滩涂盐碱土壤的改良方法技术

本发明专利技术提供一种菌糠腐熟物的制备方法及滩涂盐碱土壤的改良方法，属于环境技术领域，菌糠腐熟物的制备方法包括，将菌糠用含有PEG和甘氨酸乙酯盐酸盐的氨水预处理；将预处理的菌糠和动物粪便混合，灭菌，接种菌种组合物进行培养，即得菌糠腐熟物。滩涂盐碱土壤的改良方法包括，向滩涂盐碱土壤中供给上述制备方法制得的菌糠腐熟物。本发明专利技术菌糠腐熟物的制备方法能加快腐熟效率，提高菌糠的腐殖化系数，降低木质素的水溶性，获得的菌糠腐熟物中含有更多的腐植酸和有机物，尤其是黄腐酸；本发明专利技术滩涂盐碱土壤的改良方法能显著改善土壤中微团聚体，降低土壤容重，降低土壤的pH，增加土壤中的有机质、有效氮、有效钾与有效磷含量。

Improvement of saline-alkali soil in beach

【技术实现步骤摘要】
滩涂盐碱土壤的改良方法
本专利技术属于环境
，具体涉及滩涂盐碱土壤的改良方法。
技术介绍
滩涂盐碱地是我国滨海地区发展的重要后备土地资源，改良滩涂对沿海地区土地面积的增加、可持续发展目标的实现，有非常重要的战略意义。我国滨海地区盐碱土占我国海岸带±壤总面积的17.2％。由于大部分滩涂系滨海冲积平原，该区域地下水矿化度高、埋深浅，导致±壤含盐量高，因此王壤盐碱化严重，截止20世纪末，我国开发的滩涂面积不足全部面积的一半；预计未来50年还有可能再造10000-15000km2围垦滩涂。依靠自然降雨琳洗和植被自然演替对滩涂进行脱盐的速度很慢，即使是在降雨充沛的长江三角洲地区，围垦滩涂至少也要经过十多年的时间才能发育成为轻度盐碱土。因此，急需一项技术能让围垦滩涂土壤快速脱盐。长期以来，国内外的研究学者一直致力于对盐碱土开发利用开展深入研究。目前，国内外对盐碱地的改良方法大致有物理、化学、生物、农业及水利工程改良五种措施。物理吸附效果不能持久；化学改良剂使用范围有限，可持续性差；水利工程措施投入大；淡水洗盐则面临淡水资源不足等问题。生物改良可从根本上优化盐碱土壤环境，大幅提高农业生产效率，目前最常用的是盐碱地生物改良剂。盐碱地生物改良剂品种很多，按照主要作用可将改良剂分为营养型和结构改良型两种，前者可有效增加土壤微生物数量，从而激活营养元素有效性来供植物吸收利用；后者则优化盐碱土壤物理结构，促进植物根系生长。有机肥施入盐碱土壤后经过微生物活动，分解为简单的矿物质养料，供给作物吸收利用，同时在微生物的作用下转化成腐殖质，增加土壤腐殖质含量。腐殖质是一种有机胶体，能够把土壤中的矿物质颗粒结成团粒，形成团粒结构，既能够在雨后或者灌溉水后加速土壤脱盐，也能在春季干旱时段抑制土壤返盐。在盐碱土施肥，不但能够供给作物生长所需的养分，促进作物正常生长，增强作物的抗盐碱能力，还能改良土壤，提高土壤肥力，促进脱盐的效果。国内有许多人将糠醛渣、沼气肥等有机肥添加到盐碱土中，从而改善了土壤微环境，促进作物增产，并起到了生态保护的作用。添加有机肥并配合深翻可有效控制地下水位和防止次生盐渍化发生。生物有机肥可促进作物增产，提高作物品质，改善作物生长环境，培肥土壤，提高生产力，有望成为实现农业高产和改良盐碱地的重要途径。
技术实现思路
本专利技术的一个目的在于提供一种能够加快腐熟效率，提高菌糠的腐殖化系数，降低木质素的水溶性的菌糠腐熟物的制备方法，该制备方法获得的菌糠腐熟物中含有更多的腐植酸和有机物，尤其是黄腐酸。本专利技术为实现上述目的所采取的技术方案为：一种菌糠腐熟物的制备方法，包括，S1：将菌糠用含有PEG和甘氨酸乙酯盐酸盐的氨水预处理；S2：将S1预处理的菌糠和动物粪便混合，灭菌，接种菌种组合物进行培养，即得菌糠腐熟物。菌糠多以木屑、秸秆、麸皮、玉米粉、棉籽壳等为原料，含有大量的纤维素，但是，纤维素通常和半纤维素、木质素的分子交织在一起，极大降低了纤维素的利用率。本专利技术菌糠腐熟物的制备方法的预处理步骤使木质素主要的醚键发生断裂，从而使木质素大分子碎片化，部分木质素溶解于反应溶液中，且木质素分子上的酸性部分比如含羧基、酚基的片段在碱溶液中电离,能促进木质素的溶解；同时使纤维素膨胀，半纤维素溶解，并削弱纤维素和半纤维素的氢键及皂化半纤维素和木质素分子之间的酯键，从而降低纤维素的结晶度，增加菌糠的疏松性，以增加菌种组合物与纤维素的接触面积，利于菌种加快对有机质的降解，从而加快腐熟效率。