糠醛渣和榆钱菠菜集成修复碱斑裸地的方法技术

糠醛渣和榆钱菠菜集成修复碱斑裸地的方法。本发明专利技术为土壤改良方法，具体涉及碱斑裸地及盐碱化土地的修复方法。糠醛渣是化工原料糠醛生产过程排放的酸性生物质有机废渣，因为它富含有机质，而且腐植酸氮磷钾及其它植物生长所必需的微量元素都很高。含有的酸性物质可有效降低土壤ｐＨ值、碱化度，活化钙镁盐类，对改善土壤理化性质有良好的效果。本发明专利技术通过翻地、掺渣、打埂、淋溶、播种榆钱菠菜、田间管理等步骤，实现修复碱斑裸地的目的。不但环境效益显著、而且为废弃资源开发了新的利用途径。具有成本低、见效快，可操作性强、易于推广，有利于可持续发展等优点。

【技术实现步骤摘要】
糠醛渣和榆钱菠菜集成修复碱斑裸地的方法
本专利技术为土壤改良方法，具体涉及碱斑裸地及盐碱化土地的修复方法。
技术介绍
盐碱地土壤中阴离子盐分多是苏打、氯化物和硫酸盐的混合，其中主要为苏打(NaCO3，NaHCO3)，占阴离子盐分总量的80％~90％，氯化物和硫酸盐的含量都很低。土壤碱化度大，pH值10左右。阳离子盐分主要是Na+和K+，占阳离子总量的90％左右。可溶性钠离子会对作物产生生理毒害，使作物的种子发芽率降低，幼苗生长不良，并使开花成熟期推迟等。交换性钠离子可置换出土壤胶体上的钙离子等高价离子，使土壤胶体由凝胶转变为溶胶。土壤胶体中交换性钠离子的增加导致胶体的扩散双电层厚度和电动电位增加，使粘粒膨胀、分散性增加、土壤团聚体稳定性降低，导致土壤大孔隙和小孔隙崩塌。土壤孔隙的崩塌，阻碍气体和水分的运动，使土壤通气透水性下降，以致土壤湿时泥泞、干时坚硬，植物无法生存。目前治理碱斑裸地的主要方法有以下几种：(1)沙土压碱是改良盐碱土的一项主要方法，在长期的治碱过程中，人们总结出“沙压碱，赛金板”的经验。沙掺入盐碱土后，改变了土壤结构，促进了团粒结构的形成，增强了土壤通透性，使水盐运动方向发生改变，在雨水的作用下，盐分从表土层淋溶到深土层。团粒结构的增强，使土壤的保水、储水能力增大，减少了地表蒸发，抑制了盐分向上运动，从而使表土层盐碱化程度降低。对于碱斑裸地则是以直接铺设沙土的方法来达到改良的目的。此法主要是通过换土改良，耗费大量人、财、物力，且破坏沙土区自然状况和景观，不适于大面积或远离沙土区的碱斑裸地的改良。(2)采取石膏改良的方法，即在盐碱地上通过施用化学物质来达到改良的目的。石膏改良盐碱土主要是钙离子的作用，置换土壤胶体上吸附的钠、镁离子，使钠质亲水胶体变-->为钙质疏水胶体，从而改善了土壤结构和通透性，土壤中的Na2CO3被钙离子代换成CaCO3和NaSO4，从而有效的降低土壤的碱性，消除了碳酸钠和碳酸氢钠对植物的毒害。石膏处理后，盐碱土化学性质得到明显改善。但加入石膏后使土壤溶液中可溶性盐分增加，若排水不良会大量滞留于土壤溶液中。并且石膏还会降低P、Fe、Mn、Cu和Zn等营养物质的可获性，所以化学改良需配合淋洗或其它物理措施一同使用。而且石膏成本高、改良盐碱地的投入大，影响推广应用。(3)用枯草改良盐碱土，使土壤结构发生变化，质地变得疏松，透气性和储水能力增加。主要采用枯草还田改良方法，即在盐碱地上应用人工建立枯草层的方法来达到改良的目的。枯草组成为平均长度5cm的枯秸杆、枯禾本杂草等，将其与经过发酵的干牛粪等农家有机肥料按照1∶1的比例充分混合后，直接施用在盐碱地上，并翻耙与土壤充分混合，翻耙深度0～20cm。由于畜牧业的迅速发展导致饲草短缺，还需用桔杆等补充饲料的不足部分，因而几乎没有可作为碱斑裸地改良的草业资源；而且加工平均长度5cm的枯秸杆、枯禾本杂草等需投入人力、设备，成本较高。(4)利用生态工程方法种植野大麦来改良重度盐碱化草地中盐碱裸地，适用于东北重度盐碱化草地中盐碱裸地的多年生植被快速建植。可以使重度盐碱化草地中盐碱裸地快速地生长多年生植物，增加植被盖度，改善土壤理化性质，减少盐碱裸地风蚀和水蚀作用对邻近草地和农田的危害程度，保护和改善生态环境，同时又使得大面积的盐碱裸地得以利用，为牧畜业发展提供优质牧草，产生较高的经济和社会效益。