專利名稱:分別開發(fā)和提高土壤肥力的方法
本發(fā)明是一種分別開發(fā)和提高土壤肥力的方法。
眾所周知，粗骨土壤如荒地，廢棄的堆料地等之所以缺少自然生產(chǎn)力，肯定是歸因于缺乏腐殖質(zhì)和供水經(jīng)濟(jì)效果不良。用傳統(tǒng)的“水培法”灌溉肥力差的土壤時(shí)，就會產(chǎn)生一些問題，灌溉的結(jié)果土壤變得漏水，開始次生鹽化，腐殖質(zhì)和植物養(yǎng)分被侵蝕，其結(jié)果是肥力進(jìn)一步降低，并且耕作得不到收益。
沙漠，半沙漠及廢棄堆料地的各自供水的經(jīng)濟(jì)效果一般講都是不好的，這是因?yàn)槿鄙俑迟|(zhì)。進(jìn)一步的問題是缺乏適當(dāng)灌溉水源。
一些廢棄堆料地環(huán)境污染的影響也分別在土壤吸收水和地下水中表現(xiàn)出來，當(dāng)沖洗地表時(shí)，滲透水和地下水就被污染了。
在這些廢棄的堆料地上進(jìn)行耕種，只能使這種污染影響得到緩和。
在發(fā)展中國家，要進(jìn)行傳統(tǒng)的復(fù)雜土地重新耕種方法-即劃定某一地區(qū)用于耕種是很困難的，這是因?yàn)椴煌募夹g(shù)及經(jīng)濟(jì)的問題所致。
重新耕種涉及以下問題-缺乏適宜的灌溉用水。
-自然土壤生產(chǎn)力降低灌溉耕種的效果，腐殖質(zhì)的滲漏。
-如果對劣質(zhì)土壤進(jìn)行灌溉耕種，植物養(yǎng)分被水所侵蝕，以致土地利用效果很差。
-對廢棄的堆料地進(jìn)行耕種，只能使某一狀況的環(huán)境污染問題得到部分的解決。
本發(fā)明的目的是要開發(fā)及穩(wěn)定地提高土壤的肥力，減少環(huán)境污染在一個技術(shù)過程-灌溉中的影響。
本發(fā)明的方法，是建立在承認(rèn)把灌溉技術(shù)同殖土壤藻類結(jié)合。導(dǎo)致令人驚奇的，預(yù)料不到的良好結(jié)果之上的。
依照本發(fā)明，如果需要的話，對于天然水進(jìn)行選擇性預(yù)處理，使之轉(zhuǎn)變成適于灌溉目的的水，接著在土壤上由藻類形成或增加腐殖質(zhì)，也就是把一種具有所需要肥力的土壤藻類在處理區(qū)域內(nèi)傳播開，在用藻類處理土壤之前，之中或之后，對灌溉用水進(jìn)行選擇性增加腐殖質(zhì)處理。在灌溉水中的植物養(yǎng)分及養(yǎng)分供應(yīng)分別繼續(xù)保證以合成的形式存在為好，這一點(diǎn)可以由增殖藻類來達(dá)到。
有幾種眾所周知的生物技術(shù)方法可以解決所提出的復(fù)雜問題的某些部分。
本發(fā)明的一個方法，帶有很大的變化的可能性，它是精心研究完成的，它不僅可以解決某些部分的問題，并且還能解決整個問題，同時(shí)還可以被廣泛地使用于除了寒帶以外的地區(qū)。
本發(fā)明方法的基本要求，是適宜了灌溉目的的水和任何其他分別缺少鈉離子和氯離子的天然水。
本發(fā)明所選擇的一種凈化水的操作方法，是按匈牙利書第17 43 97號的預(yù)處理方法進(jìn)行。假如水中缺少氯化鈉(NaCl)，就必須進(jìn)行這一處理，處理的本質(zhì)是要使被凈化的天然水進(jìn)入水生植物的植物群叢，這樣就得到了質(zhì)量合格的灌溉水。
我們的結(jié)果表明，水生植物群叢是適合于降低水中總鹽含量，調(diào)整水的中性程度，使腐殖質(zhì)物質(zhì)增加到某一程度的，但其根本的功能是從天然水中造出“活水”。這一方法的效率已被試驗(yàn)所證實(shí)，但在每一種情況下，對所提取或中和的物質(zhì)必須進(jìn)行檢驗(yàn)，并且必須保證具有吸收及集聚作用的植物品種的傳播。
在不具備其他可能性的情況下，為此目的而控制或利用一個沼澤同樣也是適用的。
根據(jù)本發(fā)明選擇的方法進(jìn)程，最后灌溉水中被增加了腐殖質(zhì)。
