【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及一種鹽堿地土壤調(diào)理劑及其制備方法，屬于土壤改良。
技術(shù)介紹
1、土壤鹽堿化是土壤或地下水中的易溶性鹽分在土壤表層大量積聚的土壤退化過程，是限制農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展和威脅生態(tài)環(huán)境安全的重要問題之一。當(dāng)土壤表層的含鹽量超過0.3%時，農(nóng)作物的產(chǎn)量將明顯下降；當(dāng)土壤表層的含鹽量超過0.6%時，大多數(shù)植物已不能生長；當(dāng)土壤表層的含鹽量超過1.0%時，只有一些特殊適應(yīng)于鹽土的植物才能生長。當(dāng)前，全世界范圍內(nèi)土壤鹽堿化仍呈上升趨勢，已有超過100個國家受到土壤鹽漬化的影響，鹽堿地面積高達(dá)1.1×109hm2，極大限制了全球的作物產(chǎn)量與生態(tài)環(huán)境安全，并造成嚴(yán)重的經(jīng)濟損失與生態(tài)危機。而鹽堿化耕地仍是我國主要的中低產(chǎn)耕地資源，但土壤中高濃度的交換性鈉，使土壤板結(jié)，從而導(dǎo)致土壤結(jié)構(gòu)不良和肥力下降。此外，土壤鹽分降低了植物養(yǎng)分的獲取和運輸，導(dǎo)致養(yǎng)分失衡，造成其生產(chǎn)能力下降和周邊環(huán)境生態(tài)功能的退化等問題嚴(yán)重制約當(dāng)?shù)氐耐恋乩眯侍岣吆蜕鷳B(tài)環(huán)境安全。因此，研究鹽堿土改良措施、提高生產(chǎn)能力，在保障耕地穩(wěn)定與生態(tài)安全方面具有重要作用和意義。
2、目前鹽堿地的改良方法主要包括物理及水利工程調(diào)控、生物改良、化學(xué)調(diào)理等途徑措施。其中物理改良和水利工程措施如客土、營建排水、灌溉和淋洗系統(tǒng)等，雖對鹽堿地改良可操作性強，成效卓著，但成本昂貴且調(diào)控效果受土壤質(zhì)地、氣象、水質(zhì)等因素影響，不可持續(xù)，難以大面積推廣應(yīng)用；生物改良通過優(yōu)選的耐鹽植物的種植和培養(yǎng)耐鹽微生物改善鹽堿地，但其對土壤質(zhì)量改良的時效性較差且對及生態(tài)系統(tǒng)影響的穩(wěn)定性和長效性仍有待觀測。化學(xué)改
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、本專利技術(shù)的目的在于提供一種新型土壤調(diào)理劑。該土壤調(diào)理劑將化學(xué)改良技術(shù)和生物改良技術(shù)相結(jié)合，在有效改善土壤理化性質(zhì)的同時，增加土壤生物活性，以促進作物生長，提升作物產(chǎn)量和抗病能力，真正實現(xiàn)鹽堿地土壤的改良和充分利用。
2、本專利技術(shù)采用以下技術(shù)方案：
3、一種新型鹽堿地土壤調(diào)理劑，它是由以下重量份的原料制成：改性殼聚糖10-20份、稻殼炭20-30份、γ-氨基丁酸3-6份、聚丙烯酰胺1-5份、活化劑1-3份、腐殖酸20-40份、高爐礦渣10-20份、復(fù)合微生物菌劑1-3份。
4、進一步的，所述改性殼聚糖是由下述方法制備得到的：
5、（1）將殼聚糖溶解在2.5%（v/v）乙酸溶液中，加入適量10%（w/w）戊二醛溶液，攪拌反應(yīng)5h得到交聯(lián)殼聚糖溶液；
6、（2）配置質(zhì)量百分比濃度3%的檸檬酸溶液，向溶液中依次加入n-（3-二甲氨基丙基）-n'-乙基鹽酸碳二亞胺和n-羥基琥珀酰亞胺，攪拌3h，得到活化的檸檬酸溶液；
7、（3）將步驟（1）所得交聯(lián)殼聚糖溶液與步驟（2）所得活化的檸檬酸溶液混合反應(yīng)3h，然后加入適量四氫呋喃攪拌反應(yīng)2h，將反應(yīng)后的混合溶液直接凍干成粉即得改性殼聚糖。
8、進一步的，所述殼聚糖與乙酸溶液的質(zhì)量體積比為2g:100ml；所述殼聚糖的與戊二醛的質(zhì)量比為1:0.3。
9、進一步的，所述步驟（2）中檸檬酸溶液、n-（3-二甲氨基丙基）-n'-乙基鹽酸碳二亞胺和n-羥基琥珀酰亞胺的質(zhì)量比為100:2.5:3。
10、進一步的，所述步驟（3）中交聯(lián)殼聚糖溶液、活化的檸檬酸溶液和四氫呋喃的體積比為2:1：0.1。
