[发明专利]一种植物-污泥制生物碳土联合生态修复沙化土壤的方法

说明书

技术领域

本发明属于土壤沙化防治技术领域，具体涉及一种植物-污泥制生物碳土联合生态修复沙化土壤的方法。

背景技术

中国是世界上荒漠化和沙化面积大、分布广、危害重的国家之一。严重的土地荒漠化、沙化威胁着我国生态安全和经济社会的可持续发展。全国沙化土地面积为173.97×10⁴km²，占国土总面积的18.12%，分布在除上海、台湾及香港和澳门特别行政区外的30个省(自治区、直辖市)的889个县(旗、区)。96.28%分布在新疆、内蒙古、西藏、青海、甘肃、河北、陕西、宁夏8省(自治区)。防治荒漠化，保护生态环境，实现可持续发展是全社会紧迫而艰巨的任务。近年来，各种土壤改良方法相继问世，并取得了一定的效果，但这些方法大多成本较高，易产生二次污染。

城市污泥作为污水处理过程中一种废弃物产量大，简单堆放或填埋都容易造成环境污染和资源浪费，且污泥中有机质、氮、磷等养分含量丰富，可以作为重要的肥源之一用以土地利用。

发明内容

本发明的目的是针对土壤沙化的问题提供一种植物-污泥制生物碳土联合生态修复沙化土壤的方法。

一种植物-污泥制生物碳土联合生态修复沙化土壤的方法，该方法包含如下步骤：

（1）在待修复或改良的土壤上种植果树，优选苹果树或枣树，种植间距为3-5m；

（2）以污泥制生物碳土作为土壤改良剂，以每年两次的频率施加到土壤中，连续施用两年；施加标准为：当土壤中大于0.025mm的粒径颗粒比例在80%以上时，污泥制生物碳土添加量为30kg/株；当土壤中大于0.025mm的粒径颗粒比例在50%-80%之间时，污泥制生物碳土添加量为20kg/株；土壤中大于0.025mm的粒径颗粒比例在50%以下时，污泥制生物碳土添加量为10kg/株；

（3）污泥制生物碳土施用后，相隔7-10天后，对土地进行浇灌，灌溉量为20-30L/株与正常土地一样进行生产和田间管理。

所述污泥制生物碳土为城市污泥经脱水、堆肥后与鸡粪、秸秆、黄土再经堆肥，风干后所得。

步骤（2）中污泥制生物碳土每年两次的频度施加，其施加时间为春季和秋季。

步骤（2）中污泥制生物碳土施加方式为放射状施加，即在每株果树周围挖出4-5条沟呈放射状分布，将污泥制生物碳土均匀放入其中，然后以挖出土壤覆盖回填。

污泥制生物碳土施加两年后，不必再进行土壤改良，或将其代替化肥、有机肥继续使用。使用年限不超过10年。

本发明方法的有益效果为：不仅可以改善土壤结构和理化性质，增加土壤储水能力，提高土壤有机物含量，增加土壤肥力；还能够为大量的城市污泥提供出路，变废为宝，实现资源的合理利用和可持续发展。本发明的方法具有环境风险低，操作简单易行，成本低、见效快、收益大，便于大规模推广等优点。

具体实施方式

下面将结合具体实施例对本发明的方法做进一步说明。

实施例1

在北京市门头沟区吴家村进行沙化土壤的改良修复，建设示范点一处，北纬39°58'33.88''，东经116°02'31.86''，土壤改良面积约100亩。

（1）采样测定及改良方法设计

通过对吴家村沙化土壤现场采样测定，结果详见表1。

表1  门头沟吴家村沙化土壤理化性质

通过测定发现，待改良土壤沙粒含量较大，土质肥力较低。在待改良土地上种植苹果树，种植间距为3m。在春秋两季进行污泥制生物碳土施加，通过比对，确定施加量为30kg/株，施加方式为放射状施加，施加深度30cm；施加后一周进行灌溉，灌溉量为30L；后进行追加一年，时间、方式同上。对改良后土地进行测定，主要测定指标为电导率、pH值、有机质、碱性氮、有效磷和速效钾。

（2）测试结果

表2表示了门头沟吴家村沙化土壤修复后的土壤理化性质变化。

表2  门头沟桃源村矿山施用堆肥后土壤理化性质

通过表2发现利用植物——污泥制生物碳土联合生态修复技术后的土地，两年中土壤中有机质分别增加了323.3%和498.4%；碱解氮分别增加了68.3%和213.5%；有效磷分别增加了256.9%和393.4%；速效钾分别增加了54.3%和154.0%；有效的提高了土壤肥力。此外，修复技术还可以有效降低土壤的pH值，缓解土壤碱性。

实施例2

在北京市通州区永乐店二村选取一块荒地进行沙化土壤修复。