本發(fā)明屬于土地利用技術(shù)領(lǐng)域,涉及生產(chǎn)草卷土地基質(zhì)化學(xué)性質(zhì)調(diào)控技術(shù)生態(tài)方法,目的在于草皮卷生產(chǎn)土地土壤可持續(xù)利用。
背景技術(shù):
城市草坪建植體系是集平衡生態(tài)、美化景觀和文化娛樂(lè)等許多功能為一體的生態(tài)工程,它不僅起到平衡復(fù)合城市生態(tài)系統(tǒng)的作用,而且其景觀美化效果是其它城市建設(shè)工程所不可替代的。草坪具有致密覆蓋地表的草層和網(wǎng)狀密集的根系,可以起到保持水土和涵養(yǎng)水源的作用。草坪能創(chuàng)造一個(gè)氣候適宜的生活環(huán)境,因?yàn)樵谙募敬髿鉁囟葹?0~45℃時(shí),草坪上只有20℃左右,并且草坪上空氣濕度比裸地高10%~20%。草坪通過(guò)光合作用能稀釋分解和吸收固定大氣中的有毒物質(zhì)(nh3、h2o、so2、no2、hf、cl2和某些重金屬氣體等),還能吸收醛、醚、醇及某些致癌物質(zhì),使之變害為利。草坪還可以吸附塵埃狀的金屬粉塵等污染物質(zhì),使之滯留,起到凈化空氣的作用。草坪能分泌各種揮發(fā)性的殺菌物質(zhì),從而降低病原的傳播潛力,減少空氣中的細(xì)菌數(shù)量,起到殺菌防病的作用。草坪的枝葉不規(guī)則發(fā)射和微震可以減弱消耗部分噪音,具有良好的消音效果。
人們渴望回歸自然,綠草茵茵的草坪,清新的空氣,使人心胸開闊,忘卻生活的煩惱,美麗的環(huán)境是城市生態(tài)質(zhì)量的直觀表現(xiàn)。草坪不僅促進(jìn)物種多樣性,還豐富城市景觀,對(duì)城市生態(tài)系統(tǒng)的良性循環(huán)起很大作用。草坪建植體系的完善與否,可以體現(xiàn)出現(xiàn)代城市社會(huì)的發(fā)展水平與經(jīng)濟(jì)實(shí)力,它不僅可以改善城市投資環(huán)境,而且在吸引外資、促進(jìn)旅游等方面都起著重大作用。草皮是一種將草坪平鏟剝離為平板狀或不同大小的正方形、長(zhǎng)方形等形狀,并在其上附帶有一定量的土壤的草坪建植體或草坪建植材料。應(yīng)用草皮鋪設(shè)法構(gòu)建草坪建植體系,其消耗土壤資源現(xiàn)象較為嚴(yán)重,草皮每起皮一次,大約需要5cm厚的耕層土壤,土壤就隨著草皮的出售而被帶入城市的生態(tài)系統(tǒng)中,這樣進(jìn)行草皮長(zhǎng)期生產(chǎn)的農(nóng)田表層土壤就會(huì)減少。可見從保護(hù)環(huán)境、降低成本和提高效益這三方面來(lái)看,這種草皮培植模式均不符合可持續(xù)發(fā)展的要求。為了解決上述土壤破壞問(wèn)題,無(wú)土栽培技術(shù)從此應(yīng)運(yùn)而生。
鋸末是指在進(jìn)行木材加工時(shí)因?yàn)榍懈疃鴱臉淠旧仙⒙湎聛?lái)的樹木本身的沫狀木屑。我國(guó)是世界林產(chǎn)品的進(jìn)出口大國(guó),在林業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)中木材加工占據(jù)著重要地位。其實(shí)鋸末可用于開發(fā)許多有益于人們生產(chǎn)和生活的產(chǎn)品,鋸末的循環(huán)再利用,不僅能保護(hù)和改善環(huán)境,還可以減少森林資源消耗和廢棄物排放。
草屑,剪草機(jī)剪下的草坪草組織的總體。草坪修剪的頻率越高,草屑的積累量越大。修剪后的草屑留在草坪上,通常情況下應(yīng)及時(shí)清理,否則草屑在草坪上堆積,不僅看起來(lái)不美觀,而且也會(huì)使草坪下部因光照、通氣不足而窒息死亡。此外草屑在腐爛后還會(huì)產(chǎn)生一些有毒的物質(zhì),抑制草坪的生長(zhǎng),使草坪長(zhǎng)勢(shì)變?nèi)?;另外,留下的草屑還會(huì)有利于雜草的孳生,容易造成病蟲害流行。草屑具有質(zhì)量輕和孔隙度大的特征。草屑作為基質(zhì)使用,由于其通氣性能好,對(duì)于草坪草的出苗和生長(zhǎng)起著很重要的作用。也正因?yàn)槿绱?,草屑的利用具有因地制宜和就地取材的?yōu)點(diǎn)。