在某些情況下，用有機(jī)物質(zhì)施肥是有困難的，在游牧耕作或重新耕種過程中，增加有機(jī)物質(zhì)是很昂貴的。如果灌溉水叢有機(jī)物質(zhì)例如堆肥中流過，則有機(jī)物中的可溶性有機(jī)及無機(jī)物就被溶解下來，同時(shí)大小適于灌溉技術(shù)的固體碎片也一同隨水帶去。用化學(xué)肥料處理有機(jī)物質(zhì)，則無機(jī)植物養(yǎng)分也可以隨灌溉水傳播開。使有機(jī)物養(yǎng)分增加適于在一個大的容器內(nèi)完成。在一個簡單些的環(huán)境中，為此目的調(diào)節(jié)湖泊中有機(jī)物質(zhì)的增長能使水的腐化程度提高。提高有機(jī)物質(zhì)的養(yǎng)分可以由添加稀釋人畜肥料而完成。在此過程之前，必須檢測確定所要耕種的植物所需要的有機(jī)質(zhì)含量和水的質(zhì)量。
本發(fā)明方法的基本特征是形成腐殖質(zhì)，用土壤藻類使土壤腐殖質(zhì)豐富化。
這一操作是使形成天然腐殖質(zhì)的過程人工化，并且從這一方法的意圖、觀點(diǎn)來看是最佳的。使具有適宜的生產(chǎn)力的一種土壤藻類品系進(jìn)行增殖，那么，就開始形成天然有機(jī)物質(zhì)了。
如果保證了土壤藻類所要求的濕度和營養(yǎng)物質(zhì)，那么，土壤藻類在短期內(nèi)，就可以在表面形成一種外衣。這種外衣使大量生產(chǎn)有機(jī)物成為可能。如果有適宜的藻類品系，則可以保證節(jié)省營養(yǎng)物質(zhì)和能量。由于“藻地”增厚的影響，產(chǎn)量逐漸降低，但用淺耕可使其再次增長。
土壤藻類的增殖和生長除了能形成腐殖質(zhì)外，還具有降低侵蝕作用的效能，因此，在發(fā)展了“藻地”的區(qū)域內(nèi)，就保證了更有利于經(jīng)濟(jì)用水。
在使用土地之前，對要進(jìn)行重新耕種的地區(qū)以此方法的這一步驟作為開始是實(shí)際的。
在適宜的情況下，這一過程和耕作植物的生長可在同時(shí)得到保證。完成本發(fā)明方法的這一步驟，是讓灌溉水和養(yǎng)分溶液流到該區(qū)域，同時(shí)接種藻類品系，灌溉(灌水)是通過暫時(shí)的或固定的灌溉系統(tǒng)到達(dá)田間的，養(yǎng)分溶解是經(jīng)過營養(yǎng)液噴灑裝置施入田間的。
前面所述的，在用藻類使腐殖質(zhì)增加之前所提到的腐殖質(zhì)增多，實(shí)際的操作順序可以顛倒過來，即放在用藻類增多之后，或者也可兩項(xiàng)同時(shí)進(jìn)行。
在用藻類增多之后-或在某一給定的情況中在藻類增加之后-植物養(yǎng)分的存在及對有機(jī)物合成形式中的營養(yǎng)物質(zhì)的(用于灌溉方法的)取代，分別得到了保證。
方法中的這一步驟，不是必須不可少的，但與傳統(tǒng)的人工施肥相比是更為有利的。本方法的這一步驟其本身在灌溉耕種中是有用的。
已知粗骨土壤保存養(yǎng)分的能力是不利的。無機(jī)肥料被侵蝕或滲漏到土壤的深層中。并且還進(jìn)一步知道植物從無機(jī)養(yǎng)料中合成有機(jī)物質(zhì)時(shí)必須有光的存在。結(jié)果，如果藻類形成的植物養(yǎng)分是在水洼中或池塘中，則養(yǎng)分或其一部分能以有機(jī)物的形式到達(dá)田間。為此目的，要選擇適于流動的藻類品系或者是應(yīng)用可以在土壤中增殖的藻類品系。產(chǎn)生藻類的水洼或池塘的附帶應(yīng)用是可以飼養(yǎng)魚類，魚的代謝提高了灌溉水中的有機(jī)物質(zhì)含量。有些種類的藍(lán)、綠藻的優(yōu)點(diǎn)在于它們能吸收空氣中的氮，所以使用它們的結(jié)果是節(jié)省了養(yǎng)分。通過以磷酸或天然磷酸鹽的形態(tài)加入磷這一營養(yǎng)元素，代替磷肥，還可進(jìn)一步節(jié)省大量的能量。
