CN117356367A - 基于植物抗盐复合改良剂的滨海盐渍土壤的植物促生长改良方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及盐渍土壤改良技术领域，具体为基于植物抗盐复合改良剂的滨海盐渍土壤的植物促生长改良方法：将复合改良剂与风干盐渍土壤充分混合，复合改良剂占风干盐渍土壤的质量比为1.5％，混合后装入花盆，将盆栽土壤水分保持最大持水量的40％在黑暗避光条件下恒温培养；选取颗粒饱满、无斑点的植物种子，用H2O2消毒，去离子水洗净，在饱和CaSO4中浸泡，再用超纯水洗净后待种；采用穴播的方式播种油葵种子，每周将盆栽随机调整位置，生长期间采用称重浇水保持土壤水分为最大持水量的40％。本发明的改良剂施入盐渍土壤后，改良剂中各组分协同发挥作用，在增强土壤的保水能力、提高土壤团聚体稳定性、促进有效养分的积累和促进植物生长方面起着显著的积极作用。
Description
技术领域
本发明涉及盐渍土壤促生长改良技术领域，具体为基于植物抗盐复合改良剂的滨海盐渍土壤的植物促生长改良方法。
背景技术
土壤盐渍化是造成全球作物减产以及固碳能力退化的重要因素之一。盐渍土是指含有高浓度可溶性盐离子的土壤，包括盐质土、盐化—钠质土和钠质土，它会对植物生长产生不利影响，制约经济发展，威胁粮食安全。土壤盐渍化是可溶性盐离子在土壤内部过度积累，导致土壤呈现不良特性，土壤健康受到威胁的过程，对土壤性质、微生物区系、种子萌发、植物生长和土壤生物都有危害，是严重影响农业生产力和环境可持续性的最大全球挑战之一。
传统的盐渍土改良措施包括物理调控、化学调理、灌排管理和生物改良。物理调控机理相对明确，操作性较强；成本高，维持时间有限；化学调理见效快，材料配方灵活多样；效果单一，持续时间短，可能发生二次污染；灌排管理降低地下水位，淋洗土壤盐分；人力物力耗费大，维持时间有限；生物改良吸盐效果较好，经济、环保；耗时长，具体改良措施尚不成熟，仍处于实验室研究阶段。
生物炭比表面积大、孔隙结构发达、表面官能团丰富、吸附能力强，可以通过吸附、沉淀、螯合、封存来固定SOC，提高养分有效性等，有效修复土壤环境。污泥堆肥可以回收污泥中的养分用于植物生长，并能改善土壤的物理、化学和生物特性。污泥堆肥后可最大减少65％的初始污泥量。
聚丙烯酰胺上的亲水性基团酰胺基易与水形成氢键，使其具有较好的亲水性，是一种良好的土壤保水剂。PAM可以结合土壤颗粒并形成较大的团聚体，防止土壤表面结皮的形成，增加土壤孔隙度，降低土壤容重，从而增加土壤的含水量、根系渗透力和抗侵蚀性，改善盐渍土壤性质。此外，纳米SiO2可以提高植物对土壤盐胁迫的耐受性。
因此，在滨海盐渍化土壤的治理当中，如何促进滨海盐渍土壤的植物的生长，进而增加滨海盐渍土壤的利用率是亟需解决的技术问题。
发明内容
针对上述情况，为克服现有技术的缺陷，本发明提供基于植物抗盐复合改良剂的滨海盐渍土壤的植物促生长改良方法，解决作物受滨海盐渍土各因素的限制，无法实现较好的生长。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：基于植物抗盐复合改良剂的滨海盐渍土壤的植物促生长改良方法，改良步骤包括：
(1)、将复合改良剂与风干盐渍土壤充分混合，复合改良剂占风干盐渍土壤的质量比为1.5％，混合后装入花盆，将盆栽土壤水分保持最大持水量的40％在黑暗避光条件下恒温培养7天；
(2)、选取颗粒饱满、无斑点的植物种子，用10％H2O2消毒，去离子水洗净，在饱和CaSO4中浸泡12h，再用超纯水洗净后待种；
(3)、采用穴播的方式播种油葵种子，每周将盆栽随机调整位置，生长期间采用称重浇水保持土壤水分为最大持水量的40％。
进一步的，所述复合改良剂由生物炭、污泥堆肥、聚丙烯酰胺和纳米二氧化硅制备而成，各组分的重量份为：生物炭40～45份；污泥堆肥40～45份；聚丙烯酰胺2～8份；纳米二氧化硅7～13份。
