CN112209778A - 一种新型炉渣土壤改良剂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种新型炉渣土壤改良剂及其制备方法，组份如下：将炉渣和沸石粉碎混合均匀得到混合物a；将麦饭石、硅藻土、聚丙烯酸钠、德沃多植物营养土、无机肥、有机肥，混合均匀得到混合物b；采用复合微生物菌剂是阿耶波多芽孢杆菌、米曲霉菌、肇东假单胞菌和地衣芽孢杆菌；将上述混合物a、混合物b和微生物菌剂以比例为：5～7g:4～6g:2～3mL的比例混合制备得到新型炉渣土壤改良剂。本发明提供的一种新型土壤改良剂，可以有效的改良盐碱土壤的性质，改善盐碱土壤的结构和通透性，降低土壤污染，提高土壤肥力，废物资源化再利用，加工简单，减少了投入，能够有效的满足植物生长需求。

Description

一种新型炉渣土壤改良剂及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种新型炉渣土壤改良剂及其制备方法。

背景技术

随着社会经济的不断发展，土壤资源的不足，且由于一些不合理的开发利用，如大量不合理的施用肥料、过量喷洒农药和放牧，都会造成土壤的严重退化。具体表现土壤板结、盐渍化、化学污染、有机质流失等等。因水土流失、盐渍化、沼泽化、土壤肥力衰减和土壤污染及酸化等造成土壤退化问题。土壤改良剂的研究对于土壤退化有着重要的意义。土壤改良剂又分为天然改良剂、合成改良剂、天热-合成共聚物改良剂和生物改良剂，不同类型的土壤改良剂对土壤的作用机制也有所不同，但都是通过有效改善土壤物理结构，降低土壤容重，增加土壤含水量，改变土壤化学性质，加强土壤微生物活动，提高酶的活性，增加土壤微量元素的含量，调节土壤水、肥、气、热状况中的某些部分或全部，最终提高土壤肥力的目的。

中国专利申请号CN201710675304.1，该发明涉及一种盐碱地土壤生物改良剂及其制备方法。由以下重量份含量的组分均匀混合制得：基质100，PGPR液体菌剂1 80-120，PGPR液体菌剂280-120，腐殖酸0.05-0.2，PGPR液体菌剂1、2的含菌量为(0.5-1.5)×108CFU/ml。利用该发明改良剂对盐碱化土壤进行改良，能够有效改善土壤理化性质，增强土壤生物活性，释放土壤肥力。

中国专利申请号CN202010375835.0，该发明公开了一种盐碱土壤改良剂及其制备方法，土壤改良剂组份按重量份数包括腐熟堆肥30-50份、农作物秸秆20-40份、动物粪便10-20份、河沙10-20份、沸石8-14份、硫酸亚铁4-12份、石膏粉3-9份、硫磺粉6-12份、膨润土4-8份、硅藻土8-14份、珍珠岩粉5-12份、贝壳粉4-10份、竹炭粉3-9份、微生物菌剂2-6份、草木灰8-18份。本发明采用的土壤改良剂能够有效的中和土壤中的盐碱，同时能够促进土壤的营养成分吸收，改善土壤结构和通透性，最终通过改良土壤的理化性质，减少了投入，提高了作物产量与品质。

发明内容

本发明的目的是提出本发明涉及一种利用炉渣来进行盐碱地土壤改良的绿色改良剂，提高土壤肥力，降低盐渍化，同时对炉渣进行废物利用。

一方面，本发明提出一种新型炉渣土壤改良剂，组份如下：

将炉渣和沸石粉碎混合均匀得到混合物a；

将麦饭石、硅藻土、聚丙烯酸钠、德沃多植物营养土、无机肥、有机肥，混合均匀得到混合物b；

采用复合微生物菌剂是阿耶波多芽孢杆菌、米曲霉菌、肇东假单胞菌和地衣芽孢杆菌；

将上述混合物a、混合物b和微生物菌剂以比例为：5～7g:4～6g:2～3mL的比例混合制备得到新型炉渣土壤改良剂。

进一步的，所述炉渣是过50目筛后的生活垃圾焚烧厂的炉渣。

进一步的，所述复合微生物菌剂采用的是有效活菌浓度是1×10⁵～9×10⁶CFO/mL阿耶波多芽孢杆菌、1×10⁵～9×10⁶CFO/mL米曲霉菌、1×10⁵～9×10⁶CFO/mL肇东假单胞菌、1×10⁵～9×10⁶CFO/mL地衣芽孢杆菌的混合组成。

