生活污泥快速熟化灘涂土壤的方法技術

本發明專利技術涉及生活污泥快速熟化灘涂土壤的方法。本發明專利技術將符合農用標準的生活污泥進行處理，作為有機肥源，將處理后的生活污泥施于灘涂土壤中，形成原始肥力，循環種植綠肥植物，然后直接還田，腐解，形成土壤腐殖質，灘涂土壤逐步熟化。本發明專利技術克服了增施商品有機肥所帶來的成本太高，且無法使灘涂土壤有機質不斷自積累的缺陷。本發明專利技術將生活污泥，其有機質及養分含量高、粘性強，作為灘涂土壤改良的“原始肥力驅動劑”，使原本幾乎沒有肥力的灘涂土壤具備生長綠肥植物的原始肥力，從而可以激發灘涂綠肥植物地上部生物量的積累，經原地還田腐解，再次種植綠肥植物，如此循環，可迅速提升灘涂土壤有機質的循環式自積累過程。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及沿海新圍墾灘涂土壤快速改良
，特別涉及生活污泥快速熟化灘涂土壤的方法。
技術介紹
在本專利技術作出之前，灘涂開發并作為耕地存在著脫鹽與土壤養分培育二大難題。自然條件下，灘涂圍墾后，亦可逐步轉變為耕地，但其通常需要20-30年的時間。由于我國淡水資源的限制，利用淡水快速洗鹽及種稻降鹽實施大面積灘涂土壤改良均不現實。對于土壤養分問題，目前的做法是增施商品有機肥。但這種方法成本太高，及效率不高，且無法使灘涂土壤有機質不斷自積累。
技術實現思路
本專利技術的目的就在于克服上述缺陷，研制一種生活污泥快速熟化灘涂土壤的方法。本專利技術的技術方案是：生活污泥快速熟化灘涂土壤的方法，其主要技術特征在于步驟如下：(1)將符合農用標準的生活污泥進行處理，作為有機肥源；(2)將處理后的生活污泥施于灘涂土壤中，形成原始肥力；(3)循環種植綠肥植物，然后直接還田，腐解，形成土壤腐殖質；(4)灘涂土壤逐步熟化。所述步驟(1)中，在生活污泥中添加其干基質量1％的生石灰進行無害化處理。所述步驟(3)中循環種植黑麥草、田箐。所述按照五季循環種植黑麥草、田箐，即a)第一季種植黑麥草，在第一年10-11月，適時播種，第二年5月收獲、鍘碎、還田；b)第二季種植田箐，在第二年6月，適時播種，當年9月收獲、鍘碎、還田；c)第三季種植黑麥草，在第二年10-11月，適時播種，第三年5月收獲、鍘碎、還>田；d)第四季種植田箐，在第三年6月，適時播種，當年9月收獲、鍘碎、還田；e)第五季種植黑麥草，在第三年10-11月，適時播種，第四年5月收獲、鍘碎、還田。本專利技術的優點和效果在于將生活污泥，其有機質及養分含量高、粘性強，作為灘涂土壤改良的廉價優質“原始肥力驅動劑”，通過一次性施用符合農用標準的生活污泥，使原本幾乎沒有肥力的灘涂土壤具備生長綠肥植物的原始肥力，從而可以激發灘涂綠肥植物地上部生物量的積累，經原地還田腐解，再次種植綠肥植物，如此循環，可迅速提升灘涂土壤有機質的循環式自積累過程，從而實現低投入下灘涂土壤的快速改良，為增加我國農業耕地后備資源提供保證。本專利技術的其他具體優點和效果將在下面繼續說明。附圖說明圖1——本專利技術流程示意圖。具體實施方式如圖1所示：1.污泥選擇將符合農用標準的生活污泥進行處理，作為有機肥源。所述生活污泥的質量須符合建設部頒布的《城鎮污水處理廠污泥處置-土地改良用泥質》(GB/T?24600-2009)國家標準。新鮮生活污泥，可添加其干基質量1％的生石灰進行無害化處理。將處理好的生活污泥以干基10噸/畝施用于灘涂土壤，利用旋耕機將污泥與0～20cm耕層土壤拌勻。2.施用灘涂土壤將處理后的生活污泥施于灘涂土壤中，形成原始肥力。3.綠肥植物種植綠肥植物，然后還田，腐解，形成肥料。在這個過程中，按照五季進行：3-1.第一季種植黑麥草第一年10-11月，適時播種，第二年5月收獲、鍘碎、還田；3-2.第二季種植田箐第二年6月，適時播種，當年9月收獲、鍘碎、還田；3-3.第三季種植黑麥草第二年10-11月，適時播種，第三年5月收獲、鍘碎、還田；3-4.第四季種植田箐第三年6月，適時播種，當年9月收獲、鍘碎、還田；3-5.第五季種植黑麥草第三年10-11月，適時播種，第四年5月收獲、鍘碎、還田。如此循環后灘涂土壤逐步熟化，從而達到提高有機質含量，改善土壤結構，降低鹽分含量和提升土壤肥力。田間管理(1)播種密度：改良初期，灘涂土壤肥力有限，綠肥播種密度易??；隨改良進程的推進，逐步適當提高播種密度。如種植農作物玉米。(2)還田技術：為迅速提升灘涂土壤有機質的循環式自積累，需通過對每季綠肥作物進行相應處理再進行還田。主要措施包括，當綠肥作物成熟時，將綠肥地上部砸碎后還田，并利用旋耕機將綠肥與0～20cm耕層土壤拌勻。無其他特殊田間管理措施。本專利技術將生活污泥作為“原始肥力驅動劑”已在灘涂上開展了五季綠肥連續種植還田(黑麥草、田菁、黑麥草、玉米、黑麥草)的田間試驗。結果證實，生活污泥除本身增加了土壤有機質外，作為“原始肥力驅動劑”，還可通過促進綠肥植物地上部生物量的持續累積，最終通過還田方式加速土壤有機質的自積累。如第一季綠肥(黑麥草)還田前，未施用生活污泥的對照土壤有機質含量為3.84g?kg-1，畝施10噸污泥的處理為13.85g?kg-1；但在第四季綠肥(玉米)還田前，前者有機質含量為5.45g?kg-1，而后者已達29.78g?kg-1?？梢娚钗勰嘧鳛椤霸挤柿︱寗觿睂е碌耐寥烙袡C質自積累的效果十分明顯。在應用生活污泥作為“原始肥力驅動劑”改良灘涂土壤的過程中，由污泥及綠肥造成的土壤有機質的大量積累可能對土壤理化性狀包括有機質、pH、鹽分、CEC、氧化還原電位等進行改變，它們也許會影響灘涂土壤重金屬的形態變化，進而影響重金屬的環境安全性。本專利技術開展了大量不同污泥施用量的研究工作。結果表明，干基污泥用量在150噸/公頃的條件下，施用符合國家農用標準的生活污泥在一般情況下不會使植物體內的重金屬超標。同時試驗還發現，施用生活污泥增加了灘涂土壤種植的黑麥草、玉米植株對Ni、Cu、Cd、Cr、Zn和Mn的吸收。隨污泥施用量的增加，黑麥草、玉米地上部Ni、Cu、Cd、Cr和Zn濃度呈逐漸上升趨勢，Mn無顯著變化；黑麥草、玉米根系Cd、Cr和Zn濃度呈逐漸上升趨勢，Ni、Cu和Mn呈先上升后下降趨勢。施用生活污泥使得黑麥草、玉米Ni、Cu、Cd、Cr、Zn和Mn金屬累積量均隨污泥施用量的增加呈逐漸上升趨勢。相關性分析表明，黑麥草、玉米體內Ni、Cu、Cd、Cr、Zn和Mn的累積量與污泥施用量呈顯著正相關關系。將符合農用標準的生活污泥作為灘涂土壤的“原始肥力驅動劑”改良灘涂土壤的新技術投入低、速度快、環境友好。當生活污泥以“原始肥力驅動劑”施用于灘涂土壤時，使原本幾乎沒有肥力的灘涂土壤具備生長綠肥植物的原始肥力，然而改良初期，灘涂土壤雖然具備生長綠肥植物的原始肥力，但鹽分含量仍然較高，不利于一般作物的生長。因此綠肥植物的選擇和種植對灘涂土壤后續有機質循環式自積累過程起著至關重要的作用。本專利技術經過大量試驗驗證，當污泥以“原始肥力驅動劑”施用于灘涂土壤時，為使首期綠肥作物能夠在高鹽環境條件下生長，第一季綠肥植物選擇耐鹽植物黑麥草，第二季綠肥植物為田箐，第三季綠肥植物為黑麥草，第四季綠肥植本文檔來自技高網...

