本发明专利技术公开一种基于污泥治理的生产经济林和生物炭肥的生态种植方法。该方法采用如下步骤：选择林地进行桉树苗的栽种；将城镇污泥运至桉树林地，沿桉树单边铺设污泥；选择东南景天粗壮茎与海芋(或皇竹草)粗壮茎移栽至桉树林地铺设的城镇污泥上；将东南景天与海芋(或皇竹草)分别进行收获。本发明专利技术的生态立体种植方法可以安全的利用污泥中肥分和微量元素，生产出合格的植物产品；同时生产经济林木和生物炭肥，获得了经济收益；发挥了种植桉树林固碳和净化空气的优点，结合生态栽培多种植物的特点，减少了水土流失，同时降低了因氮磷肥分流失而造成面源污染的环境风险，产生了社会效益、经济效益和生态环境效益，同时实现了多重的环保经济目标。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于环境生态保护领域，具体涉及。
技术介绍
桉树人工林在我国过去20多年间的种植面积已高达360万公顷(ha或hm2)。随着桉树人工林面积的不断扩大，社会各界越来越关注桉树林会造成林地土壤严重退化、区域水资源水量减少，面源水质污染等对环境安全构成威胁的负面问题，这些可能发生的生态环境问题在一定程度上影响了一些地区发展种植桉树人工林。桉树人工林生长快、种植密度大、吸收的矿质营养多，争水争肥，若管理不善，较容易造成土壤肥力下降。大量研究结论认为，天然林转变为桉树人工林后，土壤有机质、养分含量和水源水量会下降，但针对有关桉树林地土壤退化等问题可以通过科学经营措施来保持甚至提高地力。城镇污泥是污水处理的产物，其中含有丰富的可利用的氮、磷、钾营养元素和有机质，是良好的有机肥源，可增加土壤肥力，促进植物生长，对我国这样一个发展中国家而言，污泥的农林业资源化利用无疑是实现资源可持续利用的较好选择；但与此同时，污泥中还含有铜、锌、铅、铬、镉、镍、锰、镁、硼、汞等微量元素，这些元素有些是非常有益的营养元素，是土壤不可缺少的成分，具有很大的利用价值，但有的元素有一定或很强的毒性，一旦过量则会对生态环境和人类健康造成很大危害。若将污泥直接施用于农田，过量有害的重金属会集中在植物体内，并通 过食物链与生物链的传递对人类产生毒害作用，目前这成为限制污泥大规模土地利用的障碍因素，由此可知，寻找污泥农用的安全应用模式是解决问题的关键。污泥的园林业利用可作为土地利用的一种方式，例如用于观赏园艺、商品林业等。若将污泥中的有机养分用于经济林种植，如桉树林等，这种方式可对食物链的影响风险减少到最低，对人类健康不构成威胁，并且还可以改善土壤条件，促进园林业植物生长，提高了绿化质量，同时减少了商品肥使用，节约种植成本。植物修复即利用植物对污染物的超常规耐性和富集能力对污染土壤、废水进行处理，由于其成本低、效果良好、不破坏环境而成为国内外环境科学研究热点。这些植物主要集中在欧洲、美国、新西兰和澳大利亚，近年来国内发现和证实的重金属超富集植物只有几种，如蜈蚣草、东南景天、宝山堇菜和龙葵等。目前已经有大量将超富集植物用于治理土壤重金属污染的报道，但直接将超富集植物直接种植在城镇污泥上，并对其治理的研究却较少。海芋和皇竹草，都具有适用性强、生长快、产量高、营养丰富等特点，属于生物量较大的植物，可转化为很好的有机肥料；尤其是皇竹草，现逐渐被开发作为新生物能源植物而备受关注，可生产优质木炭、发酵产沼气等；同时皇竹草须根系发达，抗旱性强，对土壤要求低，近年来还逐渐被应用于绿化荒山、保持水土、改善土壤结构等生态环境治理和保护方面。对于将城镇污泥用于人工林的基本做法，普遍是利用污泥作为原料由肥料公司通过加工工艺制造为有机复合成品肥，再混入土壤进行施用，这需产生一定的生产成本，而直接铺设污泥发挥肥效的林业应用方式则未见有报道。申请号200510126409.9 一种利用固体废物种植植物生产有机钾肥的方法和申请号201310276718.9的一种利用皇竹草转化城市污泥为植物产品的方法，这两个专利均介绍了利用城市污泥可以生产山芋和皇竹草作为有机钾肥，但在实际应用中，海芋规模化种植常作为盆栽植物供欣赏用途较多，而皇竹草大规模生产一般作为饲料植物，若单独占地种植海芋(或皇竹草)来生产肥料，考虑占地面积较多的实际情况，难以大面积推广。
技术实现思路
