马铃薯废液回收利用方法、盐碱地生物改良营养剂及其制备方法和应用与流程

文档序号:15288411发布日期:2018-08-29 00:25阅读:412来源:国知局

本发明涉及废液回收利用技术领域,尤其是涉及一种马铃薯废液回收利用方法、盐碱地生物改良营养剂及其制备方法和应用。



背景技术:

我国马铃薯种植面积和产量居世界第一位,数据显示,全国马铃薯种植面积常年稳定在8500万亩,总产量保持在9000万吨。随着食品业的不断发展,马铃薯淀粉生产企业的数量及产能不断增加和扩大。据行业数据测算,在马铃薯淀粉生产过程中,产生的废液量是马铃薯加工量的7倍,是马铃薯淀粉产量的20倍以上,所产生的废液已成为食品业中产量最大,污染最严重的废液之一。如何将马铃薯加工淀粉产生的废液合理消纳和有效利用,实现经济效益和环境保护并举,是行业内一个亟待需要解决的技术问题。

有鉴于此,特提出本发明。



技术实现要素:

本发明的目的之一在于提供一种马铃薯废液回收利用方法,以改善现有马铃薯废液造成严重环境污染的技术问题。

本发明提供的马铃薯废液回收利用方法,马铃薯废液用于制备盐碱地生物改良营养剂。

本发明的目的之二在于提供一种盐碱地生物改良营养剂,包括按质量份数计的如下原料:马铃薯废液50-70份,腐殖酸20-40份和复合功能菌剂0.05-0.4份。

进一步的,所述的盐碱地生物改良营养剂还包括按质量份数计的稀土0.1-5份和中微量元素制剂1-10份;

优选地,所述稀土和中微量元素制剂之和为10份;

优选地,所述盐碱地生物改良营养剂包括按质量份数计的如下原料:马铃薯废液55-65份,腐殖酸25-35份,稀土0.1-5份,中微量元素制剂1-10份和复合功能菌剂0.1-0.3份。

进一步的,所述复合功能菌剂包括光合菌、乳酸菌、放线菌和芽孢杆菌中的至少两种;

优选地,所述复合功能菌剂为光合菌、乳酸菌、放线菌和芽孢杆菌的混合物;

优选地,复合功能菌剂中光合菌、乳酸菌、放线菌和芽孢杆菌的质量比为(1-2):(1-2):(1-2):(1-2)。

进一步的,所述中微量元素制剂包括硅、镁、钙、硫、铁、锰、锌、铜、钼、硼和硒中的至少两种;

优选地,所述中微量元素制剂为硅、镁、钙、硫、铁、锰、锌、铜、钼、硼和硒的混合物。

进一步的,所述腐殖酸为褐煤腐殖酸;

优选地,所述腐殖酸为氨化褐煤腐殖酸。

进一步的,所述氨化褐煤腐殖酸主要由褐煤和碳酸氢铵制备而成。

本发明的目的之三在于提供上述盐碱地生物改良营养剂的制备方法,包括如下步骤:

将马铃薯废液、腐殖酸、复合功能菌剂、任选的稀土和任选的中微量元素制剂混合均匀,进行好氧发酵,即得到盐碱地生物改良营养剂。

进一步的,好氧发酵的时间为20-25天,好氧发酵的温度为30-35℃。

本发明的目的之四在于提供上述盐碱地生物改良营养剂的应用,本发明提供的盐碱地生物改良营养剂用于改良盐碱地。

本发明提供的马铃薯废液回收利用方法,将马铃薯废液用于制备盐碱地生物改良营养剂,减少了马铃薯废液的排放,减少了环境污染,同时变废水为肥水,将马铃薯废液进行合理消纳和有效利用,实现经济效益和环境保护并举,促进经济和环境的协同发展。

本发明提供的盐碱地生物改良营养剂通过马铃薯废液、腐殖酸和复合功能菌剂相互协同,不仅能够有效增强盐碱地土壤的生物活性和理化性质,促进土壤胶体团粒结构的形成,而且能够通过复合功能菌群在盐碱土壤中的大量扩繁,增强有机质分解和养分的转化功能,起到絮凝和络合作用,以堵塞和避免地下盐碱毛细管孔的再次形成,抑制土传病害,同时还能够降低土壤ph值和可溶性盐浓度,加速土壤的活化和熟化过程,促进植物根系生长,为植物生产创造良好的土壤生态环境。