进一步的，所述的无机肥为尿素、无机钾肥、无机磷肥、硫酸铵、硫酸钾中的一种或几种。

进一步的，所述有机肥是污泥、动物粪便、秸秆中的一种或几种。

进一步的，所述是所述有机肥包括污泥、动物粪便及秸秆中的一种或几种。

另一方面，本发明还提出一种新型炉渣土壤改良剂的制备方法，包括以下步骤；

1)分别取炉渣、沸石粉碎，过50目筛子，得到人工沸石和炉渣混合物a，炉渣、沸石重量比为1:1；

2)分别取麦饭石、硅藻土、聚丙烯酸钠、德沃多植物营养土、无机肥、有机肥，混合均匀得到混合物b；所述麦饭石、硅藻土、聚丙烯酸钠、德沃多植物营养土、无机肥、有机肥的重量比为1:1:0.1:1:2:2；

3)采用复合微生物菌剂是阿耶波多芽孢杆菌、米曲霉菌、肇东假单胞菌和地衣芽孢杆菌；

将上述混合物a、混合物b和微生物菌剂以比例为：5～7g:4～6g:2～3mL的比例混合制备得到新型炉渣土壤改良剂。

本发明新型炉渣土壤改良剂的应用，在每平米改良滨海盐碱土壤中添加5000～7000g混合物a、添加4000～6000混合物b，与表层10～20cm改良土壤混合均匀；种植植物，待植物发芽后，向每平方米的滨海盐碱土壤喷洒3000～4000mL的复合微生物菌剂，植物按常规田间管理方法养护。

与现有技术相比，本发明具有如下优点：

1.本发明利用生活垃圾填埋场焚烧炉渣废物作改良剂，材料来源广，成本低，制作工艺简单，实现了废弃资源的重复利用。

2.将炉渣和人工沸石混合用于辅助微生物修复改良滨海盐碱土壤的理化性质，可以显著提高土壤透气性、提高植物和微生物的生存性。

3.本发明中麦饭石、硅藻土、聚丙烯酸钠、德沃多植物营养土、无机肥、有机肥混合使用，其中麦饭石增强农作物活力，提高农作物产量，提高作物质量、抑制部分病害、改善品质，吸附有毒物质(如重金属)，提高产品利用率；硅藻土吸附性能强、容重轻，细度均匀促进植物生长；聚丙烯酸钠在土壤中蓄水保墒能力强；德沃多植物营养土养分含量高，肥效持久，防治土壤板结；

4.本发明使用的菌剂主要微生物为阿耶波多芽孢杆菌、米曲霉菌、地衣芽孢杆菌、肇东假单胞菌。其中阿耶波多芽孢杆菌促进植物生长，提高植物再不同场地中适应性，地衣芽孢杆菌作为植物根际有益微生物，能够诱导植物产生抗性及促进植物生长，同时具有防病抑菌的作用，能够保护植物根际环境；肇东假单胞菌具有较强的耐盐碱性，同时能够将一些难溶性无机物质进行转化和分解为有机质，从而为植物提供养分，促进植物生长；米曲霉菌能够有效增加有益微代谢物，促进其他益生菌生长。

5.本发明针对滨海盐碱土壤、土壤颗粒细密，土粒之间缺少大孔隙，通气、透水差等特点的进行改良，可以大范围推广使用，改良后的滨海盐碱土壤环境质量满足中国《土壤环境质量标准》GB15618 1995的要求。

具体实施方式

为了使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案能予以实施，下面结合具体

实施例对本发明作进一步说明，但所举实施例不作为对本发明的限定。

本发明中所用的复合微生物菌剂均为市售产品，下述各实施例中所述实验方法，如无特殊说明，均为常规方法。

以下实施例中所述的微生物菌剂的制备方法：

首先，将阿耶波多芽孢杆菌、米曲霉菌、肇东假单胞菌、地衣芽孢杆菌分别在营养肉汁固体培养基斜面上在28～30℃条件下培养48～50h，进行活化；再将活化后的肇东假单胞菌接种到装有S-G培养基的锥形瓶中，将活化后地衣芽孢杆菌接种到装有牛肉膏蛋白胨培养基的锥形瓶中，阿耶波多芽孢杆菌接种到装有牛肉膏蛋白胨培养基的锥形瓶中，米曲霉菌接种到装有牛肉膏蛋白胨培养基的锥形瓶中，然后，将4种菌株分别在28～30℃、200～220r·min^-1的摇床上振荡24h，进行扩繁；