本方法這一步驟的結(jié)果是，對種植的植物保證了養(yǎng)分的緩慢分解，滲漏降低，土壤的腐殖質(zhì)含量增高，并且使土壤結(jié)構(gòu)得到了改善。
為了完成本方法，應(yīng)該修建用于產(chǎn)生藻類的簡單藻類生產(chǎn)的洼地或水池，并且也可以把它們與魚塘相結(jié)合。
如果應(yīng)用了稱為“營養(yǎng)栓”的方法，則使用本發(fā)明的程序就具有更為特殊的優(yōu)越性，而且植被的植物養(yǎng)分將被取代。
作為準(zhǔn)備性的工作，用于凈化地下水和滲漏水，可以優(yōu)先使用我們先前的溶液，即在匈牙利專利申請第3601/83號所描述的。
附圖是為了更好地理解本方法。
圖1表示用匈牙利書第17 43 97號對天然水的處理;
圖2a和2b表示適用于灌溉方法的引水方案;
圖3表示用土壤藻類使腐殖質(zhì)形成和豐富的系統(tǒng);
圖4表示植物養(yǎng)分的取代;
圖5表示用于取代養(yǎng)分的植被“栓”;
圖6表示地下水和滲透水的凈化;
圖7a至7h表示依據(jù)本發(fā)明的方法的結(jié)合。
圖1表示依據(jù)匈牙利書第17 43 97號對不適于灌溉用的天然水的處理和凈化。按照圖1處理天然水-在圖上用箭頭所示-被引入水生植物群叢1。被凈化了的離開水生植物群叢的水也用箭頭注明。用這種方法，不適于灌溉的天然水中的含鹽量減少了，PH達(dá)到正常標(biāo)準(zhǔn)，水中有豐富的腐殖質(zhì)，最終得到了適于灌溉的“活水”。當(dāng)需要時(shí)，這一預(yù)先凈化過程必須進(jìn)行，我們稱這個過程為步驟Ⅰ。
圖2a表示具有灌溉質(zhì)量的營養(yǎng)水(以箭頭所示)是通入-實(shí)際上是通過分開的入水口2-到達(dá)有機(jī)物中的，即有格柵的容器系統(tǒng)中儲存的堆肥，在格柵之間有一個載體板4，接著由過濾器5，水以箭頭所示的方向被引出。
圖2b表示的是稍有不同的該系統(tǒng)的實(shí)施例。
這是本發(fā)明方法的步驟Ⅱ，它表示了腐殖質(zhì)的豐富化;在這一步灌溉技術(shù)中以可溶性有機(jī)物和無機(jī)物豐富了所應(yīng)用的水的營養(yǎng)成分(最后可以加入液體肥料)。在這一步中，我們保證了大小適于灌溉技術(shù)的固體碎片的應(yīng)用及由施用無機(jī)肥料所要達(dá)到的無機(jī)物含量。
圖3表示了步驟Ⅲ，即用土壤藻類的方法完成的腐殖質(zhì)形成和增多過程。從圖上可見，灌溉水入口6，營養(yǎng)液施用器7，藻類的接種處8和臨時(shí)或固定的灌溉系統(tǒng)9是用于灌溉或增加濕度這一目的的。如果用固氮蘭藻，可以節(jié)省營養(yǎng)物質(zhì)(能量)，這一步驟還可以達(dá)到的進(jìn)一步的優(yōu)越效果是，由于發(fā)展了“藻地”，從而降低了由風(fēng)侵蝕和土壤侵蝕所造成的損失。
在步驟Ⅳ中，植物養(yǎng)分被取代，取代了有機(jī)物合成形態(tài)中的養(yǎng)分物質(zhì)。養(yǎng)分水通過供水器10，營養(yǎng)物質(zhì)通過供料器11進(jìn)入藻類培養(yǎng)池12或水池中。灌溉水(帶有藻類)以箭頭所示的方向離開池子。
在這一步驟中，營養(yǎng)物質(zhì)是以分解有機(jī)物的形式合成的。此溶液的優(yōu)點(diǎn)在于，降低了侵蝕，腐殖質(zhì)含量增高，次生脫堿化作用的傾向降低，而且以這種方法處理的水促進(jìn)和改善了土壤結(jié)構(gòu)的發(fā)展。
圖5表示了本過程的第Ⅱ步，即要取代營養(yǎng)“栓”植被的植物養(yǎng)分的情況。圖中植被對土壤的覆蓋度是以數(shù)字13標(biāo)明的，圖中還可見“栓”的位置14和根區(qū)15。
本發(fā)明方法的優(yōu)點(diǎn)在于，在這種情況下絕大部分的養(yǎng)分都被作物所吸收了，需求開發(fā)了養(yǎng)分，滲漏降低了，植物覆蓋著土壤，從而使土壤侵蝕降低了。
