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土壤改良的方法及其应用.pdf

花匠小妙招
2024-11-21 10:15

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202010995690.4 (22)申请日 2020.09.21 (71)申请人枣庄益多多生态农业科技服务有限公司地址 277400 山东省枣庄市台儿庄区金光西路巫山社区桂花巷45号申请人山东美吉多生态农业科技有限公司 (72)发明人张永顺孙倩钱力赵文艳梁越洋王飞张莉 (74)专利代理机构北京睿智保诚专利代理事务所(普通合伙) 11732 代理人王灿 (51)Int.Cl. A01B 79/02(2006.01) A01C 21/00(2006.01) C。

2、05F 17/00(2020.01) C05G 3/80(2020.01) (54)发明名称一种土壤改良的方法及其应用 (57)摘要本发明属于土壤改良技术领域。本发明提供了一种土壤改良的方法，包括如下步骤：对土壤进行采样、检测，包括土壤pH值、土壤容重、土壤有机质含量；将前茬作物的尾菜秸秆、含粗纤维的有机物料和发酵菌种混合，进行腐熟发酵，得到成品堆肥；测定成品堆肥有机质含量；根据得到的土壤容重、土壤有机质含量和成品堆肥有机质含量，确定每亩堆肥的用量R；计算公式为： R 133D(3S)/C；将成品堆肥按照用量R施入土壤，进行深耕深翻；运。

3、用起垄栽培和水肥一体化技术，对土壤水分进行管理。本发明显著提高土壤粗纤维有机质含量，有效改良土壤的理化结构和耕作性，克服设施大棚砂浆黑土易开裂、板结、酸化等问题。权利要求书1页说明书5页 CN 112042308 A 2020.12.08 CN 112042308 A 1.一种土壤改良的方法，其特征在于，包括如下步骤： 1)对土壤进行采样、检测，包括土壤pH值、土壤容重、土壤有机质含量； 2)将前茬作物的尾菜秸秆、含粗纤维的有机物料和发酵菌种混合，进行腐熟发酵，得到成品堆肥； 3)测定成品堆肥有机质含量； 4)根据步骤1)得到的土壤容重、土壤有机质。

4、含量和步骤3)的成品堆肥有机质含量，确定每亩堆肥的用量R；计算公式为： R133D(3-S)/C；其中， S：土壤有机质含量，单位为； C：成品堆肥有机质含量，单位为； D：土壤容重，单位为t/m3； 133：每亩表层0.2m的土壤体积，单位为m3； R单位为t； 5)将成品堆肥按照用量R施入土壤，进行深耕深翻； 6)运用起垄栽培和水肥一体化技术，对土壤水分进行管理。 2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤1)所述土壤为设施大棚的土壤，所述采样在换茬期进行，每个设施大棚采样的点位为34个，采样的深度为020cm，所述土壤容重的检测采用环刀法。。

5、 3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，步骤2)所述前茬作物的尾菜秸秆进行粉碎处理，所述粉碎处理的粒度为25cm，所述腐熟发酵的温度60，时间10天，所述腐熟发酵中，混合物的初始水分含量为5060。 4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，步骤2)所述含粗纤维的有机物料包括生物炭、糠醛渣、食用菌渣和畜类粪便中的一种或几种，所述发酵菌种包括黑曲霉菌、酵母菌、枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌和解淀粉芽孢杆菌中的一种或几种。 5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，当土壤pH值6时，按照尾菜秸秆、生物炭、食用菌渣、畜类粪便的重量比为24:0.5。

6、1.5:24:24制备混合物；当土壤pH值8时，按照尾菜秸秆、生物炭、糠醛渣、牛粪和/或羊粪的重量比为24:0.51.5:24:24制备混合物；当土壤pH值为68时，按照尾菜秸秆、生物炭、食用菌渣、糠醛渣、畜类粪便的重量比为24:0.51.5:12.5:12.5:24制备混合物；所述发酵菌种和混合物的重量比为 0.81.2:1000。 6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述生物炭为麦秸、玉米秸、水稻秸、稻壳和花生壳中的一种或几种，所述畜类粪便为牛粪和/或羊粪。 7.根据权利要求5或6所述的方法，其特征在于，步骤4)所述R1时，取值R1；。

