[发明专利]一种利用沼渣‑贫瘠砂土合成的高肥力壤土及其合成方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种利用沼渣和贫瘠砂土为主要原料合成的高肥力壤土及其合成方法，属于固体废弃物资源化利用领域。

背景技术

沼渣是沼气发酵剩余物沉降后的底层泥状沉渣部分，主要含有发酵过程中未分解的原料和新生的微生物菌体，富有作物生长发育所必须的大量元素、微量元素和有机物质等，是一种优质有机肥料。沼渣因为富含各种营养成分和有机物质而引起了许多科研学者的重视。研究表明，沼渣在作物栽培、土壤改良、养殖等方面都有显著的效果。

随着石油危机和环境污染问题的日益加剧，沼气发酵技术已在世界范围内得到广泛的重视。厌氧发酵产沼气工艺在我国广大农村得到了广泛的应用，给村民生活带来了便利和清洁的能源。据统计，我国农村沼气池的数量已从2006年底的2200万户增加到2015年的5200万户，沼气产量从80亿m³增加到230亿m³，估计到2020年，农村地区在普及沼气技术后沼气产量可以达到400亿m³。而越来越多沼气池的建立，必然会产生大量的厌氧发酵残留物，也就是沼液和沼渣，沼渣作为发酵后不溶解或难分解的有机物和无机物的混合物，如不妥善处置，将会造成二次污染。因此，沼渣的无害化消纳问题已到了迫切需要解决的境地。大量的试验证明，沼渣不仅可以保证作物品质，还可以减少病虫害，提高作物产量，改善土壤胶体的性质、降低土壤容重、增加总孔隙度，提高土壤肥力，且能改善土壤环境、有效调节土壤中的水、肥、气、热，促进土壤生态环境良性循环。

砂土是指土壤颗粒组成中砂粒含量较高的土壤。中国规定，砂粒(粒径1-0.05毫米)含量大于50％为砂土。砂土保水保肥能力较差，养分含量少，含水少，抗旱能力弱。贫瘠砂土是指砂粒含量一般在八成以上，土体松散，无结构，易沉紧，肥力较低的一种土壤。

壤土的性质则介于砂土与粘土之间，其耕性和肥力较好。这种质地的土壤，水与气之间的矛盾不那么强烈，通气透水，供肥保肥能力适中，耐旱耐涝，抗逆性强，适种性广，适耕期长，易培育成高产稳产土壤。

近些年来，人口数量的激增，对土地资源的需求大幅度提高，由于片面追求经济效益而忽视土壤保护和可持续发展，引发土壤肥力退化、土壤环境污染和农产品质量下降等问题。因此利用沼渣和贫瘠砂土合成高肥力壤土的制备方法能有效改善土壤肥力退化的问题，且实现固体废弃物资源化利用的途径，减少沼渣随意堆积引起的环境污染问题。本发明在固体废弃物资源化利用技术上有重大突破，创新性显著。

发明内容

本发明的目的是提供一种用沼渣-贫瘠砂土合成的高肥力壤土及其合成方法。

本发明所采用的技术方案是：

一种利用沼渣和贫瘠砂土合成的高肥力壤土，是由基料和添加成分构成，基料是沼渣及贫瘠砂土的混合物、按体积百分比沼渣20-40％，贫瘠砂土为60-80％；基料中有添加量的土壤结构改良剂、秸秆、快腐菌剂、螯合物、pH调节剂。

其中所述的添加成分，是按基料的质量百分比计添加有下列成分：土壤结构改良剂0.01-0.5％、秸秆0.1-1％、快腐菌剂0.01-0.1％、螯合物0.01-1％、pH调节剂0.01-1％。

本发明还公开了用沼渣和贫瘠砂土合成高肥力壤土的方法，包括以下步骤：

(1)将沼渣、碾压粉碎过的贫瘠砂土体积百分比沼渣20-40％，贫瘠砂土60-80％混合为基料，再在基料中添加土壤结构改良剂，并搅拌混合均匀得混合物，置于避光处稳定3-5天；

(2)将秸秆、快腐菌剂和螯合剂添加到步骤(1)的混合物中，在一定条件下进行发酵，发酵天数在5天以上；

(3)在步骤(2)中得到的混合物中，添加pH调节剂，并混合均匀。

(4)将步骤(3)中得到的混合物碾压粉碎，进而使合成后土壤的粒径组成在壤土的粒径组成范围内，最终保持混合物的含水率达到20-30％之间。

本发明中所述的添加成分，均为常规物质。例如：土壤结构改良剂包括但不限于聚丙烯酰胺；快腐菌剂即有机物料腐熟剂或在市场购买，可参照微生物肥(2014)准字(1364)号执行标准GB20287-2006)；螯合物即重金属螯合物，根据实际需要，沼渣中哪种重金属含量高就使用哪种重金属螯合物，如铜、锌螯合剂等。