野大麦主要分布在低湿的盐碱地上，适宜于pH值8.5~9.5微碱性或中度盐碱性土壤。本试验发现：在pH10.3、盐分11.37g/kg的高pH、高Na环境中受到较强的胁迫作用，植株个体矮小瘦弱、生物量小。因其产量低，作为饲草植物种植也不经济。而且野大麦属耐盐植物，对盐分的吸收积累远不及聚盐植物，其根系的表聚作用反而会使土壤盐分升高，不利于土壤理化性质的改善。(5)利用植被快速建植生态工程技术改造草地中盐碱裸地。即把玉米秸秆段儿扦插到盐碱裸地中去，并在扦插玉米秸秆处撒播多年生植物种子。扦插玉米秸秆有效地拦截一年生植物虎尾草种子，同时秸秆分解释放营养物质，改良土壤理化性质，达到快速地在扦插玉米秸秆处形成一年生虎尾草草斑。而草斑进一步改善土壤条件，为多年生植物羊草和碱茅的定居提供生长环境。当多个草斑同时不断扩大，相互连接，能快速地将盐碱裸地恢复-->成有植被覆盖的草地从而得以利用。秸秆是有多种开发利用途径的资源，可被用来进行饲料加工，如：将秸杆压缩成高密度块状饲料，还可进行秸秆气化和秸秆工业原料开发等多种形式生产高附加值产品。如果是为了有效地拦截虎尾草种，可在碱斑裸地用锹撬缝截流种子；如果是为了改善土壤理化性质，用生物质有机废渣即可达到此目的，并且可以开辟有机废渣的资源化途径、节约秸秆资源，使秸秆创造出更多的高附加值产品。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种降低其盐碱化程度及盐分含量、改善土壤结构、增加土壤养分切实可行的修复碱斑裸地的方法。本专利技术的技术方案是利用糠醛渣和榆钱菠菜集成修复碱斑裸地。糠醛渣是化工原料糠醛生产过程排放的酸性生物质有机废渣，因为它富含有机质，而且腐植酸、氮、磷、钾及其它植物生长所必需的微量元素都很高，可迅速提高有机质和土壤养分含量。土壤有机质的提高，降低了土壤容重、土壤紧实度；增大了土壤孔隙度，增加了土壤渗透性，防止了地表板结，进而提高了保水能力。糠醛渣含有的酸性物质、腐植酸及有机质分解过程中产生的有机酸可有效降低土壤pH值、碱化度，活化钙镁盐类，有利于离子代换及各种养分的释放。腐植酸较强的离子交换能力、表面吸附作用和凝聚胶溶作用，对改良土壤结构、增加土壤透气性，改善土壤理化性质均有良好的效果。利用糠醛渣作为生物质资源参与修复过程，不但环境效益显著、而且可以大大降低碱斑裸地的修复成本，并为废弃资源开发了新的有效利用途径。榆钱菠菜(Atriplex hortensis L.)属藜科(Chenopodiacea)滨藜属(Atriplex L.)。植株高大，约60~200cm(和土壤环境条件有关)，叶片稍肉质。因其生物量大、聚钠能力强，是极好的盐碱地修复植物。该植物属叶肉质化真盐生植物，叶肉质化真盐生植物的盐离子积累在叶片肉质化组织及绿色组织的液泡中；并且茎叶表面密生盐腺，也是一种能将体内过多盐分排出体外的泌盐植物。因同时具有这两种特点，在生长期可大量吸收积累盐分(对钠离子有特性吸收)。植物根系能够通过吸收大量的水分而阻止盐分向地表的聚集；发达的根系增加了非毛管孔隙度和渗透性能，抑制土壤水分蒸发、减少盐分随水分上移；植物茎、叶对地面的郁闭也可以减少土壤蒸发，形成盐分上移的屏障。通过该植物过程可以有效降低土壤盐分，进一步改善土壤条件，为其他植物定居提供生长环境，将碱斑裸地恢复成有植被覆盖的碱地，实现生态恢复的目的。待其成熟后立即割除，可将土壤中盐分-->移走。通过糠醛渣和榆钱菠菜集成修复碱斑裸地的方法改善重度盐碱化地区碱斑裸地土壤板结、通透性差、有机质含量极低，无植被等状况，促进土壤胶体的凝聚及团粒结构的形成。利用榆钱菠菜对盐分的吸收积累，尤其是对土壤溶液中钠离子的特性吸收能力，降低根系可达部位土壤盐分、改善土壤条件，为轻度耐盐植物入侵和定居创造条件；逐渐恢复生物多样性，提高植被盖度，促进碱斑裸地的生态恢复；防止碱斑蔓延，减缓本文档来自技高网...

