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法律状态
2017-02-01
未缴年费专利权终止 IPC(主分类):A01B79/00 授权公告日:20110608 终止日期:20151210 申请日:20091210
专利权的终止
2011-06-08
授权
授权
2010-08-18
实质审查的生效 IPC(主分类):A01B79/00 申请日:20091210
实质审查的生效
2010-06-23
公开
公开
技术领域
本发明涉及一种土壤调控方法，特别是涉及一种应用于农业、林业、园林及生态恢复等领域中的土壤改良与治理的土壤抗侵蚀性的调控方法，。
背景技术
土壤是农业和自然生态系统的基本资源，是生产粮食、蔬菜、林木、地被、草坪等的物质基地。但由于人类对土壤的不合理的开发利用，土壤日益沙化、荒漠化及盐碱化，土壤质地的不断退化引发了严重的水土流失，致使我国可利用的土地资源显得更加缺乏，土壤流失已成为我国农业、林业及生态建设可持续发展的遏制性因子。传统的土壤抗侵蚀方法主要是在土壤表面覆盖一些材料保护土壤不被侵蚀，如覆盖秸秆切碎物、覆盖草毯、铺植植生带、铺设草皮等，属于短暂保护性措施。中国专利1074237C公开了土壤保护纤维棉网防止土壤侵蚀的生物工程方法，该发明是一种由聚乙烯纯加强网、聚酯纤维棉网、含有种子和肥料以及土壤改良剂等的混合物、棉质或纸质无纺布构成的土壤保护棉网，覆盖在土壤表面来固定土壤颗粒，遇到降水时能形成导水层排除土壤积水，保护土壤不被侵蚀。该专利方法虽然对土壤侵蚀具有一定防止作用，但并非从本质上增强土壤抗侵蚀能力，控制水土流失。在种子未萌发生根前，土壤保护纤维棉网仅能对降雨溅蚀发挥作用，对土壤表面径流冲蚀并不起作用，尤其是大雨或暴雨条件下，若纤维网未固定牢固，整个网都可能被冲刷掉。而且，该方法中的土壤保护纤维棉网并非市售产品，实施时需预先制作，操作较为麻烦。
发明内容
本发明的目的在于克服上述缺点，提供一种能改善土壤团粒结构，增加土壤水稳定性、减少径流对土壤的冲蚀，有效控制水土流失的土壤抗侵蚀调控方法。
本发明土壤抗侵蚀性调控方法，其操作步骤如下：
1)原料按重量份计是有机肥料发酵剂1份，食用菌渣600～800份，腐植酸15～30份，水3000～4500份，将其放入液压喷播机中，充分拌合后制备成菌肥浆液，并均匀喷射于土壤表面，喷射厚度≤5mm。
2)原料按重量份计是聚丙烯酰胺10～20份，黄原胶5～10份，麻纤维30～80份，水250～500份，将其放入液压喷播机中，充分拌合后制备成保护浆液，并均匀喷射于步骤1)处理后的土壤表面，喷射厚度≤3mm。
3)原料按重量份计是秸秆青料20～30份，水120～200份，纤维素酶1～1.5份，将其放入机械搅拌发酵罐中，充分搅拌均匀，并于48～50℃温度下保持3～5天，其间每天充分搅拌1次，得秸秆纤维素酶解液，其中，秸秆青料长度≤2cm。
4)待步骤2)实施完5～7天后，对土壤进行机械翻耕，同时向土壤中均匀喷射步骤3)所得的秸秆纤维素酶解液。
5)向步骤4)处理后的土壤表面均匀喷射步骤2)所得保护浆液，喷射厚度≤3mm，实施3～5天后，再次进行机械翻耕并平整土地即可。
其中，有机肥料发酵剂为市售产品；菌渣为平菇、香菇、木耳等常见食用菌生产的菌渣废料，干燥粉碎后过8目筛；腐植酸为一种天然有机质，为市售产品；聚丙烯酰胺分子量600-800万，黄原胶为工业级、1％粘度1200～1600cps，麻纤维细度≤0.2mm，长度≤8mm，均为市售产品；秸秆青料是指新鲜的玉米、高粱、小麦秸秆中的至少一种，可以是任意比例混合；纤维素酶是由长柄木霉代谢生产的固体粉末，为市售产品。
