[发明专利]一种快速提高工矿废弃地土壤固碳能力的方法

说明书

本发明公开了一种快速提高工矿废弃地土壤固碳能力的方法，是将拟复垦工矿废弃地的表土剥离，底土上铺设掺有尿素和秸秆腐熟剂的秸秆，用掺入腐熟农家肥和硝基腐植酸的表土覆盖并压实，喷施微生物菌剂后种植绿肥作物，收割后翻压还田，再进行玉米与高粱作物的轮作并秸秆还田。以在较短时间内提高土壤有机碳含量，改善土壤理化性状，增加土壤肥力。本发明方法能快速提高土壤含碳量，改善土壤理化性状，增加土壤肥力，对促进工矿区土地复垦和生态恢复具有重要意义。

技术领域

本发明属于土地复垦与土壤改良技术领域，涉及一种提高土壤固碳能力的方法，特别是涉及一种适合于黄土高原工矿废弃地土壤的固碳能力快速提高方法。

背景技术

土壤是陆地生态系统的重要组成部分。作为地表生态系统中最活跃的碳库之一，土壤碳库2倍于大气碳库，是温室气体的重要释放源，也是重要的吸收汇。提高土壤的固碳能力，对于降低大气二氧化碳浓度、控制温室效应具有重要意义。

我国矿区破坏土地面积已达200万公顷，且仍以每年4万公顷的速度递增。工矿区土地沉陷、压占或者弃耕现象严重，土壤肥力低下，加之土壤扰动过程中表层土壤原有有机碳的80%被矿化分解，土壤有机碳储量极低，仅为正常农田的40～60%。因此，工矿区土壤碳储量具有更高的潜力。

CN 102550162A公开了一种增加干旱荒漠区土壤固碳能力的快速方法，其有效利用田间杂草猪毛菜，通过人工措施直接将猪毛菜的地上有机碳部分固定到地下，同时通过其植株分解，改善胡杨根系生长的土壤环境，加速胡杨的根系发育，从而达到增加地下土壤有机碳的目的。CN 103155776A提供了一种通过种植、收割和填埋速生草本植物实现固碳的方法，其选用速生草本植物、速生藻类、地衣或苔藓等植物，通过种植、收割、干燥、填埋、覆土等步骤，提高土壤的固碳量。CN 103125164A涉及一种有机肥增加土壤固碳能力的方法，通过给土壤施用有机肥，以增加土壤固碳能力，抑制有机化合物分解成CO₂，从而降低温室效应。CN 102986435A则提供了一种利用根茎萌蘖提高干旱荒漠区固碳量的方法，利用植物根茎萌蘖、断根萌蘖快速增加地表植被覆盖，增强植物对无机碳的固定，具体是人工条播罗布麻、骆驼刺和铃铛刺种子，人工补水促进种子萌发并复壮幼苗，通过对其及周边深根系植物胡杨、柽柳及梭梭进行断根萌蘖，有效促进植物幼苗生长，迅速增加地表植被覆盖，进而利用植物光合作用吸收固定大气中的CO₂，达到有效增加土壤碳固存的目的。

然而，上述各种提高土壤固碳能力的方法均是基于非工矿区开展的，没有在工矿废弃地土壤上使用、快速提高矿区土壤固碳能力的技术或专利报道。另外，现有提高土壤固碳能力的方法和技术采用的措施一般较为单一，无法利用各种增碳措施的叠加效应，技术改进空间仍然很大。

发明内容

本发明的目的是提供一种快速提高工矿废弃地土壤固碳能力的方法，以在较短时间内提高土壤有机碳含量，改善土壤理化性状，增加土壤肥力。

本发明所述快速提高工矿废弃地土壤固碳能力的方法具体包括以下内容：

将拟复垦工矿废弃地的表土剥离，掺入腐熟农家肥和硝基腐植酸，混合均匀得到预处理表土；

在剥离表土后的底土上铺设粉碎的秸秆，并在秸秆上施用尿素和秸秆腐熟剂；

将预处理表土撒施在粉碎的秸秆上，压实；

在压实的地表上喷施微生物菌剂；

种植绿肥作物，收割后翻压还田；

实行玉米与高粱的轮作模式，收获籽粒后的玉米或高粱秸秆还田。

作为本发明方法的一种优选方案，所述在底土上铺设秸秆和撒施预处理表土的过程分两步进行，即在剥离表土后的底土上铺设粉碎的秸秆，并施用尿素和秸秆腐熟剂后，撒施上1/2的预处理表土，压实，再铺设一层粉碎的秸秆，施用尿素和秸秆腐熟剂，撒施剩余1/2的预处理表土，压实。