一种粘性土壤改良剂、制备方法以及粘性土壤改良方法
文献发布时间：2023-06-19 13:48:08
技术领域
本发明涉及土壤改良技术领域，具体涉及一种粘性土壤改良剂、制备方法以及粘性土壤改良方法。
背景技术
粘性土壤主要分布在我国长江流域，粘性土壤又叫黏质土，指含沙量少，颗粒细腻，渗水速度慢，保水性能好，通气性能差的土壤。粘质土是塑性指数大于10，且粒径大于0.075mm的颗粒含量不超过全部体积50％的土，包括粘土质砂、含砂低液限粘土、高液限粘土砂、含砂高液限粘土和高液限粘土。这类土壤一般指含物理性粘粒45％者，质地细(粘重)，包括粘土以及和类似粘土性质的重壤土和部分中壤土。
随着经济的发展，对土地越发的重视，但粘性土壤不利于作物的种植，主要原因是：粘质土类土壤通透性差，颗粒细微，粒间孔隙小，通气透水不良，排水不畅；土温变幅小，粘性土水分含量高，空气相对少，地温上升下降均缓慢，尤其在早春，气温低、土温不易回升，不利于园林植物生长；由于粘质土比表面积大，土壤的粘结性、粘着性、可塑性，湿涨性强，新移栽苗木无法有效呼吸，易造成烂根，从而引起苗木死亡。而南方地区土壤普遍粘性重，加上近年来不合理的使用化肥和农药，破坏微生物生存环境，导致土壤粘性加重，植物根系不能正常生长，不能吸取土壤中的营养，造成植物成活率下降等情况。
目前，对粘性土壤的改良常见的使用固化剂：(1)掺加石灰，通过消化作用、离子交换、碳酸化等机理作用提高改良土强度。(2)掺加水泥，通过水泥的水解水化反应，形成骨架结构并增强改良粘性土壤的粘聚力，改善粘性土壤的性质。(3)掺加细沙，提高粘性土壤的孔隙度，增加通水性，增强透水性，改善粘性土壤膨胀收缩特性，打破原有的土粒结构。(4)掺加沸石，具有良好的离子交换功能，对粘性土壤养分利用率的提高，土壤质量的改善有明显效果，同时沸石材料能够对施入的氮素起到缓冲作用，增强了土壤对氮素的持留能力，有利于提高氮素利用率。
上面的几种改良方法能到的效果有限，无法对粘性土壤更加高效的进行改良，将粘性土壤转变为优质的种植土。
发明内容
本发明的目的是提供一种粘性土壤改良剂、制备方法以及粘性土壤改良方法，以解决现有粘性土壤改良中无法对粘性土壤更加高效的进行改良，将粘性土壤转变为优质的种植土的问题。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：
一种粘性土壤改良剂，包括：按重量份计，固体添加物料500-1000份、有机生物肥350-550份和复合微生物菌剂40-70份；
所述固体添加物料包括：细沙80-120份、沸石60-90份、褐煤粉20-40份、膨胀石墨粉10-20份、三萜皂苷1-2份和木质素磺酸钠1-2份。
进一步地，本发明的粘性土壤改良剂，包括：按重量份计，固体添加物料700-900份、有机生物肥400-500份和复合微生物菌剂50-60份。
进一步地，本发明的粘性土壤改良剂中，所述有机生物肥包括：油枯40-60份、秸秆30-50份、枯枝20-40份和落叶15-30份。
进一步地，本发明的粘性土壤改良剂中，所述复合微生物菌剂包括：黄曲霉5-7份、灰色链霉菌1-1.5份、枯草芽孢杆菌0.5-1份和木霉菌1.5-2.5份。
本发明提供上述的粘性土壤改良剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)将有机生物肥中的油枯、秸秆、枯枝和落叶粉碎成直径为2-3cm并混合均匀得到生物肥混合料；
(2)将固体添加物料中的细沙、沸石、褐煤粉、膨胀石墨粉混合均匀得到固体添加混合料，并分别将三萜皂苷和木质素磺酸钠单独包装；