【技术保护点】
糠醛渣和榆钱菠菜集成修复碱斑裸地的方法，其特点是具有以下步骤：（１）翻地先将碱斑裸地翻一遍，不留生硬，拍碎坷垃；（２）掺渣施入糠醛渣８５０－１２５０ｋｇ／ｈａ，将糠醛渣均匀铺在地面上，通过翻耙使碱土与糠醛渣混合均匀， 耙平；（３）打埂掺渣后的碱斑裸地根据需要打出田埂；（４）淋溶掺渣、混合、耙平后的碱斑裸地需经自然降雨或者人工喷灌淋溶；（５）播种降雨或者人工喷灌淋溶次日将榆钱菠菜种子均匀地扬播在畦面上，用耙子轻耙覆土，再 用脚轻踩一遍镇压，榆钱菠菜播种量为６－１０ｋｇ／ｈａ；（６）田间管理播种后及时围栏封育。

【技术特征摘要】
1、糠醛渣和榆钱菠菜集成修复碱斑裸地的方法，其特点是具有以下步骤：(1)翻地  先将碱斑裸地翻一遍，不留生硬，拍碎坷垃；(2)掺渣  施入糠醛渣850-1250kg/ha，将糠醛渣均匀铺在地面上，通过翻耙使碱土与糠醛渣混合均匀，耙平；(3)打埂  掺渣后的碱斑裸地根据需要打出田埂；(4)淋溶  掺渣、混合、耙平后的碱斑裸地需经自然降雨或者人工喷灌淋溶；(5)播种  降雨或者人工喷灌淋溶次日将榆钱菠菜种子均匀地扬播在畦面上，用耙子轻耙覆土，再用脚轻踩一遍镇压，榆钱菠菜播种量为6-10kg/ha；(6)田间管理  播种后及时围栏封育。2、按权利要求1所述糠醛渣和榆钱菠菜集成修复碱斑裸地的方法，其特点是具有以下步骤：(1)翻地  先将试验地翻一遍，深15~...

【专利技术属性】
技术研发人员：王海军，盛连喜，李莉莎，
申请(专利权)人：东北师范大学，
类型：发明
国别省市：82[中国|长春]