【技術保護點】
生活污泥快速熟化灘涂土壤的方法，其特征在于步驟如下：(1)將符合農用標準的生活污泥進行處理，作為有機肥源；(2)將處理后的生活污泥施于灘涂土壤中，形成原始肥力；(3)循環種植綠肥植物，然后直接還田，腐解，形成土壤腐殖質；(4)灘涂土壤逐步熟化。

【技術特征摘要】
1.生活污泥快速熟化灘涂土壤的方法，其特征在于步驟如下：
(1)將符合農用標準的生活污泥進行處理，作為有機肥源；
(2)將處理后的生活污泥施于灘涂土壤中，形成原始肥力；
(3)循環種植綠肥植物，然后直接還田，腐解，形成土壤腐殖質；
(4)灘涂土壤逐步熟化。
2.根據權利要求1所述的生活污泥快速熟化灘涂土壤的方法，其特征在于步驟(1)中，
在符合農用標準的生活污泥中添加其干基質量1％的生石灰進行無害化處理。
3.根據權利要求1所述的生活污泥快速熟化灘涂土壤的方法，其特征在于步驟(3)中循
環種植綠肥植物黑麥草、田箐。

【專利技術屬性】
技術研發人員：柏彥超，左文剛，黃顧林，朱曉雯，陳亞斯，沈袁玲，單玉華，封克，
申請(專利權)人：揚州大學，
類型：發明
國別省市：江蘇;32