一种新垦土壤优质耕作层工程化快速构建材料及其施用方法技术

本发明专利技术公开了一种新垦土壤优质耕作层工程化快速构建材料及其施用方法，该构建材料由有机质类物质、促土壤结构形成改善类物质和微生物菌剂组成，有机质类物质和微生物菌剂的质量比为100～200：1；采用本发明专利技术的新垦土壤优质耕作层工程化快速构建材料及施用方法，新垦土壤的当年种植作物即可达到当地平均产量，较常规的处理材料，土壤理化性质能够得到快速改善，有机质和阳离子交换量增加明显，土壤速效性养分明显增加，土壤结构能够显著改善，土壤的渗透性提高显著，同步新垦同步见效。

【技术实现步骤摘要】
一种新垦土壤优质耕作层工程化快速构建材料及其施用方法
本专利技术涉及土地整治和农业
，具体说是一种新垦土壤优质耕作层工程化快速构建材料及其施用方法。
技术介绍
2017年，我国人均耕地面积为1.46亩，不足世界人均耕地面积的2/5，并且还有逐年下降的趋势，由于现有耕地长期高投入、高产出超负荷利用，造成的耕地沙化、盐碱化、板结、肥力下降在各地具有发生，耕地质量堪忧；另外城镇化建设占用了很多的优质土地资源，后备优质资源越来越少，因此开发新的土壤进行耕地是目前紧迫的任务。国家现有的占补平衡及农田建设管理办法，取得了一定了成效，但是也存在局限性，该规定往往只注重田面平整度、灌溉排水、田间道路、农田防护等，对耕层质量没有成套的技术措施和标准化的操作要求；并且如果按照常规方法进行新垦、培肥和耕作，优质耕作层建立需要10～20年的时间，甚至更长，因此，为了缩短新垦土壤优质耕作层工程化的时间，快速实现新垦土壤的适耕高产，我们实践并提出了一种新垦土壤优质耕作层工程化快速构建方法，用以弥补新垦土壤优质耕作层快速构建的空白。
技术实现思路
为解决新垦土壤优质耕作层工程化的时间长的问题，快速实现新垦土壤的优质耕作层转化，尽快实现新垦土壤的适耕高产，本专利技术的目的是提供一种新垦土壤优质耕作层工程化快速构建材料及其施用方法。本专利技术为实现上述目的，通过以下技术方案实现：一种新垦土壤优质耕作层工程化快速构建材料，由有机质类物质、促土壤结构形成改善类物质和微生物菌剂组成，有机质类物质和微生物菌剂的质量比为100～200：1；其中有机质类物质包括长效有机质类物质和短效有机质类物质；所述长效有机质类物质为腐殖酸、褐煤粉、泥炭粉或生物质炭中的一种或两种；所述短效有机质类物质为秸秆、秸秆腐殖质、禽类粪便腐熟有机肥、糠醛渣、豆科植物的草粉及绿肥、酒糟或粉渣中的一种或两种；所述的豆科植物如紫云英、毛苕子、紫花苜蓿、草木樨、萝卜菜、田菁、绿萍和水花生等；所述促土壤结构形成改善类物质为磷石膏、脱硫石膏、蛭石、明矾、聚丙烯酰胺或水解聚丙烯腈铵盐中的一种或两种；所述微生物菌剂为放线菌、固氮菌、硅酸盐菌、枯草芽孢杆菌、多粘类芽孢杆菌、木霉菌、酵母菌、解磷菌或解钾菌中的两种或三种；所述微生物菌剂的有效活菌数含量均≥0.5亿/克。优选的，有机质类物质和促土壤结构形成改善类物质的质量比为1000～250：50～400；优选的，长效有机质类物质和短效有机质类物质的质量比为1～2：1。优选的，所述促土壤结构形成改善类物质为磷石膏、脱硫石膏、聚丙烯酰胺或水解聚丙烯腈铵盐中的两种。优选的，根据新垦土壤有机质含量和阳离子交换量，确定有机质类物质和促土壤结构形成改善类物质的量，具体的：有机质类物质用量按以下公式计算：有机质类物质用量＝666*0.25*1350*(10-X)/1000/Y式中：666为每亩地的面积，m2；0.25为新垦耕作层构建土层厚度，m；1350为土壤容重，kg/m3；10为优质耕作层临界土壤有机质含量，g/kg；X为新垦土壤未构建前土壤有机质含量，g/kg；1000为g转换为kg系数；Y为有机质类物质中有机质含量的转换系数，数值为0.45～0.80；促土壤结构形成改善类物质的量按以下方式计算：当新垦土壤阳离子交换量≤8cmol/kg时，促土壤结构形成改善类物质的用量为500～800kg/亩；当新垦土壤阳离子交换量为8～15cmol/kg时，促土壤结构形成改善类物质的用量为300～500kg/亩；当新垦土壤阳离子交换量≥15cmol/kg时，促土壤结构形成改善类物质的用量为100～300kg/亩。