本发明专利技术公开了一种基于同源植物的沙地节水保肥材料及其应用，包括以下重量份的原料混合而成：粘土70‑75份，秸秆生物碳10‑8份，腐熟牛粪20‑17份。一种基于同源植物的沙地节水保肥材料，通过采用粘土和秸秆生物碳、腐熟牛粪相结合为植物生长所需的微生物提供了生存环境，同时为植物根系生长提供固沙保水的环境。实现了同源植物不同处理材料的协同节水保肥功能。该发明专利技术的沙地节水保肥材料新颖独特，生产成本低，有效改善土壤水肥条件，利于植被修复和沙区农业开发。
A water and fertilizer saving material based on homologous plants in sandy land and its application
【技术实现步骤摘要】
一种基于同源植物的沙地节水保肥材料及其应用
本专利技术专利涉及沙地土壤改良，特别是涉及一种基于同源植物的沙地节水保肥材料及其应用。
技术介绍
随着我国城镇化发展，可开发农业用地短缺，沙漠成为农业开发重点区域。沙地开发首先要解决节水保肥问题。沙质土壤的机械组成砂粒(2.0-0.02mm)占到95.82％、粉砂粒(0.02-0.002mm)占到2.27％和黏粒(0-0.002mm)占到1.19％。由于沙土颗粒的表面积小，因此沙土的保水保肥能力差，限制了植物的生长。为此，在干旱季节通过施用矿物质肥料和灌溉来提高沙地的产量，从而增加经济收益，缺点是由于沙地的高渗透性，容易淋失植物养分、碱性阳离子和有毒杀虫剂，不仅造成经济损失，而且引起土壤酸化和地下水污染。近年来用于沙地改良的植物性节水保肥材料的研究，逐渐受到重视。用于土壤改良的有机物料，主要是指农林业生产过程中所产生的一些高碳含量的剩余物、废弃物料或上述材料的堆肥材料，主要包括作物秸秆、林木枝叶、畜禽粪肥和各类堆肥等。我国每年秸秆产量在7亿吨以上，位列世界秸秆年产量之首。一方面秸秆是农民生活和农业发展的宝贵资源，随意抛弃、露天焚烧带来了一系列环境问题；另一方面秸秆中含有作物生长所需要的大量的有机质，氮磷钾和微量元素。生物质颗粒炭是生物质在低氧条件下不完全燃烧产生的黑色炭粉颗粒(炭黑)，具有类似土壤腐殖质(酸)的多种特性，吸附和保持氮磷钾等养分的能力强，保水保墒效果显著。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供了一种基于同源植物的沙地节水保肥材料，该专利技术通过采用粘土和玉米秸秆生物炭、腐熟牛粪相结合为植物生长所需的微生物提供了生存环境，同时为植物根系生长提供固沙保水的环境。本专利技术的另一目的是提供了该沙地节水保肥的应用方法。本专利技术的基于同源植物的沙地节水保肥材料，包括以下风干重量份的原料复配而成：粘土70-75份，玉米秸秆生物炭10-8份，腐熟牛粪20-17份。优选的，由以下风干重量份的原料复配而成：粘土70份，玉米秸秆生物炭10份，腐熟牛粪20份。优选的，本专利技术的粘土取自流动沙丘丘间地，风干磙碎，过2mm筛。优选的，玉米秸秆生物炭使用玉米秸秆，在卧式炉炭化炉制得。采用高温分解法制得将秸秆质置于缺氧状态下，温度在450-650摄氏度。所述玉米秸秆生物炭的粒度小于2mm。优选的，所述腐熟牛粪的制备方法为：将牛粪、玉米秸秆、复合微生物菌剂按重量比100：25：0.3进行混合均匀。调节含水量为55％-60％，条垛堆沤20-35天后。二次陈化发酵50-60天。风干磙碎，过2mm筛。所述复合微生物菌剂为黑曲霉(Aspergillusniger)︰绿色木霉(Trichodermaviride)：枯草芽孢杆菌(Bacillussubtilis)：沼泽红假单胞菌(Rhodopseudomonaspalustris)为2︰2︰1︰1的比例混和。上述几种菌株购自中国农业微生物菌种保藏管理中心，其中黑曲霉(Aspergillusniger)的编号为ACCC32589，绿色木霉(Trichodermaviride)保藏编号为ACCC32591，枯草芽孢杆菌(Bacillussubtilis)的编号为ACCC11089，沼泽红假单胞菌(Rhodopseudomonaspalustris)的编号为ACCC10649。优选的，将本专利技术的节水保肥材料用在沙地造林中。在沙地梭梭定植时，将所述复配节水保肥材料填入梭梭栽培穴内，用于改善原沙地土体结构；梭梭在30×30×30cm3坑内种植，每穴5株植物施加肥料1.2kg，肥料与少量沙土混合后放入坑内20～30cm处。最后将将梭移栽在树穴中。本专利技术的粘土取自流动沙丘丘间地，是流动沙丘伴生土壤，来源广，取土方便。本专利技术所用粘土具有重要的抑制径流和保持水土作用，有效防治风蚀。本专利技术的秸秆生物碳和腐熟牛粪，可以通过植物秸秆的不同处理获得。包括碳化、过腹和堆肥。其中生物碳具有比表面积大、吸附能力和抗分解能力强等特点，交换吸附土壤水肥，起到养分缓释作用，提高养分利用率。腐熟牛粪具有植物生长需要的营养物质，促进土壤有益微生物繁殖。本专利技术实现了同源植物不同处理材料的协同节水保肥功能。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：本专利技术在采用秸秆生物碳和腐熟牛粪的基础上，添加粘土，，制备节水保肥材料，有效的克服了沙地土壤渗水漏肥的缺陷，改善沙地水肥条件，提高土壤微生物活性，从而提高植物在沙地土壤中的存活率；本专利技术的沙地节水保肥材料成本低，粘土可就地取材。沙地生产作物秸秆，作物秸秆既可碳化，也可作为青贮饲料养殖牛，牛粪腐熟还田，从而实现了绿色有机循环。改善了环境，降低了沙地改良成本。具体实施方式本专利技术的基于同源植物的沙地节水保肥材料是在长期的对沙地植物种植的研究中，逐步优化组分获得的一种可以节水保肥的材料，它包括粘土、玉米秸秆生物炭和腐熟牛粪。将粘土、玉米秸秆生物炭和腐熟牛粪按比例混合即得沙地节水保肥材料。其中，粘土：取自流动沙丘丘间地，风干磙碎，过2mm筛。玉米秸秆生物炭：秸秆生物炭使用玉米秸秆，在卧式炉炭化炉制得。采用高温分解法制得将秸秆质置于缺氧状态下，温度在450-650摄氏度。粒度小于2mm。腐熟牛粪：将牛粪、玉米秸秆、复合微生物菌剂按重量比100：25：0.3进行混合均匀。调节含水量为55％-60％，条垛堆沤30天后。二次陈化发酵60天。风干磙碎，过2mm筛。复合微生物菌剂为黑曲霉(Aspergillusniger)︰绿色木霉(Trichodermaviride)：枯草芽孢杆菌(Bacillussubtilis)：沼泽红假单胞菌(Rhodopseudomonaspalustris)为2︰2︰1︰1的比例混和。上述几种菌株购自中国农业微生物菌种保藏管理中心，其中黑曲霉(Aspergillusniger)的编号为ACCC32589，绿色木霉(Trichodermaviride)保藏编号为ACCC32591，枯草芽孢杆菌(Bacillussubtilis)的编号为ACCC11089，沼泽红假单胞菌(Rhodopseudomonaspalustris)的编号为ACCC10649。专利技术人对各种参数进行优化，如下所述：一、组分比例的优化1、粘土比例对保水的影响按照上述方法用粘土、玉米秸秆生物炭和腐熟牛粪制备沙地节水保肥材料，改变粘土含量，组分中其他成分比例保持一定(玉米秸秆生物炭和腐熟牛粪重量比保持10：20不变，粘土用量如表1所示，其余同上所述)。将风干沙土3kg与沙地节水保肥材料120g均匀混合，装入高为25cm、直径10cm塑料桶中，初始含水量为沙土田间持水量的70％，放入网室内模拟自然条件进行室外培养。7个月后用环刀法测土壤容重、田间持水量和毛管持水量，用烘干法测定土壤含水量。结果如表1所示，结果表明，提高粘土的比例有利于抑制土壤蒸发，保持土壤水分，改善土壤的保水效能。表1.粘土比例对保本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种沙地节水保肥材料，其特征在于，由包括以下重量份的原料混合而成：粘土70-75份，玉米秸秆生物炭8-10份，腐熟牛粪17-20份。/n
【技术特征摘要】
1.一种沙地节水保肥材料，其特征在于，由包括以下重量份的原料混合而成：粘土70-75份，玉米秸秆生物炭8-10份，腐熟牛粪17-20份。
2.根据权利要求1所述的沙地节水保肥材料，其特征在于：所述粘土的粒径0.002mm以下。
3.根据权利要求1所述的沙地节水保肥材料，其特征在于：所述玉米秸秆生物炭的粒径小于2mm。
4.根据权利要求1-3中任意一项所述的沙地节水保肥材料，其特征在于：由以下风干重量份的原料复配而成：粘土70份，玉米秸秆生物炭10份，腐熟牛粪20份。
5.根据权利要求4所述的沙地节水保肥材料，其特征在于：所述玉米秸秆生物炭是使用玉米秸秆，在卧式炉炭化炉，采用高温分解法制得将粉碎后的玉米秸秆置于缺氧状态下，温度在450-650摄氏度。
6.根据权利要求4所述的沙地节水保肥材料，其特征在于：所述腐熟牛粪按照下述方法制备：
将牛粪、玉米秸秆、复合微生物菌剂按重量比100：25：0.3混合均匀，调节含水量为55％-60％，条垛堆沤20-35天后，二次陈化发酵50-70天，风干磙碎，过2-3mm筛；
所述复合微生物菌剂由黑曲霉(Aspergilusniger)、绿色木霉(Trichodermaviride)、枯草芽孢杆菌(Bacilussubtilis)和沼泽红假单胞菌(Rhodopseudomonaspalustris)组成。
7.根据权利要求6所述的沙地节水保肥材料，其特征...
【专利技术属性】
技术研发人员：王学全，
申请(专利权)人：中国林业科学研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。