CN107266251B - 一种用于盐碱地的土壤营养活化剂及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种用于盐碱地的土壤营养活化剂及其制备方法，将包括水、泥炭土、高岭土、椰壳活性炭、竹炭、猪粪、木薯淀粉、鱼骨粉、小麦谷朊粉、豆粕、生化黄腐酸、褐藻酵素、棕榈提取物、醋酸菌、芽孢杆菌、放线菌在内的天然原材料按照一定配比进行粉碎、发酵、混合等处理，获得的成品为液体水剂，不含有化学制剂，长期施用对环境无污染；土壤吸收较好，经苜蓿种植实验检测，与未处理盐碱地相比，土壤总孔隙度最高可达59.63%，试种苜蓿，出苗率最高达93.16%，鲜草产量高达7853.29kg·hm‑2。

Description

一种用于盐碱地的土壤营养活化剂及其制备方法
技术领域
本发明主要涉及土壤改良的技术领域，具体地说，本发明涉及一种土壤改良剂及其制备方法的制备领域。
背景技术
盐碱地是盐类集积的一个土壤种类，是指土壤里面所含的盐分影响到作物的正常生长，严重的盐碱土壤地区植物几乎不能生存。土壤盐碱化和次生盐碱化问题在世界范围内广泛存在,已成为世界灌溉农业可持续发展的资源制约因素。据估计，全球的盐渍土每年以100万～150万hm2的速度增长。世界上的盐渍土广泛分布于100多个国家，其面积约为9.55亿hm2，占全球陆地面积的10％，主要分布在各大洲干旱地区，集中于欧亚大陆、非洲和美洲西部。我国是盐渍化危害最为严重的国家，约有9913万hm2的盐渍土，其中现代盐渍化土壤3693万hm2，残余盐渍化土壤4487万hm2，尤其是西北地区的甘肃、宁夏、新疆等省区都不同程度发生盐渍化危害。
基于上述现状，治理盐碱地的研究以及新产品的开发都具有十分重要的意义。一般来说，盐碱地的治理主要有三类措施：1、生物措施，筛选和培育耐盐性植物并进行大面积种植，有利于盐碱地脱盐，以及使用合适的微生物通过固定空气中的氮素来提高根际矿质元素的有效性，改善土壤条件；2、化学措施，在盐碱土上使用化学改良剂,利用酸碱中和原理来改良盐碱地理化性质的方法；3、物理措施，主要是通过“离子共振”原理改变土壤物理结构来调控土壤水盐运动,从而达到抑制土壤蒸发、提高入渗淋盐效果的目的。但是，目前的盐碱地土壤活化剂多是用化学措施，其成分中含有大量化学制剂，短期内改良效果显著，但长期看来，这一类产品可维持的改良时间较短，而且容易造成环境污染，存在较大的缺陷；现有的盐碱地土壤活化剂多为固体，吸收困难，对土壤的改良效果不理想；此外，现有技术中单纯地采取生物或化学措施，则所需的改良时间较长，且花费成本较高，因而开发利用盐碱地应采取综合性的改良措施，即将生物措施、化学措施以及物理措施相结合的改良措施，开发一种完全由天然原材料加工制备的综合性的用于盐碱地的土壤营养活化剂成为必要。
发明内容
针对目前国内外的用于盐碱地的土壤营养活化剂多使用化工产品使可维持的改良时间较短，而且容易造成环境污染，缺乏完全由天然原材料加工制备的综合性产品的问题，本发明旨在于提供一种用于盐碱地的土壤营养活化剂及其制备方法，将包括水、泥炭土、高岭土、椰壳活性炭、竹炭、猪粪、木薯淀粉、鱼骨粉、小麦谷朊粉、豆粕、生化黄腐酸、褐藻酵素、棕榈提取物、醋酸菌、芽孢杆菌、放线菌在内的原料进行粉碎、发酵、混合等处理，获得的土壤营养活化剂能够显著增加土壤土壤总孔隙度，提高试种苜蓿的出苗率，具有广泛的实用性和开发价值。