进一步的，所述生物炭以废弃生物质为原料，采用厌氧慢速热解法制备。
进一步的，所述聚丙烯酰胺是阴离子型，分子量为1000～1500万。
进一步的，所述纳米二氧化硅粒径为10～20nm。
进一步的，植物种子选用油葵或玉米。
进一步的，检测的植物指标分别为：叶绿素和氮含量。检测的土壤指标分别为：土壤水分蒸发量。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明的改良剂具有水分调控作用，使土壤保持更多的水分，有利于植物的生长和抗旱性，减少了土壤养分向深层土壤的淋溶；促进植物生长和根系发育，提高植物的抗逆性和养分吸收能力，实现对养分的固持、为植物提供所需的营养物质，增加土壤的肥力，提高土壤抗逆性，使植物更能适应环境的变化和应对逆境的挑战。
附图说明
图1为本发明的复合改良剂的SEM图像；
图2为本发明的生物炭、污泥堆肥、纳米SiO2的SEM图像；
图3为本发明改良剂及生物炭、污泥堆肥的FTIR谱图。
图4为本发明改良剂处理土壤后的油葵光合叶片叶绿素参数；
图5为本发明改良剂处理土壤后的油葵光合叶片氮含量；
图6为本发明改良剂处理土壤后的水分蒸发量(EWC)的影响；
图7为本发明改良剂的N2吸脱附曲线；
图8为本发明改良剂的孔径分布；
图9为本发明改良剂、生物炭和污泥堆肥的根部图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，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：
基于植物抗盐复合改良剂的滨海盐渍土壤的植物促生长改良方法，改良步骤包括：
(1)、将复合改良剂与风干盐渍土壤充分混合，复合改良剂占风干盐渍土壤的质量比为1.5％，混合后装入花盆，将盆栽土壤水分保持最大持水量的40％在黑暗避光条件下恒温培养7天；
(2)、选取颗粒饱满、无斑点的植物种子，用10％H2O2消毒，去离子水洗净，在饱和CaSO4中浸泡12h，再用超纯水洗净后待种；
(3)、采用穴播的方式播种油葵种子，每周将盆栽随机调整位置，生长期间采用称重浇水保持土壤水分为最大持水量的40％。
植物种子选用油葵或玉米。检测的植物指标分别为：叶绿素，氮含量。检测的土壤指标分别为：土壤水分蒸发量。
所述复合改良剂由生物炭、污泥堆肥、聚丙烯酰胺和纳米二氧化硅制备而成，各组分的重量份为：生物炭42.5份；污泥堆肥42.5份；聚丙烯酰胺4份；纳米二氧化硅11份。聚丙烯酰胺是阴离子型，分子量为1200万。纳米二氧化硅粒径为10～20nm。
滨海盐渍土壤植物抗盐复合改良剂的制备方法为：
(1)生物炭的制备
生物炭以废弃木材为原料，采用厌氧慢速热解法制备，得到废弃木材生物炭(WBC)。
(2)改良剂的制备
采用圆盘造粒法。将WBC、SSC、PAM粉碎磨成粉状，过1mm筛；再将WBC、SSC、PAM、SiO2-NPs按上述比例充分搅拌混匀；使用祥明BY-600变频调速糖衣机，制备成改良剂，制备出的土壤改良剂为直径约2-5mm的球状颗粒。
图1为本发明的复合改良剂的SEM图像；
图2为生物炭、污泥堆肥、纳米SiO2的SEM图像，a、a1和a2为生物炭；b、b1和b2为污泥堆肥；c、c1和c2为纳米SiO2。
将实施例制备的改良剂命名为BCF2，同时将BCF2与生物炭、污泥堆肥应用于渍土壤改良试验中，进行对比实验；
1、供试土壤
土壤样品取自坐标118°39'E,37°24'N的盐碱性土壤。采用五点取样法采集距地面0-20cm的表层土壤。经自然风干，除去石块、残根等杂质。
2、供试植物
选取油葵为供试植物。
3、盆栽实验
采用实施例中的改良方法进行盆栽实验，其中：WBC、SSC、BCF2均占风干土壤的1.5％(w/w)，同时以未添加改良剂的空白处理作为对照，记作CK。每盆含200g原土或混合土，每个处理组3个平行。保持最大持水量40％黑暗培养3天。
