CN105295929A

CN105295929A - 一种设施土壤抗蒸发剂及其制备方法

Info

Publication number: CN105295929A
Application number: CN201510852987.4A
Authority: CN
Inventors: 常婷婷; 叶欢; 秦恒基; 邵孝侯; 张展羽; 杨绪; 王金鑫
Original assignee: Hohai University HHU
Current assignee: Hohai University HHU
Priority date: 2015-11-30
Filing date: 2015-11-30
Publication date: 2016-02-03
Anticipated expiration: 2035-11-30
Also published as: CN105295929B

Abstract

本发明公开了一种设施土壤抗蒸发剂及其制备方法，抗蒸发剂包括以下原料制备而成：Mg(OH)₂乳剂、草木灰水溶液、CaSO₄悬浊液、腐植酸悬浊液和EM菌。制备方法包括S01，将Mg(OH)₂乳剂和EM菌厌氧发酵，得到发酵液A；S02，将发酵液A和草木灰水溶液、CaSO₄悬浊液、EM菌、糖蜜和去离子水在好氧条件下二次发酵，得到发酵液B；S03，将发酵液B和腐殖酸悬浊液按比例混合后，得到设施土壤抗蒸发剂。本发明提供的一种设施土壤抗蒸发剂及其制备方法，可补充设施土壤中的有效态盐分含量，保水效果好，安全无污染，低成本。

Description

一种设施土壤抗蒸发剂及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种设施土壤抗蒸发剂及其制备方法，属于水土保持技术领域。

背景技术

我国是缺水型国家，农业灌溉用水占用水总量的70％，灌概用水利用率很低，与发达国家有很大差距。通过土壤保墒节水，是减少农业灌概用水量，提高水分利用率，提高单位水资源利用率的根本途径。此外，国内外的学者关于保水剂和抗蒸发剂的多项发明专利己经申请。申请号为201010574785.5的发明专利公开了一种提高沙质土壤抗蒸发及保水能力的方法，是将秸秆改良材料添加到土壤中与表层土壤充分混合后制得。申请号为201410736322.2的发明专利公开了一种新型环保保水抗蒸发复合材料，由蒙脱土/琼脂糖复合材料、改性活性炭和腐植酸复合而成。这些发明创造对土壤保水性研究进行了拓展，具有较高的实际推广价值。但目前保水剂的研究领域多集中在化学保水剂或者是成本较高，缺乏安全无污染、低成本的高效生物保水剂。此外现有保水剂产品应用范围多为干旱地区或者是沙质土壤。

设施土壤不同于大田土壤，由于高温少雨的特殊条件，导致土壤蒸发量大，灌溉水往往呈现“大水灌溉”的特征，水分利用效率较低。另由于化肥施肥量和比例过高，导致NO₃-等盐分易在地表积累，形成盐害和养分拮抗现象，导致钙、镁、硫等有效态盐分含量较低，而土壤蒸发量较大也加剧了这一现象的恶化。目前尚未出现针对设施土壤的抗蒸发产品。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种可补充设施土壤中的有效态盐分含量，保水效果好，安全无污染，低成本的设施土壤抗蒸发剂；进一步地，本发明提供一种可补充设施土壤中的有效态盐分含量，保水效果好，安全无污染，低成本的设施土壤抗蒸发剂的制备方法。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种设施土壤抗蒸发剂，其特征在于：包括以下原料制备而成：Mg(OH)₂乳剂、草木灰水溶液、CaSO₄悬浊液、腐植酸悬浊液和EM菌。

所述Mg(OH)₂乳剂的质量浓度为0.05％-1％；所述腐植酸悬浊液的质量浓度为0.05％；所述CaSO₄悬浊液的质量浓度为5％；所述草木灰水溶液的质量浓度为20％。

