CN105670642B - 盐碱土壤改良剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种盐碱土壤改良剂，主要包括以重量份计的如下原料制成：糖蜜酒精废液500‑600份、香菇菌渣50‑70份、角叉菜45‑60份、蚯蚓粪30‑40份、鹿沼土18‑20份、片沸石3‑5份、伊利石3‑5份、海泡石6‑8份、芽孢杆菌1份、醋酸菌0.5份、乳酸菌0.1份和酵母0.3份；芽孢杆菌由枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌和巨大芽孢杆菌以重量比为2:1:1组成，醋酸菌由木醋杆菌、醋化醋杆菌和巴氏醋酸杆菌以重量比为1:3:2组成，乳酸菌由保加利亚乳杆菌和嗜酸乳杆菌以重量比为2:1组成，酵母由酿酒酵母和粟酒裂殖酵母以重量比为2:1组成。本发明的改良剂可以长效持续改良盐碱土壤质地，提高农作物产量。
Description
技术领域
本发明涉及盐碱土壤改良技术领域。更具体地说，本发明涉及一种盐碱土壤改良剂及其制备方法。
背景技术
根据联合国粮农组织统计，全世界盐碱地的面积不低于9.5亿公顷，其中我国约为1亿公顷。土壤盐碱化是严重制约世界和中国农业发展的痼疾之一，各国科学家对盐碱土壤改良进行了长期的探索，并逐步形成了物理改良、水利改良、化学改良和生物改良等几种类型的解决方案，这些方案各有所长，但亦各有缺陷和改善的空间。
目前在中国广泛采用大水漫灌洗、排盐碱的方法，其缺点是对地下水位有较高要求，容易复发形成次生盐碱，并且对水的消耗量极大。此外，如果盐碱土壤板结情况严重，或遇到钠含量极高的黑碱时，则水洗很难见效。多数情况下，水洗必须与化学方法结合才能产生较理想的效果。
在盐碱土壤改良的化学方法中，通过向盐碱地撒施石膏，使石膏中的钙离子置换土壤胶体中的钠离子等阳性离子，被证明是一种行之有效的方法。其实施方法是将石膏矿石破碎磨细后直接撒施于农田，经翻土耙平后以水灌溉，形成钙离子与钠离子的置换，降低土壤碱化度，同时形成钙胶体，改变土壤团粒结构，提高土壤通透性。这种方法的缺点是，矿石研磨后的颗粒通常较粗，造成不能充分与土壤中成分发生反应，影响了改良效果。其它的化学方法，如使用磷石膏和脱硫石膏等工业废料替代石膏，一定程度上可以解决粒度问题，但是其重金属残留问题比较突出，大面积应用是否存在风险尚难定论。
发明内容
本发明的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。
本发明还有一个目的是提供一种盐碱土壤改良剂，具有增加土壤有机质、活化土壤营养元素、改善土壤酸碱度、提高土壤通透性的优点，本发明的盐碱土壤改良剂还可以长效持续改良盐碱土壤质地，消除植物生理缺素症状，清除土壤团粒中多余的钠离子从而改善耕作层土壤环境，保证作物在盐碱土壤上正常出苗和生长，从而提高农作物产量。
本发明还有一个目的是提供一种工艺简单、适用于工业化生产盐碱土壤改良剂的制备方法。
为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种盐碱土壤改良剂，主要包括以重量份计的如下原料制成：糖蜜酒精废液500-600份、香菇菌渣50-70份、角叉菜45-60份、蚯蚓粪30-40份、鹿沼土18-20份、片沸石3-5份、伊利石3-5份、海泡石6-8份、芽孢杆菌1份、醋酸菌0.5份、乳酸菌0.1份和酵母0.3份；
其中，所述芽孢杆菌由枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌和巨大芽孢杆菌以重量比为2:1:1组成，所述醋酸菌由木醋杆菌、醋化醋杆菌和巴氏醋酸杆菌以重量比为1:3:2组成，所述乳酸菌由保加利亚乳杆菌和嗜酸乳杆菌以重量比为2:1组成，所述酵母由酿酒酵母和粟酒裂殖酵母以重量比为2:1组成。
