[发明专利]一种城市园林土壤改良方法

说明书

本发明提供了一种城市园林土壤改良方法，该方法包括：将连续种植杜鹃两年以上的城市园林土壤表层土0‑20cm厚的土壤挖起，混入河沙后，再加入生物质炭充分混合均匀，然后再将土壤夯平，该方法能够降低园林土壤pH值，增加土壤有机质含量，改变园林土壤微生物群落结构，引起杜鹃花根际过程中养分调控机制的变化响应从而提高根际养分的有效性，或持续促进部分特定微生物的生长，达到促进杜鹃花生长的目的，实现杜鹃栽培土壤与杜鹃生长的良性循环。

技术领域

本发明属于土壤改良技术领域，具体涉及一种利用生物质炭改良城市园林土壤的方法，尤其是利用生物质炭改良杜鹃种植土壤理化性质、肥力以及提高土壤微生物群落多样性的方法。

背景技术

杜鹃花(Rhododendron)是我国十大传统名花之一，也是重要的园林花木和盆栽花卉。我国虽然是世界杜鹃花的发源地和现代分布中心，聚集了约70％的杜鹃花物种资源，但对杜鹃花的推广应用远远弱于欧美国家。杜鹃花抗旱性较差，且喜疏松、通气良好、有机质含量较高、pH值在4.5-6.5之间的酸性土壤。虽然杜鹃花已经在园林以及城市绿地中大量栽植应用，但由于城市土壤经常受到挖掘、搬运以及与大量工业废弃物、生活垃圾混合等人为干扰，自然土壤发生层被破坏，也引起pH偏高、有机质降低、养分失衡、盐碱化、板结等土壤退化的问题，使杜鹃花生长势衰弱，甚至大量死亡。此外，在栽培过程中通常采用单一的土壤施肥方式与化学肥料大量反复使用，一方面导致肥料利用率降低、养分流失严重、面源污染加剧；另一方面盐分积累与某些化学元素富集，造成“单盐毒害”和“拮抗”作用，诱发土壤盐渍化，严重破坏土壤的生物种群和功能多样性。魏翔莺(2016)的调查结果表明，目前城市绿地栽培多年的毛鹃苗木根系多呈发育不良的状态，暗色的老根多但用来吸收养分和水分的新鲜毛根少，缺少毛根导致植株生长衰弱。城市环境中不断退化的土壤和不良的气候抑制了杜鹃花根系的生长。目前虽有大量土壤改良文献，但是针对杜鹃花地栽土壤修复改良的实际应用未见述及。

生物质炭对农田土壤的修复与改良、以及对农作物产量与品质的影响近年来有大量的研究报道。研究表明，生物质炭施入农田中在不同的土壤条件及不同作物类型下能够改善土壤肥力，增加氮素利用效率，提高土壤磷、钾素有效性，促进作物养分吸收并提高作物生产力(Liu et al.,2013；Lehmann and Joseph,2015)。由于不同的生物质炭之间其养分含量、吸附能力等性质差别很大(Aller,2016)，因此不同的生物质炭类型会使得生物质炭对作物产量以及土壤质量的改善作用具有很大的变异性(Jeffery et al.,2011)。然而，目前对生物质炭的应用研究多侧重于对农田土壤的改良以及经济作物产量的保障，例如申请公布号为106747789A，名称为“一种醋糟生物质炭复配基质”的专利文件，公开了利用醋糟生物质应用与辣椒壮苗的具体过程，以及具体配方和制备过程，也未涉及生物质炭对园林退化土壤的改良及重要的城市绿化植物生长的影响。

酒糟是酿酒过程中的直接下脚料，pH值低，并含有丰富的粗蛋白，约高出玉米含量的2—3倍，同时还含有多种微量元素、维生素、酵母菌等，赖氨酸、蛋氨酸和色氨酸的含量也很高，这是农作物秸秆作为生物质炭的常用原料所不能提供的。此外，酒糟中还含有相当丰富的醇酯及酸等发酵的产物，对作物生长有刺激作用，速效养分含量高，潜在养分供给时间长。并且，生物质炭和其炭化过程生成的木醋液，主要成分是乙酸，含有少量酮类、酚类、酯类等，可有效调节土壤pH，因此生物质炭非常适用于园林退化土壤的修复。但是在实践中，尚未出现采用酒糟炭修复园林土壤的案例和实际应用，也无相关文献和专利披露，目前，酒糟一般是至直接作为饲料或者经加工后作为饲料使用，应用范围有限，因此利用酒糟炭进行城市园林土壤修复的具体应用有待开发。

发明内容

为解决上述问题，本发明人经过深入研究和大量实验，充分研究了土壤的改良要求以及生物质炭的性能，尤其是栽培杜鹃的城市园林土壤的退化原因、杜鹃栽培土壤要求以及酒糟炭的特性，提出了以下技术方案。