本发明涉及一种土壤修复材料，具体涉及一种林地土壤生态修复材料及其制备方法。
背景技术：
我国东南、西南山地丘陵面积所占比重大，坡地多，坡度陡，土壤侵蚀的潜在危险性很大，该区水热资源较为丰富，湿热同季的气候特点，给土壤侵蚀提供了强大的降雨侵蚀源动力。同时，地震、崩塌、滑坡、泥石流等地质灾害时有发生，恢复植被、防止水土流失、改善生态环境是该区的重要生态建设内容之一。但由于受到严重侵蚀，该类林地植被恢复存在着很大的困难。首先，水土流失造成表层土壤有机质和粘粒的大量减少，土壤保水保肥功能低下，其次，由于土壤环境条件的胁迫，直接造林往往造成成活率低，生长差，易造成年年造林不见林的现象，因此，对该类土壤先进行一定程度的修复后再进行造林，可降低植被恢复成本，提高植被恢复的效果。由于土壤条件的限制，在该类立地条件下直接加入有机质进行土壤改良往往需要用量较大，且有机质分解较快，易受到水土冲蚀，不能很好的在土壤中保存，短期内提高土壤有机质含量效果较差。而采用直接加入土壤粘粒的方法，提高土壤的盐基交换量和保水保肥能力，仍面临着冲蚀的风险，修复效果往往也较差。
技术实现要素：
本发明的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种林地土壤生态修复材料，该材料能显著改良侵蚀退化的土壤、以防止水土流失，有利于植被恢复；本发明的另一目的在于提供林地土壤生态修复材料的制备方法，该方法操作简单、制备方便、成本低、适用于工业化大规模生产。本发明的目的通过以下技术方案来实现：一种林地土壤生态修复材料，它由下述重量份的原料组成：进一步地，所述粘土矿物为凹凸棒粘土与膨润土、蒙脱石、蛭石、珍珠岩、硅藻土中的一种或多种的组合，所述凹凸棒粘土含量为粘土矿物总量的20～60％，且细度为60～100目。进一步地，所述植物源材料为秸秆、枯落叶、木屑或菌渣中的一种或多种的组合，且细度为40～100目。进一步地，所述矿质渣料为煤渣或废砖瓦的一种或两种的组合，且细度为40～80目。进一步地，所述有机废弃物为畜禽养殖废弃物或有机污泥的一种或两种的组合。进一步地，所述养殖废弃物为禽畜粪、尿、污水、残留饲料及垫料中的一种或多种的组合。一种林地土壤生态修复材料的制备方法，它包括以下步骤：S1.备料：按上述配方比例称取各原料，备用；S2.混合：将粘土矿物、植物源材料、矿质渣料、有机废弃物和水混合均匀得混合料；所述水的用量为混合料重量的25～35％；S3.成型：将混合料加入挤压成型设备中，挤压成直径为2～4mm、长度为2～10mm的圆柱形颗粒；S4.烧结：将成型的圆柱形颗粒送入烧结炉中进行烧结，所述烧结的温度为430～500℃、烧结时间为20～30min，即制得林地土壤生态修复材料。作为优选方案，步骤S4中所述烧结的温度为465℃。本发明具有以下优点：(1)本发明的林地土壤修复材料采用挤压成型及较低温度(430～500℃)烧结，使土壤修复材料粘土同植物有机材料能很好的结合在一起，形成较大的颗粒，因此土壤营养成分不易流失，具有保水保肥的功能；(2)本发明的林地土壤修复材料具有多孔性，孔隙度可达30～60％，同时，含有较高的有机质，具有很好的保水保肥功能，对土壤微生物的保存和繁殖有着十分重要的作用；(3)本发明的林地土壤修复材料由于烧结后复合体中的有机材料变成半炭化的有机材料，因此，该材料不易被土壤中的微生物分解，能够在土壤中保存较长时间，有利于土壤固碳；(4)本发明将废弃物(养殖废弃物、废弃砖瓦等)同土壤生态修复紧密结合，达到废弃资源的高效和绿色利用；(5)本发明制备生态修复材料的方法具有操作简单、制备方便、成本低、适用于工业化大规模生产。具体实施方式下面结合实施例对本发明做进一步的描述，本发明的保护范围不局限于以下所述。实施例1：一种林地土壤生态修复材料，它由下述重量份的原料组成：所述粘土矿物为凹凸棒粘土与膨润土，凹凸棒粘土含量为粘土矿物总量的20％，且细度为60目；所述植物源材料为秸秆，且细度为40目；所述矿质渣料为煤渣，且细度为40目；所述有机废弃物为禽畜粪。实施例2：一种林地土壤生态修复材料，它由下述重量份的原料组成：所述粘土矿物为凹凸棒粘土、膨润土和蒙脱石的混合，凹凸棒粘土含量为粘土矿物总量的60％，且细度为100目；所述植物源材料为枯落叶和木屑，重量比为1:2，且细度为40～100目；所述矿质渣料为煤渣和废砖瓦，重量比为2:1，且细度为40～80目；所述有机废弃物为畜禽尿和有机污泥，且重量比为1:1。