專利名稱：一種利用生物質(zhì)半焦改良土壤的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種土壤改良方法，尤其涉及一種利用生物質(zhì)半焦對(duì)農(nóng)藥殘留土壤、 風(fēng)沙化土壤、鹽漬化土壤進(jìn)行改良的方法，屬于土壤改良技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
我國國土遼闊，但是可以用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的耕地面積則相對(duì)較小，并且近些年來有逐年減少的趨勢?，F(xiàn)有耕地面積約18億畝，僅占國土面積的10%多一點(diǎn)。為了保證我國的糧食供應(yīng)，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中土地不得不長期用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，而且需要使用大量的農(nóng)藥和化肥來保證農(nóng)作物的產(chǎn)量。這使得土地很容易發(fā)生板結(jié)和農(nóng)藥殘留。對(duì)于此類問題，目前已經(jīng)有一些相關(guān)專利，如CN02108353. 3，CN03114579. 5公開了一種利用石膏和粉煤灰等生產(chǎn)的土壤改良保水增效劑，CN00106098. 8公開了一種能夠吸水、保肥的植物土壤改良劑， CN99106928. 5公開了一種土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)促進(jìn)劑。生物質(zhì)半焦是農(nóng)、林業(yè)生物質(zhì)熱解的產(chǎn)物，主要含有碳、氫、氧等成分。在我國農(nóng)林業(yè)生產(chǎn)中每年都會(huì)有大量的可用于生產(chǎn)生物質(zhì)半焦的生物質(zhì)產(chǎn)生，而這些生物質(zhì)目前大部分都被直接焚燒掉，不僅浪費(fèi)了資源，而且對(duì)環(huán)境造成了污染。由于生物質(zhì)半焦具有很高的孔隙率和表面積，因此把它作為土壤改良劑可以提高土壤的蓄水和離子交換能力，對(duì)土壤保水、降低土壤鹽分以及吸收土壤中農(nóng)藥殘留的氯、磷等元素具有較好的作用。將生物質(zhì)半焦埋在土壤中可以保持或者提高土壤中有機(jī)物的穩(wěn)定性，而有機(jī)質(zhì)的含量是土壤肥力和團(tuán)粒結(jié)構(gòu)的一個(gè)重要指標(biāo)，添加生物質(zhì)半焦有利于消除土壤的板結(jié)。因此，無論從經(jīng)濟(jì)還是從環(huán)境保護(hù)的方面，應(yīng)用生物質(zhì)半焦改良土壤都是有益的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種針對(duì)農(nóng)藥殘留土壤、風(fēng)沙化土壤、鹽漬化土壤的改良問題，提供一種利用生物質(zhì)半焦進(jìn)行土壤改良的方法。本發(fā)明的技術(shù)方案如下一種利用生物質(zhì)半焦改良土壤的方法，其特征在于該方法包括如下步驟1)利用平均粒徑為3_8mm的生物質(zhì)半焦作為土壤改良劑；2)對(duì)待改良土壤進(jìn)行采樣，根據(jù)待改良土壤的現(xiàn)狀，施加生物質(zhì)半焦，其用量如下a.對(duì)于有機(jī)氯農(nóng)藥殘留土壤，所需的生物質(zhì)半焦用量為當(dāng)有機(jī)氯農(nóng)藥殘留量為 20-50ng/g時(shí)，生物質(zhì)半焦用量為每畝1. 0-2. 0噸；當(dāng)有機(jī)氯農(nóng)藥殘留量大于50ng/g時(shí)，生物質(zhì)半焦用量為每畝2. 0-3. 0噸；b.對(duì)于有機(jī)磷農(nóng)藥殘留土壤，所需的生物質(zhì)半焦用量為當(dāng)有機(jī)磷農(nóng)藥殘留量為 100-500ng/g時(shí)，生物質(zhì)半焦用量為每畝1. 0-1. 5噸；當(dāng)有機(jī)磷農(nóng)藥殘留量大于500ng/g 時(shí)，生物質(zhì)半焦用量為每畝1. 5-3噸；c.對(duì)于風(fēng)沙化土壤，所需的生物質(zhì)半焦用量為輕度風(fēng)蝕化土壤用量為每畝0.5-0.8噸；中度風(fēng)蝕沙化土壤用量為每畝0. 8-1.5噸；重度風(fēng)蝕化土壤用量為每畝