优选的是，所述的盐碱土壤改良剂，主要包括以重量份计的如下原料制成：糖蜜酒精废液550份、香菇菌渣60份、角叉菜52份、蚯蚓粪35份、鹿沼土19份、片沸石4份、伊利石4份、海泡石7份、芽孢杆菌1份、醋酸菌0.5份、乳酸菌0.1份和酵母0.3份；
其中，所述芽孢杆菌由枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌和巨大芽孢杆菌以重量比为2:1:1组成，所述醋酸菌由木醋杆菌、醋化醋杆菌和巴氏醋酸杆菌以重量比为1:3:2组成，所述乳酸菌由保加利亚乳杆菌和嗜酸乳杆菌以重量比为2:1组成，所述酵母由酿酒酵母和粟酒裂殖酵母以重量比为2:1组成。
优选的是，所述的盐碱土壤改良剂，所述糖蜜酒精废液中糖蜜的垂度为30％。
基于上述配方，本发明还提供了一种盐碱土壤改良剂的制备方法，包括以下步骤：
步骤一、将上述重量份的香菇菌渣、蚯蚓粪和鹿沼土混合，自然堆置后覆盖一层交联聚乙烯薄膜，7天后取出，干燥得第一混合物，备用；
步骤二、将上述重量份的角叉菜置于45℃下干燥，粉碎得到过40目筛，并分成等质量的2份，得2份第一粉末；
步骤三、将上述重量份的糖蜜酒精废液与酵母、乳酸菌混合，置于发酵罐中，控制发酵罐内温度为20-35℃，先在密闭条件下于进行无氧发酵3-4天，再向发酵罐中加入上述重量份的芽孢杆菌和醋酸菌，并加入第1份第一粉末，并通入无菌空气同时进行搅拌，转速为200-250rpm，进行好氧发酵3天后，得发酵产物，干燥后得第二粉末，其中，好氧发酵过程中，第一天控制通气量为1.2vvm，第二天控制通气量为1.0vvm，第三天控制通气量为0.7vvm；
步骤四、将上述重量份的片沸石、伊利石和海泡石粉碎成粒径小于1mm的颗粒，混合后得第三粉末；
步骤五、将所述第一混合物、第2份第一粉末、所述第二粉末和所述第三粉末混合均匀，得到盐碱土壤改良剂。
优选的是，所述的盐碱土壤改良剂的制备方法，无氧发酵前2天控制发酵罐内温度为20℃，之后控制发酵罐内温度为35℃。
优选的是，所述的盐碱土壤改良剂的制备方法，好氧发酵过程中控制发酵罐内温度为30-35℃。
优选的是，所述的盐碱土壤改良剂的制备方法，将50-70重量份的条浒苔加入其重量的3-5倍的去离子水，于70-80℃下恒温浸泡3h，然后磨浆后60目滤布，得滤液，将所述滤液于无氧发酵前加入发酵罐中进行步骤三的发酵。
本发明至少包括以下有益效果：
1)本发明充分利用工业废弃物糖蜜酒精废液和香菇菌渣，并以其为主要原料，大大降低了生产成本，既解决了废弃物处理问题，又改善了盐碱土壤；
2)糖蜜酒精废液经酵母和乳酸菌先无氧发酵，再经醋酸菌和芽孢杆菌有氧发酵后干燥处理，使得糖蜜酒精废液中糖类转化为酒精和乳酸，酒精再转化为醋酸，芽孢杆菌可以产生抑制致病菌的多种活性物质，还能产生乳酸，最后上述四大混合菌种，丰富了土壤的有机质，改良了土壤，促进土壤上农作物的生长，还能预防土传病害；
鹿沼土pH呈酸性，有很强的通透性和蓄水力；蚯蚓粪富含有机质、腐殖酸、氮、磷、钾以及有益微生物菌群，具有胶体网状特性；香菇菌渣含有丰富的氨基酸和微量元素；香菇菌渣、蚯蚓粪和鹿沼土混合自然密闭发酵可以改善盐碱土壤，预防土传病害，还能减少重金属元素。
角叉菜含有牛黄酸、多糖、碘、钾、钠、硅、磷、铁、钙、镁等，还具有很强的离子交换能力和吸附作用，本发明的制备方法将其干制后分成2份，一份用于添加到发酵罐中发酵，一份直接用于制备改良剂的组分之一，比直接全部用于干燥后单纯作为改良剂组分之一效果更好；
片沸石具有良好的离子交换特性，伊利石具有富钾、高铝、低铁特性、海泡石可做离子交换剂，具有吸附能力强，分散性好，强蓄水性的优点。