7、所述R 5时，取值R5。 8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，步骤5)所述深耕深翻的深度为040cm，次数为23次。 9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，步骤6)所述起垄栽培的垄高2530cm，垄宽6080cm。 10.权利要求19任意一项所述土壤改良的方法在改良设施大棚砂姜黑土中的应用。权利要求书 1/1 页 2 CN 112042308 A 2 一种土壤改良的方法及其应用技术领域 0001 本发明涉及土壤改良技术领域，尤其涉及一种设施土壤改良的方法及其应用。背景技术 0002 我国的农业生产每年都会产生大量的设施尾菜秸秆、畜禽粪便等有机废弃物，这。

8、些废弃物中含有大量的养分资源和病虫卵，如果处理不当，会造成生态环境污染。将这些废弃物进行无害化处理及资源化利用，可以节约资源，变废为宝，同时改善农村生态环境，做成的堆肥也可以培肥地力，改良土壤。 0003 砂姜黑土是我国重要的土壤类型之一，主要分布在黄淮海平原。砂姜黑土富含蒙脱石，干缩湿胀特征十分明显，且土壤质地粘重，物理结构较差，适耕期短，土壤有机质含量低，这些特点都严重制约了砂姜黑土作物产量的提高，目前对砂姜黑土的改良方法主要包括：添加土壤改良剂，增施有机肥，改进农业灌排设施等方式。改良的主要目的是增加土壤团聚体结构，减少土壤颗粒间的。

9、内聚力，优化土壤水分关系，平衡土壤养分，从而改善砂姜黑土的理化结构和耕作性。但是由于大田作物经济价值低，上述的几种土壤改良方案投入成本过高，无法充分调动农民的积极性进行推广。 0004 近年来，黄淮海地区设施蔬菜大棚数量逐年增加。设施蔬菜具有显著的经济效益，而土壤质量的好坏与最终的产值密切相关，因此农户对于设施大棚内土壤改良投入的意愿是比较高的。但近年来，由于连续高强度的生产方式，过度的用肥用药，使土壤质量产生了一些问题，设施大棚内砂浆黑土的改良还需考虑改良土壤的酸化、板结、盐渍化等。 0005 目前，对砂姜黑土改良的大多数措施并未综合考虑各地区土壤。

10、本身的特点，例如土壤pH值、有机质本底含量等指标，单纯运用生物炭等改良剂，可能会造成土壤过碱，施用量过量或不足，从而影响作物的生长。因此针对设施大棚内砂姜黑土的改良，还需要综合考虑并研究得出一种因地制宜的方法。发明内容 0006 本发明的目的是针对设施大棚内的砂姜黑土，提供一种土壤改良的方法。本发明的方法显著提高土壤粗纤维有机质含量，有效改良土壤的理化结构和耕作性，克服设施大棚土壤易开裂、板结、酸化等问题；同时将一部分农业废弃物进行无害化处理、资源化堆肥循环利用，实现设施农业的绿色循环可持续发展。 0007 为了实现上述发明目的，本发明提供以下。

11、技术方案： 0008 本发明提供了一种土壤改良的方法，包括如下步骤： 0009 1)对土壤进行采样、检测，包括土壤pH值、土壤容重、土壤有机质含量； 0010 2)将前茬作物的尾菜秸秆、含粗纤维的有机物料和发酵菌种混合，进行腐熟发酵，得到成品堆肥； 0011 3)测定成品堆肥有机质含量； 0012 4)根据步骤1)得到的土壤容重、土壤有机质含量和步骤3)的成品堆肥有机质含说明书 1/5 页 3 CN 112042308 A 3 量，确定每亩堆肥的用量R； 0013 计算公式为： R133D(3-S)/C； 0014 其中， S：土壤有机质含量，单位为； C：成品堆肥。