本发明提供的盐碱地生物改良营养剂的制备方法工艺简单,操作能够有效提高生产效率。

具体实施方式

下面将结合实施例对本发明的实施方案进行详细描述,但是本领域技术人员将会理解,下列实施例仅用于说明本发明,而不应视为限制本发明的范围。实施例中未注明具体条件者,按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者,均为可以通过市售购买获得的常规产品。

在本发明中,马铃薯废液指的是马铃薯加工淀粉过程中产生的废液。

马铃薯废液的处理是世界性难题,主要是马铃薯废液不仅日排放量很大,而且容易感染和变质,如何将马铃薯废液进行及时有效转化与利用,减少污染问题,达到国家环保要求是难点。目前,我国马铃薯加工企业主要由如下几种马铃薯废液处理方式:

(1)直接向河水和凸地排放,导致河流、土壤和地下水的污染,但这是国家环保法绝对禁止的;

(2)利用化学絮凝和生物技术工艺,在马铃薯废液中提取蛋白,以达到降低废液中cod(化学需氧量)值的目的。但资金投入大,运行成本高,技术成熟度不够,难以推广和普及;

(3)修建贮水池,并在池内安装储水袋,将马铃薯废液直接排入其中,达到暂时贮存的目的。

但是上述马铃薯废液的处理方法均无法达到将马铃薯合理消纳和合理利用。

有鉴于此,根据本发明的一个方面,本发明提供了一种马铃薯废液的回收利用方法,将马铃薯废液用于制备盐碱地生物改良营养剂。

本发明提供的马铃薯废液回收利用方法,将马铃薯废液用于制备盐碱地生物改良营养剂,减少了马铃薯废液的排放,减少了环境污染,同时变废水为肥水,将马铃薯废液进行合理消纳和有效利用,实现经济效益和环境保护并举,促进经济和环境的协同发展。

根据本发明的第二个方面,本发明提供了一种盐碱地生物改良营养剂,包括按质量份数计的如下原料:马铃薯废液50-70份,腐殖酸20-40份和复合功能菌剂0.05-0.4份。

在本发明中,马铃薯废液中干物质含量为45-55g/l,以干物质计,其蛋白质含量为30-45%,糖类含量为30-40%,有机酸含量为3-5%,矿物质含量为15-25%,优选的,其蛋白质含量为33-41%,糖类含量为35%,有机酸含量为4%,矿物质含量为20%,是优质的肥料原料。

在本发明中,马铃薯废液的典型但非限制性的质量份数如为50、51、52、53、54、55、56、57、58、59、60、61、62、63、64、65、66、67、68、69或70份。

腐殖酸的典型但非限制性的质量份数如为20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39或40份。

腐殖酸是动植物遗骸,主要是植物的遗骸,经过微生物的分解和转化,以及地球化学的一系列过程造成和积累起来的一类有机物质,其能够与氮、磷、钾等元素结合制成肥料,具有肥料增效,改良土壤、刺激作物生长、改善农产品质量等功能。

复合功能菌剂的典型但非限制性的质量份数如为:0.05、0.1、0.12、0.15、0.18、0.2、0.22、0.25、0.28、0.3、0.32、0.35、0.38或0.4份。

本发明提供的盐碱地生物改良营养剂通过马铃薯废液、腐殖酸和复合功能菌剂相互协同,不仅能够有效增强盐碱地土壤的生物活性和理化性质,促进土壤胶体团粒结构的形成,而且能够通过复合功能菌群在盐碱土壤中的大量扩繁,增强有机质分解和养分的转化功能,起到絮凝和络合作用,以堵塞和避免地下盐碱毛细管孔的再次形成,抑制土传病害,同时还能够降低土壤ph值和可溶性盐浓度,加速土壤的活化和熟化过程,促进植物根系生长,为植物生产创造良好的土壤生态环境。

在本发明的一种优选实施方式中,复合功能菌剂包括光合菌、乳酸菌、放线菌和芽孢杆菌中的至少两种。

上述复合功能菌剂的典型但非限制性的活性单位为20-25亿cfu/ml,优选为20亿cfu/ml。

光合菌能够有效地将液态氮、亚硝基氮、硫化氢等有害物质吸收,促进有机物循环,肥沃土壤。

乳酸菌在生长繁殖时会产生大量的乳酸,能够调节环境的ph值,抑制有害菌的生长,并能与其它有益微生物共生,对未腐熟的有机物质进行发酵,转化为对动植物可利用的有效养分,抑制腐败类微生物、病原菌微生物的繁殖和活动,从而达到降低恶臭气体的释放程度。