我國(guó)是世界秸稈產(chǎn)量大國(guó),隨著農(nóng)業(yè)綜合生產(chǎn)能力的不斷提高,秸稈產(chǎn)量的不斷增長(zhǎng),秸稈具有十分可觀的利用前景。而秸稈還田能否發(fā)揮重要作用取決于秸稈還田后的腐解速度,因此有待進(jìn)一步深入研究。另外,秸稈焚燒現(xiàn)象影響環(huán)境,造成資源浪費(fèi),成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)。
據(jù)研究表明,當(dāng)年玉米秸稈直接還田在培肥地力、提高作物產(chǎn)量等方面的效果一般需多年后方可體現(xiàn),其原因是還田秸稈的腐爛速度和養(yǎng)分釋放速度慢。目前秸稈的利用現(xiàn)狀主要是秸稈還田、能源利用、飼料利用和作為基料。秸稈能源化的利用屬于一種可再生性的清潔能源,其主要方式有秸稈氣化、利用秸稈生產(chǎn)燃料乙醇和利用秸稈發(fā)電。秸稈飼料化利用主要有以下四種途徑:秸稈青貯、秸稈氨化、秸稈單細(xì)胞蛋白飼料和秸稈顆粒飼料。因?yàn)檫@樣能夠提高飼料消化率,使?fàn)I養(yǎng)價(jià)值提高。粉碎的秸稈還可以用作培養(yǎng)食用菌的基料,因?yàn)槠渲泻惺秤镁L(zhǎng)所必需的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),如碳、氮和礦物質(zhì)等營(yíng)養(yǎng)成分。
隨著人們對(duì)環(huán)境質(zhì)量要求的不斷提高,污水處理程度的不斷深化,產(chǎn)生的污泥量也大大增加。然而污泥的成分復(fù)雜,含水量高,易腐敗,有惡臭,并含有一些難降解的有機(jī)、無(wú)機(jī)有毒物質(zhì)和病原物等。如若將大量未經(jīng)處理的污泥任意堆放和排放,就會(huì)對(duì)環(huán)境造成新的污染,因此必須及時(shí)處置。同時(shí),污泥中含有植物生長(zhǎng)所必需的礦質(zhì)元素(氮、磷、鉀及鈣、鐵、鎂等)。因此,污泥的利用開始受到了人們的廣泛重視。
目前國(guó)內(nèi)外常用的污泥處置方法主要有填埋、焚燒、農(nóng)用和堆肥。但是填埋和焚燒過(guò)程中產(chǎn)生的有毒物質(zhì)會(huì)對(duì)大氣產(chǎn)生潛在的污染,城市污泥農(nóng)用又由于其富集的重金屬和病原微生物而被大量限制。最穩(wěn)定的處理方法是進(jìn)行堆肥工藝,將易礦化的有機(jī)質(zhì)分解為水蒸氣、co2、無(wú)機(jī)物和穩(wěn)定的腐殖質(zhì)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
為了解決傳統(tǒng)的草皮生產(chǎn)方式帶來(lái)的土壤破壞問(wèn)題,尋找草坪組培基質(zhì)來(lái)緩解長(zhǎng)期進(jìn)行草皮生產(chǎn)的農(nóng)田表層的減少具有非常重要的意義。本生態(tài)保護(hù)技術(shù)將鋸末、草屑、當(dāng)年玉米秸稈、腐熟玉米秸稈和污泥營(yíng)養(yǎng)土施入草皮生產(chǎn)土地,可為鋸末、草屑、當(dāng)年玉米秸稈、腐熟玉米秸稈和污泥營(yíng)養(yǎng)土直接應(yīng)用于草坪建植提供理論依據(jù),為鋸末、草屑、當(dāng)年玉米秸稈、腐熟玉米秸稈和污泥營(yíng)養(yǎng)土的資源化利用開辟一條新途徑。此外,草卷生產(chǎn)土地基質(zhì)化學(xué)性質(zhì)改善技術(shù)生態(tài)方法,目的海域在于草皮卷生產(chǎn)土地土壤可持續(xù)利用。
為實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明公開了如下的技術(shù)內(nèi)容:
一種對(duì)生產(chǎn)草卷土壤基質(zhì)化學(xué)性質(zhì)進(jìn)行調(diào)控的方法,其特征在于按如下的步驟進(jìn)行:
