本實(shí)用新型涉及土壤改良技術(shù)領(lǐng)域,更具體地說(shuō),它涉及一種酸性改良土壤結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù):
植物正常生長(zhǎng)發(fā)育有賴于良好的土壤環(huán)境,中性土壤環(huán)境最有利于大多數(shù)植物的生長(zhǎng)。過酸和過堿的環(huán)境不利于大多數(shù)植物的正常生長(zhǎng)。酸性土壤中土壤肥力低是限制作物生長(zhǎng)的一個(gè)主要障礙因素。
土壤改良是針對(duì)土壤的不良質(zhì)地和結(jié)構(gòu),采取相應(yīng)的物理、生物或化學(xué)措施改善土壤性狀,提高土壤肥力,增加作物產(chǎn)量,以及改善人類生存土壤環(huán)境的過程,土壤改良處理根據(jù)不同的自然條件、經(jīng)濟(jì)條件,達(dá)到有效地改善土壤的目的,通常用化學(xué)改良劑改變處理土壤酸性或堿性來(lái)操作,比如種植綠肥作物改土?xí)r,必須施用磷肥,然而,通過該方式進(jìn)行改良處理時(shí),需要對(duì)整塊土地進(jìn)行改良處理,操作繁瑣,起不到很好的效果,而且在改良時(shí),使用整塊土地改良處理的方式,而不是針對(duì)性地對(duì)需要改良的局部土壤進(jìn)行改良處理,這樣往往會(huì)造成改良處理效果達(dá)不到預(yù)期,以及改良處理差,浪費(fèi)資源。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的不足,本實(shí)用新型的目的在于提供酸性改良土壤結(jié)構(gòu),操作簡(jiǎn)單,改良效果好,經(jīng)濟(jì)又環(huán)保。
本實(shí)用新型的上述技術(shù)目的是通過以下技術(shù)方案得以實(shí)現(xiàn)的:一種酸性改良土壤結(jié)構(gòu),包括改良土本體,所述改良土本體四周及底端均設(shè)置有可降解板,所述改良土本體從上至下依次包括碎石層、石灰石層、土壤表層、砂礫層、營(yíng)養(yǎng)層、保水層和土壤底層,所述土壤表層、砂礫層、營(yíng)養(yǎng)層之間插設(shè)有若干生物質(zhì)炭棒,所述碎石層的厚度為1-3cm,所述石灰石層的厚度設(shè)置為1-2cm,所述土壤表層的厚度設(shè)置為25-30cm,所述砂礫層厚度為0.6-1cm,所述營(yíng)養(yǎng)層的厚度設(shè)置為10-20cm,所述保水層的厚度設(shè)置為3-5cm,所述土壤底層的厚度設(shè)置為50-120cm。
通過采用上述技術(shù)方案,土壤本體采用多層土層構(gòu)成,邊緣采用可降解板隔絕,便于局部土壤的改良處理,且可降解板易被土壤中微生物分解,不會(huì)造成土壤污染,土壤本體中插設(shè)有生物質(zhì)炭棒,生物質(zhì)炭棒用作土壤改良劑,它可以改善土壤的物理性質(zhì)、增強(qiáng)土壤的保水能力、促進(jìn)土壤微生物種群的發(fā)展和增強(qiáng)微生物的活性、減少土壤養(yǎng)分的淋失、促進(jìn)養(yǎng)分的循環(huán),并且可以增加土壤有機(jī)碳的含量,從而促進(jìn)植物的生長(zhǎng)。
本實(shí)用新進(jìn)一步設(shè)置為,所述可降解板由發(fā)酵后的稻桿、高粱桿以及玉米桿切碎后壓合而成。
通過采用上述技術(shù)方案,由于可降解板由發(fā)酵后的稻桿、高粱桿以及玉米桿切碎后壓合而成,因此其也可改良土壤酸度,且可降解板添加到土壤中易被微生物分解。
本實(shí)用新型進(jìn)一步設(shè)置為:所述可降解板上均勻分布有若干通氣孔。
通過采用上述技術(shù)方案,在可降解板上設(shè)有通氣孔,使土層通透性好,改善土壤溶氧性。
本實(shí)用新型進(jìn)一步設(shè)置為:所述生物質(zhì)炭棒的截面呈圓臺(tái)形,其上表面直徑為1.5-2.5mm,其下表面直徑為0.8-1.5mm。
