[发明专利]露天排土场压实黄粘土改良方法

说明书

本发明提供了一种露天排土场压实黄粘土土壤改良的方法，包括将沙土与黄粘土以质量比1:1～3:1混合均匀，得到土壤基质；在土壤基质中种植当地适生植物；在每株植物根际的土壤基质中接种丛枝菌根真菌繁殖体；培养植物，使真菌与植物共生。本发明通过将沙土与黄粘土以一定比例相配比，具有取土便捷、来源广、成本低、更适用于当地露天排土场压实黄粘土土壤的快速结构改良、接种的丛枝菌根真菌具有提高植被的成活率和生物量、改良土壤且不会产生负效应等多方面的优点。

技术领域

本发明属于土壤改良技术领域，涉及黄粘土土壤的改良。

背景技术

我国西部为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。

西部露天矿排土场表土瘠薄，心土层堆放未熟化导致土壤结构差、肥力降低及植被重建难等一系列严重的生态问题。生态恢复的关键在于首先构建良好的土壤生态环境，首先构建一个良好的土壤层次结构，从土壤物理方面改良土壤结构。神延西湾露天矿区位于荒漠化干草原和干草原的过渡带，地表土壤以风积沙和黄土为主，土壤缺乏养分，有机质含量极低，严重影响植被的生长。特别是排土场表层黄土，因其具有粘性，通气性不良，加上堆放机械碾压，土壤压实现象严重，更加剧了植被重建难度。寻找低成本无污染的土壤结构改良方法成为了生态重建的前提与关键。

发明内容

针对露天煤矿排土场的黄粘土压实土壤复垦问题，本发明要解决的技术问题是，如何利用本地风积沙土来改善黄粘土的结构，降低土壤的紧实度，提高所种植作物的生长质量，优化添加沙土的比例结构。

本发明的技术方案通过以下方法实现：

一种露天排土场压实黄粘土改良方法，所述方法是将沙土与黄粘土混合后，接种丛枝菌根(arbuscular mycorrhiza，AM)真菌，之后种植植物，使得AM真菌与植物形成共生关系，随着植物根系的生长，AM真菌扩繁，这种互惠共生的关系影响着宿主植物的同时也改善了土壤质量，种植植物的过程同时也是培育的过程。

具体地，所述方法包括以下步骤：

(1)将沙土与黄粘土以质量比1:1～3:1混合均匀后平铺覆盖在岩石层上，所述岩石层为煤矿地区的煤层之上的岩层，得到土壤基质；其中，所述沙土为风积沙，沙粒的机械组成分析其质地为砂土，<0.002mm的粘粒的含量不超过10％；所述黄粘土的粘粒含量为80％～90％，优选85％。本领域技术人已知，自然土壤的矿物质都是由大小不同的土粒组成的，各个粒级在土壤中所占的相对比例或质量分数，称为土壤机械组成。粒径<0.002mm的为粘粒，粘粒含量在30％以上的土壤均划分为粘壤土类。

优选地，所述黄粘土的基本理化性状为：速效磷的含量为2.72mg/kg，速效钾的含量为86.74mg/kg，pH值为7.55，EC值为91μs/cm。沙土的基本理化性状为：速效磷的含量为6.13mg/kg，速效钾的含量为50.38mg/kg，pH值为7.48，EC值为52.5μs/cm。

(2)在配好的土壤基质中种植当地适生植物，优选豆科或禾本科植物；根据当地条件，具体可选的植物为玉米、紫花苜蓿、沙打旺、黄花苜蓿、柠条、紫穗槐、三叶草。土地改良过程中种植植物的种类影响改良效果和效率，豆科植物具有固氮功能，能够快速改良土壤养分状况。玉米为速生植物且易于菌根侵染，也是改良土壤的可选植物。

(3)在每株植物根际的土壤基质中接种丛枝菌根真菌繁殖体，如孢子体；接种量为每穴50g～150g菌剂，优选100g菌剂。从植物生根、丛枝菌根真菌侵入植物根系开始，菌根与植物根系形成共生关系，通过扩繁参与植物生长发育的全阶段，菌根对土壤的改造是一个长期而持续的过程。

(4)培养植物，使真菌与植物共生，实现土壤改良。