(1)對(duì)前茬種植高羊茅草坪的土壤清除地表雜物,將土壤深翻30cm,晾曬1個(gè)月后用圓盤耙反復(fù)進(jìn)行土塊破碎,直至土塊直徑達(dá)到3cm及以下,更換平土耙進(jìn)行土地粗平整;
(2)將平整后的土地進(jìn)行區(qū)劃分割,將準(zhǔn)備好的不同廢棄物補(bǔ)充材料依照4.5kg/m2的用量均勻鋪灑在相應(yīng)區(qū)劃內(nèi),再用淺耕設(shè)備耕翻12-15cm,將補(bǔ)充的基質(zhì)與土壤充分、均勻混合,不同補(bǔ)充材料與土壤摻拌均勻后在進(jìn)行細(xì)坪,達(dá)到待播種狀態(tài);其中所述的廢棄物補(bǔ)充材料分別為:鋸末、草屑、污泥營(yíng)養(yǎng)土、當(dāng)年玉米秸稈、腐熟玉米秸;
(3)對(duì)已經(jīng)添加了補(bǔ)充廢棄物補(bǔ)充材料并處于待播狀態(tài)的試驗(yàn)區(qū)用專用拖拉機(jī)拖帶輕型水軸壓實(shí)后播種高羊茅凌志ⅱ,播種量35g/m2,播后立即鎮(zhèn)壓、澆水,連續(xù)澆灌直至各處理區(qū)均出苗,出苗后正常養(yǎng)護(hù)管理,根據(jù)天氣情況平均每5-7天澆一次水,所有處理在播種前和養(yǎng)護(hù)過(guò)程均未施用任何肥料;
(4)收割高羊茅后,檢測(cè)不同補(bǔ)充廢棄物補(bǔ)充材料對(duì)土壤ph值、電導(dǎo)率和土壤含鹽量的影響。
本發(fā)明所述的當(dāng)年玉米秸稈或腐熟玉米秸的制備方法為:
(1)腐熟玉米秸稈的制備為:玉米秸稈+玉米穗軸,兩者的混合比例1:1,其中腐熟玉米秸稈+玉米穗軸,是將秋收玉米經(jīng)脫粒機(jī)脫粒后的玉米穗軸、玉米秸稈分別粉碎至3-5cm粒徑后按照體積比1:1混合后堆放在潮濕低洼窖池中苫蓋塑料膜,自然腐熟16個(gè)月后風(fēng)干使用,含水量16%;
(2)當(dāng)年玉米秸稈的制備為:當(dāng)年玉米秸稈+玉米穗軸,是將新的秋收玉米經(jīng)脫粒機(jī)脫粒后的玉米穗軸、玉米秸稈分別粉碎至3-5cm粒徑后按照體積比1:1混合后直接使用,含水量14%。
所述的鋸末、污泥營(yíng)養(yǎng)土或草屑的制備方法為:
(1)淤泥營(yíng)養(yǎng)土是腐熟污泥為經(jīng)條垛式翻堆好氧發(fā)酵處理的污泥產(chǎn)品,其含水率為35%;
(2)草絮為草坪生產(chǎn)養(yǎng)護(hù)過(guò)程中刈割的高羊茅草絮,草絮長(zhǎng)度為4-6cm,經(jīng)過(guò)堆垛自然通風(fēng)好氧環(huán)境下存放6-8個(gè)月的風(fēng)干草絮,其含水率15%;
(3)鋸末來(lái)自于木材加工廠的松木鋸末,其含水率為13%,使用前用直徑5mm的過(guò)篩處理,去除石塊、鐵釘?shù)缺景l(fā)明進(jìn)一步公開了草皮卷生產(chǎn)土壤化學(xué)性質(zhì)的調(diào)控方法在調(diào)控土壤電導(dǎo)率方面的應(yīng)用;其中加入的廢棄物補(bǔ)充材料為鋸末、草屑或污泥營(yíng)養(yǎng)土。還有在減少土壤含鹽量方面的應(yīng)用;其中加入的廢棄物補(bǔ)充材料為當(dāng)年玉米秸稈、腐熟玉米秸、鋸末、污泥營(yíng)養(yǎng)土或草屑。還有在減少土壤ph方面的應(yīng)用;其中加入的廢棄物補(bǔ)充材料為鋸末、腐熟玉米秸稈、草屑或污泥營(yíng)養(yǎng)土。
本發(fā)明更加詳細(xì)的描述如下:
一、實(shí)驗(yàn)材料和方法
(1)試驗(yàn)地自然概況
試驗(yàn)地位于天津?qū)幒优饲f農(nóng)場(chǎng)天津紅港綠茵花草有限公司草坪基地,試驗(yàn)地地處東經(jīng)117.83度,北緯39.33度。屬大陸性季風(fēng)氣候,暖溫帶半干旱半濕潤(rùn)風(fēng)帶,總的氣候特點(diǎn)是四季分明,春季干旱多風(fēng),夏季氣溫較高,雨水集中,秋季天高氣爽,冬季較為干燥寒冷。全年主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)槲髂巷L(fēng),夏季主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)闁|南風(fēng),冬季主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)槲鞅憋L(fēng),年平均風(fēng)速為3.4m/s。全年平均氣溫11.2℃,平均濕度66%,最低氣溫平均-5.8℃,出現(xiàn)在一月份,最高氣溫平均25.7℃出現(xiàn)在7月份.最大凍土深度0.57米。年平均降水量642mm,降水量70%集中在6、7、8三個(gè)月。全年無(wú)霜期240天。