1.5-2. 0噸；嚴(yán)重風(fēng)蝕化土壤用量為每畝2. 0-4. 0噸；d.對(duì)于鹽漬化土壤，所需的生物質(zhì)半焦用量為輕度鹽化土壤用量為每畝 0. 5-0. 8噸；中度鹽化土壤用量為每畝0. 8-1. 5噸；重度鹽化土壤用量為每畝1. 5-2. 0噸， 鹽土土壤用量為每畝2. 0-4. 0噸；3)按照步驟幻中的用量，將生物質(zhì)半焦均勻撒施地表，然后對(duì)土地進(jìn)行翻耕，翻耕深度為20-40cm，使半焦與土壤充分混合；4)生物質(zhì)半焦施入后，對(duì)土地進(jìn)行灌溉，然后和正常土地一樣進(jìn)行農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和田
間管理。所述的生物質(zhì)半焦改良土壤的方法，其特征在于所需的生物質(zhì)半焦是采用農(nóng)林業(yè)生物質(zhì)通過熱解得到的，熱解溫度一般為300-100(TC。所述的生物質(zhì)半焦改良土壤的方法，其特征在于步驟4)中所述的生物質(zhì)半焦施入以后進(jìn)行灌溉，其灌溉水量控制在100-200立方/畝。本發(fā)明提供的改良土壤的方法可以改善土壤的結(jié)構(gòu)，有效地提高土壤的儲(chǔ)水能力，提高土壤中離子交換能力，降低土壤農(nóng)藥殘留量，增加土壤有機(jī)物的含量，減弱或消除土壤板結(jié)。本發(fā)明具有有效時(shí)間長、簡單易行、便于大規(guī)模實(shí)施、成本低而效益巨大，以及對(duì)環(huán)境友好等優(yōu)點(diǎn)。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明所需的生物質(zhì)半焦是采用農(nóng)林業(yè)生物質(zhì)通過熱解得到的，熱解溫度一般為 300-1000°C，改良用生物質(zhì)半焦平均粒徑為3-8mm。首先對(duì)待改良土壤進(jìn)行采樣，進(jìn)行農(nóng)藥殘留土壤、風(fēng)沙化土壤、鹽漬化土壤的分級(jí)測試，按照下述方式計(jì)算生物質(zhì)半焦用量a.對(duì)于有機(jī)氯農(nóng)藥殘留土壤，所需的生物質(zhì)半焦用量為當(dāng)有機(jī)氯農(nóng)藥殘留量為 20-50ng/g時(shí)，生物質(zhì)半焦用量為每畝1. 0-2. 0噸；當(dāng)有機(jī)氯農(nóng)藥殘留量大于50ng/g時(shí)，生物質(zhì)半焦用量為每畝2. 0-3. 0噸；b.對(duì)于有機(jī)磷農(nóng)藥殘留土壤，所需的生物質(zhì)半焦用量為當(dāng)有機(jī)磷農(nóng)藥殘留量為 100-500ng/g時(shí)，生物質(zhì)半焦用量為每畝1. 0-1. 5噸；當(dāng)有機(jī)磷農(nóng)藥殘留量大于500ng/g 時(shí)，生物質(zhì)半焦用量為每畝1. 5-3噸；c.對(duì)于風(fēng)沙化土壤，所需的生物質(zhì)半焦用量為輕度風(fēng)蝕化土壤用量為每畝
0.5-0.8噸；中度風(fēng)蝕沙化土壤用量為每畝0. 8-1.5噸；重度風(fēng)蝕化土壤用量為每畝
1.5-2. 0噸；嚴(yán)重風(fēng)蝕化土壤用量為每畝2. 0-4. 0噸；d.對(duì)于鹽漬化土壤，所需的生物質(zhì)半焦用量為輕度鹽化土壤用量為每畝 0. 5-0. 8噸；中度鹽化土壤用量為每畝0. 8-1. 5噸；重度鹽化土壤用量為每畝1. 5-2. 0噸， 鹽土土壤用量為每畝2. 0-4. 0噸。將生物質(zhì)半焦均勻撒施地表，然后對(duì)土地進(jìn)行翻耕，翻耕深度為20-40cm，使半焦與土壤充分混合。生物質(zhì)半焦施入后，對(duì)土地進(jìn)行灌溉，然后和正常土地一樣進(jìn)行農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和田間管理。生物質(zhì)半焦施入以后進(jìn)行灌溉，其灌溉水量控制在100-200立方/畝。從第二年開始，不必再進(jìn)行改良，可繼續(xù)進(jìn)行正常的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，改良效果在10年以上。
