CN107686426A - 一种沙漠化土壤生物改良材料及应用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种沙漠化土壤生物改良材料及应用方法，改良材料由微生物栖息材料和功能微生物菌群组成；该微生物栖息材料为能够为功能微生物生长提供营养物质。本发明的有益效果：本发明适用于沙漠化地区的沙化土壤进行生物改良；通过对沙质土壤构建微生物菌群，并提供可供微生物生长需要的栖息材料，功能微生物生长可产生大量菌丝并分泌多糖的聚合物，大量的菌丝将砂粒缠绕和包裹，并通过分泌的聚合物将砂粒粘结，使沙体稳定，起到很强的固沙作用。同时为沙漠化土壤营造储水层，加速土壤物质循环，持续增强土壤肥力，营造适宜植物生长的土壤环境。
Description
技术领域
本发明涉及一种沙漠化土壤生物改良材料及应用方法。
背景技术
本部分中的陈述仅仅提供了与本发明公开的内容有关的背景信息，且可能不构成现有技术。
土地沙漠化已经成为一个全球化的问题，沙漠化指由于人为和自然因素的综合作用，使得干旱、半干旱甚至半湿润地区自然环境退化(包括盐渍化、草场退化、水土流失、土壤沙化、狭义沙漠化化、植被沙漠化、历史时期沙丘前移入侵等以某一环境因素为标志的具体的自然环境退化)的总过程。
通过进一步的研究可以发现，作为无机质矿物的砂粒，其表面电荷活跃。越干燥纯净的沙，砂粒间的排斥力越大。这就使其自身具备了跃动的条件。因此当受到风力作用时，其能够轻而易举的进行运动。
目前，常用的固沙治理体系主要有以下三种：
1、机械固沙是以木条、土块、石块和秸秆及其制品等材料竖立或平铺等方式形成沙障，该方法只能阻碍风沙流动，无法有效改善砂体理化性质，无法满足对沙漠化生态绿化的需要；
2、化学固沙，利用化学材料与工艺，对沙化土壤表层建造一层能够防止风力吹扬又具有保持水分和改良沙地性质的固结层，该方法同样无法有效改善沙漠化土壤理化性质，无法持续满足植物生长需求，且易产生二次污染；
3、生物结皮，其是由细菌、真菌、藻类、地衣、苔藓等其菌丝、分泌物等与土壤砂砾粘结形成的复合物，是干旱半干旱区重要的地表覆盖类型，生物结皮具有促进土壤发育的特性，但该过程及其缓慢，短时间内无法满足高生物量的微生态圈的建立。
我国沙漠化土地以每年2460平方公里的速度扩大。而改变干旱、半干旱地区沙漠化化倾向的根本出路在于快速大面积增加土壤表层含水量、生成土壤团粒结构，营造出植被与土壤微生物的生成条件，使有限的降水量充分的变成绿洲。
故现有技术亟待改进和发展。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种持续增强土壤肥力，营造适宜植物生长的土壤环境沙漠化土壤生物改良材料及应用方法。
本发明的技术解决方案是：
一种沙漠化土壤生物改良材料，由微生物栖息材料和功能微生物菌群组成；该微生物栖息材料为能够为功能微生物生长提供营养物质。微生物栖息材料为能够为功能微生物生长提供营养物质的(多糖、淀粉、纤维素)等物质；
所述功能微生物包括固氮菌、产黏菌、多菌丝真菌、光合细菌。功能微生物菌丝缠绕砂粒，将砂粒包裹，并通过分泌的多聚物将砂粒粘结，使沙体稳定，具有很强的固沙效果。功能微生物在栖息材料中的活动，使材料表面亲水基团增多、孔隙率增大，使得微生物-材料混合物具有很强的吸水能力；沙漠化土壤生物改良材料降解产物可以被植物根系吸收，持续为植物提供养分，构建沙漠土壤物质循环。
改良材料中按组分比例：微生物栖息材料10～20份，微生物菌群0.1～1份。
一种沙漠化土壤生物改良材料的应用方法，包括以下步骤：S1,将上述改良材料均匀的抛洒在沙化土壤表面；S2，将改良材料与沙化土壤混合。
改良材料在沙漠化土壤中的用量为5％～7％，与沙漠化土壤混合深度为10cm～20cm。
本发明的有益效果：
本发明适用于沙漠化地区的沙化土壤进行生物改良；通过对沙质土壤构建微生物菌群，并提供可供微生物生长需要的栖息材料，功能微生物生长可产生大量菌丝并分泌多糖的聚合物，大量的菌丝将砂粒缠绕和包裹，并通过分泌的聚合物将砂粒粘结，使沙体稳定，起到很强的固沙作用。同时为沙漠化土壤营造储水层，加速土壤物质循环，持续增强土壤肥力，营造适宜植物生长的土壤环境。工程实施采用有机肥抛撒机、旋耕机、洒水车将材料应用于沙漠化土壤改良。工程实施便捷，适用于大面积推广应用。
具体实施方式
实施例：
实验地点为北京，实验日期6.1号-7.30，试验区上方无遮盖物。
实验区为10*30(300㎡)区块，风积沙土壤厚度大于50cm。按20cm厚度风积沙土壤重量的5％添加沙漠化土壤生物改良材料，将材料均匀的覆于沙土表面，利用旋耕机将材料与沙土混合均匀，混合深度20cm。在土壤表面撒上种子，利用耙子将种子轻微与表面土壤混合。利用洒水车向试验区洒水。
定期维护，每3天浇一次水，直至种子发芽。
第15天停止浇水，种子发芽率32％。此后不再向试验区浇水，完全以当地降雨量维持植物生长。
实验60天对风积沙土壤改良效果进行评价：风积沙土壤固沙厚度20cm，达到设计要求；土壤硬度为396kPa～531kPa，原始风积沙土壤硬度为0；土壤理化指标检测结果，达到1级种植土壤标准；通过风洞实验显示，经固定的风积沙土壤能抗20m/s大风并保持风积沙砂粒不发生跃移。
在本说明书的描述中，术语“一个实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种沙漠化土壤生物改良材料，其特征在于：由微生物栖息材料和功能微生物菌群组成；该微生物栖息材料为能够为功能微生物生长提供营养物质。
2.根据权利要求1所述沙漠化土壤生物改良材料，其特征在于：所述功能微生物包括固氮菌、产黏菌、多菌丝真菌、光合细菌。
3.根据权利要求1所述沙漠化土壤生物改良材料，其特征在于：改良材料中按组分比例：微生物栖息材料10～20份，微生物菌群0.1～1份。
4.一种沙漠化土壤生物改良材料的应用方法，其特征在于：包括以下步骤：S1,将权利要求1的改良材料均匀的抛洒在沙化土壤表面；S2，将改良材料与沙化土壤混合。
5.根据权利要求4所述的沙漠化土壤生物改良材料的应用方法，其特征在于：改良材料在沙漠化土壤中的用量为5％～7％，与沙漠化土壤混合深度为10cm～20cm。
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