[发明专利]一种酸化土壤改良的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种土壤酸化改良的生物、物理、化学联合修复方法，属于土壤质量改良技术领域。

背景技术

我国长江以南广泛分布着大面积酸性土壤,主要集中在浙江、江西、湖南、广东、广西、云南和贵州等南方省份，总面积约为2亿hm²，其中很大一部分土壤pH值小于5.0，甚至更低。随着社会经济进一步发展，我国酸性土壤面积和土壤酸化程度还有进一步增加的趋势。土壤酸化已成为影响农业生产和生态环境，进而影响社会经济的一个重要因素，酸化土壤的改良越来越受到关注。运用石灰或石灰石粉是传统的改良方法，该方法能明显降低土壤的酸度，但大量或长期施用石灰不但会引起土壤板结而形成“石灰板结田”，而且会引起土壤钙、钾、镁3种元素的平衡失调，使酸化程度加强而导致减产。施用石灰还可能引起酸性土壤镁与铝水化氧化物的共沉淀，降低土壤溶液中的Mg²⁺的活度及其植物有效性。

近十几年来，人们将许多化学改良剂比如白云石、磷石膏、粉煤灰、磷矿粉、碱渣和工业废弃物等应用到酸性土壤改良中。这些物质本身具有较强的碱性，能中和土壤的酸性物质，且廉价、便捷，但由于是工业副产品，其中大多含有一定量有毒重金属，如磷石膏中含有少量的Pb、Cd、Hg、As、Cr，粉煤灰中也含有少量的Pb、Cd、As、Cr等，重金属的滤出造成了土壤、水体与生物污染，长期施用会导致污染环境的风险增加。

采用不含有害物质农业有机废弃物改良酸性土壤可最大限度地降低或减少改良剂带来的潜在危害，同时成本低廉，原料来源丰富，不会对环境造成危害。如牛粪、茶叶废弃物等碱性有机物料本身具有较高pH值，对酸性土壤的改良具有良好效果。草木灰也可在土壤中产生石灰效应，使土壤的pH值大幅度升高。

土壤生物种群的丰富也有利于改良酸性土壤。如种植绿肥会增加铝在土壤固相表面的吸附，绿肥分解产生的有机阴离子与土壤表面羟基的配位交换反应将OH-释放至土壤溶液中，可以中和土壤酸度，降低土壤铝的活性。另外，植物物料含有一定量的灰化碱，可在短期内直接中和土壤酸度。在一定条件下，豆科类植物物料比非豆科类植物物料的改良效果更佳。而土壤中蚯蚓、土壤微生物等土壤生物数量的增加将进一步增强土壤活力和自身抵抗力，经蚯蚓消化后的有机质颗粒渺小，表面面积比消化前提高100倍以上，让土壤与空气更充分接触，缓解土壤板结问题。蚯蚓活动产生的蚯蚓粪可提高土壤通透性、保水性、保肥力，增进土壤团粒结构的形成，利于微生物的繁殖和增加。

发明内容

1.场地选择：选择农闲田，如柑橘树下、玉米行间、冬闲田等。

2.堆料配置：堆料主要由以下原料组成，按各组分的质量百分比分别为：茶叶废弃物35-45%，牛粪30-40%，草木灰10-20%，豆科作物秸秆10-20%，蛭石1-2%，钙镁磷肥1-2%。各种原料混合均匀而成。

3.堆置方法：堆置前先夯实地面，铺上一层豆科植物秸秆，或套种豆科作物后刈割地上部铺平。根据农田地势堆上混合料，作物行间宜堆高50cm左右，果园林下、冬闲田可堆高100cm左右，堆顶再覆盖一层豆科植物秸秆遮光，以减少水分蒸发和氨的挥发损失。堆置约5天左右，翻捣一次，根据堆肥的干湿程度适量加水，堆置15天左右，再加水翻捣一次。

4.蚯蚓接种：堆肥20天后接种蚯蚓，蚯蚓放养密度50-100条/平方米左右，顶层添加覆盖豆科作物秸秆以更好地避光。

5.堆置过程养护：视天气温度定期浇水保湿，保持湿度50-80%。夏季可采用塑料管插入堆料中，形成通气孔，将温度控制在3030℃以内，以免高温烧死蚯蚓。

6.堆置产物的应用：堆置2个月左右后，由于蚯蚓腐解牛粪等有机物产生蚯蚓粪，混合物组成为蚯蚓粪与茶叶废弃物、牛粪、草木灰等，翻搅混匀。挖沟，将堆置产物作为有机肥施入田间。

本发明优势与特色：

1.利用作物行间、冬闲田、果园林下等农闲田，避免传统有机物料堆肥占用大量空间堆放的弊端，并可对酸性土壤开展边修复边生产。

2.主要原料采用茶叶废弃物、牛粪、草木灰等碱性有机废弃物，来源广泛，成本低廉，无毒无害，使农业废弃物得到有效处理，又避免了化学修复剂对土壤的二次伤害。

3.修复过程中添加蚯蚓，增加了土壤微生物多样性，也使土壤吸收营养和储存营养的能力加强，土壤自身抗酸能力提高。并加快了有机物腐熟的速度，节省了堆置时间。