一种盐碱地修复剂、制备方法及应用与流程

2021-02-02 18:02:30|

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本发明涉及一种盐碱地修复剂、制备方法及应用，属于种植
技术领域：
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背景技术：
：当前，土壤盐碱化是制约我国农业发展的主要障碍因素。我国可改造盐碱地约有1亿亩，若不加大治理和预防力度，将会直接影响我国农业生产能力和粮食安全。因此，盐碱地改良，充分挖掘盐碱地生产潜力，对于促进农业可持续发展，保障粮食安全具有重要战略意义。土壤盐碱化主要分布于干旱、半干旱或沿海区域，其形成的主要原因为：降雨少、蒸发强，且地下水含盐量大，水位较高，因而地下水容易表聚，导致土壤盐碱化。目前，盐碱地改良方法主要有物理法(整地和水利措施：cn200710179269.0，cn201010256362.9等)、微生物法(cn201010131080.6，cn201310114401.5等)和化学法(cn201110095321.0，cn200610017147.7，cn03138949.x等)等。这些措施虽然在一定条件下有效，但各自具有局限性：水利法和化学改良法耗费大量人力物力，植物修复法耗时较长且受气候条件限制，因此这些方法难以大面积推广应用，不能满足当前我国农业发展需要。因此，迫切需要研发一种低成本、高效、便捷的盐碱地修复技术。技术实现要素：本发明所要解决的技术问题是：现有盐碱地修复方法耗费资源，且具有局限性的技术问题。为了解决上述技术问题，本发明提供了一种盐碱地修复剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1)：将烧结法产生的赤泥加入到磷酸溶液中，在20-50℃温度下搅拌，得到悬浊液a；步骤2)：向悬浊液a中加入硫酸钙和凹凸棒土，在30-60℃温度下搅拌，得到悬浊液b；步骤3)：向悬浊液b中加入黄腐酸钾，在30-60℃温度下搅拌，为凹凸棒土表面修饰黄腐酸官能团，然后干燥并研磨制得复合物a；步骤4)：将枯草芽孢杆菌在lbg培养基中培养制成菌液，然后将生物炭添加到菌液中，于常温下搅拌，接着风干并研磨得到枯草芽孢杆菌-生物炭粉末，记为复合物b；步骤5)：将复合物a、复合物b和硫酸铵均匀混合，制得盐碱地修复剂。优选地，所述步骤1)中将磷酸溶液的浓度为4-7mol/l，赤泥与磷酸溶液的比例为(20-40)g：(1-2)l；所述步骤2)中悬浊液a中赤泥与硫酸钙、凹凸棒土的质量比为(2-4)：(1-2)：(1-2)。优选地，所述步骤3)中干燥的温度为70-100℃，时间为10-15h。优选地，所述步骤4)中lbg培养基包含以质量百分比计的0.5％葡萄糖，1％蛋白胨，0.5％酵母膏，1％氯化钠；培养的条件为：接种量1-2wt％，转速100-200rpm，培养时间24-36h。优选地，所述步骤4)中生物炭的添加量为40-60g/l。优选地，所述步骤5)中复合物a、复合物b与硫酸铵的重量比为(3-7)：(1-3)：(2-3)。优选地，所述步骤1)中搅拌的转速为100-300rpm，时间为10-30min；所述步骤2)中搅拌的转速为100-300rpm，时间为5-10min；所述步骤3)中搅拌的转速为100-300rpm，时间为5-10min；所述步骤4)中搅拌的转速为100-300rpm，时间为5-10min。优选地，所述赤泥、硫酸钙、凹凸棒土、硫酸铵的目数均为100-200目；枯草芽孢杆菌-生物炭粉末的目数为200-400目。本发明还提供了上述盐碱地修复剂的制备方法制得的盐碱地修复剂。本发明还提供了上述盐碱地修复剂的应用，其特征在于，将所述盐碱地修复剂按照100-200kg/亩的量均匀撒施在盐碱地表层，旋耕即可。本发明提供了一种由有机-无机复合纳米材料与生物菌剂复配而成的低成本、高效、便捷的盐碱地修复剂。本发明中生物炭与草木灰相比可以显著提高土壤中枯草芽孢杆菌存活率。这主要是由于生物炭的高孔隙率和大比表面积。而枯草芽孢杆菌对于改善土壤微生态具有重要作用，因此在改良土壤方面生物炭比草木灰作用更显著。本发明可有效保持养分、降低根系附近的盐分和ph，显著促进盐碱地农作物的生长。附图说明图1为实施例2制得的修复剂对玉米长势的影响。具体实施方式为使本发明更明显易懂，兹以优选实施例，并配合附图作详细说明如下。