11、進一步的，所述活化劑為木質(zhì)素磺酸鈉與koh按照2:1的質(zhì)量比組成。活化劑的作用是激活改性殼聚糖吸附性能，增加對土壤中鹽分和堿性物質(zhì)的吸附性，同時促進土壤團粒結(jié)構(gòu)的形成，提高鹽分的下滲速率竄，從而達(dá)到降低鹽堿度，調(diào)節(jié)ph、減少土壤板結(jié)的目的。
12、進一步的，所述高爐礦渣比表面積≥500m2/kg。
13、進一步的，所述復(fù)合微生物菌劑是由綠色木霉菌、透明毛殼菌和谷氨酸棒桿菌組成；所述復(fù)合微生物菌劑的制備方法如下：將綠色木霉菌、透明毛殼菌和谷氨酸棒桿菌分別接種至lb培養(yǎng)基中，28℃下振蕩培養(yǎng)至菌含量為o.d600≈3.0，然后按照1:2:1的體積比混合后干燥即得。
14、進一步的，所述綠色木霉菌購自中國普通微生物保藏管理中心（cgmcc）,地址為北京市朝陽區(qū)北辰西路1號院3號，保藏編號為cgmcc3.7339；所述透明毛殼菌購自中國普通微生物保藏管理中心（cgmcc）,地址為北京市朝陽區(qū)北辰西路1號院3號，保藏編號為cgmcc3.17184；所述谷氨酸棒桿菌購自中國普通微生物保藏管理中心（cgmcc）,地址為北京市朝陽區(qū)北辰西路1號院3號，保藏編號為cgmcc1.1886。
15、本專利技術(shù)還提供了一種上述的新型鹽堿地土壤調(diào)理劑的制備方法，包括以下步驟：
16、（1）采用上述的方法制備改性殼聚糖；
17、（2）將改性殼聚糖加入10倍量去離子水中，超聲分散10-15min后，將木質(zhì)素磺酸鈉與koh按照2:1的質(zhì)量比組成的活化劑加入其中，繼續(xù)超聲30min后，于65℃下烘干得到活化后的改性殼聚糖；
18、（3）將綠色木霉菌、透明毛殼菌和谷氨酸棒桿菌分別接種至lb培養(yǎng)基中，28℃下振蕩培養(yǎng)至菌含量為o.d?600≈3.0，然后按照1:2:1的體積比混合后干燥得到復(fù)合微生物菌劑；
19、（4）將所得活化后的改性殼聚糖、復(fù)合微生物菌劑與稻殼炭、γ-氨基丁酸、聚丙烯酰胺、腐殖酸、高爐礦渣按重量配比混合均勻后，造粒機造粒成粒徑為1-3mm的顆粒即可。
20、本專利技術(shù)土壤調(diào)理劑的用量為20-30kg/畝，根據(jù)實際土地狀況調(diào)整施用量。
21、本專利技術(shù)的有益效果是：
22、（1）本專利技術(shù)使用的改性殼聚糖具有三維網(wǎng)格的多孔結(jié)構(gòu)，孔洞均勻致密，該結(jié)構(gòu)具有較大的比表面積，可以使更多的活性位點暴露，增強對土壤中鹽堿分及多種養(yǎng)分的吸附能力；同時采用本專利技術(shù)的活化劑激活改性殼聚糖后，激活多孔結(jié)構(gòu)吸附性能，其對土壤中鹽堿分的吸附性增加，同時還促進土壤團粒結(jié)構(gòu)的形成，提高鹽分的下滲速率，從而達(dá)到降低鹽堿度，調(diào)節(jié)ph、減少土壤板結(jié)的目的。
23、（2）本專利技術(shù)將化學(xué)改良技術(shù)和生物改良技術(shù)相結(jié)合，所使用的改性殼聚糖在有效改善土壤理化性質(zhì)的同時與本專利技術(shù)的復(fù)合微生物菌劑共同作用，增加了土壤生物活性。本專利技術(shù)改性殼聚糖特殊的網(wǎng)狀及孔洞結(jié)構(gòu)為土壤中微生物提供適宜的生態(tài)環(huán)境，促進多種有益微生物的生長，減少了有害微生物的數(shù)量，促進作物生長，提升作物產(chǎn)量和抗病能力，真正實現(xiàn)鹽堿地土壤的改良和充分利用。
24、（3）本專利技術(shù)的土壤改良劑施用于土壤后能顯著降低土壤酸堿度、含鹽量及容重，促進土壤團粒結(jié)構(gòu)形成，而且能大幅提高土壤有機質(zhì)含量從本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護點】
1.一種新型鹽堿地土壤調(diào)理劑，其特征在于，它是由以下重量份的原料制成：改性殼聚糖10-20份、稻殼炭20-30份、γ-氨基丁酸3-6份、聚丙烯酰胺1-5份、活化劑1-3份、腐殖酸20-40份、高爐礦渣10-20份、復(fù)合微生物菌劑1-3份。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型鹽堿地土壤調(diào)理劑，其特征在于，所述改性殼聚糖是由下述方法制備得到的：