(2)實(shí)驗(yàn)材料
試驗(yàn)選用高羊茅(festucaarundinace)的凌志ⅱ(barlexas-ⅱ),由荷蘭百綠公司培育并生產(chǎn),由天津百綠有限公司提供,生產(chǎn)日期2014年6月,草種純凈度98%,草種發(fā)芽率85%。供試補(bǔ)充材料材料分別是:
淤泥營(yíng)養(yǎng)土是腐熟污泥為經(jīng)條垛式翻堆好氧發(fā)酵處理的污泥產(chǎn)品,由天津市裕川微生物制品有限公司提供,其含水率為35%;
草絮為紅港公司草坪生產(chǎn)養(yǎng)護(hù)過(guò)程中刈割的高羊茅草絮,草絮長(zhǎng)度為4-6cm,經(jīng)過(guò)堆垛自然通風(fēng)好氧環(huán)境下存放6-8個(gè)月的風(fēng)干草絮,其含水率15%;
鋸末來(lái)自于天津武清區(qū)下朱莊鎮(zhèn)一個(gè)木材加工廠的松木鋸末,其含水率為13%,使用前用直徑5mm的過(guò)篩處理,去除石塊、鐵釘?shù)入s物;
腐熟玉米秸稈的制備為:玉米秸稈+玉米穗軸,兩者的混合比例1:1,其中腐熟玉米秸稈+玉米穗軸,是將天津?qū)幒优饲f鎮(zhèn)農(nóng)戶2013年秋收玉米經(jīng)脫粒機(jī)脫粒后的玉米穗軸、玉米秸稈分別粉碎至3-5cm粒徑后按照體積比1:1混合后堆放在潮濕低洼窖池中苫蓋塑料膜,自然腐熟16個(gè)月后風(fēng)干使用,含水量16%;
當(dāng)年玉米秸稈的制備為:當(dāng)年玉米秸稈+玉米穗軸,是將天津?qū)幒优饲f鎮(zhèn)農(nóng)戶2014年秋收玉米經(jīng)脫粒機(jī)脫粒后的玉米穗軸、玉米秸稈分別粉碎至3-5cm粒徑后按照體積比1:1混合后直接使用,含水量14%。
二、技術(shù)設(shè)計(jì)
試驗(yàn)地設(shè)在草坪基地大田a區(qū)第八塊地塊南端,面積1500m2,南北長(zhǎng)24m,東西寬63m,該地塊前茬種植高羊茅草坪。清除地表雜物后將試驗(yàn)地深翻30cm,晾曬1個(gè)月后用圓盤耙反復(fù)進(jìn)行土塊破碎,直至土塊直徑達(dá)到3cm及以下,更換平土耙進(jìn)行土地粗平整。將平整后的土地按照試驗(yàn)設(shè)計(jì)平面圖進(jìn)行區(qū)劃分割,將準(zhǔn)備好的不同補(bǔ)充材料依照設(shè)計(jì)用量均勻鋪灑在相應(yīng)區(qū)劃內(nèi),再用淺耕設(shè)備耕翻12-15cm,目的是將補(bǔ)充材料與土壤充分、均勻混合,基質(zhì)與土壤摻拌均勻后在進(jìn)行細(xì)坪,達(dá)到待播種狀態(tài)。
試驗(yàn)設(shè)4個(gè)處理,其中1個(gè)處理土壤不摻任何基質(zhì)作為對(duì)照(ck),其他3個(gè)處理在種植土壤中摻拌五種不同的廢棄物補(bǔ)充材料,五個(gè)基質(zhì)分別為淤泥營(yíng)養(yǎng)土、腐熟玉米秸稈+玉米穗軸、當(dāng)年當(dāng)年玉米秸稈+玉米穗軸,每個(gè)處理分別按4.5kg/m2的用量添加基質(zhì)(對(duì)照除外),每個(gè)處理設(shè)3次重復(fù)。共計(jì)12個(gè)小區(qū),每個(gè)小區(qū)(除對(duì)照外)的面積均為(寬)12m×(長(zhǎng))5m=60m2,對(duì)照的3個(gè)小區(qū)面積均為(寬)21m×(長(zhǎng))9m=189m2。
