一种盐碱地复合土壤改良剂及其制备方法和应用与流程

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1.本发明涉及土壤修复技术领域，具体涉及一种盐碱地复合土壤改良剂及其制备方法和应用。

背景技术：

2.土壤盐碱化也叫土壤盐渍化，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。盐碱土的可溶性盐主要包括钠、钾、钙、镁等元素的硫酸盐、氯化物、碳酸盐和重碳酸盐等。土壤盐碱化是自然因素和人为活动综合作用的结果。由于土壤盐碱化加重，土壤的营养功能、自净化功能、缓冲功能和有机体的支持功能逐渐丧失，严重影响植被、农作物的生长。
3.目前盐碱地土壤的改良方式主要通过施用有机肥料、矿质化肥等，其原理是通过酸碱中和来改善土壤理化性质，另外，有机肥通过分解微生物、形成腐殖质，可促进土壤团粒形成，改变土壤结构，增加其通气透水性。利用有机肥改良盐碱地虽然具有一定效果，但是由于盐碱地改良技术尚不成熟，加之盐碱地的改良是一个复杂的过程，单纯依靠有机肥中的化学物质、矿物质和微生物，不仅对有机肥的需求量大，而且见效慢。况且目前有机肥的制备主要是利用微生物将作物秸秆、动物粪便腐熟或者发酵制备沼液，制作时间也较长，长期大量使用并不是长久之计。