实施例3：一种林地土壤生态修复材料，它由下述重量份的原料组成：所述粘土矿物为凹凸棒粘土、膨润土、蒙脱石、蛭石的混合，凹凸棒粘土含量为粘土矿物总量的30％，且细度为70目；所述植物源材料为秸秆、枯落叶、木屑和菌渣，重量比为1:1:1:1，且细度为45目；所述矿质渣料为废砖瓦，且细度为50目；所述有机废弃物为畜禽养殖污水、残留饲料及垫料的组合，且重量比为1:3:3。实施例4：一种林地土壤生态修复材料，它由下述重量份的原料组成：所述粘土矿物为凹凸棒粘土、膨润土、蒙脱石、蛭石、珍珠岩的混合，凹凸棒粘土含量为粘土矿物总量的40％，且细度为70目；所述植物源材料秸秆、枯落叶、木屑和菌渣，重量比为3:2:2:3且，细度为50目；所述矿质渣料为煤渣废，且细度为60目；所述有机废弃物为畜禽粪、尿、污水和垫料，且重量比为4:5:2:2。实施例5：一种林地土壤生态修复材料，它由下述重量份的原料组成：所述粘土矿物为凹凸棒粘土、膨润土、蒙脱石、蛭石、珍珠岩、硅藻土的混合，凹凸棒粘土含量为粘土矿物总量的50％，且细度为80目；所述植物源材料为菌渣，且细度为60目；所述矿质渣料为煤渣和废砖瓦，且细度为60目；所述有机废弃物为禽畜粪、尿、污水、残留饲料和垫料，以任意比例混合。实施例6：一种林地土壤生态修复材料，它由下述重量份的原料组成：所述粘土矿物为凹凸棒粘土、蛭石、珍珠岩的组合，凹凸棒粘土含量为粘土矿物总量的55％，且细度为90目；所述植物源材料秸秆、枯落叶和菌渣，以任意比例混合，且细度为80目；所述矿质渣料为煤渣和废砖瓦，且细度为70目；所述有机废弃物为禽畜粪、尿、污水、残留饲料、垫料中和有机污泥，以任意比例混合。实施例7：一种林地土壤生态修复材料的制备方法，它包括以下步骤：S1.备料：按上述配方比例称取各原料，备用；S2.混合：将粘土矿物、植物源材料、矿质渣料、有机废弃物和水混合均匀得混合料；所述水的用量为混合料重量的25％；S3.成型：将混合料加入挤压成型设备中，挤压成直径为2mm、长度为2mm的圆柱形颗粒；S4.烧结：将成型的圆柱形颗粒送入烧结炉中进行烧结，所述烧结的温度为430℃、烧结时间为20min，即制得林地土壤生态修复材料。实施例8：一种林地土壤生态修复材料的制备方法，它包括以下步骤：S1.备料：按上述配方比例称取各原料，备用；S2.混合：将粘土矿物、植物源材料、矿质渣料、有机废弃物和水混合均匀得混合料；所述水的用量为混合料重量的35％；S3.成型：将混合料加入挤压成型设备中，挤压成直径为4mm、长度为10mm的圆柱形颗粒；S4.烧结：将成型的圆柱形颗粒送入烧结炉中进行烧结，所述烧结的温度为500℃、烧结时间为30min，即制得林地土壤生态修复材料。实施例9：一种林地土壤生态修复材料的制备方法，它包括以下步骤：S1.备料：按上述配方比例称取各原料，备用；S2.混合：将粘土矿物、植物源材料、矿质渣料、有机废弃物和水混合均匀得混合料；所述水的用量为混合料重量的30％；S3.成型：将混合料加入挤压成型设备中，挤压成直径为3mm、长度为6mm的圆柱形颗粒；S4.烧结：将成型的圆柱形颗粒送入烧结炉中进行烧结，所述烧结的温度为465℃、烧结时间为25min，即制得林地土壤生态修复材料。以下通过实验说明本发明的有益效果：1.试验地：四川理县岷江柏林地，实验地坡度32°；2.土壤情况：自2012年7月调查，受地震影响，5个受地震影响严重的林分表层土壤(0～20cm)的粘粒含量平均下降了54.4％，土壤容重升高20.3％，总孔隙度降低13.6％。受地震影响土壤的阳离子交换量(CEC)平均值为3.72cmol·kg-1，是对照土壤的1/4～1/5，土壤保肥能力十分低下。3.试验方法：试验组：在0-20cm表层土壤中每亩施用本发明生态修复材料150kg，1年后取样调查，测定土壤中的有机质、全氮、速效钾含量和阳离子交换量，以未做处理的土壤为对照组，试验结果如表1所示。表1：土壤肥力测试结果处理有机质(％)全氮(g/kg)速效钾(mg/kg)阳离子交换量(mg/kg)试验组0.330.2324.24.33对照组0.210.1917.53.54由表1可知：加入本发明的修复材料后土壤有机质含量、全N及速效K分别提高了57.1％、21.1％和38.2％，土壤阳离子交换量也增加了22.3％，土壤保肥能力增加。