對(duì)已經(jīng)添加了補(bǔ)充材料并處于待播狀態(tài)的試驗(yàn)區(qū)用專用拖拉機(jī)拖帶輕型水軸壓實(shí)后播種高羊茅凌志ⅱ,播種日期2015年4月23日,播種量35g/m2,播后立即鎮(zhèn)壓、澆水。澆水采用的自走式平移噴灌設(shè)備,灌溉水量通過(guò)調(diào)節(jié)自走速度進(jìn)行調(diào)節(jié),保證灌溉均勻,連續(xù)澆灌直至各處理均出苗,出苗后正常養(yǎng)護(hù)管理,根據(jù)天氣情況平均每5-7天澆一次水,所有處理在播種前和養(yǎng)護(hù)過(guò)程均未施用任何肥料。
三、土壤樣品采集
采樣時(shí)間為2016年5月26日,采用對(duì)角線型取樣法,在每個(gè)試驗(yàn)小區(qū)隨機(jī)選取6個(gè)取樣點(diǎn),用環(huán)刀(100cm3)分別采集0-5cm,5-10cm,10-15cm的土壤樣品,共計(jì)12個(gè)土壤樣品。將土樣混合后放入密封袋,記上標(biāo)簽,帶回實(shí)驗(yàn)室。
四、指標(biāo)測(cè)定
(1)土壤ph值的測(cè)定(電位法):
實(shí)驗(yàn)方法:
1.稱土:稱取過(guò)20目篩的風(fēng)干土壤10克,置于100ml燒杯中。
2.浸提:用容量瓶量取50ml蒸餾水,加入燒杯中。(土:水=1:5)。
3.攪拌:用玻璃棒攪拌約1分鐘,靜置半小時(shí)左右,澄清。
4.用酸度劑測(cè)定:打開酸度劑,預(yù)熱3個(gè)小時(shí),待讀數(shù)穩(wěn)定后進(jìn)行測(cè)量。測(cè)量前,分別用ph值6.86和4.01的標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液校正。將電極的球插到懸液面下,輕輕搖動(dòng)燒杯,以除去電極球表面的水膜,使電極點(diǎn)位達(dá)到平衡。待ph讀數(shù)穩(wěn)定后,記錄ph值。測(cè)定5個(gè)樣品后,用ph標(biāo)準(zhǔn)溶液校正一次。
(2)土壤電導(dǎo)率的測(cè)定
實(shí)驗(yàn)方法:
1.稱取過(guò)1mm篩風(fēng)干土20.00g,置于250ml干燥三角瓶中,加入蒸餾水100m1(水土比5:1),振蕩5分鐘,過(guò)濾于干燥三角瓶中,需得到清殼濾液。(此浸提液可用于分鹽的測(cè)定)。
2.吸取土壤浸出液30m1,放在50m1小燒壞中,測(cè)量溶液溫度,然后用電導(dǎo)儀測(cè)定,測(cè)定待測(cè)液的電導(dǎo)度(st),記下讀數(shù)。
式中:ec25為土壤浸出液電導(dǎo)率、st為電導(dǎo)度、ft為溫度較正系數(shù)、k為電導(dǎo)電極常數(shù)
溫度較正系數(shù)(ft)見附表1,電導(dǎo)電極常數(shù)(k)從電導(dǎo)電極上查得。
(3)土壤含鹽量的測(cè)定:(重量法)實(shí)驗(yàn)方法:
1.稱取風(fēng)干土壤20g,置于燒杯中,加入100ml蒸餾水,攪拌3min后立即過(guò)濾。
2.吸取50ml濾液,放入已干燥稱重的100ml小燒杯中,于水?。ɑ蛏霸。┱舾?。用15%過(guò)氧化氫溶液處理,水浴加熱,去除有機(jī)物。
3.用濾紙片擦干小燒杯外部,放入100~105℃烘箱中烘4小時(shí),然后移至干燥器中冷卻(一般冷卻30min即可)至室溫,用分析天平稱量。
4.稱好后的烘干殘?jiān)^續(xù)放入烘箱中烘2小時(shí)后再稱,直至恒重(即兩次重量相差小于0.0003g)
注:加過(guò)氧化氫去除有機(jī)物時(shí),其用量只要達(dá)到使殘?jiān)鼭駶?rùn)即可。
土壤中可溶性鹽含量(%)=
五、研制結(jié)果分析
(1)不同基質(zhì)對(duì)土壤ph值的影響
在0~5cm深的土壤層內(nèi),與對(duì)照組相比,草坪建植體系中加入鋸末、草屑、當(dāng)年玉米秸稈、腐熟玉米秸稈、污泥營(yíng)養(yǎng)土后,土壤ph均減少,分別減少了5.9%、1.9%、0.9%、0.3%和0.04%,其中加入鋸末后土壤ph減少最多,差異顯著(p<0.05),加入腐熟玉米秸稈和污泥營(yíng)養(yǎng)土后,但是差異并不顯著(p>0.05)。