所述的营养肉汁固体培养基与制备步骤为：蛋白胨20.0g、氯化钠5.0g、牛肉粉5.0g、调pH至7.5，蒸馏水定容至1000mL，于121℃条件下灭菌30min制得；

所述的牛肉膏蛋白胨培养基组分与制备步骤为：牛肉膏5.0g，蛋白胨10.0g，氯化钠5.0g，调pH至7.4，蒸馏水定容至1000mL，于121℃条件下灭菌30min制得；

所述的S-G培养基组分与制备步骤为：蛋白胨10.0g、酵母粉5.0g、酪素5.0g、氯化钾2.0g、柠檬酸钠3.0g、含7个结晶水硫酸镁20.0g，蒸馏水定容至1000mL，于121℃条件下灭菌30min制得。

一种炉渣改良剂：其特征在于混合物a、混合物b和微生物菌剂的比例为：5～7g:4～6g:2～3mL；

修复地块位于滨海地区盐碱地。

实施例1

一种炉渣土壤改良剂由以下原料制成：炉渣和沸石粉碎混合称为混合物a，麦饭石、硅藻土、聚丙烯酸钠、德沃多植物营养土、无机肥、有机肥，混合均匀得到混合物b，复合微生物菌剂是阿耶波多芽孢杆菌、米曲霉菌、肇东假单胞菌、地衣芽孢杆菌。上述的炉渣改良剂，混合物a、混合物b和微生物菌剂的比例为：6g:4g:2mL；

微生物菌剂中肇东假单胞菌有效活菌浓度为1.5×10⁵CFU/mL，阿耶波多芽孢杆菌有效活菌浓度为2.5×10⁵CFU/mL、米曲霉菌有效活菌浓度为3.4×10⁵CFU/mL，地衣芽孢杆菌有效活菌浓度为4.0×10⁵CFU/mL，复合微生物菌剂包括阿耶波多芽孢杆菌、米曲霉菌、肇东假单胞菌、地衣芽孢杆菌四者比例1:2:1:1；

土壤改良方法为：

1)土壤处理

按照每平米土地添加6000g混合物a和4000g混合物b的比例添加到盐碱土壤中，与土壤地表层20cm深的土壤混合均匀，然后对土壤进行翻耕，然后对盐碱地进行漫灌，平衡土壤一周；

2)植物选种

选取颗粒饱满、胚芽完整的苜蓿种子，播种前将种子浸水4h。

3)植物种植

土壤平衡后，将浸水后的植物种子施加到土壤中，定期进行浇水。

4)菌剂施加：

待植物种子发芽后，将微生物菌剂按照每平方米2000mL的比例喷洒到土壤表层，定期对植物进行浇水。

对比实施例1

一种炉渣土壤改良剂，混合物a、混合物b和微生物菌剂的比例为：6g:4g:2mL；

微生物菌剂中肇东假单胞菌有效活菌浓度为1.0×10⁵CFU/mL，阿耶波多芽孢杆菌有效活菌浓度为1.5×10⁵CFU/mL，肇东假单胞菌和阿耶波多芽孢杆菌比例1:1，不含米曲霉菌、地衣芽孢杆菌。混合物b中缺少聚丙烯酸钠

方法同实施例1。

对比实施例2

一种炉渣土壤改良剂，混合物a、混合物b和微生物菌剂的比例为：6g:4g:2mL；

微生物菌剂中米曲霉菌有效活菌浓度为1.4×10⁵CFU/mL，地衣芽孢杆菌有效活菌浓度为1.0×10⁵CFU/mL，米曲霉菌和地衣芽孢杆菌有效活菌的比例1:1，不含肇东假单胞菌有效活菌、阿耶波多芽孢杆菌，混合物b中缺少麦饭石、硅藻土

方法同实施例1。

对比实施例3

一种炉渣土壤改良剂，混合物a、混合物b和微生物菌剂的比例为：6g:4g:2mL；

微生物菌剂中肇东假单胞菌有效活菌浓度为1.0×10⁵CFU/mL，阿耶波多芽孢杆菌有效活菌浓度为1.5×10⁵CFU/mL、米曲霉菌有效活菌浓度为1.4×10⁵CFU/mL，地衣芽孢杆菌有效活菌浓度为1.0×10⁵CFU/mL，复合微生物菌剂包括阿耶波多芽孢杆菌、米曲霉菌、肇东假单胞菌、地衣芽孢杆菌四者比例1:2:1:1，混合物a中缺少沸石