本发明土壤抗侵蚀性的方法的优点在于(1)食用菌菌渣在有机肥发酵剂作用下，成为有机质丰富的土壤改良剂，而且菌渣中残留的菌丝体可进一步促进生化反应，活化土壤，起到胶结土壤颗粒的作用，增加土壤微团聚体的数量。(2)腐植酸不仅可催化食用菌菌渣快速发酵，而且促进了土壤有机胶体与土壤胶粒的结合，团聚成粒径大小不同的团聚体。(3)秸秆青料具有较强的团聚土粒能力，在纤维素酶作用下形成纤维素酶解液，含有较多的单糖、多糖成分，则更有利于土壤水稳性团聚体的形成。(4)黄原胶是一种发酵产生的细胞外酸性杂多糖，作为一种优良的稳定剂，它与阴离子聚丙烯酰胺一并制备成保护浆液，一方面保护下层发酵物，防止冲蚀，另一方面则在机械翻耕后，与土壤颗粒充分作用，有效改善土壤团粒结构，提高土壤抗侵蚀能力。本发明土壤抗侵蚀性调控方法从农业废弃秸秆资源的多途径高效利用入手，借助于发酵、酶解等化学反应，充分发挥有机质、糖类、菌丝体、腐植酸、高分子化合物等功能物质的耦合调控效应，具有可机械化连续实施、操作简单、综合成本合理，能有效改善土壤团粒结构、增加了土壤团聚体含量、提高土壤抗侵蚀能力、提高土壤质量、防止水土流失等。主要用于农业、林业及生态建设中的土壤改良。
具体实施方式：
实施例1
(一)实施步骤
1)原料按重量份计是有机肥料发酵剂1份，食用菌渣600份，腐植酸23份，水份，将其放入液压喷播机中，充分拌合后制备成菌肥浆液，并均匀喷射于土壤表面，喷射厚度≤5mm。
2)原料按重量份计是聚丙烯酰胺20份，黄原胶5份，麻纤维50份，水350份，将其放入液压喷播机中，充分拌合后制备成保护浆液，并均匀喷射于步骤1)处理后的土壤表面，喷射厚度≤3mm。
3)原料按重量份计是秸杆青料(玉米秸杆)30份，水200份，纤维素酶1.5份，将其放入机械搅拌发酵罐中，充分搅拌均匀，并于50℃温度下保持3天，其间每天充分搅拌1次，得秸秆纤维素酶解液，其中，秸秆青料长度≤2cm。
4)待步骤2)实施完5天后，对土壤进行机械翻耕，同时向土壤中均匀喷射步骤3)所得的秸秆纤维素酶解液。
5)向步骤4)处理后的土壤表面均匀喷射步骤2)所得保护浆液，喷射厚度≤3mm，实施3天后，再次进行机械翻耕并平整土地即可。
(二)实施效果
本发明方法实施地为四川省简阳市东溪镇耕层土壤，类型为冲积黄壤，肥力较差，实施面积为6亩。
(1)分别对未调控土壤和调控后土壤进行理化特性分析，检测结果表明：土壤基本物理特性发生较大变化，与未调控土壤相比较，本发明使容重由原来的1.56g/cm3降至1.36g/cm3，总孔隙度由原来的38.68％增加至56.20％；土壤团粒结构显著改善，土壤质量明显提高，其中土壤团聚体总量增加28.53％，土壤微团聚体的团聚度提高28.53％，分散系数降低6.03％。具体指标如表1所示。
表1：未调控土壤与调控后土壤的团聚结构指标比较
(2)分别取适量两种土壤置于人工降雨实验室土槽中，结构处理一致，坡度为30°，降雨强度为40mm/h，降雨历时3h，对降雨侵蚀量检测结果表明：未调控土壤泥沙侵蚀量为320g/m2，调控后土壤泥沙侵蚀量为62g/m2，本发明方法使土壤侵蚀量相对降低80.6％，提升土壤抗侵蚀能力效果十分显著。
实施例2
(一)实施步骤
1)原料按重量份计是有机肥料发酵剂1份，食用菌渣800份，腐植酸30份，水4500份，将其放入液压喷播机中，充分拌合后制备成菌肥浆液，并均匀喷射于土壤表面，喷射厚度≤5mm。
2)原料按重量份计是聚丙烯酰胺10份，黄原胶10份，麻纤维80份，水500份，将其放入液压喷播机中，充分拌合后制备成保护浆液，并均匀喷射于步骤1)处理后的土壤表面，喷射厚度≤3mm。