在5~10cm深的土壤層內(nèi),與對(duì)照組相比,草坪建植體系中加入當(dāng)年玉米秸稈和腐熟玉米秸稈后,土壤ph均增加,分別增加了3.3%和2.8%,其中加入當(dāng)年玉米秸稈后土壤ph增加最多,而且差異顯著(p<0.05);加入鋸末、草屑和污泥營(yíng)養(yǎng)土后,土壤ph均減少,分別減少了0.4%、0.2%和0.7%,其中加入污泥營(yíng)養(yǎng)土后土壤ph減少最多,差異顯著(p<0.05),但是加入鋸末和草屑后差異并不顯著(p>0.05)。
在10~15cm深的土壤層內(nèi),與對(duì)照組相比,草坪建植體系中加入當(dāng)年玉米秸稈后,土壤ph增加,增加了2.0%,而且差異顯著(p<0.05);加入鋸末、草屑、腐熟玉米秸稈和污泥營(yíng)養(yǎng)土后,土壤ph均減少,分別減少了0.16%、0.14%、0.3%和0.6%,其中加入污泥營(yíng)養(yǎng)土后土壤ph減少最多,但是差異并不顯著(p>0.05),加入鋸末、草屑和腐熟玉米秸稈后差異顯著(p<0.05)。
表1不同處理對(duì)土壤ph值的影響
注:同列數(shù)據(jù)不同字母表示差異顯著(p<0.05)
(2)不同基質(zhì)對(duì)土壤電導(dǎo)率的影響
在0~5cm深的土壤層內(nèi),與對(duì)照組相比,草坪建植體系中加入當(dāng)年玉米秸稈、腐熟玉米秸稈和污泥營(yíng)養(yǎng)土后,土壤電導(dǎo)率均增加,分別增加了13.7%、4.4%和13.8%,其中加入污泥營(yíng)養(yǎng)土后土壤電導(dǎo)率增加最多,而且差異顯著(p<0.05),加入腐熟玉米秸稈后差異并不顯著(p>0.05);加入鋸末和草屑后,土壤電導(dǎo)率均減少,分別減少了19.7%和6.3%,其中加入鋸末后土壤電導(dǎo)率減少最多,而且差異顯著(p<0.05)。
在5~10cm深的土壤層內(nèi),與對(duì)照組相比,草坪建植體系中加入鋸末、草屑、當(dāng)年玉米秸稈、腐熟玉米秸稈、污泥營(yíng)養(yǎng)土后,土壤電導(dǎo)率均減少,分別減少了3.7%、1.0%、29.7%、19.3%和27%,其中加入當(dāng)年玉米秸稈后土壤電導(dǎo)率減少最多,而且差異顯著(p<0.05),但是加入草屑后差異并不顯著(p>0.05)。
在10~15cm深的土壤層內(nèi),與對(duì)照組相比,草坪建植體系中加入鋸末、草屑、當(dāng)年玉米秸稈和腐熟玉米秸稈后,土壤電導(dǎo)率均減少,分別減少了28.7%、0.2%、22.9%和10.4%,其中加入鋸末后土壤電導(dǎo)率減少最多,而且差異顯著(p<0.05),但是加入草屑后差異并不顯著(p>0.05);加入污泥營(yíng)養(yǎng)土后,土壤電導(dǎo)率增加,增加了5.7%,而且差異顯著(p<0.05)。
表2不同處理對(duì)土壤電導(dǎo)率的影響(ms/cm)
注:同列數(shù)據(jù)不同字母表示差異顯著(p<0.05)
(3)不同基質(zhì)對(duì)土壤含鹽量的影響
在0~5cm深的土壤層內(nèi),與對(duì)照組相比,草坪建植體系中加入當(dāng)年玉米秸稈、腐熟玉米秸稈和污泥營(yíng)養(yǎng)土后,土壤含鹽量均增加,分別增加了14.9%、5.4%和14.9%,其中加入污泥營(yíng)養(yǎng)土后土壤含鹽量增加最多,而且差異顯著(p<0.05),加入腐熟玉米秸稈后差異并不顯著(p>0.05);加入鋸末和草屑后,土壤含鹽量均減少,分別減少了18.9%和5.4%,其中加入鋸末后土壤含鹽量減少最多,而且差異顯著(p<0.05)。
在5~10cm深的土壤層內(nèi),與對(duì)照組相比,草坪建植體系中加入鋸末、當(dāng)年玉米秸稈、腐熟玉米秸稈、污泥營(yíng)養(yǎng)土后,土壤含鹽量均減少,分別減少了3.7%、29.3%、18.3%和26.8%,其中加入當(dāng)年玉米秸稈后土壤含鹽量減少最多,而且差異顯著(p<0.05);加入草屑后,土壤含鹽量無(wú)變化,但是差異并不顯著(p>0.05)。