方法同实施例1。

实施例2

一种炉渣土壤改良剂由以下原料制成：渣和沸石粉碎混合称为混合物a，麦饭石、硅藻土、聚丙烯酸钠、德沃多植物营养土、无机肥、有机肥，混合均匀得到混合物b，复合微生物菌剂是阿耶波多芽孢杆菌、米曲霉菌、肇东假单胞菌、地衣芽孢杆菌。上述的炉渣改良剂，混合物a、混合物b和微生物菌剂的比例为：5g:5g:2.5mL；

微生物菌剂中肇东假单胞菌有效活菌浓度为2.5×10⁵CFU/mL，阿耶波多芽孢杆菌有效活菌浓度为1.5×10⁶CFU/mL、米曲霉菌有效活菌浓度为1.4×10⁶CFU/mL，地衣芽孢杆菌有效活菌浓度为1.0×10⁵CFU/mL，复合微生物菌剂包括阿耶波多芽孢杆菌、米曲霉菌、肇东假单胞菌、地衣芽孢杆菌四者比例1:2:1:1

土壤改良方法为；

1)土壤处理

按照每平米土地添加5000g混合物a和5000g混合物b的比例添加到盐碱土壤中，与土壤地表层20cm深的土壤混合均匀，然后对土壤进行翻耕，然后对盐碱地进行漫灌，平衡土壤一周；

2)植物选种

选取颗粒饱满、胚芽完整的苜蓿种子，播种前将种子浸水4h。

3)植物种植

土壤平衡后，将浸水后的植物种子施加到土壤中，定期进行浇水。

4)菌剂施加；

待植物种子发芽后，将微生物菌剂按照每平方米2500mL的比例喷洒到土壤表层，定期对植物进行浇水。

实施例3

一种炉渣土壤改良剂由以下原料制成；渣和沸石粉碎混合称为混合物a，麦饭石、硅藻土、聚丙烯酸钠、德沃多植物营养土、无机肥、有机肥，混合均匀得到混合物b，复合微生物菌剂是阿耶波多芽孢杆菌、米曲霉菌、肇东假单胞菌、地衣芽孢杆菌。上述的炉渣改良剂，混合物a、混合物b和微生物菌剂的比例为：7g:6g:3mL；

微生物菌剂中肇东假单胞菌有效活菌浓度为2.0×10⁶CFU/mL，阿耶波多芽孢杆菌有效活菌浓度为2.5×10⁵CFU/mL、米曲霉菌有效活菌浓度为1.4×10⁵CFU/mL，地衣芽孢杆菌有效活菌浓度为2.0×10⁶CFU/mL，复合微生物菌剂包括阿耶波多芽孢杆菌、米曲霉菌、肇东假单胞菌、地衣芽孢杆菌四者比例1:2:1:1

土壤改良方法为；

1)土壤处理

按照每平米土地添加7000g混合物a和6000g混合物b的比例添加到盐碱土壤中，与土壤地表层20cm深的土壤混合均匀，然后对土壤进行翻耕，然后对盐碱地进行漫灌，平衡土壤一周；

2)植物选种

选取颗粒饱满、胚芽完整的苜蓿种子，播种前将种子浸水4h。

3)植物种植

土壤平衡后，将浸水后的植物种子施加到土壤中，定期进行浇水。

4)菌剂施加；

待植物种子发芽后，将微生物菌剂按照每平方米3000mL的比例喷洒到土壤表层，定期对植物进行浇水。

实施例4

一种炉渣土壤改良剂由以下原料制成：渣和沸石粉碎混合称为混合物a，麦饭石、硅藻土、聚丙烯酸钠、德沃多植物营养土、无机肥、有机肥，混合均匀得到混合物b，复合微生物菌剂是阿耶波多芽孢杆菌、米曲霉菌、肇东假单胞菌、地衣芽孢杆菌。上述的炉渣改良剂，混合物a、混合物b和微生物菌剂的比例为：5.5g:5g:2mL；

