露天开采的煤和褐煤田的可耕 地的耕作方法 本发明描述了一种露天开采的褐煤和煤田的农业利用方法。该方法描述一种向那些田地中引入技术产品的独特方法，在褐煤和煤田中的碳质物质开采完后，大规模采用温室进行农业种植时，该产品能够促进这种土壤中的用水经济性和水肥效力。
露天开采富矿层以后的褐煤和煤田废弃土壤四处堆积，形成含有碳物质的表层，其土质通常为非均衡的，而且没有肥力。开采后恢复的土层和废弃物堆形成的土层还含有硫，通常含硫量高达0.5-3％。该土壤中所含硫很快通过氧化硫的硫氧化菌的氧化作用转变成硫酸。
露天开采后的褐煤和煤田的土质被公认为毒性的成问题的，国际上有两种技术解决手段。
a.在煤田上覆以0.8-1.2m厚的肥沃地表层土壤，这是非常昂贵和费力的处理方法，尽管如此，仍为目前所采用的方法。
b.在露天开采碳质矿物以前移动表层土壤，将其成堆存在封闭的屏蔽处，矿物开采完后再将其铺在该田地的地面上。这种解决方案从技术和生态学上讲都是正确的，但由于其精度要求高，而且成本昂贵，所以并未付诸实施。
由此可见，经过开采煤碳、褐煤或泥煤的土壤，要重新恢复农用是困难的。改良这些土壤使其肥沃是研究中的问题，因为大自然不会为我们进行这种改良。此外，煤田或褐煤田还存在土壤不稳定和保水性差的问题，而且还不断受到城市酸沉积物的困扰。在热电厂长期运行的情况下，土壤中的全部碱性将被中和，形成酸性地带或酸性区域。
估计碳物质燃烧发电后，至少60％的硫以气态析出或作为飞灰沉积在褐煤或煤矿采区。在运行着的矿区，其排放量如下(单位：吨/年)：
表褐煤田 褐煤燃量 飞灰量 SO2 NOX希腊梅伽洛波里斯 15.000.000 60.000 200.000 150.000希腊普托雷麦斯 45.000.000 120.000 300.000 500.000
所有上述的酸沉积物连续地使该地区土质恶化，土壤的碱性中和。但碱性是有限的，最终将导致酸性区域或酸性地带的形成。在希腊梅伽洛波里斯褐煤田所作的分析表明，褐煤田的土壤中含硫值很高，并且随着农业活动，硫向硫酸的生物氧化将加速土壤功能的破坏。
表
希腊梅伽洛波里斯褐煤田土壤样品氧化的分析结果
(用30％ H2O2对土壤样品的氧化)
样品号 氧化后的pH值
1 1.80
2 6.20
3 7.10
4 4.80
5 4.10
6 1.50
7 4.20
8 2.90
由于露天开采后的煤田和褐煤田的土质没有自然肥力，现在采用的在其上铺0.8-1.2m厚的土壤的作法花费大，而且难于找到那么多可转移过来的肥土，因此这种土地的农业再利用目前尚不可行。另一方面，热电厂又年复一年地运转着，将煤或褐煤露天开采后燃烧，在空气中产生越来越多的沉积物。
反之，为当地人创造农业就业机会，使他们得到满意的收入又是很迫切的，唯一的可能性就是通过与电厂一起运转的温室。
这些地区的冷却水提供了大量的可供补充加热的温水源，从而降低了成本。但温室需要腐殖土和保水性。经验证明，温室操作导致土壤污染，每2-4年需将温室迁移。然而，这种条件对于在煤田和褐煤田操作的温室是不切实际的，因为温室的建造质量需要很高的技术，迁移工作花费很高。
为改良这些有毒的田地及采用温室技术，本发明建议的解决手段是非常独特，非常有益的。它以上述需要为依据，采用程序化生产，稳定和提高保水性，通过生物调节，使养份按照当时的需要合理地获得，使全部养份有条理地被慢慢消耗，因而不致使土质恶化，也不会向周围遗弃废置材料。
本发明的解决方案包括：
a)采用本发明所建议的，在土壤中水份保持率很高(其重量的200-300倍)的聚合物产品。大量的被保持的水，其分子被围住，既不蒸发也不渗到地下，因而可用于提供植物所需的养份。用这种方法连续供水，水的经济性可提高到10倍。此外，这些聚合物产品是通过无限量离子交换和吸收-解吸来提高供水效益的，因此起到增肥剂的作用，在程序化种植中使食品的质量和产量都提高。
