一种半干旱矿区复垦土壤的复合改良方法技术

本发明专利技术公开了一种半干旱矿区复垦土壤的复合改良方法，包括绿肥、微生物混合菌剂、保水剂，其中绿肥为苜蓿，微生物混合菌剂是按照木霉菌：枯草芽孢杆菌：胶质芽孢杆菌为1:2.5:2.5的比例混合而成，将收割回来的苜蓿切碎后阴干，与微生物混合菌剂按照一定比例混合得到生物肥；然后在半干旱矿区复垦土壤上进行带状翻压，形成生物肥层；于其上构建保水层，保水剂有利于促进生物肥功能的发挥，二者协同改善土壤理化性质，提高土壤生物活性，有效提高土壤持水率与有机质、全氮含量，促进土壤固定的磷钾活化，使矿区复垦地快速实现有机、高效的优质土壤的构建；同时还具备取材方便、廉价，操作简单易行，无生态风险等优点。

【技术实现步骤摘要】
一种半干旱矿区复垦土壤的复合改良方法
本专利技术涉及一种土壤改良方法，尤其是一种半干旱矿区复垦土壤的复合改良方法。
技术介绍
排土场的堆放是矿区损坏土地的主要形式，但通过科学的地貌重塑与土地整治，可为矿区提供丰富的后备土地资源。然而，新建排土场存在严重的水土流失、风蚀、土壤污染等问题，半干旱矿区多处于生态环境脆弱区，土地易退化，土壤沙化严重，持水性差，养分贫瘠，加之排土场覆土过程机械碾压，造成土壤结构不良，区域土壤水分养分循环受到不良影响，植被恢复效益差，科学的人为促进其土地复垦与生态重建是解决该区域生态破坏与环境污染的最有效途径，关键在于良好土壤系统的构建。豆科绿肥能够全面提高土壤中氮素储量并改善土壤的供氮能力，其根系不仅改善土壤结构，而且能够将深层土壤的磷素、钾素富集到表层，丰富耕层土壤的磷、钾含量。绿肥翻压后释放的有机酸能够活化土壤的难溶性磷，在腐解过程中合成的腐殖质与土壤中的粘土矿物复合成有机无机复合胶体，改善土壤的物理性质。苜蓿作为豆科绿肥的一种，由于具有较强的抗逆性与适生性，成为半干旱矿区生态重建的主要恢复植物种，为直接改善种植地及改良未种植复垦地提供充足的保障。然而，半干旱矿区水资源短缺，干旱干扰严重，以往直接翻压苜蓿腐解困难、腐解时间久、改良土壤效果差；单一施用保水剂，只能提高土壤持水性，无法增加土壤肥力；单一施用微生物，无有机肥源输入，严重制约其改良复垦地效果。针对半干旱矿区土壤贫瘠、气候干燥下苜蓿改良土壤效果差的问题，结合保水剂与微生物技术开展复合改良技术对于类似矿区优质复垦地的快速构建具有重要意义。
技术实现思路
本专利技术的技术任务是针对以上现有技术的不足，而提供一种半干旱矿区复垦土壤的复合改良方法。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种半干旱矿区复垦土壤的复合改良方法，包括绿肥、微生物混合菌剂、保水剂，其中所述绿肥为苜蓿，所述微生物混合菌剂是按照木霉菌：枯草芽孢杆菌：胶质芽孢杆菌为1:2.5:2.5的比例混合而成，具体步骤如下：步骤一：绿肥预处理，在苜蓿开花初期刈割，采用切草器将收割回来的苜蓿切成5cm大小碎段，阴干备用；步骤二：生物肥制备，将微生物混合菌剂与切碎阴干的苜蓿按照1：20混合得到生物肥；步骤三：生物肥层构建，在半干旱矿区复垦土壤上挖深度为15cm～25cm的沟，沟间距为30～50cm，按照150～200g/m2的施肥量将生物肥压于沟内，形成生物肥层；步骤四：保水层构建：将保水剂与步骤三中挖出的土壤干拌均匀，其中保水剂的含量为170～850g/m3，然后将干拌均匀的土壤铺覆在生物肥层表面，形成保水层，保水层的厚度为4～6cm；步骤五：表土层：将步骤三中挖出的土壤填回保水层上形成表土层。进一步改进：所述木霉菌为1.35g、枯草芽孢杆菌为3.375g、胶质芽孢杆菌为3.375g，步骤四中保水剂的用量为170g/m3或510g/m3或850g/m3。进一步改进：所述木霉菌为4.05g、枯草芽孢杆菌为10.125g、胶质芽孢杆菌为10.125g，步骤四中保水剂的用量为170g/m3或510g/m3或850g/m3。进一步改进：所述木霉菌为6.75g、枯草芽孢杆菌为16.875g、胶质芽孢杆菌为16.875g，步骤四中保水剂的用量为170g/m3或510g/m3或850g/m3。进一步改进：在构建保水层时，所述保水层是由两层覆土层中间夹一层保水剂组成，所述覆土层的厚度为2.5～3.5cm，保水剂的用量为200～300g/m2。进一步改进：在保水层构建好后，用拖拉机牵引犁耙对保水层进行干拌。进一步改进：在构建保水层时，所述保水层是由三层覆土层和两层保水剂交替铺设组成，所述覆土层的厚度为1.5～2.5cm，每层保水剂的用量为100～300g/m2。本专利技术的优点：微生物与绿肥可改善土壤理化性质，提高土壤生物活性，使矿区土壤生态环境部分或完全地恢复到利于植物生长的原始状态。相比工程复垦，生物修复具有费用低、环境影响小、无二次污染、处理效果好、操作简单等优点；将保水剂与微生物菌剂、绿肥复合利用，促进半干旱区绿肥的有效分解，通过其耦合作用明显提高其改良效益，提高了土壤持水率与有机质、全氮含量，促进土壤固定的磷钾肥活化；同时还具备取材方便、廉价，操作简单易行，无生态风险等优点。附图说明图1是本专利技术保水剂与土壤先干拌后构建保水层的结构示意图。图2是本专利技术保水剂与覆土层分层铺后设构建保水层的结构示意图。生物肥层1，保水层2，覆土层21，保水剂22，表土层3。具体实施方式下面结合说明书附图对本专利技术做以下详细说明。如图所示，一种半干旱矿区复垦土壤的复合改良方法，包括绿肥、微生物混合菌剂、保水剂，其中所述绿肥为苜蓿，所述微生物混合菌剂是按照木霉菌：枯草芽孢杆菌：胶质芽孢杆菌为1:2.5:2.5的比例混合而成，具体步骤如下：步骤一：绿肥预处理，在苜蓿开花初期刈割，采用切草器将收割回来的苜蓿切成5cm大小碎段，阴干备用；步骤二：生物肥制备，将微生物混合菌剂与切碎阴干的苜蓿按照1：20混合得到生物肥；步骤三：生物肥层构建，在半干旱矿区复垦土壤上挖深度为15cm～25cm的沟，沟间距为30～50cm，按照150～200g/m2的施肥量将生物肥压于沟内，形成生物肥层；步骤四：保水层构建：将保水剂与步骤三中挖出的土壤干拌均匀，其中保水剂的含量为170～850g/m3，然后将干拌均匀的土壤铺覆在生物肥层表面，形成保水层，保水层的厚度为4～6cm；另一种方式是，在构建保水层时，所述保水层是由两层覆土层中间夹一层保水剂组成，所述覆土层的厚度为2.5～3.5cm，保水剂的用量为200～300g/m2；在保水层构建好后，用拖拉机牵引犁耙对保水层进行干拌。或者是在构建保水层时，所述保水层是由三层覆土层和两层保水剂交替铺设组成，所述覆土层的厚度为1.5～2.5cm，每层保水剂的用量为100～300g/m2。步骤五：表土层：将步骤三中挖出的土壤填回保水层上形成表土层。以保水剂与土壤干拌均匀后构建保水层为例：第一组实施例1～4：将木霉菌1.35g、枯草芽孢杆菌3.375g、胶质芽孢杆菌3.375g混合成微生物混合菌剂，然后再与苜蓿177g混合形成生物肥，在步骤四中保水剂的用量分别为0g/m3、170g/m3、510g/m3、850g/m3。第二组实施例5～8：将木霉菌4.05g、枯草芽孢杆菌10.125g、胶质芽孢杆菌10.125g混合成微生物混合菌剂，然后再与苜蓿486g混合形成生物肥，在步骤四中保水剂的用量分别为0g/m3、170g/m3、510g/m3、850g/m3。第三组实施例9～12：将木霉菌6.75、枯草芽孢杆菌16.875g、胶质芽孢杆菌16.875g，混合成微生物混合菌剂，然后再与苜蓿810g混合形成生物肥，在步骤四中保水剂的用量分别为0g/m3、170g/m3、本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种半干旱矿区复垦土壤的复合改良方法，包括绿肥、微生物混合菌剂、保水剂，其特征在于：绿肥为苜蓿，所述微生物混合菌剂是按照木霉菌：枯草芽孢杆菌：胶质芽孢杆菌为1:2.5:2.5的比例混合而成，具体步骤如下：/n步骤一：绿肥预处理，在苜蓿开花初期刈割，采用切草器将收割回来的苜蓿切成5cm大小碎段，阴干备用；/n步骤二：生物肥制备，将微生物混合菌剂与切碎阴干的苜蓿按照1：20混合得到生物肥；/n步骤三：生物肥层构建，在半干旱矿区复垦土壤上挖深度为15cm～25cm的沟，沟间距为30～50cm，按照150～200g/m