12、有机质含量，单位为； D：土壤容重，单位为t/m3； 133：每亩表层0.2m的土壤体积，单位为m3； R单位为t； 0015 5)将成品堆肥按照用量R施入土壤，进行深耕深翻； 0016 6)运用起垄栽培和水肥一体化技术，对土壤水分进行管理。 0017 作为优选，步骤1)所述土壤为设施大棚的土壤，所述采样在换茬期进行，每个设施大棚采样的点位为34个，采样的深度为020cm，所述土壤容重的检测采用环刀法。 0018 作为优选，步骤2)所述前茬作物的尾菜秸秆进行粉碎处理，所述粉碎处理的粒度为25cm，所述腐熟发酵的温度60，时间10天，所述腐熟发酵中，混合。

13、物的初始水分含量为5060。 0019 作为优选，步骤2)所述含粗纤维的有机物料包括生物炭、糠醛渣、食用菌渣和畜类粪便中的一种或几种，所述发酵菌种包括黑曲霉菌、酵母菌、枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌和解淀粉芽孢杆菌中的一种或几种。 0020 作为优选，当土壤pH值6时，按照尾菜秸秆、生物炭、食用菌渣、畜类粪便的重量比为24:0.51.5:24:24制备混合物；当土壤pH值8时，按照尾菜秸秆、生物炭、糠醛渣、牛粪和/或羊粪的重量比为24:0.51.5:24:24制备混合物；当土壤pH值为6 8时，按照尾菜秸秆、生物炭、食用菌渣、糠醛渣、畜类粪便。

14、的重量比为24:0.51.5:1 2.5:12.5:24制备混合物；所述发酵菌种和混合物的重量比为0.81.2:1000。 0021 作为优选，所述生物炭为麦秸、玉米秸、水稻秸、稻壳和花生壳中的一种或几种，所述畜类粪便为牛粪和/或羊粪。 0022 作为优选，步骤4)所述R1时，取值R1；所述R5时，取值R5。 0023 作为优选，步骤5)所述深耕深翻的深度为040cm，次数为23次。 0024 作为优选，步骤6)所述起垄栽培的垄高2530cm，垄宽6080cm。 0025 本发明还提供了一种所述土壤改良的方法在改良设施大棚砂姜黑土中的应用。 0026 本发明的有益。

15、效果包括以下几点： 0027 1)本发明通过调节设施大棚内砂姜黑土的pH值，提高土壤粗纤维有机质含量，改善种植过程中作物与土壤的水肥关系，从而改良土壤的理化结构和耕作性，克服设施大棚砂浆黑土易开裂、板结、酸化等问题。 0028 2)本发明的方法同时将一部分农业废弃物进行无害化处理、资源化堆肥循环利用，实现设施农业的绿色循环可持续发展。具体实施方式 0029 本发明提供了一种土壤改良的方法，包括如下步骤： 0030 1)对土壤进行采样、检测，包括土壤pH值、土壤容重、土壤有机质含量； 0031 2)将前茬作物的尾菜秸秆、含粗纤维的有机物料和发酵菌种混合，进行。

16、腐熟发酵，得到成品堆肥； 0032 3)测定成品堆肥有机质含量； 0033 4)根据步骤1)得到的土壤容重、土壤有机质含量和步骤3)的成品堆肥有机质含说明书 2/5 页 4 CN 112042308 A 4 量，确定每亩堆肥的用量R； 0034 计算公式为： R133D(3-S)/C； 0035 其中， S：土壤有机质含量，单位为； C：成品堆肥有机质含量，单位为； D：土壤容重，单位为t/m3； 133：每亩表层0.2m的土壤体积，单位为m3； R单位为t； 0036 5)将成品堆肥按照用量R施入土壤，进行深耕深翻； 0037 6)运用起垄栽培和水肥一体化技术，。

17、对土壤水分进行管理。 0038 本发明步骤1)所述土壤优选为设施大棚的土壤，所述采样优选在换茬期进行，每个设施大棚采样的点位优选为34个，进一步优选为将34个点位的土壤混合成一个土壤样品；所述点位优选为避开大棚内四周边土壤。 0039 本发明步骤1)所述采样的深度优选为020cm，进一步优选为515cm，更优选为8 12cm；所述土壤容重的检测优选采用环刀法，所述土壤容重的检测优选取3个点位，测定值优选为3个点位的平均值。 0040 本发明步骤2)所述前茬作物的尾菜秸秆优选进行粉碎处理，所述粉碎处理的粒度优选为25cm，进一步优选为34cm；所述腐熟发酵的温度优。