在10~15cm深的土壤層內(nèi),與對(duì)照組相比,草坪建植體系中加入鋸末、草屑、當(dāng)年玉米秸稈和腐熟玉米秸稈后,土壤含鹽量均減少,分別減少了28.9%、0.8%、23.1%和10.7%,其中加入鋸末后土壤含鹽量減少最多,而且差異顯著(p<0.05),但是加入草屑后差異并不顯著(p>0.05);加入污泥營(yíng)養(yǎng)土后,土壤含鹽量增加,增加了5.0%,而且差異顯著(p<0.05)。
表3不同處理對(duì)土壤含鹽量的影響(%)
注:同列數(shù)據(jù)不同字母表示差異顯著(p<0.05)
(4)研制結(jié)論
土壤ph值是土壤重要的理化參數(shù),對(duì)土壤微量元素的有效性和肥力有重要影響。在0~5cm、5~10cm和10~15cm土層,當(dāng)年玉米秸稈和腐熟玉米秸稈處理與對(duì)照相比,土壤ph值有增有減,且差異顯著;鋸末、草屑和污泥營(yíng)養(yǎng)土處理與對(duì)照相比,土壤ph均減少,但差異不顯著。土壤電導(dǎo)率是測(cè)定土壤水溶性鹽的指標(biāo),而土壤水溶性鹽是判定土壤中鹽類離子是否限制作物生長(zhǎng)的因素。在0~5cm、5~10cm和10~15cm土層,鋸末、草屑處理與對(duì)照相比,土壤電導(dǎo)率均減少,且顯著差異;污泥營(yíng)養(yǎng)土處理與對(duì)照相比,土壤電導(dǎo)率增加,但差異不顯著;當(dāng)年玉米秸稈和腐熟玉米秸稈處理與對(duì)照相比,土壤電導(dǎo)率有增有減。土壤含鹽量是表征土壤鹽分狀況的主要參數(shù),也是確定土壤鹽漬化程度的最主要指標(biāo)。在0~5cm、5~10cm和10~15cm土層,鋸末、草屑處理與對(duì)照相比,土壤含鹽量均減少,且顯著差異;污泥營(yíng)養(yǎng)土處理與對(duì)照相比,土壤含鹽量增加,但差異不顯著;當(dāng)年玉米秸稈和腐熟玉米秸稈處理與對(duì)照相比,土壤含鹽量有增有減。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明適量污泥堆肥的施加未對(duì)草坪草的生長(zhǎng)造成鹽害。
綜上所述,草坪基質(zhì)中添加鋸末、草屑和污泥營(yíng)養(yǎng)土后,土壤ph降低,但降低的副度仍在適宜草坪草的生長(zhǎng)范圍之內(nèi);加入鋸末和草屑后土壤電導(dǎo)率降低,加入污泥營(yíng)養(yǎng)土后會(huì)使土壤電導(dǎo)率增高,但對(duì)草坪草的生長(zhǎng)無(wú)影響;加入鋸末和草屑后土壤含鹽量降低,加入污泥營(yíng)養(yǎng)土后會(huì)使土壤含鹽量增高,但未對(duì)草坪草的生長(zhǎng)造成鹽害,對(duì)草坪草的生長(zhǎng)無(wú)影響??傊?,鋸末、草屑、當(dāng)年玉米秸稈、腐熟玉米秸稈和污泥營(yíng)養(yǎng)土能夠作為草皮基質(zhì)填充材料,為鋸末、草屑、當(dāng)年玉米秸稈、腐熟玉米秸稈和污泥營(yíng)養(yǎng)土的資源化利用開辟一新途徑。城市草坪建植體系不僅起到平衡復(fù)合城市生態(tài)系統(tǒng)的作用,而且其景觀美化效果是其它城市建設(shè)工程所不可替代的。為了解決傳統(tǒng)的草皮生產(chǎn)方式帶來(lái)的土壤破壞問(wèn)題,尋找草坪組培基質(zhì),來(lái)緩解長(zhǎng)期進(jìn)行草皮生產(chǎn)造成的農(nóng)田表層減少的現(xiàn)狀。本實(shí)驗(yàn)將鋸末、草屑、當(dāng)年玉米秸稈、腐熟玉米秸稈和污泥營(yíng)養(yǎng)土分別與土壤組配成草坪基質(zhì),通過(guò)檢測(cè)不同深度土壤的狀況,研究這些基質(zhì)對(duì)土壤ph值、電導(dǎo)率和含鹽量的影響。加入玉米秸稈和腐熟玉米秸稈的處理與對(duì)照相比,土壤ph值有增有減,且差異顯著;加入鋸末、草屑、污泥營(yíng)養(yǎng)土處理與對(duì)照相比,土壤電導(dǎo)率均減少,且顯著差異;加入鋸末和草屑處理與對(duì)照相比,土壤含鹽量均減少,且顯著差異;加入污泥營(yíng)養(yǎng)土處理與對(duì)照相比,土壤含鹽量增加,但差異不顯著。實(shí)驗(yàn)表明,鋸末、草屑、當(dāng)年玉米秸稈、腐熟玉米秸稈和污泥營(yíng)養(yǎng)土均可以作為草皮基質(zhì)填充材料。