【技术特征摘要】
1.一种半干旱矿区复垦土壤的复合改良方法，包括绿肥、微生物混合菌剂、保水剂，其特征在于：绿肥为苜蓿，所述微生物混合菌剂是按照木霉菌：枯草芽孢杆菌：胶质芽孢杆菌为1:2.5:2.5的比例混合而成，具体步骤如下：
步骤一：绿肥预处理，在苜蓿开花初期刈割，采用切草器将收割回来的苜蓿切成5cm大小碎段，阴干备用；
步骤二：生物肥制备，将微生物混合菌剂与切碎阴干的苜蓿按照1：20混合得到生物肥；
步骤三：生物肥层构建，在半干旱矿区复垦土壤上挖深度为15cm～25cm的沟，沟间距为30～50cm，按照150～200g/m2的施肥量将生物肥压于沟内，形成生物肥层；
步骤四：保水层构建：将保水剂与步骤三中挖出的土壤干拌均匀，其中保水剂的含量为170～850g/m3，然后将干拌均匀的土壤铺覆在生物肥层表面，形成保水层，保水层的厚度为4～6cm；
步骤五：表土层：将步骤三中挖出的土壤填回保水层上形成表土层。


2.根据权利要求1所述的一种半干旱矿区复垦土壤的复合改良方法，其特征在于：所述木霉菌为1.35g、枯草芽孢杆菌为3.375g、胶质芽孢杆菌为3.375g，步骤四中保水剂的用量为170g/m3或510g/m3或850g/m3。


3....

【专利技术属性】
技术研发人员：王东丽，郭莹莹，于百和，张子倩，谢伟，郭建军，汤国水，赵晓亮，连昭，
申请(专利权)人：辽宁工程技术大学，
类型：发明
国别省市：辽宁;21