18、选60，时间优选10天，所述腐熟发酵中，混合物的初始水分质量含量优选为5060，进一步优选为5358。 0041 本发明所述腐熟发酵当温度60时，优选进行翻堆处理，所述翻堆处理优选为间隔23天翻堆一次。 0042 本发明步骤2)所述含粗纤维的有机物料优选包括生物炭、糠醛渣、食用菌渣和畜类粪便中的一种或几种，所述发酵菌种优选包括黑曲霉菌、酵母菌、枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌和解淀粉芽孢杆菌中的一种或几种。 0043 本发明步骤2)中，当土壤pH值6时，优选按照尾菜秸秆、生物炭、食用菌渣、畜类粪便的重量比为24:0.51.5:24:24制备混合物，进一步优。

19、选为3:1:3:3；当土壤pH 值8时，优选按照尾菜秸秆、生物炭、糠醛渣、牛粪和/或羊粪的重量比为24:0.51.5:2 4:24制备混合物，进一步优选为3:1:3:3；当土壤pH值为68时，优选按照尾菜秸秆、生物炭、食用菌渣、糠醛渣、畜类粪便的重量比为24:0.51.5:12.5:12.5:24制备混合物，进一步优选为3:1:1.5:1.5:3；所述pH值为68优选为不包括端点值。 0044 本发明步骤2)所述发酵菌种和混合物的重量比优选为0.81.2:1000，进一步优选为1:1000。 0045 本发明所述生物炭优选为麦秸、玉米秸、水稻秸、稻壳和。

20、花生壳中的一种或几种经过粉碎后在高温裂解条件下形成的黑碳颗粒；所述高温裂解的温度优选为350550，进一步优选为400500；所述畜类粪便优选为牛粪和/或羊粪。 0046 本发明所述糠醛渣优选来自糠醛厂；所述食用菌渣优选来自食用菌厂；所述牛粪和/或羊粪优选为养殖场的下脚料。 0047 本发明步骤4)所述R1时，优选为取值R1；所述R5时，优选为取值R5。 0048 本发明步骤5)所述深耕深翻的深度优选为040cm，进一步优选为1030cm，更优选为1525cm；所述深耕深翻的次数优选为23次。 0049 本发明步骤6)所述起垄栽培优选为根据种植作物的特点确定垄高和。

21、垄宽，将作物定植在垄上；所述垄高优选2530cm，进一步优选2729cm；所述垄宽优选6080cm，进一步优选6575cm。说明书 3/5 页 5 CN 112042308 A 5 0050 本发明步骤6)所述水肥一体化技术优选为利用文丘里管、主管和滴灌支管的连接，将养分随水滴入作物根系土壤，每个垄上优选分布23条滴灌支管，合理管控作物和土壤水肥的关系。 0051 本发明步骤6)所述对土壤水分进行管理还包括完善大棚周边的水利基础设施，所述大棚周边的水利基础设施优选为排水沟和排水管网建设。 0052 本发明还提供了一种所述土壤改良的方法在改良设施大棚砂姜黑土中的应。

22、用。 0053 下面结合实施例对本发明提供的技术方案进行详细的说明，但是不能把它们理解为对本发明保护范围的限定。 0054 实施例1 0055 在设施大棚换茬期对设施大棚的砂姜黑土进行采样分析，每个大棚采样点位为3 个，采样深度分别为5cm、 8cm和10cm，将3个点位的采样土壤混合成一个土壤样品，土壤容重采样环刀法进行检测，检测得到的3个值取平均值，得到土壤样品的pH值6、土壤容重D 1.2t/m3、土壤有机质含量S2。 0056 将大棚前茬作物的尾菜秸秆粉碎至粒度为2cm，将3kg的尾菜秸秆， 0.5kg麦秸和 0.5kg玉米秸在350下裂解的黑碳颗粒， 3kg食。