通過采用上述技術(shù)方案,生物質(zhì)炭棒原料采用草本類的物質(zhì)、木材廢棄物、農(nóng)業(yè)廢棄物、城市固體垃圾、畜禽糞便、水生植物和藻類等。將農(nóng)業(yè)廢棄物通過熱解過程轉(zhuǎn)變?yōu)樯镔|(zhì)炭棒可以減少農(nóng)業(yè)廢棄物對(duì)環(huán)境的污染。生物質(zhì)炭通過碳負(fù)效應(yīng)可以近乎永久性地將大氣中的碳固定起來(lái),添加到土壤中的生物質(zhì)炭不易被微生物分解,被認(rèn)為是一種對(duì)陸地生態(tài)系統(tǒng)中的CO2起到長(zhǎng)期的碳匯作用的新方法。因此,將生物質(zhì)炭用作土壤改良劑,它可以改善土壤的物理性質(zhì)、增強(qiáng)土壤的保水能力、促進(jìn)土壤微生物種群的發(fā)展和增強(qiáng)微生物的活性、減少土壤養(yǎng)分的淋失、促進(jìn)養(yǎng)分的循環(huán),并且可以增加土壤有機(jī)碳的含量,從而促進(jìn)植物的生長(zhǎng)。
本實(shí)用新型進(jìn)一步設(shè)置為:所述土壤表層內(nèi)摻雜有疏水陶粒,所述疏水陶粒的顆粒大小不一,均勻分布于土壤表層內(nèi)。
通過采用上述技術(shù)方案,疏水陶粒具有疏水保氣作用,其內(nèi)部結(jié)構(gòu)呈細(xì)密蜂窩狀微孔,特別由于疏水陶粒密度小,內(nèi)部多孔,形態(tài)、成分較均一,且具一定強(qiáng)度和堅(jiān)固性,因而具有質(zhì)輕,耐腐蝕,抗凍,抗震和良好的隔絕性等多功能特點(diǎn)。
本實(shí)用新型進(jìn)一步設(shè)置為:所述保水層的底部鋪設(shè)有一層土工布。
通過采用上述技術(shù)方案,土工布重量輕且抗拉強(qiáng)度高,耐腐蝕性強(qiáng),在不同的酸堿度的土壤及水中能長(zhǎng)久地耐腐蝕,且透水性好,由于纖維間有空隙,因此有良好的滲水性能。
本實(shí)用新型進(jìn)一步設(shè)置為:所述砂礫層設(shè)置兩層,其表面夾一層無(wú)黏性粉細(xì)砂。
通過采用上述技術(shù)方案,無(wú)粘性粉細(xì)砂能填補(bǔ)砂礫層中砂石的縫隙,保持土壤層的穩(wěn)定,不容易下沉,石塊緊密。
本實(shí)用新型進(jìn)一步設(shè)置為:所述砂礫層底部設(shè)有軟夾層。
通過采用上述技術(shù)方案,在砂礫層底部設(shè)置了一層軟夾層,砂礫層采用可降解材料制成,可以具有一定的抗震能力。
綜上所述,本實(shí)用新型具有以下有益效果:
其一,土壤本體采用多層土層構(gòu)成,邊緣采用可降解板隔絕,便于局部土壤的改良處理,且可降解板易被土壤中微生物分解,不會(huì)造成土壤污染,土壤本體中插設(shè)有生物質(zhì)炭棒,生物質(zhì)炭棒用作土壤改良劑,它可以改善土壤的物理性質(zhì)、增強(qiáng)土壤的保水能力、促進(jìn)土壤微生物種群的發(fā)展和增強(qiáng)微生物的活性、減少土壤養(yǎng)分的淋失、促進(jìn)養(yǎng)分的循環(huán),并且可以增加土壤有機(jī)碳的含量,從而促進(jìn)植物的生長(zhǎng);
其二,土壤表層內(nèi)摻雜有疏水陶粒,疏水陶粒具有疏水保氣作用,其內(nèi)部結(jié)構(gòu)呈細(xì)密蜂窩狀微孔,特別由于疏水陶粒密度小,內(nèi)部多孔,形態(tài)、成分較均一,且具一定強(qiáng)度和堅(jiān)固性,因而具有質(zhì)輕,耐腐蝕,抗凍,抗震和良好的隔絕性等多功能特點(diǎn);
其三,保水層的底部鋪設(shè)有一層土工布,土工布重量輕且抗拉強(qiáng)度高,耐腐蝕性強(qiáng),在不同的酸堿度的土壤及水中能長(zhǎng)久地耐腐蝕,且透水性好,由于纖維間有空隙,因此有良好的滲水性能。
附圖說(shuō)明
圖1為本實(shí)施例一的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2為本實(shí)施例一中可降解板的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖3為本實(shí)施例二的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中:1、可降解板;2、碎石層;3、石灰石層;4、土壤表層;5、砂礫層;6、營(yíng)養(yǎng)層;7、保水層;8、土壤底層;9、生物質(zhì)炭棒;10、通氣孔;11、土工布;12、無(wú)黏性粉細(xì)砂;13、軟夾層;14、疏水陶粒。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例,對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)描述。
