滨海盐碱地改良剂、其制备方法和滨海盐碱地改良方法 |
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| 申请号 | CN201710203301.8 | 申请日 | 2017-03-30 | 公开(公告)号 | CN107011911A | 公开(公告)日 | 2017-08-04 |
| 申请人 | 深圳市铁汉生态环境股份有限公司; | 发明人 | 桂丕; 李化山; 汪立梅; 裴福云; 翟晓峰; 王茜徴; 江亚雄; 叶宇轩; 张英; | ||||
| 摘要 | 本 发明 公开了滨 海盐 碱 地改良剂、其制备方法和滨海盐碱地改良方法，滨海盐碱地改良剂包括5‑20 质量 份的工业废弃 石膏 、0.2‑1质量份的 味精 废渣、30‑60质量份的 植物 废弃物 粉碎 腐熟料、0.01‑1质量份的阴离子型聚丙烯酰胺、5‑15质量份的芽胞杆菌菌群，该滨海盐碱地改良剂在我国北方和南方的滨海盐碱地区均适用，能够在50‑70天内迅速改善盐碱地，将盐碱地的盐分降低到适宜植物生长的浓度，该改良剂有很好的保肥降盐的效果，而且能改善 土壤 的孔隙结构，降低土壤的容重。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种滨海盐碱地改良剂，其特征在于，包括以下组分：5-20质量份的工业废弃石膏、 |
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| 说明书全文 | 滨海盐碱地改良剂、其制备方法和滨海盐碱地改良方法技术领域背景技术[0002] 我国滨海盐碱地现约有1.8万km的海岸线，分布面积较广，滨海地区15m等深线以内的滨海盐土、海涂和浅海有1400万hm2，占我国盐渍土总面积的近40％。滨海盐碱土主要分布在华北平原东部沿海地区，如辽东湾、渤海湾、莱州湾和江苏及浙江沿海地区，其中：长江口以北的江苏、山东、河北、辽宁诸省滨海盐土面积达100万hm2，长江口以南浙江、福建、广东、广西、海南等省的滨海盐土面积小分布零星，有逐年增加的趋势。滨海区域年降水量一般在500mm以上，地下水资源丰富，开发利用潜力巨大。 [0003] 我国滨海地区由于常驻海水侵渍，土壤表层或土体中积聚过多的可溶性盐类，大部分滨海地区是以氯化物为主。由于我国海岸线南北跨纬度几十度，具有不同的生物气候带，因此南北滨海盐渍土的盐分类型有部分差异。滨海盐碱土具有结构差、含盐量及pH高、缺乏肥力等特点，植物或作物在这种土壤中难以正常生长，因此，研发出滨海盐碱地通用型复合改良剂对于解决上述问题尤显重要。 [0004] 目前，对于滨海盐碱土的治理，化学改良是一种较为传统且应用相对广泛的措施。化学改良就是应用一些酸性盐类物质来改良盐碱地的性质，降低土壤的酸碱度，增加土壤的阳离子交换能力，降低土壤的含盐量。化学改良所需时间短，改良效果显著，对于强碱化土壤更为适合。目前，国内外常用的盐碱地化学改良剂一般有以下三类：一是含钙物质，如石膏、磷石膏、脱硫石膏、氯化钙、过磷酸钙等；第二类是酸性物质，如硫酸、硫酸亚铁、硫磺、磷酸、盐酸、腐殖酸、黄腐酸及风化煤等；第三类为聚合有机改良剂，如聚丙烯酰胺等。目前，市场上化学改良剂种类较多成分较为单一，存在以下缺点：一是改良物质成本高；二是改良效果单一，只注重对土壤的改良，忽视了对土壤的培肥及提高作物的耐盐能力，同时改良后土壤反盐碱现象严重，三是南北滨海盐碱土盐分类别存在差异，而目前市面上还未发现适合我国南北滨海盐碱地区通用型复合改良剂。 [0005] 目前对菌根提高植物抗盐性及其对盐碱地改良的研究大多集中在丛枝菌根(内生菌根)、外生菌根两种类型上，有研究发现丛枝菌根(AM)能增强宿主植物的抗逆性(抗旱、耐盐、抗酸、抗病等)，同时能增强土壤通透性，改善土壤物理性质。因此，能否筛选、驯化培育出适用于我国南北滨海地区盐碱土改良的丛枝菌根真菌以及相关的耐盐菌群，这对推动微生物改良菌剂及我国南北滨海盐碱地土壤复合改良剂的研发具有重要意义。 [0006] 综上所述，针对我国南北滨海盐碱土盐分类别的差异，为解决传统化学改良剂成分单一且改良效果持续性差与生物改良见效慢但能持久发挥发作用的矛盾及滨海盐碱土改良后土壤的培肥等问题，研究出适合我国南北滨海地区盐碱土改良的通用型复合改良剂对降低滨海盐碱地土壤改良成本，并将其商品化具有重要意义。 发明内容[0007] 本发明所要解决的技术问题是提供一种能够通用于南北滨海盐碱土而且具有持续改良作用的滨海盐碱地改良剂和一种能够通用于南北滨海盐碱土的改良方法。 [0008] 本发明所采取的技术方案是： [0009] 一种滨海盐碱地改良剂，包括以下组分：5-20质量份的工业废弃石膏、0.2-1质量份的味精废渣、30-60质量份的植物废弃物粉碎腐熟料、0.01-1质量份的阴离子型聚丙烯酰胺、5-15质量份的芽胞杆菌菌群。 [0010] 在一些优选的实施方式中，所述滨海盐碱地改良剂中还含有15-35质量份的耐盐微生物菌。 [0011] 在一些优选的实施方式中，所述耐盐微生物菌为丛枝菌根真菌。 [0012] 在一些优选的实施方式中，所述工业废弃石膏为磷石膏和/或脱硫石膏。 [0013] 在一些优选的实施方式中，所述味精废渣为工业生产味精过程中所产生的废弃液体或者固体。 [0014] 在一些优选的实施方式中，所述芽胞杆菌菌群含有Bacillus velezensis 0N、Bacillus velezensis 2N和Bacillus sp.7N。 [0016] 此外，本发明还提供了一种如上所述的滨海盐碱地改良剂的制备方法，包括以下步骤： [0018] S2：取工业废弃石膏和味精废渣混合研磨物与植物废弃物粉碎腐熟料、阴离子型聚丙烯酰胺混合； [0019] S3：再加入芽胞杆菌菌群，混合均匀，得到滨海盐碱地改良剂。 [0020] 在一些优选的实施方式中，S1中将工业废弃石膏和味精废渣研磨至粒径≤270μm。 [0021] 在一些优选的实施方式中，将植物废弃物粉碎成粒径≤3cm的物料，进行好氧堆肥，待其腐熟后再经过二次粉碎，得到粒径≤10mm的植物废弃物粉碎腐熟料。 [0022] 本发明还提供了一种滨海盐碱地改良方法，包括以下步骤： [0023] S1：大水漫灌滨海盐碱地土壤至少两次； [0024] S2：将如上所述的滨海盐碱地改良剂施加到滨海盐碱地土壤的表层土壤中，混匀； [0025] S3：在混有滨海盐碱地改良剂的土壤中种植耐盐植物。 [0026] 在一些优选的实施方式中，还包括在耐盐植物附近的表层土壤中施加耐盐微生物菌并混匀的步骤。 [0027] 在进一步优选的实施方式中，所述耐盐微生物为丛枝菌根真菌。 [0028] 本发明的有益效果是： [0029] 本发明提供了一种滨海盐碱地改良剂，该改良剂是以无机-有机-高分子-微生物组成的复合改良剂，每个组分均具有其特定的功能：(1)无机材料采用的是工业废弃石膏，不仅可为盐碱地提供P、S、Ca营养元素，而且Ca2+还可交换出土壤Na+；(2)味精废渣为工业生产中味精发酵的废弃产物，其pH一般为1.8-3.2，添加至土壤能降低盐碱土的pH值，并提高土壤的磷素含量；(3)有机材料采用的是植物废弃物粉碎腐熟料，不仅可提高土壤有机质含量，同时所含的有机酸(如腐殖酸、黄腐酸等)螯合土壤盐离子后释出H+，进而降低土壤的pH；(4)高分子采用的是阴离子型聚丙烯酰胺(PAM)，土壤中的二价阳离子(如Ca2+等)可以分别结合土壤颗粒表面和阴离子PAM的负相，形成阳离子桥，即PAM--Ca2+--土壤颗粒，因此，PAM不仅可降低土壤中的阳离子的含量、增加团聚体数目、降低土壤容重，改善土壤结构，还具有保水保墒的作用；(5)芽胞杆菌菌群与耐盐微生物菌均是从我国滨海盐碱土筛选、扩繁出的复合菌群，两种菌群的共同点是耐盐碱性强，能增加植物对P、Cu、Mg等元素的吸收而减少植物对Na和Cl元素的吸收，从而提高植物耐盐能力。本发明所述滨海盐碱地改良剂在我国北方和南方的滨海盐碱地区均适用，能够在50-70天内迅速改善盐碱地，将盐碱地的盐分降低到适宜植物生长的浓度，该改良剂有很好的保肥降盐的效果，而且能改善土壤的孔隙结构，降低土壤的容重。 