采用穴播的方式播种油葵植物，生长期间采用称重浇水保持土壤水分为40％的最大持水量，每周将盆栽随机调整位置。植物生长周期为24天。
4、植物样品的采集与分析
(1)植物叶片叶绿素与氮含量测定
使用叶绿素仪(Minolta，SPAD-502plus，日本)测定植物叶片的叶绿素含量和叶片氮含量。
5、土壤样品的采集与分析
(1)土壤样品采集
采用抖根法收集根际土壤，远离根系的土壤为非根际土。部分放置于-20℃冰箱中保存，部分放置于室内自然风干。
(2)土壤保水能力
水分蒸发量(EWC)：WBC、SSC或复合改良剂的添加量为1.5％(w％)，即将0.75g样品和49.25g土混合后装入育苗盒中，记录土壤及育苗盒的重量W1；用蒸馏水浸透土壤(达到最大持水量的70％)，并混合2-3min，称重W2；将育苗盒置于26℃培养箱中，并定期更换育苗盒的位置以确保每个样品在实验过程中都经历相同的环境温度和湿度。以预定的时间间隔取样(0、1、16、24、48、72、96、168、240h)测定土壤的重量W3。通过从土壤样品的初始含水量中减去当前的含水量来计算EWC。计算公式如下：
EWC＝(初始含水量-当前含水量)/初始含水量＝(W2-W3)/(W2-W1)
6、试验结果
(1)图3为改良剂及生物炭、污泥堆肥的FTIR谱图。
图7为本发明改良剂的N2吸脱附曲线；图8为本发明改良剂的孔径分布。
通过对材料比表面积和孔隙结构进一步测定，发现生物炭(108m2 g-1)相比于SSC(25.2m2 g-1)和复合改良剂(43.72m2 g-1)具有较大的比表面积和丰富的孔隙结构，微孔结构丰富。但复合改良剂的孔径较大且比表面积大于SSC，这归因于生物炭和SiO2-NPs具有的大比表面积，其添加能够改善复合改良剂的孔隙结构，进一步证实了改良剂优良的保水性能。
表1改良剂及生物炭、污泥堆肥的性质
(2)油葵光合参数、叶片叶绿素：
图4为本发明改良剂处理土壤后的油葵光合叶片叶绿素参数；
图5为本发明改良剂处理土壤后的油葵光合叶片氮含量；
WBC、SSC、BCF2的添加较CK均显著提高了叶片叶绿素含量和氮含量，叶绿素含量分别提高了8.29％、6.83％、11.40％，氮含量分别提高了7.28％、5.98％、8.11％。其原因可能是生物炭有助于提高土壤酶活性，降低叶片MDA，通过减轻盐胁迫引起的氧化损伤提高植株光合能力。污泥堆肥含有丰富的氮、磷等营养物质，在盐渍土中添加污泥堆肥后易形成大量腐殖质，用于植物吸收利用。复合改良剂BCF2添加下对叶片氮的促进作用显著高于WBC和SSC，这可能是因为SiO2-NPs可以减少蒸腾作用损失的水分，增加抗氧化酶的活性，改善光合作用，在盐胁迫条件下增加营养吸收。
(3)油葵根部图
图9为本发明改良剂、生物炭和污泥堆肥的根部对比图，改良剂BCF2的根部较对比更加粗大。
(4)对土壤保水能力的影响
图6为本发明改良剂处理土壤后的水分蒸发量(EWC)的影响；(P<0.05，n＝3)；
蒸发时间为24h时，BCF2的EWC较于CK显著降低18.84％。随着蒸发时间增长，BCF2组的EWC显著低于其他处理组，这表明BCF2具有较好的土壤保水能力。生物炭可以增加土壤聚集，降低土壤容重，从而增加土壤持水能力、曝气和养分供应能力。污泥堆肥可以增强土壤保水保肥能力，减少土壤表层板结，熟化土壤结构。
本发明的效果如下：
1.水分调控作用：聚丙烯酰胺有助于改善土壤的稳定性和减缓水分流失。当与纳米二氧化硅结合使用时，其固结效果可能进一步增强，提供更好的土壤结构稳定性和保水能力，使土壤保持更多的水分，有利于植物的生长和抗旱性，减少了土壤养分向深层土壤的淋溶，因此观察到更好的植物生长。