而PEG和甘氨酸乙酯盐酸盐的存在一方面能够促进氨水进入菌糠内部，在较低的预处理温度下也能更彻底地破坏纤维素-木质素-半纤维素之间的连接，从而进一步加快腐熟效率，且还能提高菌糠的腐殖化系数，使得到的菌糠腐熟物中含有更多的腐植酸和有机物，尤其是提高菌糠腐熟物中黄腐酸的含量，改善土壤团粒结构，从而使土壤容重降低；另一方能够对溶于氨水中的木质素进行改性，降低其水溶性，不利用被微生物利用，继续存在于菌糠腐熟物，能够提高菌糠腐熟物与土壤的粘接性、吸附性，会促使土壤颗粒由小粒级逐步向大粒级颗粒团聚，形成更多的大粒级颗粒，提高滩涂盐碱土壤中0.25-1mm微团聚体的含量(0.25-1mm微团聚体具有较高的保持水稳胜与养分的能力)，进而改善土壤微团聚体的状况，改变土壤结构和体积质量，从而协助提高菌糠腐熟物改良滩涂盐碱土壤的效果。优选的，S1中氨水的浓度为5-8mol/L，菌糠和氨水的固液比为1:5-10(g/mL)。优选的，S1中氨水中含有0.5-5g/LPEG和30-60mg/L甘氨酸乙酯盐酸盐。优选的，S1中预处理温度为30-50℃，时间为30-60min。优选的，S2中菌种组合物包括酵母菌、枯草芽孢杆菌和固氮菌。添加菌种组合物有利于加速有机质的降解和水分的利用，提高堆肥产品中腐植酸、全氮、全磷和全钾的相对含量，且上述S1步骤得到的预处理产物还能进一步促进菌种的生长繁殖，尤其是固氮菌的繁殖，最终提高菌糠腐熟物中固氮菌的含量，利于菌糠腐熟物的应用。优选的，菌糠腐熟物中腐植酸的含量＞27％。菌糠腐熟物中的腐植酸能够改良土壤的渗透水作用力、储水能力、透气性等理化性状，提高土壤的肥力，提供给植物较为全面的营养元素，促进植物的生长，同时腐植酸能增强土壤中微生物的活性，增加土壤微生物的总量以及有益微生物的数量，因此提高堆肥中腐植酸的含量具有重要意义。优选的，菌糠腐熟物腐植酸中黄腐酸的含量＞2.5％。黄腐酸含有大量对植物生长过程有影响的酶类、氨基酸、维生素和微量元素等多种功能基，不仅具有很高的反应活性，能与环境中的金属离子、氧化物、氢氧化物、矿物质发生相互作用，而且容易被植物吸收，且呈酸性，因此，在对滩涂盐碱土壤改性的同时对促进植物生长、发育也有显著功效。更优选的，一种菌糠腐熟物的制备方法，具体包括，S1：按固液比为1:5-10(g/mL)将菌糠置于浓度为5-8mol/L的氨水中，氨水中含有0.5-5g/LPEG和30-60mg/L甘氨酸乙酯盐酸盐，在30-50℃下预处理下处理30-60min，然后用硫酸调节pH至中性；S2：按重量比为2-5:1将S1预处理的菌糠和动物粪便混合，调节混合物的含水量至50-80％，在121℃蒸汽灭菌20min，接种1-5％(v/w)接种量的菌种组合物，菌种组合物包括重量比为1:1.5-3.0:0.2-0.5的酵母菌、枯草芽孢杆菌和固氮菌，然后在25-40℃下培养20-30d，即得菌糠腐熟物，其中腐植酸的含量＞27％；菌糠腐熟物腐植酸中黄腐酸的含量＞2.5％。为了进一步提高菌糠腐熟物对滩涂盐碱土壤的改良效果，促进植物的生长，本专利技术还采取的措施还包括：S2步骤中在菌糠中加入膨润土，同时接种后加入γ-PGA。膨润土为多孔矿物质，不仅能提高混合物的孔隙度，在细菌组合物大量繁殖的同时使得腐殖物质含量增加，而且具有较强的物理吸附、阳离子交换能力、膨胀性、粘结性和分散性等，在加入滩涂盐碱土壤后，能够降低土壤碱化度，提高土壤的保水保肥性，増强土壤对N、P、K的固定，而且还可提高菌糠腐熟物的利用率。而γ-PGA分子中含有大量亲水性的-COO-基团，能够被微生物利用，所以，γ-PGA加入能够降低微生物对黄腐酸的分解，提高菌糠腐熟物中黄腐酸的积累量。优选的，滩涂盐碱土壤本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种菌糠腐熟物的制备方法，其特征在于：包括，S1：将菌糠用含有PEG和甘氨酸乙酯盐酸盐的氨水预处理；S2：将S1预处理的菌糠和动物粪便混合，灭菌，接种菌种组合物进行培养，即得菌糠腐熟物。

【技术特征摘要】
1.一种菌糠腐熟物的制备方法，其特征在于：包括，S1：将菌糠用含有PEG和甘氨酸乙酯盐酸盐的氨水预处理；S2：将S1预处理的菌糠和动物粪便混合，灭菌，接种菌种组合物进行培养，即得菌糠腐熟物。2.根据权利要求1所述的一种菌糠腐熟物的制备方法，其特征在于：所述的S1中氨水的浓度为5-8mol/L，菌糠和氨水的固液比为1:5-10(g/mL)。3.根据权利要求1或2所述的一种菌糠腐熟物的制备方法，其特征在于：所述的S1中氨水中含有0.5-5g/LPEG和30-60mg/L甘氨酸乙酯盐酸盐。4.根据权利要求3所述的一种菌糠腐熟物的制备方法，其特征在于：所述的S1中预处理温度为30-50℃，时间为30-60min。5.根据权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔大练，马玉心，
申请(专利权)人：浙江海洋大学，
类型：发明
国别省市：浙江,33