具体实施方式[0030] 为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。 [0031] 实施例1： [0032] 按照下列步骤制备滨海盐碱地改良剂：取工业废弃石膏粉碎，然后将粉碎的工业废弃石膏、味精废渣、水按30:1:2的质量比例混合，用球磨机球磨60min后，得到乳浊液，烘干，得到工业废弃石膏和味精废渣混合研磨物，其中所述工业废弃石膏为磷石膏(制磷肥副产物)，混合研磨物过50-200目筛(粒径为75-270μm)；再将园林植物废弃物新鲜样经过粉碎机(型号：ZP1400-700)一次粉碎成1cm大小后进行好氧堆肥，待其腐熟后再经过二次粉碎，筛分成粒径为1mm备用；再将重量份为10份的工业废弃石膏与味精废渣混合物、35份的园林植物废弃物二次粉碎腐熟料、0.02份的阴离子型PAM(分子量为800万，水解度为15％)充分混匀；再在上述混合物中加入重量份为8份的芽胞杆菌菌群，芽胞杆菌菌群由三种菌Bacillus velezensis 0N、Bacillus velezensis 2N、Bacillus sp.7N按体积比1:1:1混合得到，得到滨海盐碱地改良剂一。 [0033] 将滨海盐碱地改良剂一用于改良盐碱地：先大水漫灌盐碱地土壤2-3次，将所得到的滨海盐碱地改良剂一按1.1t/亩的量施加到盐碱土土壤表层0-30cm土壤中，旋耕混匀，然后再种植耐盐碱植物，最后再施加15质量份的耐盐微生物菌至所种植的耐盐植株附近0-50cm范围的表层0-30cm土壤中，所述耐盐微生物菌为丛枝菌根真菌，再次旋耕混匀即可。 [0034] 以珠海市(金湾区红旗镇八一社区)、天津市(滨海新区南港工业区海岸线)、潍坊市(滨海经济开发区潍坊港附近北部重盐碱区)三地的盐碱土为应试土壤，以鸢尾为应试植物，施用本实施例所述的滨海盐碱地改良剂后，能明显改善三地盐碱土的物理化学性状。与对照相比，采用滨海盐碱地改良剂一用于改良盐碱地后，容重降幅为10.1％～10.8％，pH值降幅为5.5％～10.1％，EC值降幅为18.2％～20％，全盐量降幅为12.2％～15.5％，有机质含量提高0.8倍～1.75倍。 [0035] 在实施地(天津滨海新区)设5个处理块CK、T、A、B和C(见表1)，依次分别不添加改良剂改良、采用滨海盐碱地改良剂一改良、采用100kg份脱硫石膏+80kg丙烯酰胺-丙烯酸盐共聚物改良、100kg份脱硫石膏+260kg园林废弃物二次腐熟料改良、80kg丙烯酰胺-丙烯酸盐共聚物+260kg园林废弃物二次腐熟料改良，供试植物为肾蕨。每处理块设3个小区，每小区面积200m2，小区随机排列，各小区间设定50cm的保护行。各处理施肥和田间日常管理相同。 [0036] 表1施用不同的改良剂对天津盐碱土的影响小区试验设计 [0037] [0038] [0039] 各处理块同时间收获并分别测定收获后土壤的pH、EC值、含盐量、碱化度，具体检测结果见表2。结果表明：与现有的复合改良剂(A、B、C处理)相比，本实施例中滨海盐碱地改良剂一能显著降低土壤的EC值、含盐量、碱化度。 [0040] 表2不同改良剂的改良结果 [0041]处理块号 pH EC(us/cm) 全盐量(％) 碱化度(％) CK 8.16 4912 1.81 7.89 T 7.67 4160 1.54 5.72 A 7.60 4312 1.66 5.92 B 7.66 4339 1.65 6.21 C 7.71 4421 1.59 6.11 [0042] 实施例2： [0043] 按照下列步骤制备滨海盐碱地改良剂：先将工业废弃石膏、味精废渣、水按30:1:2的比例添加，用球磨机球磨60min后，得到乳浊液，烘干，得到工业废弃石膏和味精废渣混合研磨物，所述工业废弃石膏为脱硫石膏(烟气脱硫后副产品)；再将园林植物废弃物新鲜样经过粉碎机(型号：ZP1400-700)一次粉碎成3cm大小后进行好氧堆肥，待其腐熟后再经过二次粉碎，筛分成粒径≤10mm备用将重量份为20份的工业废弃石膏与味精废渣混合物、55份的园林植物废弃物二次粉碎腐熟料、0.08份的阴离子型PAM(分子量为1000万，水解度为30％)充分混合均匀；再在上述混合物中加入重量份为15份由三种菌Bacillus velezensis 0N、Bacillus velezensis 2N、Bacillus sp.7N按体积比1:1:2混合的芽胞杆菌菌群，得到滨海盐碱地改良剂二。 [0044] 将滨海盐碱地改良剂二用于改良盐碱地：先大水漫灌盐碱地土壤2-3次，将所得到的滨海盐碱地改良剂二按1.5t/亩的量施加到盐碱土土壤表层30cm土壤中，旋耕混匀，然后再种植耐盐碱植物，最后再施加35份的耐盐微生物菌至所种植的耐盐植株附近50cm范围的表层30cm土壤中，再次旋耕混匀即可。 [0045] 以珠海市(金湾区红旗镇八一社区)、天津市(滨海新区南港工业区海岸线)、潍坊市(滨海经济开发区潍坊港附近北部重盐碱区)三地的盐碱土为应试土壤，以鸢尾为应试植物，施用本实施例所述的滨海盐碱地通用型复合改良剂后，能明显改善三地盐碱土的物理化学性状。与对照相比，采用滨海盐碱地改良剂二用于改良盐碱地后，容重降幅为9.8％～10.5％，pH值降幅为5.9％～9.8％，EC值降幅为18.8％～19.5％，全盐量降幅为13.2％～ 16.3％，有机质含量提高1.1倍～1.64倍。 [0046] 实施例3： [0047] 按照下列步骤制备滨海盐碱地改良剂：取工业废弃石膏粉碎，然后将粉碎的工业废弃石膏、味精废渣、水按25:1:2的质量比例混合，用球磨机球磨60min后，得到乳浊液，烘干，得到工业废弃石膏和味精废渣混合研磨物，其中所述工业废弃石膏为磷石膏(制磷肥副产物)，混合研磨物过50-200目筛(粒径为75-270μm)；再将园林植物废弃物新鲜样经过粉碎机(型号：ZP1400-700)一次粉碎成1cm大小后进行好氧堆肥，待其腐熟后再经过二次粉碎，筛分成粒径为1mm备用；再将重量份为5.2份的工业废弃石膏与味精废渣混合物、30份的园林植物废弃物二次粉碎腐熟料、0.01份的阴离子型PAM(分子量为800万，水解度为15％)充分混匀；再在上述混合物中加入重量份为5份的芽胞杆菌菌群和15质量份的耐盐微生物菌，芽胞杆菌菌群由三种菌Bacillus velezensis 0N、Bacillus velezensis 2N、Bacillus sp.7N按体积比1:1:1混合得到，耐盐微生物菌为丛枝菌根真菌，得到滨海盐碱地改良剂三。 [0048] 将滨海盐碱地改良剂三用于改良盐碱地：先大水漫灌盐碱地土壤2-3次，将所得到的滨海盐碱地改良剂三按2.5t/亩的量施加到盐碱土土壤表层30cm土壤中，旋耕混匀，然后再种植耐盐碱植物即可。 [0049] 实施例4： [0050] 按照下列步骤制备滨海盐碱地改良剂：取工业废弃石膏粉碎，然后将粉碎的工业废弃石膏、味精废渣、水按20:1:2的质量比例混合，用球磨机球磨60min后，得到乳浊液，烘干，得到工业废弃石膏和味精废渣混合研磨物，其中所述工业废弃石膏为磷石膏(制磷肥副产物)和脱硫石膏(烟气脱硫后副产品)混合物，混合研磨物过50-200目筛(粒径为75-270μm)；再将园林植物废弃物新鲜样经过粉碎机(型号：ZP1400-700)一次粉碎成3cm大小后进行好氧堆肥，待其腐熟后再经过二次粉碎，筛分成粒径为1mm备用；再将重量份为21份的工业废弃石膏与味精废渣混合物、60份的园林植物废弃物二次粉碎腐熟料、1份的阴离子型PAM(分子量为800万，水解度为15％)充分混匀；再在上述混合物中加入重量份为15份的芽胞杆菌菌群和35质量份的耐盐微生物菌，芽胞杆菌菌群由三种菌Bacillus velezensis 0N、Bacillus velezensis 2N、Bacillus sp.7N按体积比1:1:1混合得到，耐盐微生物菌为丛枝菌根真菌，得到滨海盐碱地改良剂四。 [0051] 将滨海盐碱地改良剂四用于改良盐碱地：先大水漫灌盐碱地土壤2-3次，将所得到的滨海盐碱地改良剂四按1.5t/亩的量施加到盐碱土土壤表层30cm土壤中，旋耕混匀，然后再种植耐盐碱植物即可。 |
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