下面舉出幾個(gè)具體的實(shí)施例以進(jìn)一步了解本發(fā)明。實(shí)施例1 農(nóng)藥殘留土壤對(duì)于有機(jī)氯殘留量為30ng/g的土壤，每畝所需加入的生物質(zhì)半焦量為1. 5噸，將生物質(zhì)半焦均勻撒施地表，然后對(duì)土地進(jìn)行翻耕，翻耕深度為20cm，使半焦與土壤充分混合。生物質(zhì)半焦施入后，對(duì)土地進(jìn)行灌溉，然后和正常土地一樣進(jìn)行農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和田間管理。當(dāng)年可實(shí)現(xiàn)所產(chǎn)玉米農(nóng)藥殘留滿足國家標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)于有機(jī)氯殘留量為50ng/g的土壤，每畝所需加入的生物質(zhì)半焦量為2噸，當(dāng)年可實(shí)現(xiàn)所產(chǎn)玉米農(nóng)藥殘留滿足國家標(biāo)準(zhǔn)。 對(duì)于有機(jī)氯殘留量為70ng/g的土壤，每畝所需加入的生物質(zhì)半焦量為3噸，當(dāng)年可實(shí)現(xiàn)所產(chǎn)玉米農(nóng)藥殘留滿足國家標(biāo)準(zhǔn)。實(shí)施例2 農(nóng)藥殘留土壤對(duì)于有機(jī)磷農(nóng)藥殘留量為300ng/g的土壤，生物質(zhì)半焦加入量為每畝1. 3噸，當(dāng)年可實(shí)現(xiàn)所產(chǎn)西瓜農(nóng)藥殘留滿足國家標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)于有機(jī)磷農(nóng)藥殘留量為 500ng/g的土壤，生物質(zhì)半焦加入量為每畝1. 5噸，當(dāng)年可實(shí)現(xiàn)所產(chǎn)西瓜農(nóng)藥殘留滿足國家標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)于有機(jī)磷農(nóng)藥殘留量為700ng/g的土壤，生物質(zhì)半焦加入量為每畝3噸，當(dāng)年可實(shí)現(xiàn)所產(chǎn)西瓜農(nóng)藥殘留滿足國家標(biāo)準(zhǔn)。實(shí)施例3 風(fēng)沙化土壤對(duì)于輕度風(fēng)蝕化土壤，采用上述方法，生物質(zhì)半焦用量為每畝0.7 噸，翻耕深度為20cm，灌溉水量控制在150立方/畝，種植作物為糧食玉米，播種量1. 75公斤/畝。當(dāng)年可明顯改善土壤沙化情況，種籽出苗率為90%，籽粒產(chǎn)量為500公斤/畝。對(duì)于重度風(fēng)蝕化土壤，采用上述方法，生物質(zhì)半焦用量為每畝1.8噸，翻耕深度為20cm，灌溉水量控制在150立方/畝，種植作物為糧食玉米，播種量1. 75公斤/畝。當(dāng)年可明顯改善土壤沙化情況，種籽出苗率為90%，籽粒產(chǎn)量為450公斤/畝。實(shí)施例4 鹽漬化土壤對(duì)于輕度鹽化土壤，采用上述方法，生物質(zhì)半焦用量為每畝0. 7噸， 翻耕深度為20cm，灌溉水量控制在150立方/畝，種植作物為糧食玉米，播種量1. 75公斤/ 畝。當(dāng)年可明顯改善土壤鹽漬化情況，種籽出苗率為90%，籽粒產(chǎn)量為450公斤/畝。對(duì)于重度鹽化土壤，采用上述方法，生物質(zhì)半焦用量為每畝1. 8噸，翻耕深度為20cm，灌溉水量控制在150立方/畝，種植作物為糧食玉米，播種量1. 75公斤/畝。當(dāng)年可明顯改善土壤鹽漬化情況，種籽出苗率為90%，籽粒產(chǎn)量為400公斤/畝。
權(quán)利要求