优选的，土壤优质耕作层构建深度为25cm，以新垦土壤有机质含量达到10g/kg为构建标准。优选的，有机质类物质和微生物菌剂的质量比为150：1。优选的，所述微生物菌剂由枯草芽孢杆菌和解磷菌按照质量比3～5：1组成。本专利技术还包括一种新垦土壤优质耕作层工程化快速构建材料的施用方法，其特征在于：包括以下步骤：①将微生物菌剂和腐殖类物质按照质量比混合均匀，得到混有微生物菌剂的腐殖类物质，放置备用；②向土壤分别抛撒促土壤结构形成改善类物质和步骤①得到的混有微生物菌剂的腐殖类物质，每种先抛撒总质量的1/2，旋耕一遍，旋耕深度为13～15cm，然后翻耕一遍，翻耕深度为25cm，然后再抛撒剩余的1/2，旋耕一遍，深度为13～15cm；③进行灌溉，灌水最适用量为土壤田间持水量的80％，灌溉速度以地面不产生径流为宜，得到新垦土壤；④新垦土壤正常种植按照常规土地种植方式管理。优选的，新垦土壤处理后的前1～2年，每年增加一次翻耕和一次旋耕，促进土壤熟化。优选的，将微生物菌剂和腐殖类物质按照质量比混合均匀的步骤为：将微生物菌剂溶于10～20倍的水中，用喷雾剂将其喷到腐殖类物质中，然后搅拌均匀；或边将微生物菌剂抛撒在腐殖类物质中边搅拌。优选的，步骤③中进行灌溉时的喷灌方式为微喷灌或滴灌；灌溉量在28～32方/亩。本专利技术相比现有技术具有以下优点：采用本专利技术的新垦土壤优质耕作层工程化快速构建材料及施用方法，0-25cm土层有机质平均提高5-10g/kg，阳离子交换量提高3-6cmol/kg，新垦土壤的当年种植作物即可达到当地平均产量，较常规的处理材料，土壤理化性质能够得到快速改善，有机质和阳离子交换量增加明显，土壤速效性养分明显增加，土壤结构能够显著改善，土壤的渗透性提高显著，同步新垦同步见效；这是由于各个组分及施用措施相互配合的结果，三组分配合使用，从物理、化学、生物多个方面相互补充，相互促进，有机质类物质为土壤结构及微生物菌剂提供基础物质，促土壤结构形成改善类物质能促进新垦土壤快速形成通气透水通道，为微生物菌剂生存及有机质类物质矿化提供通水透气作用，微生物菌剂促进使有机质类物质的转化、快速丰富土壤微生物，使新垦土壤快速形成优质耕作层并具有生产力。本专利技术的新垦土壤优质耕作层工程化快速构建材料见效明显，仅需1～2年即可完成新垦土壤优质耕作层的建立，而采用常规处理需要10～20年，大大缩短了优质耕作层进程；将新垦土壤耕作层土壤质量提高由长期培育浓缩成一次性工程化构建，突破了需长期培育才能提升土壤质量的认识和限制，填补了土壤新垦耕作层快速建立的空白，对于改变和提升现有的新垦耕作层土壤具有跨时代的重要意义。本专利技术的新垦土壤优质耕作层工程化快速构建材料的原料来源丰富，主要原料腐殖类物质和促土壤结构形成改善类物质的来源广，价格低廉，微生物菌剂用量小，在市场上均能获取；本专利技术的新垦土壤优质耕作层工程化快速构建材料的施用方法，既能适应常规旋耕机械和翻耕作业的作业深度，又能使各组分充分与0～25cm土壤混匀，因此根据机械作业深度和工作要求设计分两次撒完各组分，第一次先撒各组分的一半，然后旋耕本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种新垦土壤优质耕作层工程化快速构建材料，其特征在于：由有机质类物质、促土壤结构形成改善类物质和微生物菌剂组成，其中有机质类物质和微生物菌剂的质量比为100～200：1；/n其中有机质类物质包括长效有机质类物质和短效有机质类物质；/n所述长效有机质类物质为腐殖酸、褐煤粉、泥炭粉或生物质炭中的一种或两种；/n所述短效有机质类物质为秸秆、秸秆腐殖质、禽类粪便腐熟有机肥、糠醛渣、豆科植物的草粉及绿肥、酒糟或粉渣中的一种或两种；/n所述促土壤结构形成改善类物质为磷石膏、脱硫石膏、蛭石、明矾、聚丙烯酰胺或水解聚丙烯腈铵盐中的一种或两种；/n所述微生物菌剂为放线菌、固氮菌、硅酸盐菌、枯草芽孢杆菌、多粘类芽孢杆菌、木霉菌、酵母菌、解磷菌或解钾菌中的两种或三种；/n其中微生物菌剂的有效活菌数含量均≥0.5亿/克。/n

