含有微生物菌剂的红层砂泥岩互层边坡创面人工土壤的制备方法

摘要

本发明提供含有微生物菌剂的红层砂泥岩互层边坡创面人工土壤的制备方法，它由原料组分微生物菌剂、红层砂岩岩石或/和红层泥岩岩石、农田土壤或/和自然土壤、秸秆、畜禽粪便、高吸水树脂、水泥、凹凸棒粉、化肥在一定条件下进行有效复混制得。对加速土壤营养元素的循环、增加土壤有效养分的供给、改善土壤理化特性、促进植被恢复具有显著的效果。

说明书

 

技术领域

本发明涉及人工土壤，特别是指一种含有微生物菌剂的红层砂泥岩互层边坡创面人工土壤的制备方法。

背景技术

我国的红层主要分布在西南、华南、华中及西北的广大地区，在我国红层地区的道路修建、水电开发、矿山开采等工程建设中，因边坡开挖造成了很多裸露的红层砂泥岩互层边坡。红层砂泥岩互层的岩性为泥岩与砂岩软硬相间分布，泥岩抗风化能力弱, 砂岩抗风化能力强，砂岩之间的薄层泥岩易形成泥化夹层。红层砂泥岩互层中的砂岩是坡体中的支撑骨架，一般质地坚硬、单轴抗压强度高、抗水性能强。红层砂泥岩互层中的泥岩一般由粉细砂和粘土悬浮沉积而成，成岩程度不高，质地软弱，有一定的膨胀性，承载力较低，与砂岩相比，泥岩不但单轴抗压强度不高, 而且干湿抗压强度相差几倍至几十倍。人工土壤是红层岩石边坡创面生态护坡工程中的重要物质基础，采用人工土壤在红层岩石边坡创面上实施人工客土、培养植物的生态防护措施，能够起到稳定边坡、保持水土、美化环境的良好效果（如中国专利ZL200810046488.6）。土壤微生物是土壤生物中数量最多的一类，在土壤中有多方面的作用，对土壤的形成发育、物质循环和肥力演变等均有重大影响。微生物菌剂是将某些有益土壤微生物经人工大量培养而制成的生物菌肥。微生物菌剂可通过微生物的生命代谢活动，增加土壤中的养分含量，抑制植物病原菌的活动，从而提高土壤肥力、缓解土壤生态环境的恶化、促进植物生长发育。然而，目前公知的人工土壤配制过程中因微生物菌剂没有得到合理应用，导致红层砂泥岩互层边坡创面人工土壤的修复效果不够理想。

发明内容

本发明的目的在于提供一种含有微生物菌剂的红层砂泥岩互层边坡创面人工土壤的制备方法，以克服现有技术存在的不足，具有工艺简单、取材方便、成本低廉、功能完善等特点，对加速土壤营养元素的循环、增加土壤有效养分的供给、改善土壤理化特性、促进植被恢复具有显著的效果。

本发明的目的是通过如下的技术方案来实现的，含有微生物菌剂的红层砂泥岩互层边坡创面人工土壤的制备方法按照以下步骤进行：

①选择风化煤、草炭、稻壳、麦壳、菌渣、甘蔗渣、酒糟、粉煤灰、草木灰、锯末中至少一种物质粉料混合均匀后并过0.5~2 cm筛，为样品1；

②将枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）、巨大芽孢杆菌（Bacillus megaterium）、泾阳链霉菌（Streptomyces jingyangensis）、胶胨样芽孢杆菌（Bacillus mucilagtmosus）、沼泽红假单胞菌（Rhodopseudanonas palustris）分别进行发酵生产，发酵后的菌液分别用重量2~20倍的样品1吸附，将以上5种吸附后的单一菌剂按重量10~50：0~20： 5~30：15~55：0~25的比例混合均匀，为样品2；