技术实现要素：

4.本发明的目的在于提出一种盐碱地复合土壤改良剂及其制备方法和应用，制备一种含微生物的可降解微球，将复合微生物制剂包裹在微球内，加入土壤后，壳层降解，复合微生物菌剂通过改善植物根际环境，减轻盐分对作物生长的抑制作用，从而改良盐碱地，属于微生物改良。
5.本发明的技术方案是这样实现的：
6.本发明提供一种盐碱地复合土壤改良剂，由以下原料制备而成：含微生物的可降解微球、秸秆粉、糠醛渣、硅藻土、混合草粉；所述混合草粉由仙茅草、芦苇草和苇状羊茅按照质量比为(5-10)：(2-5)：2混合打粉制成；
7.所述含微生物的可降解微球的制备方法如下：
8.s1.复合菌制剂的制备：将克雷伯氏菌、铜绿假单胞杆菌、红螺菌、假单胞杆菌分散于无菌水中，制备成107cfu/ml的复合菌制剂；
9.s2.水相的制备：将丙烯酸钠和丙烯酰胺溶于水中，加入表面活性剂，搅拌均匀，得到水相；
10.s3.含微生物的可降解微球的制备：将步骤s1中复合菌制剂加入步骤s2中水相，加入引发剂和交联剂，搅拌均匀，乳化，过滤，干燥，得到含微生物的可降解微球。
11.作为本发明的进一步改进，由以下原料按重量份制备而成：含微生物的可降解微球10-20份、秸秆粉12-17份、糠醛渣5-12份、硅藻土10-20份、混合草粉3-10份。
12.作为本发明的进一步改进，步骤s1中所述克雷伯氏菌、铜绿假单胞杆菌、红螺菌、假单胞杆菌的质量比为(5-10)：(2-5)：(3-7)：(2-4)。
13.作为本发明的进一步改进，步骤s2中丙烯酸钠和丙烯酰胺的质量比为(10-20)：(2-7)。
14.作为本发明的进一步改进，所述交联剂为乙氧基甲叉丙二酸二乙酯、甲基丙烯酸二甲氨基乙酯、戊二醛中的一种或几种的组合；所述引发剂选自过硫酸钠、过硫酸铵、过硫酸钾、偶氮二异中的至少一种；所述表面活性剂为非离子表面活性剂和阳离子表面活性剂的复配混合物，质量比为(2-7)：(1-2)。
15.作为本发明的进一步改进，所述表面活性剂为吐温-80和十六烷基三甲基季铵溴化物的复配混合，质量比为5:2。
16.作为本发明的进一步改进，步骤s3中所述步骤s1中复合菌制剂和步骤s2中水相的体积比为(3-5)：10。
17.作为本发明的进一步改进，步骤s3中所述乳化条件为10000-20000r/min，时间为5-10min；所述干燥条件为20-40℃，时间为5-7h。
18.本发明进一步保护一种上述盐碱地复合土壤改良剂的制备方法，包括以下步骤：按比例将秸秆粉、糠醛渣、硅藻土、混合草粉置于粉碎机中搅拌混合均匀，然后加入含微生物的可降解微球，搅拌均匀，得到盐碱地复合土壤改良剂。
19.本发明进一步保护一种上述盐碱地复合土壤改良剂在盐碱地土壤改良中的应用。
20.本发明具有如下有益效果：本发明制备一种含微生物的可降解微球，将复合微生物制剂包裹在微球内，加入土壤后，壳层降解，复合微生物菌剂通过改善植物根际环境，减轻盐分对作物生长的抑制作用，从而改良盐碱地，属于微生物改良。
21.本发明制得的含微生物的可降解微球，壳材为改性聚丙烯酰胺和聚丙烯酸的共混物，降解后，酸根基团能够中和土壤碱度，降低土壤ph值，胺类物质能够作为土壤n肥被植物体吸收，提高土壤肥力，属于化学改良；
22.本发明中秸秆粉、糠醛渣的复配，以及适当比例的协同增效的作用。施用糠醛渣，土壤中有机质、k
+
和可溶性na
+
含量显著增加，co
32-和hco
3-含量显著减少，从而改良碱化土壤，促进盐害离子向下淋溶。秸秆粉可改善土壤co2偏压、土壤空气，使得土壤溶液的ph值降低，改良盐碱土效果较为明显，因此，两者的协同增效作用能够明显调节盐碱地的ph值，改善土壤土质，属于有机肥改良。
具体实施方式
23.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。
24.实施例1
25.原料组成(重量份)：含微生物的可降解微球10份、秸秆粉12份、糠醛渣5份、硅藻土10份、混合草粉3份。混合草粉由仙茅草、芦苇草和苇状羊茅按照质量比为5：2：2混合打粉制成。
26.含微生物的可降解微球的制备方法如下：
27.s1.复合菌制剂的制备：将5g克雷伯氏菌、2g铜绿假单胞杆菌、3g红螺菌、2g假单胞杆菌分散于无菌水中，制备成107cfu/ml的复合菌制剂；
28.s2.水相的制备：将10g丙烯酸钠和2g丙烯酰胺溶于100ml水中，加入0.5g表面活性剂，搅拌均匀，得到水相；表面活性剂为吐温-80和十六烷基三甲基季铵溴化物的复配混合物，质量比为2：1；
29.s3.含微生物的可降解微球的制备：将3g步骤s1中复合菌制剂加入10g步骤s2中水相，加入0.1g过硫酸钠和0.5g乙氧基甲叉丙二酸二乙酯，搅拌均匀，10000r/min乳化5min，过滤，20℃干燥5h，得到含微生物的可降解微球。
30.盐碱地复合土壤改良剂的制备方法包括以下步骤：按比例将秸秆粉、糠醛渣、硅藻土、混合草粉置于粉碎机中搅拌混合均匀，然后加入含微生物的可降解微球，搅拌均匀，得到盐碱地复合土壤改良剂。
31.实施例2
32.原料组成(重量份)：含微生物的可降解微球20份、秸秆粉17份、糠醛渣12份、硅藻土20份、混合草粉0份。混合草粉由仙茅草、芦苇草和苇状羊茅按照质量比为10：5：2混合打粉制成。
33.含微生物的可降解微球的制备方法如下：
34.s1.复合菌制剂的制备：将10g克雷伯氏菌、5g铜绿假单胞杆菌、7g红螺菌、4g假单胞杆菌分散于无菌水中，制备成107cfu/ml的复合菌制剂；
35.s2.水相的制备：将20g丙烯酸钠和7g丙烯酰胺溶于100ml水中，加入0.5g表面活性剂，搅拌均匀，得到水相；表面活性剂为吐温-80和十六烷基三甲基季铵溴化物的复配混合物，质量比为7：2；
36.s3.含微生物的可降解微球的制备：将5g步骤s1中复合菌制剂加入10g步骤s2中水相，加入0.1g过硫酸钠和0.5g甲基丙烯酸二甲氨基乙酯，搅拌均匀，20000r/min乳化10min，过滤，40℃干燥7h，得到含微生物的可降解微球。
37.盐碱地复合土壤改良剂的制备方法包括以下步骤：按比例将秸秆粉、糠醛渣、硅藻土、混合草粉置于粉碎机中搅拌混合均匀，然后加入含微生物的可降解微球，搅拌均匀，得到盐碱地复合土壤改良剂。
38.实施例3
39.原料组成(重量份)：含微生物的可降解微球15份、秸秆粉15份、糠醛渣8份、硅藻土15份、混合草粉7份。混合草粉由仙茅草、芦苇草和苇状羊茅按照质量比为7：3：2混合打粉制成。
40.含微生物的可降解微球的制备方法如下：
41.s1.复合菌制剂的制备：将7g克雷伯氏菌、3g铜绿假单胞杆菌、4g红螺菌、3g假单胞杆菌分散于无菌水中，制备成107cfu/ml的复合菌制剂；
42.s2.水相的制备：将15g丙烯酸钠和5g丙烯酰胺溶于100ml水中，加入0.5g表面活性剂，搅拌均匀，得到水相；表面活性剂为吐温-80和十六烷基三甲基季铵溴化物的复配混合物，质量比为5：2；
43.s3.含微生物的可降解微球的制备：将4g步骤s1中复合菌制剂加入10g步骤s2中水
相，加入0.1g偶氮二异和0.5g戊二醛，搅拌均匀，15000r/min乳化7min，过滤，30℃干燥6h，得到含微生物的可降解微球。
44.盐碱地复合土壤改良剂的制备方法包括以下步骤：按比例将秸秆粉、糠醛渣、硅藻土、混合草粉置于粉碎机中搅拌混合均匀，然后加入含微生物的可降解微球，搅拌均匀，得到盐碱地复合土壤改良剂。
45.对比例1
46.与实施例3相比，未添加秸秆粉，其他条件均不改变。
47.原料组成(重量份)：含微生物的可降解微球15份、糠醛渣23份、硅藻土15份、混合草粉7份。混合草粉由仙茅草、芦苇草和苇状羊茅按照质量比为7：3：2混合打粉制成。
48.对比例2
49.与实施例3相比，未添加糠醛渣，其他条件均不改变。
50.原料组成(重量份)：含微生物的可降解微球15份、秸秆粉23份、硅藻土15份、混合草粉7份。混合草粉由仙茅草、芦苇草和苇状羊茅按照质量比为7：3：2混合打粉制成。
51.测试例1
52.试验材料：试验土壤采自察县羊场开发区盐碱地，试验前土样风干，过2mm筛，剔除植物根系及小石子等杂物。
53.测试对象：实施例1-3和对比例1-2的盐碱地复合土壤改良剂。
54.试验方法：每盆沙土重1500g，每盆中混入10g盐碱地复合土壤改良剂，空白组混入等量沙土，混合均匀，测定各项指标。结果见表1。
55.表1
[0056][0057]
由上表可知，本发明制得的盐碱地复合土壤改良剂调节盐碱地土壤后，能明显降低土壤的盐度、碱度，并提高土壤肥力。
[0058]
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：