(3)将复合微生物菌剂中的黄曲霉、灰色链霉菌、枯草芽孢杆菌和木霉菌混合均匀得到菌剂混合料；
(4)分别对生物肥混合料、固体添加混合料、菌剂混合料进行包装。
本发明还提供了一种粘性土壤改良方法，采用上述的粘性土壤改良剂，包括以下步骤：
(1)向粘性土壤中加入生石灰，待粘性土壤干燥后进行破碎处理；
(2)将固体添加物料中除三萜皂苷和木质素磺酸钠外，加入到破碎后的粘性土壤中混合均匀，加水进行第一次养护；
(3)将有机生物肥和复合微生物菌剂混合均匀后，并加入固体添加物料中剩余的三萜皂苷和木质素磺酸钠进行混合均匀，得到修复料；
(4)待第一次养护结束之后，将部分修复料加入到土壤中混合均匀，剩余修复料覆盖在粘性土壤的表面，进行第二次养护。
进一步地，在本发明的粘性土壤改良方法中，所述粘性土壤改良剂的添加量为粘性土壤质量的10-12wt％。
进一步地，在本发明的粘性土壤改良方法中，步骤(1)中生石灰的添加量为粘性土壤质量的0.5-1.5％，调节粘性土壤的pH在7-8。
进一步地，在本发明的粘性土壤改良方法中，步骤(2)中第一次养护的条件为：加水的量为粘性土壤质量的15-20％，养护时间2-3天。
进一步地，在本发明的粘性土壤改良方法中，步骤(4)中修复料在粘性土壤覆盖的厚度为3-7cm；第二次养护时间为15-25天。
本发明具有以下有益效果：
1、本发明采用固体添加物料进行物理改良，有机生物肥和复合微生物菌剂进行生物化学改良，多种改良方法共同协同作用，综合有效改良提高黏土改良剂具有改良粘性土壤理化性质，避免土壤板结，提高土壤有机质含量。
2、本发明采用的固体添加物料中的细沙和沸石作为基础，并加入的褐煤粉和膨胀石墨粉能提高粘性土壤的孔隙度，增加通水性，此外褐煤粉含有机质40％-82％，腐殖酸7％-17％，以及其他微量元素，可显著增加土壤有机质含量，提高土壤肥力。并通过三萜皂苷和木质素磺酸钠提高改良剂在使用中整体多孔性。
3、本发明采用的微生物菌剂通过黄曲霉、灰色链霉菌、枯草芽孢杆菌和木霉菌，互不拮抗，通过彼此之间的协同增效作用，能充分发挥其中各菌株在改良剂中的作用。微生物菌剂与有机生物肥发挥作用，能快速补充粘性土壤中缺乏的有机质、速效氮、总氮、速效磷和速效钾的含量，有利于增加土壤肥力，为作物生长提供营养成分。
4、本发明的改良方法通过向粘性土壤中加入生石灰，利用生石灰具有吸湿性和放热性，加快粘性土壤中的水分蒸发，降低粘性土壤的含水率，有利于提高土壤分散性；另外，生石灰的加入还可以起到对土壤进行消毒的作用，从而提高种植土的质量，另外，生石灰还能补充钙肥，也有利于释放土壤中被固定的营养元素。通过固体添加物料和部分有机生物肥和复合微生物菌剂掺加的方式，与部分有机生物肥和复合微生物菌剂覆盖的方式相结合，有效能改善土壤的团粒结构，阻断毛细通道，改良土壤团块化现象，增效土壤肥料。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
实施例1：
本实施例的粘性土壤改良剂，包括：按重量份计，固体添加物料500份、有机生物肥350份和复合微生物菌剂40份；
其中，固体添加物料包括：细沙80份、沸石60份、褐煤粉20份、膨胀石墨粉10份、三萜皂苷1份和木质素磺酸钠1份。
有机生物肥包括：油枯40份、秸秆30份、枯枝20份和落叶15份。
复合微生物菌剂包括：黄曲霉5份、灰色链霉菌1份、枯草芽孢杆菌0.5份和木霉菌1.5份。
本实施例的粘性土壤改良剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)将有机生物肥中的油枯、秸秆、枯枝和落叶粉碎成直径为2-3cm并混合均匀得到生物肥混合料；