③选择边坡开挖产生的红层砂岩岩石、红层泥岩岩石中至少一种岩石用破碎机粉碎并过0.5~2 cm筛后备用，选择当地农田土壤、自然土壤中至少一种熟化土壤用工具击碎并过0.5~2 cm筛后备用，将过筛后5%~70%的岩石粉料、30%~95%的熟化土壤粉料混合均匀，为样品3；

④取组分重量百分比分别为0.5%~20%的样品2、65%~95%的样品3、0.01%~5%的秸秆、0.1%~13%的畜禽粪便、0.01%~0.6%的高吸水树脂、0.05%~5.5%的水泥、0~1.5%的凹凸棒粉以及组分N、P₂O₅、K₂O、Zn、Fe、Mn、B、Mo、Cu有效含量重量百分比分别为0.02%~0.8%的氮肥、0.01%~0.5%的磷肥、0.02%~0.8%的钾肥、0.001%~0.05%的锌肥、0.002%~0.05%的铁肥、0~0.025%的锰肥、0~0.05%的硼肥、0~0.005%的钼肥、0~0.02%的铜肥经过复混制得最终产品。

其中，秸秆是粉碎或切断成≤5 cm的水稻、小麦、油菜、甘薯、玉米、花生、胡豆、豌豆、大豆中至少一种农作物秸秆；畜禽粪便是猪、牛、兔、鸡、鸭、鹅、马、羊中至少一种畜禽的排泄粪便，其含水量为5%~30%；高吸水树脂是聚丙烯酸钠、聚丙烯酸钾、淀粉接枝聚丙烯酸、聚乙烯醇、聚乙烯酰胺、聚丙烯酰胺中一种或多种；氮肥是尿素、硝酸钾、碳酸氢铵、氯化铵、硝酸铵、硫酸铵、磷酸铵中至少一种含氮化肥；磷肥是过磷酸钙、磷矿粉、钙镁磷肥、磷酸铵、重过磷酸钙中至少一种含磷化肥；钾肥是硫酸钾、磷酸二氢钾、硝酸钾、氯化钾中至少一种含钾化肥；锌肥、铁肥、锰肥、硼肥、钼肥、铜肥分别是相应元素的无机态或有机态微肥。

具体实施方式

以下结合实施例对本发明作进一步的说明。

实施例1：

选择风化煤一种物质粉料并过1 cm筛制得风化煤粉料备用。将枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）、巨大芽孢杆菌（Bacillus megaterium）、泾阳链霉菌（Streptomyces jingyangensis）、胶胨样芽孢杆菌（Bacillus mucilagtmosus）、沼泽红假单胞菌（Rhodopseudanonas palustris）分别进行发酵生产，发酵后的菌液分别用重量10倍的风化煤粉料吸附，将以上5种吸附后的单一菌剂按重量30：10：25：20：15的比例混合均匀制得微生物菌剂备用。选择边坡开挖产生的红层砂岩岩石、红层泥岩岩石分别用破碎机粉碎并过2 cm筛，选择当地自然土壤用工具击碎并过2 cm筛，将过筛后10%的红层砂岩岩石粉料、30%的红层泥岩岩石粉料、60%的自然土壤粉料混合均匀制得含岩石混合物备用。取组分重量百分比分别为7%的微生物菌剂、85%的含岩石混合物、0.5%的切断成≤3cm的小麦秸秆、1.5%的含水量为10%的猪粪便、0.5%的含水量为10%的鸡粪便、0.5%的聚丙烯酰胺、3.5%的水泥、0.5%的凹凸棒粉、0.5%的尿素、0.2%的过磷酸钙、0.2%的氯化钾、0.05%的硫酸锌、0.05%的硫酸亚铁经过复混制得最终产品。

实施例2：

制备时操作程序与实施例1相同。只是在本发明的操作程序所规定的范围内对原材料种类、数量、规格、含水量有改变，仍同样制备成本发明的含有微生物菌剂的红层砂泥岩互层边坡创面人工土壤。