實(shí)施例一:一種酸性改良土壤結(jié)構(gòu),如圖1,包括改良土本體,改良土本體從上至下依次包括碎石層2、石灰石層3、土壤表層4、砂礫層5、營(yíng)養(yǎng)層6、保水層7和土壤底層8。
其中,碎石層2的厚度為1-3cm,石灰石層3的厚度設(shè)置為1-2cm,土壤表層4的厚度設(shè)置為25-30cm,砂礫層5厚度為0.6-1cm,在砂礫層5表面設(shè)有一層無(wú)粘性粉細(xì)砂12,在砂礫層5底部設(shè)有一層軟夾層13;營(yíng)養(yǎng)層6的厚度設(shè)置為10-20cm,保水層7的厚度設(shè)置為3-5cm,土壤底層8的厚度設(shè)置為50-120cm。
如圖2,在改良土本體四周及底端均設(shè)置有可降解板1,可降解板1上均布有若干通氣孔10,通氣性好??山到獍?由發(fā)酵后的稻桿、高粱桿以及玉米桿切碎后壓合而成,將其插入改良土本體內(nèi),易被微生物分解,且具有改良土壤酸度。
在土壤表層4內(nèi)摻雜有疏水陶粒14,疏水陶粒14按一定的比例與土壤表層4的泥土進(jìn)行混合,使大小不一的疏水陶粒14在泥土中均勻分布,由于疏水陶粒14內(nèi)部結(jié)構(gòu)呈細(xì)密蜂窩狀微孔,質(zhì)輕,因此其具有很好的疏水保氣作用,且具一定強(qiáng)度和堅(jiān)固性,耐腐蝕,還具有抗凍,抗震和良好的隔絕性等多功能特點(diǎn)。
在保水層7的底部鋪設(shè)有一層土工布11,土工布11由合成纖維制成。由于纖維間有空隙,因此有良好的滲水性能,且土工布11重量輕且抗拉強(qiáng)度高,耐腐蝕性強(qiáng),在不同的酸堿度的土壤及水中能長(zhǎng)久地耐腐蝕。
實(shí)施例二,一種酸性改良土壤結(jié)構(gòu),如圖3,與實(shí)施例一的不同點(diǎn)在于:在改良土本體中間插設(shè)有若干生物質(zhì)炭棒9,各生物質(zhì)炭棒9截面呈圓臺(tái)形,生物質(zhì)炭棒9上部直徑為1.5-2.5mm,下部直徑為0.8-1.5mm,生物質(zhì)炭棒9插在土壤表層4、砂礫層5和營(yíng)養(yǎng)層6之間。
生物質(zhì)炭棒9用作土壤改良劑,它可以改善土壤的物理性質(zhì)、增強(qiáng)土壤的保水能力、促進(jìn)土壤微生物種群的發(fā)展和增強(qiáng)微生物的活性、減少土壤養(yǎng)分的淋失、促進(jìn)養(yǎng)分的循環(huán),并且可以增加土壤有機(jī)碳的含量,從而促進(jìn)植物的生長(zhǎng)。
生物質(zhì)炭棒9還能緩解酸性土壤中鋁毒對(duì)作物生長(zhǎng)的限制,其主要是通過改變土壤的pH值實(shí)現(xiàn)的。隨著土壤pH提高,交換性鋁發(fā)生水解轉(zhuǎn)化成羥基鋁并部分形成鋁的氫氧化物或氧化物沉淀。而生物質(zhì)炭表面含有豐富的含氧官能團(tuán),這些有機(jī)官能團(tuán)能與鋁形成穩(wěn)定的配合物,使土壤交換性鋁轉(zhuǎn)化為活性較低的有機(jī)絡(luò)合態(tài)鋁。生物質(zhì)炭含有一定量的鈣、鎂和鉀等鹽基陽(yáng)離子,當(dāng)將生物質(zhì)炭施入土壤中,這些鹽基陽(yáng)離子與土壤交換性鋁發(fā)生交換反應(yīng),使土壤交換性鋁含量減少,交換性鹽基陽(yáng)離子含量增加,使土壤鹽基性養(yǎng)分含量增加,提高土壤的肥力水平,特別是交換性鈣和鉀增加顯著,因?yàn)樯镔|(zhì)炭中鈣和鉀含量較高。土壤鈣和鎂含量的增加還能有效緩解鋁對(duì)植物的毒害作用。
以上所述僅是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式,本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不僅局限于上述實(shí)施例,凡屬于本實(shí)用新型思路下的技術(shù)方案均屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。應(yīng)當(dāng)指出,對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō),在不脫離本實(shí)用新型原理前提下的若干改進(jìn)和潤(rùn)飾,這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。