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述新型鹽堿地土壤調(diào)理劑，其特征在于，所述殼聚糖與乙酸溶液的質(zhì)量體積比為2g:100mL；所述殼聚糖的乙酸溶液與戊二醛溶液的體積比為1:0.3。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述新型鹽堿地土壤調(diào)理劑，其特征在于，所述步驟（2）中檸檬酸溶液、N-（3-二甲氨基丙基）-N'-乙基鹽酸碳二亞胺和N-羥基琥珀酰亞胺的質(zhì)量比為100:2.5:3。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的新型鹽堿地土壤調(diào)理劑，其特征在于，所述步驟（3）中交聯(lián)殼聚糖溶液、活化的檸檬酸溶液和四氫呋喃的體積比為2:1：0.1。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型鹽堿地土壤調(diào)理劑，其特征在于，所述活化劑為木質(zhì)素磺酸鈉與KOH按照2:1的質(zhì)
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型鹽堿地土壤調(diào)理劑，其特征在于，所述高爐礦渣比表面積≥500m2/kg。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型鹽堿地土壤調(diào)理劑，其特征在于，所述復(fù)合微生物菌劑是由綠色木霉菌、透明毛殼菌和谷氨酸棒桿菌組成；所述復(fù)合微生物菌劑的制備方法如下：將綠色木霉菌、透明毛殼菌和谷氨酸棒桿菌分別接種至LB培養(yǎng)基中，28℃下振蕩培養(yǎng)至菌含量為O.D?600≈3.0，然后按照1:2:1的體積比混合后干燥即得。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的新型鹽堿地土壤調(diào)理劑，其特征在于，所述綠色木霉菌的保藏編號為CGMCC3.7339；所述透明毛殼菌的保藏編號為CGMCC3.17184；所述谷氨酸棒桿菌的保藏編號為CGMCC1.1886。
10.一種權(quán)利要求1-9任一項所述的新型鹽堿地土壤調(diào)理劑的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種新型鹽堿地土壤調(diào)理劑，其特征在于，它是由以下重量份的原料制成：改性殼聚糖10-20份、稻殼炭20-30份、γ-氨基丁酸3-6份、聚丙烯酰胺1-5份、活化劑1-3份、腐殖酸20-40份、高爐礦渣10-20份、復(fù)合微生物菌劑1-3份。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型鹽堿地土壤調(diào)理劑，其特征在于，所述改性殼聚糖是由下述方法制備得到的：
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述新型鹽堿地土壤調(diào)理劑，其特征在于，所述殼聚糖與乙酸溶液的質(zhì)量體積比為2g:100ml；所述殼聚糖的乙酸溶液與戊二醛溶液的體積比為1:0.3。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述新型鹽堿地土壤調(diào)理劑，其特征在于，所述步驟（2）中檸檬酸溶液、n-（3-二甲氨基丙基）-n'-乙基鹽酸碳二亞胺和n-羥基琥珀酰亞胺的質(zhì)量比為100:2.5:3。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的新型鹽堿地土壤調(diào)理劑，其特征在于，所述步驟（3）中交聯(lián)殼聚糖溶液、活化的檸檬酸溶液和四氫呋喃的體積比為2:1：0.1。
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：鞏俊花，山東廷，申智凱，張凱，韓冰，李素珍，李鋒民，羅先香，鄭浩，
申請(專利權(quán))人：施可豐化工股份有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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