[发明专利]一种改良矿区复垦土壤的长效方法

说明书

一种改良矿区复垦土壤的长效方法，利用煤矸石制成稳定性结构材料，使用土壤菌剂与玉米芯颗粒或麦麸制成活性材料，利用秸秆颗粒、矿源腐殖酸钾粉剂、秸秆促腐菌粉剂、海藻酸钠粉剂、褐藻寡糖粉剂、氮肥加水搅拌制成中性有机材料，利用污泥、农作物秸秆、木屑混合后经碳化处理制成惰性有机材料；最后，将结构材料、活性材料、中性有机材料、惰性有机材料混合制成改良材料；将改良材料一次性均匀撒入土壤，并利用机械旋耕机将上述改良材料与耕层土壤充分混合，并立即对耕地进行一次灌溉，静置后进行播种施肥。本发明技术一次性实施完成土壤改良，通过后续科学的土壤管理和平衡施肥即可长效保持。

技术领域

本发明属于复垦耕地土壤改良领域，具体涉及一种改良矿区复垦土壤的长效方法。

背景技术

矿区复垦耕地土壤改良是土地复垦后土壤管理的重要内容之一，由于矿区复垦耕地通常具有复垦前人为因素扰动大、复垦后地力条件差、优质土壤层缺失、复垦耕地土壤改良难度大等特点。据估计，土壤形成速率大约为0.066毫米/年，形成20cm厚的耕作土壤大概需要3000年，在土壤发育完成的基础上通过各种技术措施，使土壤的耕性不断改善，肥力不断提高的过程，即生土变熟土的过程。熟化的土壤主要表现为土层深厚，有机质含量高，土壤结构良好，水、肥、气、热诸肥力因素协调，微生物活动旺盛，供给作物水分养分的能力强。据研究，在自然状态下形成土壤有机分子化合物则需要上百年甚至几百年的时间。矿山开采和复垦工程过程常常改变原有土壤剖面的特征，使历经数十、数百甚至数千年形成的土壤受到破坏，致使矿区复垦土壤障碍因子复杂，多表现为耕层薄、土壤熟化不彻底、有机质含量低、板结、驱动养分循环的微生物数量少等不足。当前，表土剥离技术应用较为广泛，表土剥离即表土剥离再利用，是指将优质耕地30cm厚的表土搬运到矿区损毁土地上完成造地复垦的技术，该技术在土壤复垦中效率最高、复垦后土壤肥力恢复较快。然而，表土剥离技术成本较高，而且收到优质耕层土壤资源限制，难以保证拥有足够飞优质耕层土壤用于造地复垦工作。另外，农业领域土壤培肥技术也常用于改良矿区复垦土壤，如优化施肥、优化耕作方法、调整作物种植模式、推广秸秆还田、施用有机肥或土壤调理剂等，这些方法通常需要连续多年实施培肥技术并不断更新培肥方法才能缓慢提升土壤肥力，总体上，农业领域常用的土壤培肥技术能够改良矿区复垦土壤，但依旧耗时较长，需要时间多达几年甚至几十年。因此，急需研制一种能够快速改良矿区复垦土壤且能够长期保持的长效方法。

发明内容

解决的技术问题：本发明提供一种改良矿区复垦土壤的长效方法，该发明技术一次性实施完成土壤改良，大幅缩短矿区复垦土壤培肥时间，且投入成本远低于当前常用的表土剥离造土复垦技术，该发明技术实施后只需通过后续科学的土壤管理和平衡施肥即可长效保持。

技术方案：一种改良矿区复垦土壤的长效方法，利用煤矸石制成稳定性结构材料，使用土壤菌剂与玉米芯颗粒或麦麸按照1:9干基重量比例制成活性材料，利用秸秆颗粒、矿源腐殖酸钾粉剂、秸秆促腐菌粉剂、海藻酸钠粉剂、褐藻寡糖粉剂、氮肥按照500:2:1:1:1:5干基重量比例加水搅拌制成中性有机材料，利用污泥、农作物秸秆、木屑按照10:5:1干基重量比例混合后经碳化处理制成惰性有机材料；最后，将结构材料、活性材料、中性有机材料、惰性有机材料按照30:3.5:17.5:49干基重量比例混合制成改良材料；将改良材料一次性均匀撒入土壤，并利用机械旋耕机将上述改良材料与耕层土壤充分混合，并立即对耕地进行一次灌溉，使耕作层土壤含水量达到田间持水量的30%左右，静置后进行播种施肥。

所述稳定性结构材料由煤矸石制成，将煤矸石破碎、研磨成粉得到煤矸石粉，其粒径0.25mm，煤矸石粉的重金属含量不高于《土壤环境质量标准》（GB15618-1995）中要求土壤环境质量自然背景值含量。

所述活性材料由土壤菌剂与玉米芯颗粒或麦麸混合组成，将玉米芯或麦麸粉碎至粒径0.5cm，将土壤菌剂与玉米芯颗粒或麦麸按照1:9干基重量比均匀混合，加水至含水率达到5 wt.%，制成活性材料。