本发明通过以下技术方案实现的:
本发明具体提供一种用于盐碱地的土壤营养活化剂，按照重量份数计，包括水100000份-140000份，泥炭土450份-750份，高岭土100份-300份，椰壳活性炭80份-120份，竹炭80份-120份，猪粪50份-80份，木薯淀粉15份-25份，鱼骨粉10份-20份，小麦谷朊粉10份-20份，豆粕8份-10份，生化黄腐酸5份-8份，褐藻酵素3份-5份，棕榈提取物1份-2份，醋酸菌1份-2份，芽孢杆菌1份-2份，放线菌1份-2份。
优选的，本发明具体提供一种用于盐碱地的土壤营养活化剂，按照重量份数计，包括水110000份-130000份，泥炭土550份-650份，高岭土150份-250份，椰壳活性炭90份-110份，竹炭90份-110份，猪粪60份-70份，木薯淀粉18份-22份，鱼骨粉13份-17份，小麦谷朊粉13份-17份，豆粕8份-10份，生化黄腐酸6份-7份，褐藻酵素3份-5份，棕榈提取物1份-2份，醋酸菌1份-2份，芽孢杆菌1份-2份，放线菌1份-2份。
更优选的，本发明具体提供一种用于盐碱地的土壤营养活化剂，按照重量份数计，包括水120000份，泥炭土600份，高岭土200份，椰壳活性炭100份，竹炭100份，猪粪60份，木薯淀粉20份，鱼骨粉15份，小麦谷朊粉15份，豆粕9份，生化黄腐酸7份，褐藻酵素4份，棕榈提取物2份，醋酸菌2份，芽孢杆菌1份，放线菌2份。
同时，本发明提供上述土壤营养活化剂的制备方法，具体采用以下技术步骤：
(1)将椰壳活性炭、竹炭进行超微粉碎，粉碎为直径60nm-100nm的粉末颗粒；
(2)将猪粪、木薯淀粉、鱼骨粉、小麦谷朊粉、豆粕、生化黄腐酸加入水中，并投入醋酸菌、芽孢杆菌和放线菌进行发酵，发酵温度为25℃-29℃，发酵时间为12h-24h；
(3)将步骤(2)的产物进行过滤，得到发酵液；
(4)将步骤(1)得到的椰壳活性炭和竹炭粉末添加至发酵液中，并添加泥炭土、高岭土、褐藻酵素和棕榈提取物，进行搅拌混合得到液体土壤营养活化剂。
优选的，步骤(1)中的粉末颗粒直径为80nm。
优选的，步骤(2)中的发酵温度为27℃，发酵时间为18h。
本发明中，选用的醋酸菌、芽孢杆菌和放线菌作为遗传资源都为本领域常见的菌种，可通过公众渠道购买获得，特别是放线菌可选择不同的放线菌都适合本发明的技术方案的选用，其菌种培养和放大培养采用公知技术扩培即可。
通过实施本发明的技术方案，可以达到以下有益效果:
(1)本发明提供一种用于盐碱地的土壤营养活化剂，其原料包括水、泥炭土、高岭土、椰壳活性炭、竹炭、猪粪、木薯淀粉、鱼骨粉、小麦谷朊粉、豆粕、生化黄腐酸、褐藻酵素、棕榈提取物、醋酸菌、芽孢杆菌、放线菌，皆为天然原材料和有机质，不含有化学制剂，长期使用对环境无污染。
(2)本发明提供的一种用于盐碱地的土壤营养活化剂，其成品为一种液体水剂，土壤吸收较好，经种植实验获得，与未处理盐碱地相比，土壤总孔隙度最高可达59.63％，试种苜蓿，出苗率最高达93.16％。
具体实施方式
下面，举实施例说明本发明，但是，本发明并不限于下述的实施例。
本发明采用的水、泥炭土、高岭土、椰壳活性炭、竹炭、猪粪、木薯淀粉、鱼骨粉、小麦谷朊粉、豆粕、生化黄腐酸、褐藻酵素、棕榈提取物、醋酸菌、芽孢杆菌和放线菌均可通过公共渠道购买，工艺中所采用的设备和仪器均为本领域常见的设备。
本发明中选用的所有微生物菌种、材料、试剂和仪器都为本领域熟知的，但不限制本发明的实施，其他本领域熟知的一些试剂和设备都可适用于本发明以下实施方式的实施。
实施例一：用于盐碱地的土壤营养活化剂
本发明具体提供一种用于盐碱地的土壤营养活化剂，按照重量份数计，包括水100000份-140000份，泥炭土450份-750份，高岭土100份-300份，椰壳活性炭80份-120份，竹炭80份-120份，猪粪50份-80份，木薯淀粉15份-25份，鱼骨粉10份-20份，小麦谷朊粉10份-20份，豆粕8份-10份，生化黄腐酸5份-8份，褐藻酵素3份-5份，棕榈提取物1份-2份，醋酸菌1份-2份，芽孢杆菌1份-2份，放线菌1份-2份。
优选的，本发明具体提供一种用于盐碱地的土壤营养活化剂，按照重量份数计，包括水110000份-130000份，泥炭土550份-650份，高岭土150份-250份，椰壳活性炭90份-110份，竹炭90份-110份，猪粪60份-70份，木薯淀粉18份-22份，鱼骨粉13份-17份，小麦谷朊粉13份-17份，豆粕8份-10份，生化黄腐酸6份-7份，褐藻酵素3份-5份，棕榈提取物1份-2份，醋酸菌1份-2份，芽孢杆菌1份-2份，放线菌1份-2份。
更优选的，本发明具体提供一种用于盐碱地的土壤营养活化剂，按照重量份数计，包括水120000份，泥炭土600份，高岭土200份，椰壳活性炭100份，竹炭100份，猪粪60份，木薯淀粉20份，鱼骨粉15份，小麦谷朊粉15份，豆粕9份，生化黄腐酸7份，褐藻酵素4份，棕榈提取物2份，醋酸菌2份，芽孢杆菌1份，放线菌2份。
实施例二：用于盐碱地的土壤营养活化剂的制备方法
将椰壳活性炭、竹炭进行超微粉碎，粉碎为直径60nm的粉末颗粒；将猪粪、木薯淀粉、鱼骨粉、小麦谷朊粉、豆粕、生化黄腐酸加入水中，并投入醋酸菌、芽孢杆菌和放线菌进行发酵，发酵温度为25℃，发酵时间为12h；将所得的产物进行过滤，得到发酵液；将得到的椰壳活性炭和竹炭粉末添加至发酵液中，并添加泥炭土、高岭土、褐藻酵素和棕榈提取物，进行搅拌混合得到液体土壤营养活化剂。
实施例三：用于盐碱地的土壤营养活化剂的制备方法
将椰壳活性炭、竹炭进行超微粉碎，粉碎为直径100nm的粉末颗粒；将猪粪、木薯淀粉、鱼骨粉、小麦谷朊粉、豆粕、生化黄腐酸加入水中，并投入醋酸菌、芽孢杆菌和放线菌进行发酵，发酵温度为29℃，发酵时间为24h；将所得的产物进行过滤，得到发酵液；将得到的椰壳活性炭和竹炭粉末添加至发酵液中，并添加泥炭土、高岭土、褐藻酵素和棕榈提取物，进行搅拌混合得到液体土壤营养活化剂。
实施例四：用于盐碱地的土壤营养活化剂的制备方法
将椰壳活性炭、竹炭进行超微粉碎，粉碎为直径80nm的粉末颗粒；将猪粪、木薯淀粉、鱼骨粉、小麦谷朊粉、豆粕、生化黄腐酸加入水中，并投入醋酸菌、芽孢杆菌和放线菌进行发酵，发酵温度为27℃，发酵时间为18h；将所得的产物进行过滤，得到发酵液；将得到的椰壳活性炭和竹炭粉末添加至发酵液中，并添加泥炭土、高岭土、褐藻酵素和棕榈提取物，进行搅拌混合得到液体土壤营养活化剂。
实施例五：用于盐碱地的土壤营养活化剂的种植实验
分别采用如下不同的配方制备土壤营养活化剂：
方案1：水100000份，泥炭土450份，高岭土100份，椰壳活性炭80份，竹炭80份，猪粪50份，木薯淀粉15份，鱼骨粉10份，小麦谷朊粉10份，豆粕8份，生化黄腐酸5份，褐藻酵素3份，棕榈提取物1份，醋酸菌1份，芽孢杆菌1份，放线菌1份。
方案2：水140000份，泥炭土750份，高岭土300份，椰壳活性炭120份，竹炭120份，猪粪80份，木薯淀粉25份，鱼骨粉20份，小麦谷朊粉20份，豆粕10份，生化黄腐酸8份，褐藻酵素5份，棕榈提取物2份，醋酸菌2份，芽孢杆菌2份，放线菌2份。
方案3：水110000份，泥炭土550份，高岭土150份，椰壳活性炭90份，竹炭90份，猪粪60份，木薯淀粉18份，鱼骨粉13份，小麦谷朊粉13份，豆粕8份，生化黄腐酸6份，褐藻酵素3份，棕榈提取物1份，醋酸菌1份，芽孢杆菌1份，放线菌1份。
方案4：水130000份，泥炭土650份，高岭土250份，椰壳活性炭110份，竹炭110份，猪粪70份，木薯淀粉22份，鱼骨粉17份，小麦谷朊粉17份，豆粕10份，生化黄腐酸7份，褐藻酵素5份，棕榈提取物2份，醋酸菌2份，芽孢杆菌2份，放线菌2份。
方案5：水120000份，泥炭土600份，高岭土200份，椰壳活性炭100份，竹炭100份，猪粪60份，木薯淀粉20份，鱼骨粉15份，小麦谷朊粉15份，豆粕9份，生化黄腐酸7份，褐藻酵素4份，棕榈提取物2份，醋酸菌2份，芽孢杆菌1份，放线菌2份。
方案6：水120000份，泥炭土650份，高岭土150份，椰壳活性炭115份，竹炭110份，猪粪50份，木薯淀粉15份，鱼骨粉10份，小麦谷朊粉10份，豆粕8份，生化黄腐酸7份，褐藻酵素5份，棕榈提取物1份，醋酸菌1份，芽孢杆菌1份，放线菌2份。
将上述提供的六个不同方案分别按照实施例四提供的方法制备土壤营养活化剂：
对上述实验基础上制备的的土壤营养活化剂进行种植实验，实验步骤如下：
(1)实验处理：将试验小区面积划分为10份，一号试验田为未施用本发明盐碱地，二号试验田为施用国产1号盐碱地改良剂，三号试验田为施用国产2号盐碱地改良剂，四-九号实验田分别施用上述方案1-6制备的土壤营养活化剂。
(2)种植施用方法：头年5月至次年5月，在投入成本相等的条件下，种植紫花苜蓿，自育苗期开始施用土壤改良剂，二号田施用国产1号，施用量3.50t/hm2，三号田国产2号，施用量3.00t/hm2，四-九号实验田分别施用土壤营养活化剂，施用量3.00t/hm2。
(3)检测指标：种植1月后调查出苗率，收获后测定各区苜蓿鲜草产量，在各小区用环刀取10～20cm原状土,测定土壤PH值和总孔隙度，结果如表1所示：
表1：各区检测指标统计
Figure BDA0001338787320000091