1.一種利用生物質(zhì)半焦改良土壤的方法，其特征在于該方法包括如下步驟1)利用平均粒徑為3-8mm的生物質(zhì)半焦作為土壤改良劑；2)對(duì)待改良土壤進(jìn)行采樣，根據(jù)待改良土壤的現(xiàn)狀，施加生物質(zhì)半焦，其用量如下a.對(duì)于有機(jī)氯農(nóng)藥殘留土壤，所需的生物質(zhì)半焦用量為當(dāng)有機(jī)氯農(nóng)藥殘留量為 20-50ng/g時(shí)，生物質(zhì)半焦用量為每畝1. 0-2. 0噸；當(dāng)有機(jī)氯農(nóng)藥殘留量大于50ng/g時(shí)，生物質(zhì)半焦用量為每畝2. 0-3. 0噸；b.對(duì)于有機(jī)磷農(nóng)藥殘留土壤，所需的生物質(zhì)半焦用量為當(dāng)有機(jī)磷農(nóng)藥殘留量為 100-500ng/g時(shí)，生物質(zhì)半焦用量為每畝1. 0-1. 5噸；當(dāng)有機(jī)磷農(nóng)藥殘留量大于500ng/g 時(shí)，生物質(zhì)半焦用量為每畝1. 5-3噸；c.對(duì)于風(fēng)沙化土壤，所需的生物質(zhì)半焦用量為輕度風(fēng)蝕化土壤用量為每畝0.5-0.8 噸；中度風(fēng)蝕沙化土壤用量為每畝0. 8-1. 5噸；重度風(fēng)蝕化土壤用量為每畝1. 5-2. 0噸；嚴(yán)重風(fēng)蝕化土壤用量為每畝2. 0-4. 0噸；d.對(duì)于鹽漬化土壤，所需的生物質(zhì)半焦用量為輕度鹽化土壤用量為每畝0.5-0. 8噸； 中度鹽化土壤用量為每畝0. 8-1. 5噸；重度鹽化土壤用量為每畝1. 5-2. 0噸，鹽土土壤用量為每畝2. 0-4. 0噸；3)按照步驟幻中的用量，將生物質(zhì)半焦均勻撒施地表，然后對(duì)土地進(jìn)行翻耕，翻耕深度為20-40cm，使半焦與土壤充分混合；4)生物質(zhì)半焦施入后，對(duì)土地進(jìn)行灌溉，然后和正常土地一樣進(jìn)行農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和田間管理。
2.按照權(quán)利要求1所述的生物質(zhì)半焦改良土壤的方法，其特征在于所需的生物質(zhì)半焦是采用農(nóng)林業(yè)生物質(zhì)通過熱解得到的，熱解溫度一般為300-100(TC。
3.按照權(quán)利要求1所述的生物質(zhì)半焦改良土壤的方法，其特征在于步驟4)中所述的生物質(zhì)半焦施入以后進(jìn)行灌溉，其灌溉水量控制在100-200立方/畝。
全文摘要
一種利用生物質(zhì)半焦改良土壤的方法，尤其涉及一種利用生物質(zhì)半焦對(duì)農(nóng)藥殘留土壤、風(fēng)沙化土壤、鹽漬化土壤進(jìn)行改良的方法。利用農(nóng)林業(yè)生物質(zhì)半焦作為土壤改良劑，根據(jù)改良土壤的農(nóng)藥殘留、風(fēng)沙化以及鹽漬化程度，施加所需的生物質(zhì)半焦，然后對(duì)土地進(jìn)行翻耕，使半焦與土壤充分混合。生物質(zhì)半焦施入后，對(duì)土地進(jìn)行灌溉，然后和正常土地一樣進(jìn)行農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和田間管理。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)對(duì)比，可以改善土壤的結(jié)構(gòu)，有效提高土壤的儲(chǔ)水能力和離子交換能力，降低土壤農(nóng)藥殘留量，增加土壤有機(jī)物含量，從而解決土壤農(nóng)藥殘留、風(fēng)沙化、鹽漬化問題，增加種植物的產(chǎn)量與品質(zhì)，具有良好的經(jīng)濟(jì)和環(huán)境效益。
文檔編號(hào)A01B77/00GK102246619SQ20111011019
公開日2011年11月23日 申請(qǐng)日期2011年4月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月29日
發(fā)明者由長福, 陳昌和 申請(qǐng)人:清華大學(xué)