2.促进植物生长和根系发育：污泥堆肥中的养分和有机物质可以为植物提供营养和能量，促进植物的生长和发育。聚丙烯酰胺可以提供合适的土壤环境，增加根系的生物粘附力和生长空间。纳米二氧化硅可以增强植物的根系发育，并提高植物的抗逆性和养分吸收能力。
3.污泥堆肥、聚丙烯酰胺和纳米二氧化硅具有吸附能力。它们之间的相互作用可能提高吸附能力，通过共同作用或协同吸附，实现对养分的固持作用。
4.污泥堆肥中的养分可以为植物提供所需的营养物质，增加土壤的肥力。聚丙烯酰胺可以减少养分的流失和淋溶，并增强养分在土壤中的有效性。纳米二氧化硅也可以提供一定的微量元素，并增加土壤的离子交换能力。
5.提高土壤抗逆性：污泥堆肥中的有机物质和养分，以及纳米二氧化硅的颗粒结构，可以增强土壤的抗逆性，使植物更能适应环境的变化和应对逆境的挑战。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (8)
1.基于植物抗盐复合改良剂的滨海盐渍土壤的植物促生长改良方法，其特征在于，改良步骤包括：
(1)、将复合改良剂与风干盐渍土壤充分混合，复合改良剂占风干盐渍土壤的质量比为1.5％，混合后装入花盆，将盆栽土壤水分保持最大持水量的40％在黑暗避光条件下恒温培养7天；
(2)、选取颗粒饱满、无斑点的植物种子，用10％H2O2消毒，去离子水洗净，在饱和CaSO4中浸泡12h，再用超纯水洗净后待种；
(3)、采用穴播的方式播种油葵种子，每周将盆栽随机调整位置，生长期间采用称重浇水保持土壤水分为最大持水量的40％。
2.根据权利要求1所述的基于植物抗盐复合改良剂的滨海盐渍土壤的植物促生长改良方法，其特征在于：所述复合改良剂由生物炭、污泥堆肥、聚丙烯酰胺和纳米二氧化硅制备而成，各组分的重量份为：生物炭40～45份；污泥堆肥40～45份；聚丙烯酰胺2～8份；纳米二氧化硅7～13份。
3.根据权利要求2所述的基于植物抗盐复合改良剂的滨海盐渍土壤的植物促生长改良方法，其特征在于：所述生物炭以废弃木材为原料，采用厌氧慢速热解法制备。
4.根据权利要求2所述的基于植物抗盐复合改良剂的滨海盐渍土壤的植物促生长改良方法，其特征在于：所述聚丙烯酰胺是阴离子型，分子量为1000～1500万。
5.根据权利要求2所述的基于植物抗盐复合改良剂的滨海盐渍土壤的植物促生长改良方法，其特征在于：所述纳米二氧化硅粒径为10～20nm。
6.根据权利要求1所述的基于植物抗盐复合改良剂的滨海盐渍土壤的植物促生长改良方法，其特征在于：植物种子选用油葵或玉米。
7.根据权利要求1所述的基于植物抗盐复合改良剂的滨海盐渍土壤的植物促生长改良方法，其特征在于：检测的植物指标分别为：叶绿素和氮含量。
8.根据权利要求1所述的基于植物抗盐复合改良剂的滨海盐渍土壤的植物促生长改良方法，其特征在于：检测的土壤指标分别为：土壤水分蒸发量。
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Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106258050A (zh) * | 2016-07-15 | 2017-01-04 | 山东胜伟园林科技有限公司 | 一种配合滴灌使用的脱硫石膏土壤改良剂的使用方法 |
| CN106748540A (zh) * | 2017-02-10 | 2017-05-31 | 北京市农林科学院 | 一种用于高养分盐渍化土壤的调理剂及其制备方法与应用 |
| CN107986910A (zh) * | 2017-12-19 | 2018-05-04 | 潍坊友容实业有限公司 | 有助于改善盐碱地土质的有机调和肥及其制备方法 |
| CN108558546A (zh) * | 2018-06-22 | 2018-09-21 | 山东三方化工集团有限公司 | 一种具有改良土壤盐碱作用的水稻专用肥及其制备方法 |