本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
需要说明的是，下述实施方案中所述实验方法，如无特殊说明，均为常规方法，所述试剂和材料，如无特殊说明，均可从商业途径获得。
实施例1：
一种盐碱土壤改良剂，主要包括以重量份计的如下原料制成：糖蜜酒精废液500份、香菇菌渣50份、角叉菜45份、蚯蚓粪30份、鹿沼土18份、片沸石3份、伊利石3份、海泡石6份、芽孢杆菌1份、醋酸菌0.5份、乳酸菌0.1份和酵母0.3份；
其中，所述芽孢杆菌由枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌和巨大芽孢杆菌以重量比为2:1:1组成，所述醋酸菌由木醋杆菌、醋化醋杆菌和巴氏醋酸杆菌以重量比为1:3:2组成，所述乳酸菌由保加利亚乳杆菌和嗜酸乳杆菌以重量比为2:1组成，所述酵母由酿酒酵母和粟酒裂殖酵母以重量比为2:1组成。
基于上述配方，本发明还提供了一种盐碱土壤改良剂的制备方法，包括以下步骤：
步骤一、将上述重量份的香菇菌渣、蚯蚓粪和鹿沼土混合，自然堆置后覆盖一层交联聚乙烯薄膜，7天后取出，干燥得第一混合物，备用；
步骤二、将上述重量份的角叉菜置于45℃下干燥，粉碎得到过40目筛，并分成等质量的2份，得2份第一粉末；
步骤三、将上述重量份的糖蜜酒精废液与酵母、乳酸菌混合，置于发酵罐中，控制发酵罐内温度为20℃，先在密闭条件下于进行无氧发酵3天，再向发酵罐中加入上述重量份的芽孢杆菌和醋酸菌，并加入第1份第一粉末，并通入无菌空气同时进行搅拌，转速为200rpm，进行好氧发酵3天后，得发酵产物，干燥后得第二粉末，其中，好氧发酵过程中，第一天控制通气量为1.2vvm，第二天控制通气量为1.0vvm，第三天控制通气量为0.7vvm；
步骤四、将上述重量份的片沸石、伊利石和海泡石粉碎成粒径小于1mm的颗粒，混合后得第三粉末；
步骤五、将所述第一混合物、第2份第一粉末、所述第二粉末和所述第三粉末混合均匀，得到盐碱土壤改良剂。
实施例2：
一种盐碱土壤改良剂，主要包括以重量份计的如下原料制成：糖蜜酒精废液550份、香菇菌渣60份、角叉菜52份、蚯蚓粪35份、鹿沼土19份、片沸石4份、伊利石4份、海泡石7份、芽孢杆菌1份、醋酸菌0.5份、乳酸菌0.1份和酵母0.3份；
其中，所述芽孢杆菌由枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌和巨大芽孢杆菌以重量比为2:1:1组成，所述醋酸菌由木醋杆菌、醋化醋杆菌和巴氏醋酸杆菌以重量比为1:3:2组成，所述乳酸菌由保加利亚乳杆菌和嗜酸乳杆菌以重量比为2:1组成，所述酵母由酿酒酵母和粟酒裂殖酵母以重量比为2:1组成。
基于上述配方，本发明还提供了一种盐碱土壤改良剂的制备方法，包括以下步骤：
步骤一、将上述重量份的香菇菌渣、蚯蚓粪和鹿沼土混合，自然堆置后覆盖一层交联聚乙烯薄膜，7天后取出，干燥得第一混合物，备用；
步骤二、将上述重量份的角叉菜置于45℃下干燥，粉碎得到过40目筛，并分成等质量的2份，得2份第一粉末；
步骤三、将上述重量份的糖蜜酒精废液与酵母、乳酸菌混合，置于发酵罐中，控制发酵罐内温度为28℃，先在密闭条件下于进行无氧发酵4天，再向发酵罐中加入上述重量份的芽孢杆菌和醋酸菌，并加入第1份第一粉末，并通入无菌空气同时进行搅拌，转速为220rpm，进行好氧发酵3天后，得发酵产物，干燥后得第二粉末，其中，好氧发酵过程中，第一天控制通气量为1.2vvm，第二天控制通气量为1.0vvm，第三天控制通气量为0.7vvm；
步骤四、将上述重量份的片沸石、伊利石和海泡石粉碎成粒径小于1mm的颗粒，混合后得第三粉末；