1.一种盐碱地复合土壤改良剂，其特征在于，由以下原料制备而成：含微生物的可降解微球、秸秆粉、糠醛渣、硅藻土、混合草粉；所述混合草粉由仙茅草、芦苇草和苇状羊茅按照质量比为(5-10)：(2-5)：2混合打粉制成；所述含微生物的可降解微球的制备方法如下：s1.复合菌制剂的制备：将克雷伯氏菌、铜绿假单胞杆菌、红螺菌、假单胞杆菌分散于无菌水中，制备成107cfu/ml的复合菌制剂；s2.水相的制备：将丙烯酸钠和丙烯酰胺溶于水中，加入表面活性剂，搅拌均匀，得到水相；s3.含微生物的可降解微球的制备：将步骤s1中复合菌制剂加入步骤s2中水相，加入引发剂和交联剂，搅拌均匀，乳化，过滤，干燥，得到含微生物的可降解微球。2.根据权利要求1所述盐碱地复合土壤改良剂，其特征在于，由以下原料按重量份制备而成：含微生物的可降解微球10-20份、秸秆粉12-17份、糠醛渣5-12份、硅藻土10-20份、混合草粉3-10份。3.根据权利要求1所述盐碱地复合土壤改良剂，其特征在于，步骤s1中所述克雷伯氏菌、铜绿假单胞杆菌、红螺菌、假单胞杆菌的质量比为(5-10)：(2-5)：(3-7)：(2-4)。4.根据权利要求1所述盐碱地复合土壤改良剂，其特征在于，步骤s2中丙烯酸钠和丙烯酰胺的质量比为(10-20)：(2-7)。5.根据权利要求1所述盐碱地复合土壤改良剂，其特征在于，所述交联剂为乙氧基甲叉丙二酸二乙酯、甲基丙烯酸二甲氨基乙酯、戊二醛中的一种或几种的组合；所述引发剂选自过硫酸钠、过硫酸铵、过硫酸钾、偶氮二异中的至少一种；所述表面活性剂为非离子表面活性剂和阳离子表面活性剂的复配混合物，质量比为(2-7)：(1-2)。6.根据权利要求5所述盐碱地复合土壤改良剂，其特征在于，所述表面活性剂为吐温-80和十六烷基三甲基季铵溴化物的复配混合，质量比为5:2。7.根据权利要求1所述盐碱地复合土壤改良剂，其特征在于，步骤s3中所述步骤s1中复合菌制剂和步骤s2中水相的体积比为(3-5)：10。8.根据权利要求1所述盐碱地复合土壤改良剂，其特征在于，步骤s3中所述乳化条件为10000-20000r/min，时间为5-10min；所述干燥条件为20-40℃，时间为5-7h。9.一种如权利要求1-8任一项所述盐碱地复合土壤改良剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：按比例将秸秆粉、糠醛渣、硅藻土、混合草粉置于粉碎机中搅拌混合均匀，然后加入含微生物的可降解微球，搅拌均匀，得到盐碱地复合土壤改良剂。10.一种如权利要求1-8任一项所述盐碱地复合土壤改良剂在盐碱地土壤改良中的应用。

技术总结

本发明提出了一种盐碱地复合土壤改良剂及其制备方法和应用，属于土壤修复技术领域，由以下原料制备而成：含微生物的可降解微球、秸秆粉、糠醛渣、硅藻土、混合草粉；所述混合草粉由仙茅草、芦苇草和苇状羊茅按照质量比为(5-10)：(2-5)：2混合打粉制成。本发明制备一种含微生物的可降解微球，将复合微生物制剂包裹在微球内，加入土壤后，壳层降解，复合微生物菌剂通过改善植物根际环境，减轻盐分对作物生长的抑制作用，从而改良盐碱地，具有良好的应用前景。前景。