；增强土壤颗粒的胶结力，促进土壤团聚体稳定性的提高，保持土壤肥力；改善土壤的通透性，加快降雨入渗，补充地下水。