| CN108727108A (zh) * | 2018-07-19 | 2018-11-02 | 中国海洋大学 | 一种改良滨海盐碱土的生物炭基改良剂及其制备方法 |
| CN112450035A (zh) * | 2020-11-30 | 2021-03-09 | 厦门万银环境科技有限公司 | 一种适用于滨海沙地的土壤改良基质及改良方法 |
| CN112470588A (zh) * | 2020-11-05 | 2021-03-12 | 天津渤化环境修复股份有限公司 | 一种盐碱地改良的修复方法 |
| CN115785969A (zh) * | 2022-12-13 | 2023-03-14 | 江苏省沿海开发集团有限公司 | 一种用于改良滨海盐碱化土壤的土壤调理剂 |
| CN115974626A (zh) * | 2023-01-18 | 2023-04-18 | 黑龙江八一农垦大学 | 一种适用于盐碱地种植的复合有机肥及其制备方法 |
-
2023
- 2023-10-10 CN CN202311301051.3A patent/CN117356367A/zh active Pending
Patent Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106258050A (zh) * | 2016-07-15 | 2017-01-04 | 山东胜伟园林科技有限公司 | 一种配合滴灌使用的脱硫石膏土壤改良剂的使用方法 |
| CN106748540A (zh) * | 2017-02-10 | 2017-05-31 | 北京市农林科学院 | 一种用于高养分盐渍化土壤的调理剂及其制备方法与应用 |
| CN107986910A (zh) * | 2017-12-19 | 2018-05-04 | 潍坊友容实业有限公司 | 有助于改善盐碱地土质的有机调和肥及其制备方法 |
| CN108558546A (zh) * | 2018-06-22 | 2018-09-21 | 山东三方化工集团有限公司 | 一种具有改良土壤盐碱作用的水稻专用肥及其制备方法 |
| CN108727108A (zh) * | 2018-07-19 | 2018-11-02 | 中国海洋大学 | 一种改良滨海盐碱土的生物炭基改良剂及其制备方法 |
| CN112470588A (zh) * | 2020-11-05 | 2021-03-12 | 天津渤化环境修复股份有限公司 | 一种盐碱地改良的修复方法 |
| CN112450035A (zh) * | 2020-11-30 | 2021-03-09 | 厦门万银环境科技有限公司 | 一种适用于滨海沙地的土壤改良基质及改良方法 |
| CN115785969A (zh) * | 2022-12-13 | 2023-03-14 | 江苏省沿海开发集团有限公司 | 一种用于改良滨海盐碱化土壤的土壤调理剂 |
| CN115974626A (zh) * | 2023-01-18 | 2023-04-18 | 黑龙江八一农垦大学 | 一种适用于盐碱地种植的复合有机肥及其制备方法 |
Non-Patent Citations (3)
| Title |
|---|
| 中国煤炭工业协会: "《煤炭工业循环经济经验交流及支撑体系技术》", 30 April 2007, 煤炭工业出版, pages: 157 * |
| 朱玉霜 等: "《浮选药剂的化学原理 修订版》", 31 December 1996, 中南工业大学出版, pages: 373 * |
| 李永峰 等: "《环境生物技术 典型厌氧环境微生物过程》", 31 August 2014, 哈尔滨工业大学出版社, pages: 163 * |
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