还包括糖蜜和去离子水。

一种设施土壤抗蒸发剂，其特征在于：包括以下体积份的原料：Mg(OH)₂乳剂2～13份；草木灰水溶液0.5-1.25份；CaSO₄悬浊液0.5-1份；腐植酸悬浊液1.6～8.625份；EM菌4-7份；糖蜜4-7份；去离子水30-50份。

一种设施土壤抗蒸发剂的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

S01，将Mg(OH)₂乳剂和EM菌厌氧发酵，得到发酵液A；

S02，将发酵液A和草木灰水溶液、CaSO₄悬浊液、EM菌、糖蜜和去离子水在好氧条件下二次发酵，得到发酵液B；

S03，将发酵液B和腐殖酸悬浊液按比例混合后，得到设施土壤抗蒸发剂。

所述发酵液A的制备方法为：将1体积份0.05％-1％的Mg(OH)₂乳剂、2-5体积份EM菌、2-5体积份糖蜜和20-40体积份去离子水充分混合后，发酵温度为25℃、摇床转速160rpm-200rpm，厌氧发酵，每5-15d加入1体积份0.05％-1％的Mg(OH)₂乳剂，发酵15-60d。所述发酵液B的制备方法为：将1体积份发酵液A和0.5-1.25体积份20％的草木灰水溶液、0.5-1体积份5％的CaSO₄悬浊液、2体积份EM菌、2体积份糖蜜和10体积份去离子水充分混和，发酵温度为25℃，每隔2-5d充分搅拌并补氧，发酵10-30d。

所述发酵液B和0.05％的腐殖酸悬浊液按照1：0.1-0.5的体积比充分混合后得到设施土壤抗蒸发剂。

将多孔载体浸泡于设施土壤抗蒸发剂中，25℃，7-10d后取出，多孔载体表面及内部孔隙生成微生物膜。

所述多孔载体包括沸石。

本发明以Mg(OH)₂乳剂、草木灰和CaSO₄悬浊液为主要原料，经微生物发酵后得到的产物与腐植酸混合，得到设施土壤抗蒸发剂，该抗蒸发剂含有微生物、氨基酸、腐植酸等多种保水成分及设施土壤缺少的有效镁、钙、硫等中微量元素，可以解决目前设施土壤蒸发量大、水分利用效率低的问题。本发明还提供了一种可以有效降低设施土壤蒸发的方法。

一种设施土壤抗蒸发剂，以Mg(OH)₂乳剂、草木灰、CaSO₄悬浊液、腐植酸悬浊液和EM菌为原料制备，喷施后可在地表形成一层液态膜。

EM菌购买自爱睦乐环保生物技术(南京)有限公司，其含有光合细菌、乳酸菌、酵母菌等80多种有效活性微生物，活菌数≥1亿个/毫升，pH≥3.8，颜色为黄褐色，半透明液体，气味为较浓醇酸味或酸味。糖蜜

购买自爱睦乐环保生物技术(南京)有限公司。

本发明具有以下优点：

1.本抗蒸发剂可以在土壤表面形成一层液态膜，减少土面蒸发.

2.能将浇灌水迅速吸收并保住，提高灌溉水的利用效率。

3.可以和沸石及其他多孔载体配合使用，达到进一步增强土壤水分、养分平衡的效果。

4.所含的多种微生物菌种可以改善土壤的结构，提高土壤的透气性、透水性。

5.含有螯合镁、螯合钙及钾、磷、硫等多种有效养分，可缓慢释放供作物吸收利用。

6.该方法所需的原料易获得，成本低廉，不会产生二次污染，并且可以和节水灌溉(喷滴灌)配合使用，提高效率和降低成本。

具体实施方式

下面对本发明作更进一步的说明。

实施例1：

(1)制备发酵液A：将10mL0.05％的Mg(OH)₂乳剂、20mLEM菌、20mL糖蜜和200mL去离子水充分混合，置于恒温摇床进行厌氧发酵，温度25℃、转速160rpm，5d后，加入10mL0.05％的Mg(OH)₂乳剂，发酵10d后得到发酵液A。