b)施用被包覆成非水溶态并且在土壤中可生物降解的化肥、土壤杀虫剂和痕量金属等。
目前市售的上述a)和b)类产品如聚丙烯酰胺，被用作超级吸收剂，并用于包覆以提供养份化肥，但它们并不能满足在有毒的煤和褐煤田上进行温室种植的要求。
上述解决方案已由本申请的发明人作了研究，并利用该发明人所开发的产品，即在美国专利US 5137563中作了描述的、商品名为Bioval-BRF的包衣化肥和所建议的、商品名为Hydrovd-X，并在相关的希腊专利中作了描述的聚合物进行了试验，达到了目的。
所建议的聚合物产品主要由回收的聚合物衍生而来，在土壤中的有效期可达30年，通过反复的作用，保持的植物生长所需水量可达到其自重的250倍。通过Hydroval-X的作用，涂覆的化肥等在土壤里按照当时的生物活动来消耗。
由于采用了这两种技术产品，能够不断供水，植物不断地吸收养份促进了生长，用水经济性得到提高，并能够将Bival-BRF中的养份全部吸收。从而在土壤中不产生废料排卸，因此也就无需替换。所以，利用这种独创的高效益解决方法，形成了不需要每2至4年迁移一次的温室操作的条件。事实上，这是在电厂运行着的、空气中不断产生酸性沉积物的地区进行温室种植的独特条件。
但要在煤田或褐煤田进行本发明的温室种植，还要解决那里的土质不稳定而且含硫的问题。种植植物并进行生物量生产，会将硫氧化成硫酸。而且引入密集的温室操作将使其加剧。本发明对此作如下处理：将温室的土壤与碳酸钙粉末大量混合并铺成一定深度，创造安全的种植条件，消除了因酸污染而破坏温室生产的危险。
实施例1
在要建温室处挖出1.5m深、25m宽、60m长的土。将挖出的土与1％至2％的粉末状碳酸钙混合，将混合后的土壤填到所挖的池中，留下30cm的上层。剩下的含有碳酸钙的土与1‰ W/W的Hy-droval-X和5‰ W/W的Bioval-BRF完全混合，并用来填充该30cm的上层。在该调整好的土地上建立一座设计复杂的温室，它应采用热电厂的蒸汽轮机的冷却用温水加温。
实施例2
用例1的方法处理经过H2O2氧化已显pH6.5酸性的希腊梅伽洛波里斯褐煤田的土壤，在该土壤上建立一温室，附有由热电厂的冷却水所提供的加热网，温室内保持30℃恒温和饱和湿度。将温室的土壤平整，与其平行放置一架子，架上放有未处理的褐煤土壤，两种土壤上都种上蕃茄幼苗，每3天浇一次水。
温室土壤 架内土壤6天 生长15cm 3.8cm12天 生长20.3cm 7.1cm20天 生长31cm 10.2cm40天 生长39cm 12.2cm蕃茄株 开花茂盛 不开花干生物量 122克/株 32克/株即：生长速度和发育情况均为4倍
实施例3
在氧化(H2O2)后pH值为5.8的希腊普托雷麦斯褐煤田的土壤上象例2那样组织蕃茄种植。
得到如下结果：
温室土壤 架内土壤6天生长 15cm 4cm12天生长 22cm 6cm20天生长 34cm 全部枯萎40天生长 43cm蕃茄植株 开花茂盛干生物量产量 129克/株
实施例4
在氧化(H2O2)后pH值为6.8的普托雷麦斯褐煤田的土壤上，分别在温室内的土壤和架子上种植莴苣，保持30℃室温，2天浇水一次。
温室土壤 架内土壤6天生长 16cm 6cm12天生长 21cm 11.2cm20天生长 35cm 16cm40天生长 46cm 20.1cm干生物量产量 32克/株 10.5克/株
实施例5
用例4的温室土壤研究水经济性的条件。植株生长12天后停止浇水。生长42天后出现枯萎。在此期间生长规律未见异常。由此可见水的经济性为自然生长时的7倍。