具體實(shí)施方式
下面通過(guò)具體的實(shí)施方案敘述本發(fā)明。除非特別說(shuō)明,本發(fā)明中所用的技術(shù)手段均為本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知的方法。另外,實(shí)施方案應(yīng)理解為說(shuō)明性的,而非限制本發(fā)明的范圍,本發(fā)明的實(shí)質(zhì)和范圍僅由權(quán)利要求書所限定。對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言,在不背離本發(fā)明實(shí)質(zhì)和范圍的前提下,對(duì)這些實(shí)施方案中的物料成分和用量進(jìn)行的各種改變或改動(dòng)也屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
實(shí)施例1
一種對(duì)生產(chǎn)草卷土壤基質(zhì)化學(xué)性質(zhì)進(jìn)行調(diào)控的方法:
(1)對(duì)前茬種植高羊茅草坪的土壤清除地表雜物,將土壤深翻30cm,晾曬1個(gè)月后用圓盤耙反復(fù)進(jìn)行土塊破碎,直至土塊直徑達(dá)到3cm,更換平土耙進(jìn)行土地粗平整;
(2)將平整后的土地進(jìn)行區(qū)劃分割,將準(zhǔn)備好的不同廢棄物補(bǔ)充材料依照4.5kg/m2的用量均勻鋪灑在相應(yīng)區(qū)劃內(nèi),再用淺耕設(shè)備耕翻12cm,將補(bǔ)充的基質(zhì)與土壤充分、均勻混合,不同補(bǔ)充材料與土壤摻拌均勻后在進(jìn)行細(xì)坪,達(dá)到待播種狀態(tài);其中所述的廢棄物補(bǔ)充材料分別為:鋸末、草屑、污泥營(yíng)養(yǎng)土、當(dāng)年玉米秸稈、腐熟玉米秸;
(3)對(duì)已經(jīng)添加了補(bǔ)充廢棄物補(bǔ)充材料并處于待播狀態(tài)的試驗(yàn)區(qū)用專用拖拉機(jī)拖帶輕型水軸壓實(shí)后播種高羊茅凌志ⅱ,播種量35g/m2,播后立即鎮(zhèn)壓、澆水,連續(xù)澆灌直至各處理區(qū)均出苗,出苗后正常養(yǎng)護(hù)管理,根據(jù)天氣情況平均每5天澆一次水,所有處理在播種前和養(yǎng)護(hù)過(guò)程均未施用任何肥料;
(4)收割高羊茅后,檢測(cè)不同補(bǔ)充廢棄物補(bǔ)充材料對(duì)土壤ph值、電導(dǎo)率和土壤含鹽量的影響。
實(shí)施例2
一種對(duì)生產(chǎn)草卷土壤基質(zhì)化學(xué)性質(zhì)進(jìn)行調(diào)控的方法:
(1)對(duì)前茬種植高羊茅草坪的土壤清除地表雜物,將土壤深翻30cm,晾曬1個(gè)月后用圓盤耙反復(fù)進(jìn)行土塊破碎,直至土塊直徑達(dá)到1.5cm,更換平土耙進(jìn)行土地粗平整;
(2)將平整后的土地進(jìn)行區(qū)劃分割,將準(zhǔn)備好的不同廢棄物補(bǔ)充材料依照4.5kg/m2的用量均勻鋪灑在相應(yīng)區(qū)劃內(nèi),再用淺耕設(shè)備耕翻15cm,將補(bǔ)充的基質(zhì)與土壤充分、均勻混合,不同補(bǔ)充材料與土壤摻拌均勻后在進(jìn)行細(xì)坪,達(dá)到待播種狀態(tài);其中所述的廢棄物補(bǔ)充材料分別為:鋸末、草屑、污泥營(yíng)養(yǎng)土、當(dāng)年玉米秸稈、腐熟玉米秸;
(3)對(duì)已經(jīng)添加了補(bǔ)充廢棄物補(bǔ)充材料并處于待播狀態(tài)的試驗(yàn)區(qū)用專用拖拉機(jī)拖帶輕型水軸壓實(shí)后播種高羊茅凌志ⅱ,播種量35g/m2,播后立即鎮(zhèn)壓、澆水,連續(xù)澆灌直至各處理區(qū)均出苗,出苗后正常養(yǎng)護(hù)管理,根據(jù)天氣情況平均每7天澆一次水,所有處理在播種前和養(yǎng)護(hù)過(guò)程均未施用任何肥料;
(4)收割高羊茅后,檢測(cè)不同補(bǔ)充廢棄物補(bǔ)充材料對(duì)土壤ph值、電導(dǎo)率和土壤含鹽量的影響。