为了克服现有技术的缺点与不足，本专利技术的目的在于提供一种基于污泥治理同时生产经济林和生物炭肥的生态种植方法。考虑到在南方贫瘠赤红壤上种植商品人工林(如桉树林)会造成争水争肥的局面，充分利用城镇污泥的有效肥分可资源化利用的特点，根据桉树林的行距将城镇污泥单边条带状铺施在南方贫瘠商品林地上；在铺施污泥上混种超富集植物和可以生产生物炭肥的植物，结合三种植物的生理高度且喜阴湿条件不同的特点，合理配置植物群体，植物高矮成层，相间成行，使一块土地形成“上层一林场，中间一农场，下层-修复场”立体的生产局面，不仅节约了种植占地，这还有利于改善整个桉树经济林的通风透光条件，提高光能利用率和土地使用效率，充分发挥边行优势的增产作用。利用这种基于污泥治理同时生产经济林和生物炭肥的生态种植方法，可以提高城镇污泥的处理效率并利于规模化生产经济林和生物炭肥，该方法适用于城镇化建设迅速且具有大规模生产桉树商品林地的区域推广应用。本专利技术的目的通过下 述技术方案实现:，采用如下步骤:(I)选择商品林地进行桉树(Eucalyptus)苗的栽种；(2)将城镇污泥运至桉树林地，沿桉树单边铺设污泥，污泥下面铺双层黑网；(3)选择经过扦插繁育的超富集植物东南景天(Sedum alfredii)粗壮莖与经培育的有机肥植物海芋(Alocasiamacrorrhizos)苗(或皇竹草(Pennisetumsinese Roxb)粗壮茎)移栽至桉树林地铺设的城镇污泥上；(4)将东南景天与海芋(或皇竹草)分别进行收获；污泥放在户外会较快的发生干化浓缩，当发现污泥肥分输送减弱时，可彻底或部分更换污泥；对东南景天进行采收，回收其体内的重金属；对海芋(或皇竹草)采收，生产生物炭肥。所述的桉树株距Im~2m,行距4m~6m ;步骤⑵中所述的沿桉树单边铺设污泥的宽度优选为2m~3m，污泥铺设深度优选为 0.2m ~0.3m ；步骤(3)中所述的东南景天优选为每m2可种植东南景天60~80株；步骤(3)中所述的海芋(或皇竹草)的株距优选为Im~2m，行距4m~6m ;步骤(3)中所述的东南景天与桉树、海芋(或皇竹草)混种；所述的桉树与海芋(或皇竹草)间种，二者之间的间距优选是Im~1.5m ;步骤(2)和(3)中所述的城镇污泥为城镇污水厂运输未消化的脱水污泥；步骤⑷中所述的收获的时间优选为4~8个月收获一次；所述的基于污泥治理的生产经济林和生物炭肥的生态种植方法，是在城镇污泥治理的基础上，并可同时生产经济林和生物炭肥的一种环保的农林业综合应用方法。本专利技术相对于现有技术，具有如下的优点及效果:(I)城镇污泥属城市固体废弃物之一，氮磷钾含量堪比农家有机肥，可直接通过植物修复的方式治理污泥，规避了其中重金属污染土壤和植物的风险，可作为安全的有机肥来提高土壤综合肥力，同时实现了污泥的减量化、无害化和资源化的处置目标。(2)桉树、海芋(或皇竹草)均能直接在污泥上正常生长，且植物产量及养分含量均高于在赤红壤上生长，体内的重金属含量也并没有明显增加，符合国家有机肥农用行业标准，可以做有机肥的原料。这说明以污泥为种植基质可行，既能节省化肥，又能生产安全的植物产品。(3)本专利技术是结合了桉树、海芋(或皇竹草)、东南景天的不同植物高度以及海芋(或皇竹草)和东南景天喜阴湿的亚热带生长环境等特点，建立了不同植物混作或间作在同一基质城镇污泥上的生态立体种植方法模式，提供了不同植物所需的生长环境，更好的发挥了它们各自的功效。(4)目前迫切需要另辟新途径缓解化肥带来的面源污染问题，本研究从挖掘我国生物炭肥资源方面着手，使固体废弃物城市污泥及作物秸杆中的肥源还田，循环利用，减少商品化肥的使用成本。 (5)本专利技术涉及将桉树、海芋(或皇竹草)与超富集重金属植物东南景天在铺设城镇污泥的商品人工林地上进行本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种基于污泥治理的生产经济林和生物炭肥的生态种植方法，其特征在于采用如下步骤：(1)选择林地进行桉树苗的栽种；(2)将城镇污泥运至桉树林地，沿桉树单边铺设污泥，污泥下面铺双层黑网；(3)选择东南景天粗壮茎与海芋苗或皇竹草粗壮茎移栽至桉树林地铺设的城镇污泥上。
【技术特征摘要】
1.一种基于污泥治理的生产经济林和生物炭肥的生态种植方法，其特征在于采用如下步骤: (1)选择林地进行桉树苗的栽种； (2)将城镇污泥运至桉树林地，沿桉树单边铺设污泥，污泥下面铺双层黑网； (3)选择东南景天粗壮茎与海芋苗或皇竹草粗壮茎移栽至桉树林地铺设的城镇污泥上。2.根据权利要求1所述的基于污泥治理的生产经济林和生物炭肥的生态种植方法，其特征在于:还包如下步骤: (4)将东南景天与海芋或皇竹草分别进行收获；污泥放在户外会较快的发生干化浓缩，当发现污泥肥分输送减弱时，彻底更换污泥；对东南景天进行采收，回收其体内的重金属；对海芋或皇竹草采收，生产生物炭肥。3.根据权利要求1所述的基于污泥治理的生产经济林和生物炭肥的生态种植方法，其特征在于:所述的桉树的株距为Im~2m，行距4m~6m。4.根据 权利要求1所述的基于污泥治理的生产经济林和生物炭肥的生态种植方法，其特征在于:步骤(2)所述的沿桉树单边铺设污泥的行宽...
【专利技术属性】
技术研发人员：黑亮，吴启堂，亢庆，王慧，陈文龙，李杰，朱小平，
申请(专利权)人：珠江水利委员会珠江水利科学研究院，
类型：发明
国别省市：广东;44
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