【技术特征摘要】
1.一种新垦土壤优质耕作层工程化快速构建材料，其特征在于：由有机质类物质、促土壤结构形成改善类物质和微生物菌剂组成，其中有机质类物质和微生物菌剂的质量比为100～200：1；
其中有机质类物质包括长效有机质类物质和短效有机质类物质；
所述长效有机质类物质为腐殖酸、褐煤粉、泥炭粉或生物质炭中的一种或两种；
所述短效有机质类物质为秸秆、秸秆腐殖质、禽类粪便腐熟有机肥、糠醛渣、豆科植物的草粉及绿肥、酒糟或粉渣中的一种或两种；
所述促土壤结构形成改善类物质为磷石膏、脱硫石膏、蛭石、明矾、聚丙烯酰胺或水解聚丙烯腈铵盐中的一种或两种；
所述微生物菌剂为放线菌、固氮菌、硅酸盐菌、枯草芽孢杆菌、多粘类芽孢杆菌、木霉菌、酵母菌、解磷菌或解钾菌中的两种或三种；
其中微生物菌剂的有效活菌数含量均≥0.5亿/克。


2.根据权利要求1所述的一种新垦土壤优质耕作层工程化快速构建材料，其特征在于：长效有机质类物质和短效有机质类物质的质量比为1～2：1。


3.根据权利要求1所述的一种新垦土壤优质耕作层工程化快速构建材料，其特征在于：所述促土壤结构形成改善类物质为磷石膏、脱硫石膏、聚丙烯酰胺或水解聚丙烯腈铵盐中的两种。


4.根据权利要求1所述的一种新垦土壤优质耕作层工程化快速构建材料，其特征在于：根据新垦土壤有机质含量和阳离子交换量，确定有机质类物质和促土壤结构形成改善类物质的量，具体的：
有机质类物质用量按以下公式计算：
有机质类物质用量＝666*0.25*1350*(10-X)/1000/Y
式中：666为每亩地的面积，m2；
0.25为新垦耕作层构建土层厚度，m；
1350为土壤容重，kg/m3；
10为优质耕作层临界土壤有机质含量，g/kg；
X为新垦土壤未构建前土壤有机质含量，g/kg；
1000为g转换为kg系数；
Y为有机质类物质中有机质含量的转换系数，数值为0.45～0.80；
促土壤结构形成改善类物质的量按以下方式计算：
当新垦土壤阳离子交换量≤8cmol/kg时，促土壤结构形成改善...

【专利技术属性】
技术研发人员：王志勇，张万宽，岳燕，
申请(专利权)人：华荟生态科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11