圖6表示了步驟Ⅵ。這一步表示了我們以前的對被污染了的滲透水16和地下水17的凈化方法。圖中可以見到，在所生產(chǎn)的植物20的上方，有一個卵石墻，其中含有填加劑，用以把有毒有害的物質(zhì)留下。收集的和向上升的被污染的滲透水16和地下水17，被引導(dǎo)通過生產(chǎn)植物20及在其上已放置了一層材料，這樣它們就被導(dǎo)入凈化池或水塘19內(nèi)，并且由于有毒物質(zhì)已在前邊被從水中過濾除掉了，因而水就在此得以凈化。除了能提取出有毒物質(zhì)以外，還可以提取能被利用的物質(zhì)。把凈化方法和輪作相結(jié)合，就可以節(jié)省水源。
圖7a至7h表示了本發(fā)明方法各步驟的變型。以實(shí)線圓圈所包圍起來的羅馬數(shù)字所表示的步驟是必不可少的，虛線圈的羅馬數(shù)字所表示的步驟是可以選擇的，不是絕對必要的。采用必不可少的和選擇性的步驟可根據(jù)具體的土地和問題而定。
權(quán)利要求
1.分別開發(fā)和提高土壤肥力的方法，其中包括，如果需要，凈化天然水和/或被污染了的滲漏水和地下水，用的是一種已知的方法，把水引到一種水生植物群叢中并從而使水能夠用于灌溉，把具有適當(dāng)肥力的土壤藻類接種在要用土壤藻類處理的土壤中，由藻類和灌溉的幫助，使其產(chǎn)生腐殖質(zhì)并增多，在用藻類處理土壤之前、之中或之后，選擇性地使灌溉水的腐殖質(zhì)增多，并且分別保證灌溉水中的植物養(yǎng)分的存在和養(yǎng)分供應(yīng)，最好用連續(xù)地有機(jī)合成的形式。
2.根據(jù)權(quán)項(xiàng)1所述的方法，包括引入灌溉水和營養(yǎng)溶液從而完成用藻類對土壤的處理和接種藻類品系。
3.根據(jù)權(quán)項(xiàng)1所述的方法，包括用藍(lán)藻品系作為藻類。
4.根據(jù)權(quán)項(xiàng)1所述的方法，包括分別保證植物養(yǎng)分在灌溉水中的存在和養(yǎng)分的供應(yīng)，以有機(jī)物的合成形式，由引導(dǎo)水通過產(chǎn)生藻類的水洼或池塘，實(shí)際上池塘中的藻類和方法中所用的是同一種藻類。
5.根據(jù)權(quán)項(xiàng)1所述的方法，包括由引導(dǎo)灌溉水通過一有機(jī)物質(zhì)如堆肥以使水中的腐殖質(zhì)增多，而在特定情況下，有機(jī)物可以用化學(xué)肥料處理。
6.根據(jù)權(quán)項(xiàng)1所述的方法，包括另加稀釋肥料(廄肥)使灌溉水的有機(jī)物增多。
7.分別開發(fā)和提高土壤肥力的方法，包括為了灌溉土壤，有時(shí)或經(jīng)常使用含有植物養(yǎng)分的灌溉水，植物養(yǎng)分是經(jīng)產(chǎn)生藻類的水洼或池塘處理過的，以及給要灌溉的土地以含有藻類的水。
8.根據(jù)權(quán)項(xiàng)7所述的方法，包括在產(chǎn)生藻類的水洼或池塘中養(yǎng)魚。
專利摘要
本發(fā)明是一種分別開發(fā)和提高土壤肥力的方 法。包括，如果需要的話，對天然水和/或被污染了的 滲透水和地下水進(jìn)行凈化，用的是一種已知的把水 引入一個水生植物群叢并從而使水能夠用于灌溉的 方法，在要用藻類處理的土地上，接種具有適宜生產(chǎn) 力的土壤藻類并且以灌溉來幫助傳播藻類，從而完 成土壤腐殖質(zhì)的形成和增多，在用藻類處理土地之 前，之中或之后選擇性地增加灌溉水中的腐殖質(zhì)，并 分別保證灌溉水中植物養(yǎng)分的存在及養(yǎng)分的供應(yīng)， 以連續(xù)的有機(jī)物合成形式為最好。
文檔編號A01C23/00GK85101175SQ85101175
公開日1987年1月10日 申請日期1985年4月1日
發(fā)明者桑特·波勞斯, 玻茲薩 申請人:瓦若斯皮特 突道曼約斯導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan