CN111394105A - 一种盐碱地土壤改良剂及制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种盐碱地土壤改良剂及其制备方法，包括以下步骤：将过氧化氢酶、脲酶、蔗糖酶、硝酸盐还原酶按比例与促酶活性剂混合均匀，常温下搅拌10‑15min，得混合物A；将二水合硫酸钙、甲壳素、蛭石粉、柠檬酸、硫酸锌、硫酸铝和硫酸亚铁按比例混合均匀，得混合物B；将混合物A与混合物B常温下搅拌均匀，使土壤酶均匀附着在无机改良剂上，然后制成粉剂或颗粒，即得盐碱地土壤改良剂。本发明制备的盐碱土壤改良剂由过氧化氢酶、脲酶、蔗糖酶以及硝酸盐还原酶组成的土壤酶，结合无机改良剂和促酶活性剂，不仅提高了酶活性，而且降低了土壤pH值，有效提高了土壤的培生能力。

Description

一种盐碱地土壤改良剂及制备方法

技术领域

本发明涉及土壤调节剂技术领域，更具体的说是涉及一种盐碱地土壤改良剂及制备方法。

背景技术

盐碱土是各类盐化土、碱化土的统称。盐碱地是现今全球农业所面临严峻生态环境难题之一，给农业可持续发展造成严重影响，如何妥善解决土壤盐碱化问题是一项艰巨任务。由于土体中含有大量盐碱成分，并具有不良理化性质，致使植物生长受到抑制，甚至不能生长。

土壤盐碱化是指土壤底层或地下水的盐分随毛管水上升到地表，水分蒸发后，使盐分积累在表层土壤中的过程，是易溶性盐分在土壤表层积累的现象或过程。在人类的强烈干扰下，草原退化，沙化和盐碱化日趋严重，生物多样性的丧失速度正在加剧。由于地下水和土壤水分不断蒸发，土壤盐分剧增而产生次生盐碱化或使原生盐碱地的程度加重。因此地下水是土壤发生盐碱化的决定条件。土壤盐碱化的防治措施包括合理灌溉、人工排水等。

现有的常用的盐碱地改良方法有化学改良、物理改良、有机肥改良以及生物改良等。土壤改良剂的品种有例如矿物类、有机质、人工合成高分子化合物、有益微生物制剂、硫-膨润土等。这些改良剂多为普通的液体肥料、农家肥或有机质，养分含量比较低，虽能为土壤补充一定的养分，但忽略了土壤理化性质的改善，养分不易释放，既不治标也不治本。有益微生物制剂种类繁多，大多数已报道或生产的微生物菌剂的改良效果一般，主要是微生物菌剂在盐碱地土壤环境下难以存活和繁殖从而限制了其作用发挥，有的微生物菌剂虽然效果较好，但是价格昂贵。

例如，申请号为CN201410657643.3的专利公开了一种水溶性的土壤盐碱化改良剂及其制备方法与应用，水溶性的土壤盐碱化改良剂由瓜尔豆胶、非离子型聚丙烯酰胺、聚丙烯酸钾、聚硅酸钾、柠檬酸和磷酸一铵组成；其质量比为：5～8∶10～16∶10～16∶8～18∶30～50∶10～20，该改良剂的制备方法为将瓜尔豆胶、非离子型聚丙烯酰胺、聚丙烯酸钾、聚硅酸钾、柠檬酸和磷酸一铵比例混合，造粒得到。申请号为CN01136114.X的专利公开了一种盐碱化土壤高效改良剂，该种改良剂利用多种复合材料配制而成，能快速有效地降低盐碱化土壤的pH值和有害盐分，并能改善土壤质地和肥力，使用水溶性高分子聚合物和固体酸激活常规能改良盐碱化土壤的硫磺、石膏和有机泥炭，使产品的效能大大提高，因而降低了每亩的用量，又能有效地促进植物在盐碱化土壤上生长。这两种方法中的改良剂组成成分复杂，且都只是从单一的化学方面进行改良。

CN103320137B公开了一种复合微生物菌素盐碱地改良剂，所述的改良剂包括微生物、有机液及基质。所述的微生物包括枯草芽孢杆菌(Bacillussubtilis)和巨大芽孢杆菌(Bacillusmegaterium)，所述的枯草芽孢杆菌和巨大芽孢杆菌的重量份数比为：枯草芽孢杆菌60～80；巨大芽孢杆菌20～40，所述枯草芽孢杆菌为所述枯草芽孢杆菌为枯草芽孢杆菌CGMCC7296、枯草芽孢杆菌CGMCC7297、枯草芽孢杆菌CGMCC7298的混合物；所述巨大芽孢杆菌为CGMCC7337。所述的有机液中包括所述的微生物菌剂发酵产生的蛋白酶，脂肪酶，α-淀粉酶，氨基酸。所述的基质包括鸡粪或牛粪、褐煤、磷矿粉、麦饭石。所述的鸡粪或牛粪经过200～400℃高温灭菌；所述的褐煤含20％的腐殖酸；所述磷矿粉、麦饭石均在300目以上。该专利配方复杂，生产不便，添加了大量微生物生长需要的营养物质，成本较高，且盐碱地的板结环境下，微生物生长和繁殖受限，治理效果不佳。

目前报道最多的改良法是将改良剂与土壤酶相结合，但是因盐碱土壤中的环境比较恶劣，加入的土壤酶活性大大降低，同时改良剂与土壤酶的搭配并不合理，导致盐碱土壤的改善效果同样一般。

因此，如何提供一种无机改良剂与土壤酶相结合、充分发挥土壤酶活性的改良剂，是本领域技术人员亟需解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种盐碱土壤改良剂，由过氧化氢酶、脲酶、蔗糖酶以及硝酸盐还原酶组成的土壤酶，结合无机改良剂和促酶活性剂，不仅提高了酶活性，而且降低了土壤pH值，有效提高了土壤本的培生能力。

为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种盐碱地土壤改良剂，包括无机改良剂、土壤酶以及促酶活性剂；

所述无机改良剂按重量分计包括：二水合硫酸钙40-45份、甲壳素5-10份、蛭石粉10-15份、柠檬酸5-10份、硫酸锌2-4份、硫酸铝10-15份和硫酸亚铁5-10份；

所述土壤酶的质量为所述无机改良剂质量的20-40％，按重量分计包括：过氧化氢酶2-4份、脲酶3-6份、蔗糖酶5-10份、硝酸盐还原酶10-15份。

优选的，所述促酶活性剂为木醋液，所述木醋液与所述土壤酶按照1∶1-3的质量比例添加。

优选的，所述无机改良剂按重量分计包括：二水合硫酸钙43份、甲壳素7份、蛭石粉13份、柠檬酸8份、硫酸锌3份、硫酸铝12份和硫酸亚铁6份。

所述土壤酶的质量为所述无机改良剂质量的30％，按重量分计包括：过氧化氢酶3份、脲酶4份、蔗糖酶7份、硝酸盐还原酶12份。

优选的，所述过氧化氢酶活性≥20u/mg，所述脲酶活性≥10u/mg，所述蔗糖酶活性≥10u/mg，所述硝酸盐还原酶活性≥15u/mg。

优选的，所述木醋液的质量浓度为5-10％。

进一步地，本发明的另一目的是提供一种盐碱地土壤改良剂的制备方法，包括以下步骤：

1)将过氧化氢酶、脲酶、蔗糖酶、硝酸盐还原酶按比例与促酶活性剂混合均匀，常温下搅拌10-15min，得混合物A；

2)将二水合硫酸钙、甲壳素、蛭石粉、柠檬酸、硫酸锌、硫酸铝和硫酸亚铁按比例混合均匀，得混合物B；

3)将混合物A与混合物B常温下搅拌均匀，使土壤酶均匀附着在无机改良剂上，然后制成粉剂或颗粒，即得盐碱地土壤改良剂。

经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明有益效果如下：

1、现有技术中虽然有采用土壤酶作为增效剂使用的技术，例如专利201810961893.4采用了过氧化氢酶和脲酶，但是其并未考虑盐碱土壤的环境会大大降低酶活性，所以其技术方案并不实用。本发明采用促酶活性剂木醋液，大大提高了酶的活性，改善了土壤酶在盐碱土壤中的环境，让土壤酶发挥了最大作用，进一步地来提高无机改良剂对土壤的改善作用。

2、蔗糖酶对增加土壤中易溶性营养物质起着重要的作用。蔗糖酶与土壤许多因子有相关性。如与土壤有机质、磷含量，微生物数量及土壤呼吸强度有关。蔗糖酶的活性越高证明土壤的肥力越高，越有利于植物的生长。

3、脲酶同样与土壤微生物数量、有机物质量、全氮和速效磷含量呈正相关。

4、硝酸盐还原酶能酶促土壤硝态氮还原成氨，同时还参与土壤中铁酌还原作用。

5、本发明中的无机改良剂耐酸碱、耐腐蚀、降低土壤容重，增大土壤孔隙度，起到保水、保肥、储水、透气的多重作用，降低土壤pH值，有效降低土壤盐碱地，提升土壤培生能力。

6、木醋液虽然可以提高土壤酶的活性，但是其作用效果受其浓度范围影响，木醋液浓度低，提高酶活性作用不明显，木醋液浓度高，对酶的活性有抑制作用，申请人经过大量创造性试验得出5-10％质量浓度的木醋液效果最优。

具体实施方式

下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

盐碱地土壤改良剂包括无机改良剂、土壤酶以及木醋液；

无机改良剂按重量分计包括：二水合硫酸钙40份、甲壳素5份、蛭石粉10份、柠檬酸10份、硫酸锌2份、硫酸铝12份和硫酸亚铁6份；

土壤酶的质量为无机改良剂质量的20％，按重量分计包括：过氧化氢酶2份、脲酶3份、蔗糖酶5份、硝酸盐还原酶10份；

木醋液的质量浓度为5-％，其与土壤酶按照1∶1的质量比例添加。

盐碱地土壤改良剂的制备方法，包括以下步骤：

1)将过氧化氢酶、脲酶、蔗糖酶、硝酸盐还原酶按比例与促酶活性剂混合均匀，常温下搅拌10min，得混合物A；

2)将二水合硫酸钙、甲壳素、蛭石粉、柠檬酸、硫酸锌、硫酸铝和硫酸亚铁按比例混合均匀，得混合物B；

3)将混合物A与混合物B常温下搅拌均匀，使土壤酶均匀附着在无机改良剂上，然后制成粉剂或颗粒，即得盐碱地土壤改良剂。

实施例2

盐碱地土壤改良剂包括无机改良剂、土壤酶以及木醋液；

无机改良剂按重量分计包括：二水合硫酸钙45份、甲壳素10份、蛭石粉15份、柠檬酸5份、硫酸锌4份、硫酸铝12份和硫酸亚铁6份；

土壤酶的质量为无机改良剂质量的40％，按重量分计包括：过氧化氢酶4份、脲酶6份、蔗糖酶10份、硝酸盐还原酶15份；

木醋液的质量浓度为10％，其与土壤酶按照1∶3的质量比例添加。

盐碱地土壤改良剂的制备方法，包括以下步骤：

1)将过氧化氢酶、脲酶、蔗糖酶、硝酸盐还原酶按比例与促酶活性剂混合均匀，常温下搅拌15min，得混合物A；

2)将二水合硫酸钙、甲壳素、蛭石粉、柠檬酸、硫酸锌、硫酸铝和硫酸亚铁按比例混合均匀，得混合物B；

3)将混合物A与混合物B常温下搅拌均匀，使土壤酶均匀附着在无机改良剂上，然后制成粉剂或颗粒，即得盐碱地土壤改良剂。

实施例3

盐碱地土壤改良剂包括无机改良剂、土壤酶以及木醋液；

无机改良剂按重量分计包括：二水合硫酸钙42份、甲壳素10份、蛭石粉14份、柠檬酸10份、硫酸锌4份、硫酸铝12份和硫酸亚铁6份；

土壤酶的质量为无机改良剂质量的40％，按重量分计包括：过氧化氢酶3份、脲酶4份、蔗糖酶7份、硝酸盐还原酶13份；

木醋液的质量浓度为8％，其与土壤酶按照1∶2的质量比例添加。

盐碱地土壤改良剂的制备方法，包括以下步骤：

1)将过氧化氢酶、脲酶、蔗糖酶、硝酸盐还原酶按比例与促酶活性剂混合均匀，常温下搅拌15min，得混合物A；

2)将二水合硫酸钙、甲壳素、蛭石粉、柠檬酸、硫酸锌、硫酸铝和硫酸亚铁按比例混合均匀，得混合物B；

3)将混合物A与混合物B常温下搅拌均匀，使土壤酶均匀附着在无机改良剂上，然后制成粉剂或颗粒，即得盐碱地土壤改良剂。

实施例4

盐碱地土壤改良剂包括无机改良剂、土壤酶以及木醋液；

无机改良剂按重量分计包括：二水合硫酸钙43份、甲壳素7份、蛭石粉13份、柠檬酸8份、硫酸锌3份、硫酸铝12份和硫酸亚铁6份；

土壤酶的质量为无机改良剂质量的30％，按重量分计包括：过氧化氢酶3份、脲酶4份、蔗糖酶7份、硝酸盐还原酶12份；

木醋液的质量浓度为8％，其与土壤酶按照1∶1的质量比例添加。

盐碱地土壤改良剂的制备方法，包括以下步骤：

1)将过氧化氢酶、脲酶、蔗糖酶、硝酸盐还原酶按比例与促酶活性剂混合均匀，常温下搅拌15min，得混合物A；

2)将二水合硫酸钙、甲壳素、蛭石粉、柠檬酸、硫酸锌、硫酸铝和硫酸亚铁按比例混合均匀，得混合物B；

3)将混合物A与混合物B常温下搅拌均匀，使土壤酶均匀附着在无机改良剂上，然后制成粉剂或颗粒，即得盐碱地土壤改良剂。

对比例1

制备方法和配方与实施例4相同，但是未添加木醋液。

对比例2

制备方法、配方与实施例4相同，添加木醋液，但未添加土壤酶。

利用实施例1-4级对比例1-2的改良剂进行盐碱地改良试验，具体如下：

1、实验盐碱地土壤情况：实验区土壤为粘壤土，有机质含量25.7g/kg，全盐量1.35％，全氮含量1.25g/kg，全钾含量19.9g/kg，速效磷含量12.3g/kg，其pH值为9.25，将盐碱地划分出7个同样大小的区域，每个区域0.1亩。

2.供试作物：白菜(晋菜三号)，于2019年3月份进行种植，每个区域种植大白菜种子100颗；每隔8天浇水一次，每隔一天统计一次发芽数，至发芽数不再增加为止。

3.供试方法：先对6个区域的盐碱地进行改良，然后在改良后的土地上种植作物，改良方法如下：对盐碱地进行翻耕约17cm，同时按每亩100kg的量分别施撒按照实施例1-4以及对比例1-2的方法制备的改良剂，对第7个区域的盐碱地，仅进行翻耕，不添加改良剂，作为空白对照实验组CK。白菜种植结束后检测土壤各项指标。结果参见表1。

表1

进一步地，统计白菜的发芽数、发芽率，实施例1-4的发芽率和发芽数明显高于对比例和空白对照组，证明了本发明制备的盐碱地土壤改良剂具有突出的进步。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (6)

1.一种盐碱地土壤改良剂，其特征在于，包括无机改良剂、土壤酶以及促酶活性剂；

所述无机改良剂按重量分计包括：二水合硫酸钙40-45份、甲壳素5-10份、蛭石粉10-15份、柠檬酸5-10份、硫酸锌2-4份、硫酸铝10-15份和硫酸亚铁5-10份；

所述土壤酶的质量为所述无机改良剂质量的20-40％，按重量分计包括：过氧化氢酶2-4份、脲酶3-6份、蔗糖酶5-10份、硝酸盐还原酶10-15份。

2.根据权利要求1所述的一种盐碱地土壤改良剂，其特征在于，所述促酶活性剂为木醋液，所述木醋液与所述土壤酶按照1∶1-3的质量比例添加。

3.根据权利要求1所述的一种盐碱地土壤改良剂，其特征在于，所述无机改良剂按重量分计包括：二水合硫酸钙43份、甲壳素7份、蛭石粉13份、柠檬酸8份、硫酸锌3份、硫酸铝12份和硫酸亚铁6份；

所述土壤酶的质量为所述无机改良剂质量的30％，按重量分计包括：过氧化氢酶3份、脲酶4份、蔗糖酶7份、硝酸盐还原酶12份。

4.根据权利要求1所述的一种盐碱地土壤改良剂，其特征在于，所述过氧化氢酶活性≥20u/mg，所述脲酶活性≥10u/mg，所述蔗糖酶活性≥10u/mg，所述硝酸盐还原酶活性≥15u/mg。

5.根据权利要求2所述的一种盐碱地土壤改良剂，其特征在于，所述木醋液的质量浓度为5-10％。

6.如权利要求1-5任一项所述的一种盐碱地土壤改良剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)将过氧化氢酶、脲酶、蔗糖酶、硝酸盐还原酶按比例与促酶活性剂混合均匀，常温下搅拌10-15min，得混合物A；

2)将二水合硫酸钙、甲壳素、蛭石粉、柠檬酸、硫酸锌、硫酸铝和硫酸亚铁按比例混合均匀，得混合物B；

3)将混合物A与混合物B常温下搅拌均匀，使土壤酶均匀附着在无机改良剂上，然后制成粉剂或颗粒，即得盐碱地土壤改良剂。