步骤五、将所述第一混合物、第2份第一粉末、所述第二粉末和所述第三粉末混合均匀，得到盐碱土壤改良剂。
实施例3：
一种盐碱土壤改良剂，主要包括以重量份计的如下原料制成：糖蜜酒精废液600份、香菇菌渣70份、角叉菜60份、蚯蚓粪40份、鹿沼土20份、片沸石5份、伊利石5份、海泡石8份、芽孢杆菌1份、醋酸菌0.5份、乳酸菌0.1份和酵母0.3份；
其中，所述芽孢杆菌由枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌和巨大芽孢杆菌以重量比为2:1:1组成，所述醋酸菌由木醋杆菌、醋化醋杆菌和巴氏醋酸杆菌以重量比为1:3:2组成，所述乳酸菌由保加利亚乳杆菌和嗜酸乳杆菌以重量比为2:1组成，所述酵母由酿酒酵母和粟酒裂殖酵母以重量比为2:1组成。
基于上述配方，本发明还提供了一种盐碱土壤改良剂的制备方法，包括以下步骤：
步骤一、将上述重量份的香菇菌渣、蚯蚓粪和鹿沼土混合，自然堆置后覆盖一层交联聚乙烯薄膜，7天后取出，干燥得第一混合物，备用；
步骤二、将上述重量份的角叉菜置于45℃下干燥，粉碎得到过40目筛，并分成等质量的2份，得2份第一粉末；
步骤三、将上述重量份的糖蜜酒精废液与酵母、乳酸菌混合，置于发酵罐中，控制发酵罐内温度为35℃，先在密闭条件下于进行无氧发酵4天，再向发酵罐中加入上述重量份的芽孢杆菌和醋酸菌，并加入第1份第一粉末，并通入无菌空气同时进行搅拌，转速为250rpm，进行好氧发酵3天后，得发酵产物，干燥后得第二粉末，其中，好氧发酵过程中，第一天控制通气量为1.2vvm，第二天控制通气量为1.0vvm，第三天控制通气量为0.7vvm；
步骤四、将上述重量份的片沸石、伊利石和海泡石粉碎成粒径小于1mm的颗粒，混合后得第三粉末；
步骤五、将所述第一混合物、第2份第一粉末、所述第二粉末和所述第三粉末混合均匀，得到盐碱土壤改良剂。
实施例4：
在实施例2的基础上，所述的盐碱土壤改良剂的制备方法，无氧发酵前2天控制发酵罐内温度为20℃，之后控制发酵罐内温度为35℃，好氧发酵过程中控制发酵罐内温度为30-35℃，其余方法与实施例2相同。
实施例5：
在实施例4的基础上，所述的盐碱土壤改良剂，所述糖蜜酒精废液中糖蜜的垂度为30％。
实施例6：
在实施例5的基础上，所述的盐碱土壤改良剂的制备方法，将50-70重量份的条浒苔加入其重量的3-5倍的去离子水，于70-80℃下恒温浸泡3h，然后磨浆后60目滤布，得滤液，将所述滤液于无氧发酵前加入发酵罐中进行步骤三的发酵。
为了说明本发明的有益效果，本发明的发明人根据实施例5的制备方法，研究不同糖蜜垂度的糖蜜酒精废液制备的盐碱土壤改良剂对盐碱土壤的改良效果，分别研究了糖蜜垂度为10％、30％(即实施例5)、50％的三种糖蜜酒精废液，以及本发明的发明人根据实施例6的制备方法得出的盐碱土壤改良剂，分别对同一块盐碱地进行分区处理后进行改良，并以播种玉米进行农作物生长验证，对照组为不做任何处理的盐碱地。测得待改良的盐碱地土壤含盐量为0.41％，土壤pH值为8.9，本发明的盐碱土壤改良剂的使用方法为：将盐碱土壤改良剂与水按照质量比为1:1000混合，每亩施用100升。
表1
由表1可知，糖蜜酒精废液垂度为30％和50％时，玉米的株高、穗长、千粒重和产量相差不大，而相比垂度为10％的糖蜜酒精废液却明显提高，本发明的实施例5和实施例6的方法制备的盐碱改良剂对同一块盐碱土壤进行处理，相比未进行处理的对照组，玉米的株高、穗长、千粒重和产量是大大增加。
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的实施例。
Claims (4)