由表1可知，在盐碱地施用本发明的土壤营养活化剂，土壤PH值改变与现有产品无较大差别，但是出苗率、鲜草产量和土壤总孔隙度都有较大提升，其中出苗率最高达93.16％，鲜草产量高达7853.29kg·hm-2，土壤总孔隙度达59.27％；其中，在方案1至6中，方案5的配方在施用后效果最佳，出苗率和鲜草产量都得到最大提升，与现有技术中用于盐碱地的使用化工产品生产的土壤营养活化剂相比，本发明维持的改良时间长，原辅材料采用天然原料，不容易造成环境污染，解决了现有技术中因缺乏完全由天然原材料加工制备的综合性产品的问题，因此本发明提供的一种用于盐碱地的土壤营养活化剂的最佳配方为方案5，即水120000份，泥炭土600份，高岭土200份，椰壳活性炭100份，竹炭100份，猪粪60份，木薯淀粉20份，鱼骨粉15份，小麦谷朊粉15份，豆粕9份，生化黄腐酸7份，褐藻酵素4份，棕榈提取物2份，醋酸菌2份，芽孢杆菌1份，放线菌2份。
综上所述本发明提供一种用于盐碱地的土壤营养活化剂，其原料包括水、泥炭土、高岭土、椰壳活性炭、竹炭、猪粪、木薯淀粉、鱼骨粉、小麦谷朊粉、豆粕、生化黄腐酸、褐藻酵素、棕榈提取物、醋酸菌、芽孢杆菌、放线菌，皆为天然原材料和有机质，不含有化学制剂，长期使用对环境无污染，与现有技术中用于盐碱地的使用化工产品生产的土壤营养活化剂相比，本发明维持的改良时间显著增长，解决了现有技术中因缺乏完全由天然原材料加工制备的综合性产品的问题；本发明提供的一种用于盐碱地的土壤营养活化剂，其成品为一种液体水剂，土壤吸收较好，经施用实验获得，与未处理盐碱地相比，土壤总孔隙度最高可达59.63％，试种苜蓿，出苗率最高达93.16％，鲜草产量高达7853.29kg·hm-2，相对于现有技术中用于盐碱地的使用化工产品生产的土壤营养活化剂获得显著突出的技术效果。
如上所述，即可较好地实现本发明，上述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种改变和改进，均应落入本发明确定的保护范围内。

Claims (2)

1.一种用于盐碱地的土壤营养活化剂，其特征在于，按照重量份数计，包括水110000份-130000份，泥炭土550份-650份，高岭土150份-250份，椰壳活性炭90份-110份，竹炭90份-110份，猪粪60份-70份，木薯淀粉18份-22份，鱼骨粉13份-17份，小麦谷朊粉13份-17份，豆粕8份-10份，生化黄腐酸6份-7份，褐藻酵素3份-5份，棕榈提取物1份-2份，醋酸菌1份-2份，芽孢杆菌1份-2份，放线菌1份-2份；土壤营养活化剂的制备方法，具体采用以下技术步骤：
(1)将椰壳活性炭、竹炭进行超微粉碎，粉碎为直径80nm的粉末颗粒；
(2)将猪粪、木薯淀粉、鱼骨粉、小麦谷朊粉、豆粕、生化黄腐酸加入水中，并投入醋酸菌、芽孢杆菌和放线菌进行发酵，发酵温度为27℃，发酵时间为18h；
(3)将步骤(2)的产物进行过滤，得到发酵液；
(4)将步骤(1)得到的椰壳活性炭和竹炭粉末添加至发酵液中，并添加泥炭土、高岭土、褐藻酵素和棕榈提取物，进行搅拌混合得到液体土壤营养活化剂。
2.如权利要求1所述的一种用于盐碱地的土壤营养活化剂，其特征在于，所述的水120000份，泥炭土600份，高岭土200份，椰壳活性炭100份，竹炭100份，猪粪60份，木薯淀粉20份，鱼骨粉15份，小麦谷朊粉15份，豆粕9份，生化黄腐酸7份，褐藻酵素4份，棕榈提取物2份，醋酸菌2份，芽孢杆菌1份，放线菌2份。
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