微生物菌剂中肇东假单胞菌有效活菌浓度为1.0×10⁶CFU/mL，阿耶波多芽孢杆菌有效活菌浓度为3.5×10⁶CFU/mL、米曲霉菌有效活菌浓度为2.4×10⁶CFU/mL，地衣芽孢杆菌有效活菌浓度为2.5×10⁶CFU/mL，复合微生物菌剂包括阿耶波多芽孢杆菌、米曲霉菌、肇东假单胞菌、地衣芽孢杆菌四者比例1:2:1:1

土壤改良方法为；

1)土壤处理

按照每平米土地添加5500g混合物a和5000g混合物b的比例添加到盐碱土壤中，与土壤地表层20cm深的土壤混合均匀，然后对土壤进行翻耕，然后对盐碱地进行漫灌，平衡土壤一周；

2)植物选种

选取颗粒饱满、胚芽完整的苜蓿种子，播种前将种子浸水4h。

3)植物种植

土壤平衡后，将浸水后的植物种子施加到土壤中，定期进行浇水。

4)菌剂施加；

待植物种子发芽后，将微生物菌剂按照每平方米2000mL的比例喷洒到土壤表层，定期对植物进行浇水；

为了验证改良剂对滨海盐碱地的改良效果，我们需要测定土壤理化性质和植物生理生化指标进行测定。

该地块盐碱土pH8.97，含盐量0.92％，属于重度盐碱地。

在植物种植两个月后，我们取表层0～5cm处的土壤进行pH、含盐量指标的测定；通过随机计数及随机取样的方法计算植物出苗率和平均株高，以反映植物的生长发育状况；取植物叶片进行叶绿素含量、丙二醛含量的测定，以反映植物逆境下的生存能力，如下表。

实施例与对比例1、对比例2和对比例3的数据显示，实施例在土壤理化性质、植物抗逆性、植物生长状况、植物生长量方面均表现出比对比例1、对比例2和对比例3更好的优势。盐碱地pH、含盐量大幅度降低，植物成活率高。

本发明的技术方案不限于上述具体实施例的限制，凡是根据本发明的技术方案做出的技术变形，均属于本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种新型炉渣土壤改良剂，其特征在于，组份如下：

将炉渣和沸石粉碎混合均匀得到混合物a；

将麦饭石、硅藻土、聚丙烯酸钠、德沃多植物营养土、无机肥、有机肥，混合均匀得到混合物b；

采用复合微生物菌剂是阿耶波多芽孢杆菌、米曲霉菌、肇东假单胞菌和地衣芽孢杆菌；

将上述混合物a、混合物b和微生物菌剂以比例为：5～7g:4～6g:2～3mL的比例混合制备得到新型炉渣土壤改良剂。

2.根据权利要求1所述的土壤改良剂，其特征在于，所述炉渣是过50目筛后的生活垃圾焚烧厂的炉渣。

3.根据权利要求1所述的土壤改良剂，其特征在于，所述的微生物菌剂，地衣芽孢杆菌CGMCC1.807，阿耶波多芽孢杆菌ACCC19947，米曲霉菌ATCC14895，肇东假单胞菌CGMCC1.12667；所述复合微生物菌剂采用的是有效活菌浓度是1×10⁵～9×10⁶CFO/mL阿耶波多芽孢杆菌、1×10⁵～9×10⁶CFO/mL米曲霉菌、1×10⁵～9×10⁶CFO/mL肇东假单胞菌、1×10⁵～9×10⁶CFO/mL地衣芽孢杆菌的混合组成。

4.根据权利要求1所述的土壤改良剂，其特征在于，所述的无机肥为尿素、无机钾肥、无机磷肥、硫酸铵、硫酸钾中的一种或几种。

5.根据权利要求1所述的土壤改良剂，其特征在于，所述有机肥是污泥、动物粪便、秸秆中的一种或几种。

6.一种新型炉渣土壤改良剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤；

1)分别取炉渣、沸石粉碎，过50目筛子，得到人工沸石和炉渣混合物a，炉渣、沸石重量比为1:1；

2)分别取麦饭石、硅藻土、聚丙烯酸钠、德沃多植物营养土、无机肥、有机肥，混合均匀得到混合物b；所述麦饭石、硅藻土、聚丙烯酸钠、德沃多植物营养土、无机肥、有机肥的重量比为1:1:0.1:1:2:2；

3)采用复合微生物菌剂是阿耶波多芽孢杆菌、米曲霉菌、肇东假单胞菌和地衣芽孢杆菌；

将上述混合物a、混合物b和微生物菌剂以比例为：5～7g:4～6g:2～3mL的比例混合制备得到新型炉渣土壤改良剂。