实施例1一种盐碱地修复剂的制备方法，包括如下步骤：(1)：将20g烧结法产生的赤泥(100目)加入到1l的4mol/l磷酸溶液中，在20℃温度下以100rpm转速搅拌10min，得到悬浊液a；(2)：向悬浊液a中加入10g硫酸钙(100目)和10g凹凸棒土(100目)，在30℃温度下以100rpm转速搅拌5min，得到悬浊液b；(3)：向悬浊液b中加入5g黄腐酸钾，在30℃温度下以100rpm转速搅拌5min，为凹凸棒土表面修饰大量黄腐酸官能团，然后于70℃温度下干燥10-15h并研磨制得复合物a；(4)：将枯草芽孢杆菌在lbg培养基(0.5％葡萄糖，1％蛋白胨，0.5％酵母膏，1％氯化钠)中培养(接种量1％，转速100rpm，培养时间24h)，然后将生物炭按照40g/l的浓度添加到菌液中，于常温下以100rpm转速搅拌5min，风干并研磨得到200目的枯草芽孢杆菌-生物炭粉末，记为复合物b；(5)：将复合物a、复合物b和硫酸铵(100目)按照重量比3：1：2均匀混合，制得盐碱地修复剂；(6)：将步骤(5)中得到的盐碱地修复剂按照100kg/亩的量均匀撒施在盐碱地表层，旋耕即可。实施例2一种盐碱地修复剂的制备方法，包括如下步骤：(1)：将30g烧结法产生的赤泥(150目)加入到1.5l的5mol/l磷酸溶液中，在30℃温度下以200rpm转速搅拌20min，得到悬浊液a；(2)：向悬浊液a中加入15g硫酸钙(150目)和15g凹凸棒土(150目)，在40℃温度下以200rpm转速搅拌8min，得到悬浊液b；(3)：向悬浊液b中加入7g黄腐酸钾，在40℃温度下以200rpm转速搅拌8min，为凹凸棒土表面修饰大量黄腐酸官能团，然后于80℃温度下干燥12h并研磨制得复合物a；(4)：将枯草芽孢杆菌在lbg培养基(0.5％葡萄糖，1％蛋白胨，0.5％酵母膏，1％氯化钠)中培养(接种量1.5％，转速150rpm，培养时间30h)，然后将生物炭按照50g/l的浓度添加到菌液中，于常温下以200rpm转速搅拌8min，风干并研磨得到300目的枯草芽孢杆菌-生物炭粉末，记为复合物b；(5)：将复合物a、复合物b和硫酸铵(150目)按照重量比4：2：3均匀混合，制得盐碱地修复剂；(6)：将步骤(5)中得到的盐碱地修复剂按照150kg/亩的量均匀撒施在盐碱地表层，旋耕即可。上述生产的盐碱地修复剂的技术效果：1、本发明所用生物炭比草木灰可显著提高枯草芽孢杆菌在土壤中的存活率：将枯草芽孢杆菌分别与生物炭和草木灰复配，然后施入土壤中，过1、3、6个月后测定土壤中枯草芽孢杆菌存活率(活菌数/初始活菌数×100％)，结果如表1所示，可以看出生物炭与草木灰相比可以显著提高土壤中枯草芽孢杆菌存活率。这主要是由于生物炭的高孔隙率和大比表面积。而枯草芽孢杆菌对于改善土壤微生态具有重要作用，因此该结果说明在改良土壤方面生物炭比草木灰作用更显著。表1生物炭与草木灰对土壤中枯草芽孢杆菌存活率的影响1个月后3个月后6个月后生物炭84％82.5％83.4％草木灰48.2％34.5％31.2％2、本发明产品可有效改善土壤物化性质：将本发明盐碱地修复剂按照150kg/亩的量均匀撒施在盐碱地(ph＝9.2，盐分为0.85％)表层然后旋耕，并种植玉米，3个月后测根系附近土壤物化性质，结果如表2所示，可以看出修复剂可有效保持养分、降低根系附近的盐分和ph。表2修复剂对土壤性质的作用3、本发明产品可有效促进作物农艺性状：将盐碱地修复剂按照150kg/亩的量均匀撒施在土壤(ph＝9.2，盐分为0.85％)表层然后旋耕，并种植玉米，3个月后测定玉米农艺性状，结果如图1和表3所示。可以看出，修复剂可显著促进盐碱地玉米生长。表3修复剂对玉米农艺性状的作用实施例3一种盐碱地修复剂的制备方法，包括如下步骤：(1)：将40g烧结法产生的赤泥(200目)加入到2l的7mol/l磷酸溶液中，在50℃温度下以300rpm转速搅拌30min，得到悬浊液a；(2)：向悬浊液a中加入20g硫酸钙(200目)和20g凹凸棒土(200目)，在60℃温度下以300rpm转速搅拌10min，得到悬浊液b；(3)：向悬浊液b中加入10g黄腐酸钾，在60℃温度下以300rpm转速搅拌10min，为凹凸棒土表面修饰大量黄腐酸官能团，然后于100℃温度下干燥15h并研磨制得复合物a；(4)：将枯草芽孢杆菌在lbg培养基(0.5％葡萄糖，1％蛋白胨，0.5％酵母膏，1％氯化钠)中培养(接种量2％，转速200rpm，培养时间36h)，然后将生物炭按照60g/l的浓度添加到菌液中，于常温下以300rpm转速搅拌10min，风干并研磨得到400目的枯草芽孢杆菌-生物炭粉末，记为复合物b；(5)：将复合物a、复合物b和硫酸铵(200目)按照重量比7：3：3均匀混合，制得盐碱地修复剂；(6)：将步骤(5)中得到的盐碱地修复剂按照200kg/亩的量均匀撒施在盐碱地表层，旋耕即可。当前第1页1 2 3

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