[发明专利]一种保水增肥的土壤改良方法和改良土壤

说明书

技术领域

本发明涉及土壤改良技术领域，具体涉及一种保水增肥的土壤改良方法和改良土壤。

背景技术

我国西部处于干旱半干旱缺水地区，水资源占有量仅为全国的3.9％，与东部相比，年蒸发量为降雨量的6-10倍，加上西部主要土壤类型为黄土和沙土，其土壤肥力大多较为贫瘠，生态脆弱，农作物的产出较低，对于我国这样一个农业大国，提高农田土壤的肥力，增加水分的利用率将是西部急需解决的主要问题。

风化煤是指暴露于地表或位于地表浅层的煤，俗称露头煤。风化煤由于受长期风化作用的影响，含氧量高，发热量低。但其中含有丰富的活性物质腐殖酸,腐殖酸具有的多种活性基团(羧基、酚羟基、醇羟基、甲氧基等)，赋予了腐殖酸多种功能,如酸性、亲水性、阳离子交换性、络合能力及较高的吸附能力等,正是基于腐殖酸的这种特性,有关风化煤的研究一直为人们所关注。主要集中在对其所含有的腐植酸的提取工艺上，例如申请号201110000551.4，公开日为2011年06月15日的中国发明专利申请公开了一种酸溶性腐植酸钾的生产方法。

对于如何采用风化煤改善贫瘠土壤肥力，增加水分利用，提高作物生物量，其研究较少。发明人发现专利号为200510063339.7的中国发明专利公开了一种用于替代表土的煤基生物土，其采取风化煤、粉煤灰、煤矸石、草炭、膨润土、保水剂和土壤稳定剂混合而成的煤基生物土来替代表土，具有保水、固沙、促进植被生长等作用。但其需要采用多种成分进行配比，取材不便，操作繁杂还含有一些高分子化学物质，其主要改进点是恢复生态为主要目的。

发明内容

针对煤矿地区的土壤复垦问题，本发明要解决的技术问题是，如何利用风化煤改善矿区的黄土或沙土土壤，提高所种植作物的生长质量和水分利用效率。

为解决上述问题，本发明提供了一种保水增肥的土壤改良方法，在黄土或沙土中施加风化煤。

作为优选，所述风化煤与黄土或沙土的质量比在1:2至1:1之间。

作为优选，所述风化煤与黄土或沙土的质量比为1:2。

本发明还提供了一种改良土壤，其成分包括黄土或沙土以及施加于所述黄土或沙土中的风化煤，并且只施加风化煤。

作为优选，所述风化煤与黄土或沙土的质量比在1:2至1:1之间。

作为优选，所述风化煤与黄土或沙土的质量比最佳为1:2。

本发明通过将风化煤施加于土壤中，与黄土或沙土混合成不同配比，对作物的生长、水分利用均具有促进作用，从而有效利用风化煤资源并改良土壤，做到增肥保水。试验结果表明，当煤土比为1:2时，作物的生长状况、水分利用效率、矿质元素含量均为最优，煤土比为1:2-1:1的区间为较佳的区间。由于只在黄土或沙土中施加风化煤，具有取土便捷、来源广、成本低、更适用于当地农田土壤的快速改良培肥、提高水分利用效率，且无外来化学添加物，不会产生负效应等多方面的优点。

附图说明

图1为本发明的实施例的玉米地上部分干重的平均值(单位：g)随煤土比(煤土比在图1-图7中指的是风化煤与黄土质量比)变化的柱状图；

图2为本发明的实施例的玉米叶面积的平均值(单位：cm²)随煤土比变化的柱状图；

图3为本发明的实施例的玉米叶色值的平均值随煤土比变化的柱状图；

图4为本发明的实施例的玉米地上部分氮元素含量(单位：mg/株)随煤土比变化的柱状图；

图5为本发明的实施例的玉米地上部分磷元素含量(单位：mg/株)随煤土比变化的柱状图；

图6为本发明的实施例的玉米地上部分钾元素含量(单位：mg/株)随煤土比变化的柱状图；

图7为本发明的实施例的玉米地上部分水分利用系数(单位：g/L)随煤土比变化的柱状图；

图8为本发明实施例的紫穗槐苗木和沙棘苗木的生长量随煤土比(煤土比在图8中指的是风化煤与沙土质量比)变化的柱状图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细描述，但不作为对本发明的限定。

首先声明的是，在本申请中，煤土比(风化煤与黄土或沙土质量比的简称)的区间均包括端点值。

由于风化煤中含有的丰富的活性物质腐殖酸对植物生长具有促进作用，本实施例通过将风化煤施加于黄土中，研究风化煤对玉米生长的影响。