(2)将固体添加物料中的细沙、沸石、褐煤粉、膨胀石墨粉混合均匀得到固体添加混合料，并分别将三萜皂苷和木质素磺酸钠单独包装；
(3)将复合微生物菌剂中的黄曲霉、灰色链霉菌、枯草芽孢杆菌和木霉菌混合均匀得到菌剂混合料；
(4)分别对生物肥混合料、固体添加混合料、菌剂混合料进行包装。
实施例2：
本实施例的粘性土壤改良剂，包括：按重量份计，固体添加物料700份、有机生物肥400份和复合微生物菌剂50份。
其中，固体添加物料包括：细沙85份、沸石63份、褐煤粉22份、膨胀石墨粉13份、三萜皂苷1.2份和木质素磺酸钠1.1份。
有机生物肥包括：油枯45份、秸秆33份、枯枝24份和落叶16份。
复合微生物菌剂包括：黄曲霉5.6份、灰色链霉菌1.15份、枯草芽孢杆菌0.63份和木霉菌1.57份。
本实施例的粘性土壤改良剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)将有机生物肥中的油枯、秸秆、枯枝和落叶粉碎成直径为2-3cm并混合均匀得到生物肥混合料；
(2)将固体添加物料中的细沙、沸石、褐煤粉、膨胀石墨粉混合均匀得到固体添加混合料，并分别将三萜皂苷和木质素磺酸钠单独包装；
(3)将复合微生物菌剂中的黄曲霉、灰色链霉菌、枯草芽孢杆菌和木霉菌混合均匀得到菌剂混合料；
(4)分别对生物肥混合料、固体添加混合料、菌剂混合料进行包装。
实施例3：
本实施例的粘性土壤改良剂，包括：按重量份计，固体添加物料800份、有机生物肥450份和复合微生物菌剂55份。
其中，固体添加物料包括：细沙90份、沸石75份、褐煤粉28份、膨胀石墨粉15.7份、三萜皂苷1.5份和木质素磺酸钠1.34份。
有机生物肥包括：油枯48份、秸秆42份、枯枝32份和落叶22份。
复合微生物菌剂包括：黄曲霉6.2份、灰色链霉菌1.34份、枯草芽孢杆菌0.75份和木霉菌1.78份。
本实施例的粘性土壤改良剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)将有机生物肥中的油枯、秸秆、枯枝和落叶粉碎成直径为2-3cm并混合均匀得到生物肥混合料；
(2)将固体添加物料中的细沙、沸石、褐煤粉、膨胀石墨粉混合均匀得到固体添加混合料，并分别将三萜皂苷和木质素磺酸钠单独包装；
(3)将复合微生物菌剂中的黄曲霉、灰色链霉菌、枯草芽孢杆菌和木霉菌混合均匀得到菌剂混合料；
(4)分别对生物肥混合料、固体添加混合料、菌剂混合料进行包装。
实施例4：
本实施例的粘性土壤改良剂，包括：按重量份计，固体添加物料900份、有机生物肥500份和复合微生物菌剂60份。
其中，固体添加物料包括：细沙115份、沸石86份、褐煤粉36份、膨胀石墨粉10-20份、三萜皂苷1-2份和木质素磺酸钠1-2份。
有机生物肥包括：油枯40-60份、秸秆30-50份、枯枝20-40份和落叶15-30份。
复合微生物菌剂包括：黄曲霉6.3份、灰色链霉菌1.42份、枯草芽孢杆菌0.86份和木霉菌2.1份。
本实施例的粘性土壤改良剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)将有机生物肥中的油枯、秸秆、枯枝和落叶粉碎成直径为2-3cm并混合均匀得到生物肥混合料；
(2)将固体添加物料中的细沙、沸石、褐煤粉、膨胀石墨粉混合均匀得到固体添加混合料，并分别将三萜皂苷和木质素磺酸钠单独包装；
(3)将复合微生物菌剂中的黄曲霉、灰色链霉菌、枯草芽孢杆菌和木霉菌混合均匀得到菌剂混合料；
(4)分别对生物肥混合料、固体添加混合料、菌剂混合料进行包装。
实施例5：