1.一种盐碱土壤改良剂的制备方法，其特征在于，盐碱土壤改良剂主要包括以重量份计的如下原料制成：糖蜜酒精废液500-600份、香菇菌渣50-70份、角叉菜45-60份、蚯蚓粪30-40份、鹿沼土18-20份、片沸石3-5份、伊利石3-5份、海泡石6-8份、芽孢杆菌1份、醋酸菌0.5份、乳酸菌0.1份和酵母0.3份；
其中，所述芽孢杆菌由枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌和巨大芽孢杆菌以重量比为2:1:1组成，所述醋酸菌由木醋杆菌、醋化醋杆菌和巴氏醋酸杆菌以重量比为1:3:2组成，所述乳酸菌由保加利亚乳杆菌和嗜酸乳杆菌以重量比为2:1组成，所述酵母由酿酒酵母和粟酒裂殖酵母以重量比为2:1组成；
所述糖蜜酒精废液中糖蜜的垂度为30％；
该制备方法包括以下步骤：
步骤一、将上述重量份的香菇菌渣、蚯蚓粪和鹿沼土混合，自然堆置后覆盖一层交联聚乙烯薄膜，7天后取出，干燥得第一混合物，备用；
步骤二、将上述重量份的角叉菜置于45℃下干燥，粉碎得到过40目筛，并分成等质量的2份，得2份第一粉末；
步骤三、将上述重量份的糖蜜酒精废液与酵母、乳酸菌混合，置于发酵罐中，控制发酵罐内温度为20-35℃，先在密闭条件下于进行无氧发酵3-4天，再向发酵罐中加入上述重量份的芽孢杆菌和醋酸菌，并加入第1份第一粉末，并通入无菌空气同时进行搅拌，转速为200-250rpm，进行好氧发酵3天后，得发酵产物，干燥后得第二粉末，其中，好氧发酵过程中，第一天控制通气量为1.2vvm，第二天控制通气量为1.0vvm，第三天控制通气量为0.7vvm；
步骤四、将上述重量份的片沸石、伊利石和海泡石粉碎成粒径小于1mm的颗粒，混合后得第三粉末；
步骤五、将所述第一混合物、第2份第一粉末、所述第二粉末和所述第三粉末混合均匀，得到盐碱土壤改良剂。
2.如权利要求1所述的盐碱土壤改良剂的制备方法，其特征在于，无氧发酵前2天控制发酵罐内温度为20℃，之后控制发酵罐内温度为35℃。
3.如权利要求2所述的盐碱土壤改良剂的制备方法，其特征在于，好氧发酵过程中控制发酵罐内温度为30-35℃。
4.如权利要求3所述的盐碱土壤改良剂的制备方法，其特征在于，将50-70重量份的条浒苔加入其重量的3-5倍的去离子水，于70-80℃下恒温浸泡3h，然后磨浆后60目滤布，得滤液，将所述滤液于无氧发酵前加入发酵罐中进行步骤三的发酵。
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Address after: Room 201-30, 2nd Floor, Unit 1, Building 3, No. 222, West Section 3, Outer Ring Road, Yanjiang District, Ziyang City, Sichuan Province, 641300 Patentee after: Sichuan Annong Juzhi Technology Co.,Ltd. Country or region after: China Address before: 530000 west side of the second floor of building B of Nanning science and technology business incubation base, No.25, east section of Gaoxin Avenue, Nanning, Guangxi Zhuang Autonomous Region Patentee before: Guangxi Nanning Annongjuzhi Technology Co.,Ltd. Country or region before: China |