(2)制备发酵液B：将10mL发酵液A和5mL20％的草木灰水溶液、5mL5％的CaSO₄悬浊液、20mLEM菌、20mL糖蜜和100mL水充分混和，发酵温度25℃，每隔3天充分搅拌并补氧，发酵15d后，得到发酵液B。

(3)将发酵液B和0.05％腐殖酸悬浊液按照1：0.1的比例混合后得到设施土壤抗蒸发剂。

实施例2：

(1)制备发酵液A：将10mL0.08％的Mg(OH)₂乳剂、20mLEM菌、20mL糖蜜和250mL去离子水充分混合，置于恒温摇床进行厌氧发酵，温度25℃、转速200rpm，7d后，加入10mL0.15％的Mg(OH)₂乳剂，8d后，加入10mL0.6％的Mg(OH)₂乳剂，发酵10d后得到发酵液A。

(2)制备发酵液B：将10mL发酵液A和8ml20％的草木灰水溶液、6mL5％的CaSO₄悬浊液、20mLEM菌、20mL糖蜜和100mL去离子水充分混和，发酵温度25℃，每隔4天充分搅拌并补氧，发酵25d后，得到发酵液B。

(3)将发酵液B和0.05％腐殖酸悬浊液按照1：0.2的比例混合后得到设施土壤抗蒸发剂。

实施例3：

将沸石浸泡于实施例1中制备的设施土壤抗蒸发剂中，25℃，7-10d后取出，沸石表面及内部孔隙生成微生物膜。其中沸石可用其它多孔载体替代。

由实施例1-3制备的设施土壤抗蒸发剂，开展室内模拟试验。

自南京市横溪镇南京蔬菜科学研究所连作5年的大棚内采集土壤，风干过2mm后待用。选择250ml的塑料烧杯作为培养容器，装土200g。实施例1和2的抗蒸发剂均匀喷洒于烧杯内土壤表面，用量为10ml；实施例3埋于土壤10cm处，用量为15g。设置空白处理CK为试验对照，每个处理5次重复。灌水以达到土壤田间持水量为上限，烧杯在实验室内静置培养(温度变化范围20-30℃)，试验期间测定土壤蒸发量变化，具体数据见表1：

表1室内模拟试验数据

室内模拟试验结果表明，和空白对照CK相比，土壤使用实施例1、2、3制备的设施土壤抗蒸发剂后，土壤吸水性明显增加，且随着培养时间的推移，土壤蒸发量始终低于CK。

由实施例1-3制备的设施土壤抗蒸发剂，开展田间应用试验。

试验地点设在南京市横溪镇南京蔬菜科学研究所连作5年的大棚内，土壤类型为重壤土，土壤速效钾含量10.94mg/kg，速效钾含量159.1mg/kg。栽培作物为番茄(英石大红)，生育期为4月-8月。田间应用试验数据见表2：

表2田间应用试验数据

田间试验结果表明，和空白对照CK相比，土壤使用实施例1、2、3制备的设施土壤抗蒸发剂后，一季作物的总灌水量减少，灌溉水生产效率明显增加，且果实中的硝酸盐降低，并且改善了土壤微生物区系。

实施例4：(1)制备发酵液A：将10mL1％的Mg(OH)₂乳剂、20mLEM菌、20mL糖蜜和300mL去离子水充分混合，置于恒温摇床进行厌氧发酵，温度25℃、转速200rpm，15d后，加入10mL1％的Mg(OH)₂乳剂，15d后，加入10mL1％的Mg(OH)₂乳剂，发酵30d后得到发酵液A。

(2)制备发酵液B：将10mL发酵液A和12mL20％的草木灰水溶液、8mL5％的CaSO₄悬浊液、20mLEM菌、20mL糖蜜和100mL去离子水充分混和，发酵温度25℃，每隔5天充分搅拌并补氧，发酵30d后，得到发酵液B。

