一種玉米秸稈協同風化煤原位鈍化設施土壤重金屬的方法
【技術領域】
[0001] 本發明屬于農業生產領域,尤其涉及利用秸桿高效還田的一種玉米秸桿協同風化 煤原位鈍化設施土壤重金屬的方法。
【背景技術】
[0002] 設施土壤作為全球最重要的農業生產方式之一,在我國農業生產中所占的比重日 益增加,存在農用化學品和有機肥投入量大、復種率高、耕作強度大等現象,導致一系列限 制設施農業種植的土壤退化問題,如次生鹽漬化、生物學性質惡化與連作障礙、重金屬污染 及有害物質殘留超標等。其中重金屬累積甚至達到污染的問題,不僅限制設施農業的健康 發展,而且還帶來不可逆轉的土壤危害。
[0003] 針對設施土壤重金屬積累問題,國內外眾多科研工作者作了大量深入地研究,除 去客土治理重金屬污染外,主要可分為2大類,其一是活化土壤重金屬,同時篩選重金屬超 富集植物,實現去除土壤重金屬污染的目的;另一種是通過調控土壤環境條件,減小重金屬 生物可利用性,使重金屬得以固定,阻止重金屬由土壤進入食物鏈。另外還有少量采用電化 學方法等吸附治理土壤重金屬污染問題。
[0004] 設施土壤由于耕作需要,活化重金屬并植物富集去除的方法不適合應用,固定土 壤重金屬是設施土壤重金屬治理切實可行的途徑。在固定土壤重金屬方面的研究中,根據 發明人檢索到的資料,目前與本發明相近的技術方案有:
[0005][0006][0007][0008] 上述現有技術,都是將秸桿改性制備吸附材料,但是,他們普遍存在的問題是需要 經過改性過程,應用時限制因素較多等問題,同時主要應用于水體重金屬污染的吸附。
[0009] 發明人還檢索到公開號CN104263374A的專利"一種土壤重金屬復合穩定劑及其 使用方法"公開了一種包括有機物質、磷肥和氮肥土壤重金屬復合穩定劑,將穩定劑與受重 金屬污染的土壤按質量比I : 5~8混合均勻處理15日的發明,但是該發明采用有機物為 天然腐熟牛糞或菌渣,并沒有采用玉米秸桿,玉米秸桿的獲取更為廣泛。同時發明人還檢索 到公開號CN104001715A的發明專利"一種原位固化-移除土壤重金屬的方法"將秸桿繩改 性,施布至重金屬超標土壤中,再將吸附有重金屬的秸桿繩從土壤中取出,完成土壤重金屬 的原位固化-移除的技術方案,該方案同樣需要對秸桿進行改性。
[0010] 風化煤主要用于生產腐植酸類產品,而EM菌用于促進動物生長、提高飼料的利用 率、增強機體抗病性能、去除糞便惡臭、改善生態環境等。
【發明內容】
[0011] 本發明的目的是提供一種操作簡單、成本低,并且能有效減少土壤重金屬含量的, 玉米秸桿協同風化煤原位鈍化設施土壤重金屬的方法。
[0012] 一種玉米秸桿協同風化煤原位鈍化設施土壤重金屬的方法,包括以下幾個步驟,
[0013] 步驟一:將玉米秸桿經過風干和粉碎后得到秸桿原料,將秸桿原料按1800~ 2500kg/hm2用量平鋪施入距離設施土壤表層20~30cm深度處,挖出厚度為20~30cm表 層設施土壤;
[0014] 步驟二:將EM菌液與蒸餾水按體積比1 :100~I :200進行稀釋,將稀釋后的EM菌 液按280~350L/hm2均勻噴施至秸桿原料的表面;
[0015] 步驟三:將挖出的厚度為20~30cm表層設施土壤與風化煤均勻混合,風化煤的用 量為720~780kg/hm2,將混合后的設施土壤覆蓋于平鋪的秸桿原料上方。
[0016] 本發明一種玉米秸桿協同風化煤原位鈍化設施土壤重金屬的方法,還可以包括:
[0017] I、EM菌液包括光合細菌、芽孢桿菌、乳酸菌、酵母菌和放線菌中的三種以上。