芽孢杆菌不仅保湿性强,有机质分解能力强,而且能够产生丰富的代谢产物,起到抑菌防菌的作用。常用的芽孢杆菌包括枯草芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌和胶质芽孢杆菌。

枯草芽孢杆菌能产生枯草菌素,多粘菌素、短杆菌肽等具有抑制病原菌或致病菌的活性物质,减少作物病害;分泌纤维素酶、淀粉酶、蛋白酶等多种功能性酶,调节环境,改良土壤。

巨大芽孢杆菌具有较强的抗逆性,环境适应性强,能分泌高活性的纤维素酶、淀粉酶、脂肪酶风,加速有机物料的降解腐熟。此外,巨大芽孢杆菌还具有高效解磷功能,为植物提供养分。

地衣芽孢杆菌具有分解有害物质、净化水体的功能,能够分泌蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶等功能性酶,产生抗活性物质,抑制致病菌的生长繁殖。

胶质芽孢杆菌具有解磷、解钾和解硅的功能,并能分泌植物成长刺激素及多种酶,以增强作物对一些病害的抵抗力。

放线菌能够分泌多种酶,降解木质纤维素成分,促进有机物料的降解腐熟,并能产生抗生素、微生物抑制病原菌的生长。

通过在盐碱地生物改良营养剂中加入复合功能菌剂,以进一步改良土壤,防治病虫害,提高农作物产量。

在本发明的一种实施方式中,复合功能菌剂中光合菌、乳酸菌、放线菌和芽孢杆菌的混合物。

通过光合菌、乳酸菌、放线菌和芽孢杆菌协同配合制成的复合功能菌剂,以进一步改良土壤,防治病虫害,提高农作物产量。

在本发明的进一步优选实施方式中,复合功能菌剂中光合菌、乳酸菌、放线菌和芽孢杆菌的质量比为(1-2):(1-2):(1-2):(1-2)。

通过选用光合菌、乳酸菌、芽孢杆菌和放线菌协同配伍形成复合功能菌剂,菌种种类齐全,配伍合理,使得盐碱地生物改良营养剂能够更好的延长农作物的生长旺盛期,调整土壤孔隙度和透气性,使得农作物植株生长的更旺盛,产量更高。

在本发明的典型但非限制性的实施方式中,复合功能菌剂的制备方法包括如下步骤:

⑴菌种选择:选择光合菌、乳酸菌、放线菌和芽孢杆菌作为功能菌种;

⑵复合与扩繁:将15%经过预处理的豆浆液,10%的糖蜜液添加65%的清水混合,植入20%复合功能菌种。通过密闭式液态反应釜搅拌系统,进行均匀混合搅拌后,进入密闭式免疫微生物菌种流程系统,进行激活、复壮和扩繁,制成复合功能菌液,技术指标参数20亿cfu/ml。

复合功能菌剂的主要作用为:以光合菌和乳酸菌为主导,利用其它微生物产生的物质,形成共生、共存和共同扩繁的关系。同时借助于马铃薯淀粉加工汁水的高蛋白、多糖等全营养物质,利用复合功能菌的能量,强烈分解腐殖酸和中微量元素的营养成分,酿造成高品质盐碱地生物改良营养剂;另外,复合功能菌进入发酵程序后,迅速与良性力量有效结合,不仅能够产生抗氧化物质,消除腐败,抑制病原菌,而且能够形成适合于各种营养成分快速分解和转化的良好环境,能够产生大量易为植物吸收的有益物质,如氨基酸、有机酸、多糖类、生化酶、促生长因子、抗生素和抗病毒等物质。起到加速盐碱化土壤的熟化程度,促进植物健康生长的功效。

在本发明的一种优选实施方式中,盐碱地生物改良营养剂还包括按质量份数剂的稀土0.1-5份和中微量元素制剂1-10份。

在本发明的典型但非限制性的实施方式中,稀土的质量份数如为0.1、0.2、0.5、0.8、1、1.5、2、2.5、3、3.5、4、4.5或5份;中微量元素制剂的质量份数如为1、2、3、4、5、6、7、8、9或10份。

需要说明的是,在本发明中,稀土指的是农用稀土,通过市售即可购买得到。

本发明采用的稀土采购于内蒙古天赐矿业有限公司。

稀土具有“工业维生素”的美称,稀土中含有多种稀土元素,稀土元素可以提高植物的叶绿素含量,增强光合作用,促进根系发育,增加根系对养分吸收。稀土还能促进种子萌发,提高种子发芽率,促进幼苗生长。除了以上主要作用外,还具有使某些作物增强抗病、抗寒、抗旱的能力。