23、用菌渣、 3kg牛粪和8g黑曲霉菌混合制备成品堆肥，混合物的初始水分质量含量为50，在60下腐熟发酵10天，间隔2天翻堆一次。测定成品堆肥的有机质含量C79.8。根据R133D(3-S)/C计算R2，设施大棚的砂姜黑土土壤中每亩施用成品堆肥2t，对土壤深耕深翻10cm，次数为2次。在设施大棚周边建设排水沟，设施大棚中起垄高25cm，垄宽60cm，利用文丘里管、主管和滴灌支管的连接，将养分随水滴入作物根系土壤，每个垄上分布2条滴灌支管。 0057 实施例2 0058 在设施大棚换茬期对设施大棚的砂姜黑土进行采样分析，每个大棚采样点位为4 个，采样深度分。

24、别为10cm、 12cm、 15cm和18cm，将4个点位的采样土壤混合成一个土壤样品，土壤容重采样环刀法进行检测，检测得到的4个值取平均值，得到土壤样品的pH值8.5、土壤容重D1.0t/m3、土壤有机质含量S1。 0059 将大棚前茬作物的尾菜秸秆粉碎至粒度为5cm，将3kg的尾菜秸秆， 0.5kg水稻秸和 0.5kg稻壳在500下裂解的黑碳颗粒， 3kg糠醛渣、 3kg牛粪和6g地衣芽孢杆菌、 6g解淀粉芽孢杆菌混合制备成品堆肥，混合物的初始水分质量含量为60，在62下腐熟发酵12天，间隔3天翻堆一次。测定成品堆肥的有机质含量C51.2。根据R133D(3-。

25、S)/C计算R 5.2，设施大棚的砂姜黑土土壤中每亩施用成品堆肥5t，对土壤深耕深翻40cm，次数为3 次。在设施大棚周边建设排水沟，设施大棚中起垄高30cm，垄宽80cm，利用文丘里管、主管和滴灌支管的连接，将养分随水滴入作物根系土壤，每个垄上分布3条滴灌支管。 0060 实施例3 0061 在设施大棚换茬期对设施大棚的砂姜黑土进行采样分析，每个大棚采样点位为3 个，采样深度分别为5cm、 10cm和15cm，将3个点位的采样土壤混合成一个土壤样品，土壤容重采样环刀法进行检测，检测得到的3个值取平均值，得到土壤样品的pH值7、土壤容重D 1.3t/m3、。

26、土壤有机质含量S1.8。 0062 将大棚前茬作物的尾菜秸秆粉碎至粒度为3cm，将3kg的尾菜秸秆， 0.5kg水稻秸和 0.5kg稻壳在500下裂解的黑碳颗粒， 1.5kg食用菌渣、 1.5kg糠醛渣、 3kg羊粪和5g酵母菌、说明书 4/5 页 6 CN 112042308 A 6 5g枯草芽孢杆菌混合制备成品堆肥，混合物的初始水分质量含量为55，在62下腐熟发酵10天，间隔2天翻堆一次。测定成品堆肥的有机质含量C63.8。根据R133D(3- S)/C计算R3.25，设施大棚的砂姜黑土土壤中每亩施用成品堆肥3.25t，对土壤深耕深翻 20cm，次数为3次。在设施。

27、大棚周边建设排水沟，设施大棚中起垄高28cm，垄宽70cm，利用文丘里管、主管和滴灌支管的连接，将养分随水滴入作物根系土壤，每个垄上分布3条滴灌支管。 0063 本发明的实施例13通过添加尾菜秸秆、含粗纤维的有机物料来调节设施大棚内砂姜黑土的pH值，提高了土壤粗纤维有机质含量；本发明的方法改善了种植过程中作物与土壤的水肥关系，从而改良土壤的理化结构和耕作性，克服设施大棚土壤易开裂、板结、酸化等问题；同时将一部分农业废弃物进行无害化处理、资源化堆肥循环利用，实现设施农业的绿色循环可持续发展。 0064 以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。说明书 5/5 页 7 CN 112042308 A 7 。