3)原料按重量份计是秸杆青料(玉米秸秆、高粱秸秆)20份，水120份，纤维素酶1份，将其放入机械搅拌发酵罐中，充分搅拌均匀，并于50℃温度下保持3天，其间每天充分搅拌1次，得秸秆纤维素酶解液，其中，秸秆青料长度≤2cm。
4)待步骤2)实施完7天后，对土壤进行机械翻耕，同时向土壤中均匀喷射步骤3)所得的秸秆纤维素酶解液。
5)向步骤4)处理后的土壤表面均匀喷射步骤2)所得保护浆液，喷射厚度≤3mm，实施5天后，再次进行机械翻耕并平整土地即可。
(二)实施效果
本发明实施地为陕西神木六道沟退耕地，改良土壤类型为风沙土，面积为10亩。
(1)分别对未调控土壤和调控后土壤进行理化特性分析，检测结果表明：沙壤土在改良后的基本物理特性变化较大，其中容重由原来的1.54g/cm3降至1.30g/cm3，土壤总孔隙度由原来的40.12％增加至58.57％；土壤团聚体总量增加20.16％，土壤微团聚体的团聚度提高28.79％，分散系数降低8.32％。具体指标如表2所示。
表2未调控土壤与调控后土壤的团聚结构指标比较
(2)分别取适量两种土壤置于人工降雨实验室土槽中，结构处理一致，坡度为53°，降雨强度为25mm/h，降雨历时4h，对降雨侵蚀量检测结果表明：未调控土壤泥沙侵蚀量为400g/m2，调控后土壤泥沙侵蚀量为105g/m2，本发明方法使土壤侵蚀量相对降低73.75％，提升土壤抗侵蚀能力效果十分显著。
实施例3
(一)实施步骤
1)原料按重量份计是有机肥料发酵剂1份，食用菌渣700份，腐植酸15份，水3800份，将其放入液压喷播机中，充分拌合后制备成菌肥浆液，并均匀喷射于土壤表面，喷射厚度≤5mm。
2)原料按重量份计是聚丙烯酰胺15份，黄原胶7份，麻纤维30份，水250份，将其放入液压喷播机中，充分拌合后制备成保护浆液，并均匀喷射于步骤1)处理后的土壤表面，喷射厚度≤3mm。
3)原料按重量份计是秸秆青料(玉米秸杆、高粱秸杆、小麦秸杆)25份，水160份，纤维素酶1份，将其放入机械搅拌发酵罐中，充分搅拌均匀，并于48℃温度下保持5天，其间每天充分搅拌1次，得秸秆纤维素酶解液，其中，秸秆青料长度≤2cm。
4)待步骤2)实施完6天后，对土壤进行机械翻耕，同时向土壤中均匀喷射步骤3)所得的秸秆纤维素酶解液。
5)向步骤4)处理后的土壤表面均匀喷射步骤2)所得保护浆液，喷射厚度≤3mm，实施4天后，再次进行机械翻耕并平整土地即可。
(二)实施效果
本发明实施地为重庆市潼南县太和镇果园地，改良土壤类型为紫色土，面积为2亩。
(1)分别对未调控土壤和调控后土壤进行理化特性分析，检测结果表明：紫色土在改良后的基本物理特性变化较大，其中容重由原来的1.44g/cm3降至1.26g/cm3，土壤总孔隙度由原来的43.11％增加至60.33％；土壤团聚体总量增加14.63％，土壤微团聚体的团聚度提高16.72％，分散系数降低6.78％。具体指标如表3所示。
表3未调控土壤与调控后土壤的团聚结构指标比较
(2)分别取适量两种土壤置于人工降雨实验室土槽中，结构处理一致，坡度为45°，降雨强度为60mm/h，降雨历时2h，对降雨侵蚀量检测结果表明：未调控土壤泥沙侵蚀量为360g/m2，调控后土壤泥沙侵蚀量为75g/m2，本发明方法使土壤侵蚀量相对降低79.17％，提升土壤抗侵蚀能力效果十分显著。
机译： 确定田间土壤抗侵蚀性的方法
机译： 确定田间土壤抗侵蚀性的方法
机译： 含生物聚合物的凝胶棒，其制造方法，以及使用该聚合物的土壤抗侵蚀性改良方法