[0018] 2、EM菌液含菌量200億/g。
[0019] 3、玉米秸桿為纖維素含量為320_400g/kg的玉米秸桿。
[0020] 4、將玉米秸桿粉碎的方式為切段至長度5-15cm。
[0021] 5、風化煤腐植酸含量為350-550g/kg。
[0022] 有益效果:
[0023] 秸桿原料篩選以玉米秸桿為原料,我國玉米種植面積大,玉米秸桿產量巨大,同時 我國風化煤儲量大,所以原料來源廣泛且成本低廉;將玉米秸桿協同風化煤應用于設施土 壤重金屬的原位鈍化,屬于重金屬污染土壤的環境治理。
[0024] EM菌可促進玉米秸桿降解,形成重金屬高吸附原料,同時改善土壤理化性狀,提高 土壤保水保肥能力,隔斷隨地下水上升帶來的重金屬污染,保護環境;風化煤的施用既可提 高土壤pH值,降低土壤中生物可利用態重金屬相對含量,同時,提供的腐植酸組分對重金 屬具有較強吸附固定作用。
[0025] 本發明技術與目前國內公開發表的重金屬修復技術相比,原料資源廣、成本低,以 本地資源修復設施土壤重金屬積累問題,既對資源進行合理化利用,又可解決設施土壤環 境問題,通過在種植西紅柿的設施土壤中應用,顯著改善土壤理化性狀,降低設施土壤生物 可利用態重金屬含量50%以上。
【附圖說明】
[0026] 圖1為本發明玉米秸桿協同風化煤原位鈍化設施土壤重金屬的方法。
[0027] 圖2為三組試驗土壤中金屬鎘的含量圖。
【具體實施方式】
[0028] 下面將結合附圖對本發明做進一步詳細說明。
[0029] 本發明的目的是玉米秸桿協同風化煤原位鈍化設施土壤重金屬的方法,依據秸桿 還田增加土壤有機質,且降解后的秸桿具有重金屬吸附效應,結合風化煤調節土壤pH值, 可高效實現原位鈍化設施土壤重金屬的目的,且在種植前45日采用本發明方法,具有不影 響設施農業種植,操作簡便,成本低廉的特點。如圖1所示,本發明包括以下步驟:
[0030] 步驟一:將玉米秸桿經過風干和粉碎后得到秸桿原料,將秸桿原料按1800~ 2500kg/hm2用量平鋪施入距離設施土壤表層20~30cm深度處,挖出厚度為20~30cm表 層設施土壤;
[0031] 步驟二:將EM菌液按體積比I :100~I :200進行稀釋,將稀釋后的EM菌液按 280~350L/hm2均勻噴施至秸桿原料的表面;
[0032] 步驟三:將挖出的厚度為20~30cm表層設施土壤與風化煤均勻混合,風化煤的用 量為720~780kg/hm2,將混合后的設施土壤覆蓋于平鋪的秸桿原料上方。
[0033] 實施例一:一種玉米秸桿協同風化煤原位鈍化設施土壤重金屬的方法,
[0034] (1)風干:收割的玉米秸桿原料采用室內平鋪自然風干10日以上,纖維素含量 320-400g/kg ;
[0035] (2)剪段:將步驟(1)的玉米秸桿經過剪段至長度5cm,為秸桿原料;
[0036] (3)平鋪:挖出厚度為20cm表層設施土壤,將秸桿原料按1800kg/hm2用量平鋪施 入距離設施土壤表層20cm深度處;
[0037] (4) EM菌稀釋:將EM菌液與蒸餾水按體積比1 :100進行稀釋;
[0038] (5)噴施:將稀釋后的EM菌液用噴霧器或噴壺按280L/hm2均勻噴施至秸桿原料的 表面;
[0039] (6)混合:將步驟(3)挖出的厚度為20cm表層設施土壤與風化煤均勾混合,風化 煤腐植酸含量為350-550g/kg,風化煤的用量為720kg/hm2;
[0040] (7)覆蓋:將步驟(6)得到的表層設施土壤與風化煤混合物均勻覆蓋于秸桿原料 表面。
[0041] 實施例二:
[0042]