本实施例的粘性土壤改良剂，包括：按重量份计，固体添加物料1000份、有机生物肥550份和复合微生物菌剂70份；
其中，固体添加物料包括：细沙120份、沸石90份、褐煤粉40份、膨胀石墨粉20份、三萜皂苷2份和木质素磺酸钠2份。
有机生物肥包括：油枯60份、秸秆50份、枯枝40份和落叶30份。
复合微生物菌剂包括：黄曲霉7份、灰色链霉菌1.5份、枯草芽孢杆菌1份和木霉菌2.5份。
本实施例的粘性土壤改良剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)将有机生物肥中的油枯、秸秆、枯枝和落叶粉碎成直径为2-3cm并混合均匀得到生物肥混合料；
(2)将固体添加物料中的细沙、沸石、褐煤粉、膨胀石墨粉混合均匀得到固体添加混合料，并分别将三萜皂苷和木质素磺酸钠单独包装；
(3)将复合微生物菌剂中的黄曲霉、灰色链霉菌、枯草芽孢杆菌和木霉菌混合均匀得到菌剂混合料；
(4)分别对生物肥混合料、固体添加混合料、菌剂混合料进行包装。
实施例6
本实施例的粘性土壤改良方法，采用实施例1制得的粘性土壤改良剂，粘性土壤改良剂的添加量为粘性土壤质量的10wt％，包括以下步骤：
(1)向粘性土壤中加入生石灰，生石灰的添加量为粘性土壤质量的0.5％，调节粘性土壤的pH在7；待粘性土壤干燥后进行破碎处理；
(2)将固体添加物料中除三萜皂苷和木质素磺酸钠外，加入到破碎后的粘性土壤中混合均匀，加水进行第一次养护；其中，第一次养护的条件为：加水的量为为粘性土壤质量的15％，养护时间2天
(3)将有机生物肥和复合微生物菌剂混合均匀后，并加入固体添加物料中剩余的三萜皂苷和木质素磺酸钠进行混合均匀，得到修复料；
(4)待第一次养护结束之后，将部分修复料加入到土壤中混合均匀，剩余修复料覆盖在粘性土壤的表面，修复料在粘性土壤覆盖的厚度为3cm进行第二次养护25天。
实施例7
本实施例的粘性土壤改良方法，采用实施例3制得的粘性土壤改良剂，粘性土壤改良剂的添加量为粘性土壤质量的11wt％，包括以下步骤：
(1)向粘性土壤中加入生石灰，生石灰的添加量为粘性土壤质量的1％，调节粘性土壤的pH在8；待粘性土壤干燥后进行破碎处理；
(2)将固体添加物料中除三萜皂苷和木质素磺酸钠外，加入到破碎后的粘性土壤中混合均匀，加水进行第一次养护；其中，第一次养护的条件为：加水的量为为粘性土壤质量的17％，养护时间3天
(3)将有机生物肥和复合微生物菌剂混合均匀后，并加入固体添加物料中剩余的三萜皂苷和木质素磺酸钠进行混合均匀，得到修复料；
(4)待第一次养护结束之后，将部分修复料加入到土壤中混合均匀，剩余修复料覆盖在粘性土壤的表面，修复料在粘性土壤覆盖的厚度为3-7cm进行第二次养护20天。
实施例8
本实施例的粘性土壤改良方法，采用实施例5制得的粘性土壤改良剂，粘性土壤改良剂的添加量为粘性土壤质量的2wt％，包括以下步骤：
(1)向粘性土壤中加入生石灰，生石灰的添加量为粘性土壤质量的1.5％，调节粘性土壤的pH在7-8；待粘性土壤干燥后进行破碎处理；
(2)将固体添加物料中除三萜皂苷和木质素磺酸钠外，加入到破碎后的粘性土壤中混合均匀，加水进行第一次养护；其中，第一次养护的条件为：加水的量为为粘性土壤质量的20％，养护时间3天
(3)将有机生物肥和复合微生物菌剂混合均匀后，并加入固体添加物料中剩余的三萜皂苷和木质素磺酸钠进行混合均匀，得到修复料；
(4)待第一次养护结束之后，将部分修复料加入到土壤中混合均匀，剩余修复料覆盖在粘性土壤的表面，修复料在粘性土壤覆盖的厚度为3-7cm进行第二次养护25天。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。