(3)将发酵液B和0.05％腐殖酸悬浊液按照1：0.5的比例混合后得到设施土壤抗蒸发剂。

将沸石浸泡于设施土壤抗蒸发剂中，25℃，7d后取出，沸石表面及内部孔隙生成微生物膜。

实施例5：

(1)制备发酵液A：将10mL0.5％的Mg(OH)₂乳剂、50mLEM菌、50mL糖蜜和400mL去离子水充分混合，置于恒温摇床进行厌氧发酵，温度25℃、转速160rpm，15d后，加入10mL0.5％的Mg(OH)₂乳剂，15d后，加入10mL0.3％的Mg(OH)₂乳剂，发酵30d后得到发酵液A。

(2)制备发酵液B：将10mL发酵液A和12.5mL20％的草木灰水溶液、10mL5％的CaSO₄悬浊液、20mLEM菌、20mL糖蜜和100mL去离子水充分混和，发酵温度25℃，每隔2天充分搅拌并补氧，发酵30d后，得到发酵液B。

将沸石浸泡于设施土壤抗蒸发剂中，25℃，10d后取出，沸石表面及内部孔隙生成微生物膜。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims

1.一种设施土壤抗蒸发剂，其特征在于：包括以下原料制备而成：Mg(OH)₂乳剂、草木灰水溶液、CaSO₄悬浊液、腐植酸悬浊液和EM菌。

2.根据权利要求1所述的一种设施土壤抗蒸发剂，其特征在于：所述Mg(OH)₂乳剂的质量浓度为0.05％-1％；所述腐植酸悬浊液的质量浓度为0.05％；所述CaSO₄悬浊液的质量浓度为5％；所述草木灰水溶液的质量浓度为20％。

3.根据权利要求2所述的一种设施土壤抗蒸发剂，其特征在于：还包括糖蜜和去离子水。

4.根据权利要求3所述的一种设施土壤抗蒸发剂，其特征在于：包括以下体积份的原料：Mg(OH)₂乳剂2～13份；草木灰水溶液0.5-1.25份；CaSO₄悬浊液0.5-1份；腐植酸悬浊液1.6～8.625份；EM菌4-7份；糖蜜4-7份；去离子水30-50份。

5.根据权利要求1～4任一项所述的一种设施土壤抗蒸发剂的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

S01，将Mg(OH)₂乳剂和EM菌厌氧发酵，得到发酵液A；

6.根据权利要求5所述的一种设施土壤抗蒸发剂的制备方法，其特征在于：所述发酵液A的制备方法为：将1体积份0.05％-1％的Mg(OH)₂乳剂、2-5体积份EM菌、2-5体积份糖蜜和20-40体积份去离子水充分混合后，发酵温度为25℃、摇床转速160rpm-200rpm，厌氧发酵，每5-15d加入1体积份0.05％-1％的Mg(OH)₂乳剂，发酵15-60d。

7.根据权利要求6所述的一种设施土壤抗蒸发剂的制备方法，其特征在于：所述发酵液B的制备方法为：将1体积份发酵液A和0.5-1.25体积份20％的草木灰水溶液、0.5-1体积份5％的CaSO₄悬浊液、2体积份EM菌、2体积份糖蜜和10体积份去离子水充分混和，发酵温度为25℃，每隔2-5d充分搅拌并补氧，发酵10-30d。

8.根据权利要求5或7所述的一种设施土壤抗蒸发剂的制备方法，其特征在于：所述发酵液B和0.05％的腐殖酸悬浊液按照1：0.1-0.5的体积比充分混合后得到设施土壤抗蒸发剂。

9.根据权利要求8所述的一种设施土壤抗蒸发剂的制备方法，其特征在于：将多孔载体浸泡于设施土壤抗蒸发剂中，25℃，7-10d后取出，多孔载体表面及内部孔隙生成微生物膜。

10.根据权利要求9所述的一种设施土壤抗蒸发剂的制备方法，其特征在于：所述多孔载体包括沸石。