通过在本发明提供的生物肥中加入稀土和中微量元素制剂以满足农作物在生长过程中对于中微量元素和稀土元素摄取的需要。

在本发明的一种优选实施方式中,中微量元素制剂包括硅、镁、钙、硫、铁、锰、锌、铜、钼、硼和硒中的至少两种;

优选地,中微量元素制剂为硅、镁、钙、硫、铁、锰、锌、铜、钼、硼和硒的混合物。

农作物的生长需要吸收各种营养,但是中微量元素的含量影响作物的产量。为了保证作物生长必需的中微量元素,需要在肥料中加入一定量的中量元素和微量元素,保证土壤的肥力,

在本发明的一种优选实施方式中,腐殖酸为煤炭腐殖酸,优选地,腐殖酸为褐煤腐植酸;优选地,腐殖酸为氨化褐煤腐殖酸。

腐殖酸按照存在领域分为土壤腐殖酸、煤炭腐殖酸、水体腐殖酸和霉菌腐殖酸,选用煤炭腐殖酸,尤其是氨化褐煤腐殖酸时,其对土壤的改良更有效,能够促进农作物的快速生长。

氨化褐煤腐殖酸具有如下功能和特性:

(1)改良和修复土壤:氨化褐煤腐植酸对不同类型的退化土壤,具有很好的调控、改良与修复功能。能够降低容重、改善土壤结构。尤其是能够促进土壤理化性质和团粒结构的形成,提高土壤的保水、保肥和供肥性能,消除或减轻土壤重金属和盐分浓度过高的毒害。

(2)增强有效养分和生物活性:氨化褐煤腐植酸具有很好的吸附、螯合、络合和氧化还原性能,不仅能够起到控氮缓释、促磷增效、防钾淋失、微量补充的功效,而且能够提供充足的碳、氮元素供给土壤微生物。其本身含有酚羟基和醌基等活性基团,通过相互转化,从而促进微生物代谢及生长发育,增强微生物的活性。

(3)刺激作物生长:氨化褐煤腐殖酸通过氨化后有机链打开,分子变小成为游离状态,经与高蛋白和多糖的马铃薯废液有机融合,在复合功能菌强烈分解作用下,产生以腐殖酸和黄腐酸等为主要成分的促进生长因子。能够有效促进种子萌发和根系生长,提高根系吸水和吸肥能力,刺激植物生长发育、增强作物抗逆和抗病、增加分孽或分枝、改善植物的营养状况、促进植物提早成熟。

通过将褐煤进行氨化形成氨化腐殖酸,使得氨化褐煤腐殖酸更易溶于水,被作物吸收,从而更有效促进农作物的生长。

在本发明的一种优选实施方式中,氨化褐煤腐殖酸主要由褐煤和碳酸氢铵制备而成。

氨化褐煤腐殖酸的典型但非限制性的制备方法,按照如下步骤进行:

将褐煤粉碎至120目以上的褐煤粉,将褐煤粉与碳酸氢铵按照质量比为3:2混合均匀,然后加水调制到30-35%,在35-45℃密封状态下,经过40天即可达到氨化效果,制得氨化褐煤腐殖酸。

本发明所采用的褐煤中,有机质含量65-70%,腐殖酸含量40-45%,氮磷钾总养分1-1.5%。

在本发明的优选实施方式中,采用褐煤与碳酸氢铵制备氨化褐煤腐殖酸,作为盐碱地生物改良营养剂的原料,为褐煤的应用开发了一种新途径,能够有效促进褐煤资源的再利用。

根据本发明的第三个方面,本发明提供了上述盐碱地生物改良营养剂的制备方法,包括如下步骤:

将马铃薯废液、腐殖酸、复合功能菌剂、任选的稀土和任选的中微量元素制剂混合均匀,进行好氧发酵,即得到盐碱地生物改良营养剂。

本发明提供的盐碱地生物改良营养剂的制备方法,工艺简单、操作方便,能够应用于工业化大生产,节约大量的人力和物力。

在本发明的一种优选实施方式中,好氧发酵的时间为20-25天,好氧发酵的温度为30-35℃。

在本发明的典型但非限制性的实施方式中,好氧发酵的时间为20、20.5、21、21.5、22、22.5、23、23.5、24、24.5或25天。

在本发明的典型但非限制性的实施方式中,好氧发酵的温度为30、30.5、31、31.5、32、32.5、33、33.5、34、34.5或35℃。

通过将好氧发酵的时间控制为20-25天,温度控制为30-35℃,将马铃薯废液全部分解,使其转化为盐碱地生物改良营养剂。

在本发明的进一步优选实施方式中,盐碱地生物改良营养剂的制备方法包括如下步骤:

(a)先将马铃薯废液、腐殖酸、任选的稀土和任选的中微量元素制剂混合均匀,通过预混搅拌系统均匀植入发酵池,同时植入复合功能菌剂,并在发酵池的上部预留一定空间后,进行封闭,进入酿造程序;

(b)利用曝气系统定时对发酵池进行供氧,并将发酵过程中产生的气体排出发酵池,并保持发酵温度保持在30-35℃之间,并每日上午9时和下午15时各供氧一次,每次30分钟;

(c)发酵20-25天后,经观察:发酵池中的有机物已基本分解,感官上发酵池中的液体呈黑色,可闻到乳酸的味道,即完成盐碱地生物改良营养剂的制备,停止供氧;

(d)将盐碱地生物改良营养剂转入储存罐进行密闭厌氧贮存,并在储存罐设置专门通气孔,用于定时排气。

根据本发明的第四个方面,本发明提供了上述盐碱地生物改良营养剂的应用,本发明提供的盐碱地生物改良营养剂用于盐碱地改良。

下面分别从盐碱地的特性和改良方法等方面进行具体阐述。

1、盐碱地的特性

(1)盐碱地的界定标准:一般说来,当土壤表层或亚表层中(厚度为20-30厘米左右),水溶性盐类累积量超过0.1%或0.2%,或土壤碱化层的碱化度超过5%,就属于盐碱地范畴。当交换性na+占交换量的5—15%,属于土壤轻度盐碱化;5—25%属于中度盐碱化;25—35%属于重度盐碱化。

(2)盐碱地的土壤结构和特性:盐碱化土壤多为胶粘性结构,大部分处于下湿地或半下湿地。地下水位高,盐、碱、硝共生,下雨呈稀泥状,干旱结成硬块,有机质、养分量和微生物活性差。

(3)盐碱地的危害:

①盐碱地特性:盐碱化土壤中交换性na+可以破坏土壤胶体电动电位,使胶体之间不能形成团粒结构。土壤内大量盐分的积累,会引起一系列土壤物理性状的恶化;结构粘滞,通气性差,容重高,土温上升慢,土壤中好气性微生物活动差,养分释放慢,渗透系数低;毛细作用强,导致表层土壤盐渍化的进一步加剧,造成土壤冷、硬、板现象。

②引起植物生理干旱:过多可溶性盐类,会增加土壤溶液的渗透压,引起植物生理干旱,在种子发芽时不能从土壤中吸收足够水分,造成水分从根细胞外渗,导致植物萎焉,甚至死亡。

③危害植物组织:干旱季节,表土层盐分过量积聚易伤胚轴;在高ph值下,还会导致氢氧根离子[(oh)-]对植物的直接毒害.植物组织内盐分过量积聚,会使原生质受害,蛋白质合成受阻,含氮的中间代谢产物积累,造成细胞中毒。

④影响植物吸收和气孔开闭:由于交换性na+的竞争,使植物对钾、磷和其他营养元素的吸收减少,磷的转移也会受到抑制,从而影响植物的营养状况。在高浓度盐类作用下,气孔保卫细胞内的淀粉形成受到阻碍,使细胞不能关闭,植物容易干旱枯萎。

(4)盐碱地的优势

①通常情况下自然形成的盐碱地,仍然保持其原生态环境及地貌类型,未受到过化学肥料和农药的污染,属于未开垦的处女地,具有再造可塑性强的特点。通过生物性改良与熟化后,可实现高品质的有机栽培。

②盐碱化土地广阔连片,有利于产业布局和规模化建设与发展,有利于发展有机水稻种植和水产养殖。

③有利于获得土地长期使用权,有利于土地流转和廉价使用。

2、盐碱地改良方法

本发明针对盐碱地土壤有机质、营养成分和生物活性差,以及盐碱浓度高、种子不发芽、种苗不扎根、“抓不住苗”的基本特性。秉承“酿好肥、造好土、育好根”这一根本栽培之道。以盐碱地生物改良营养剂为主导、采取深翻土壤、掺沙降容和增施有机肥等综合工程技术措施,实施对盐碱地的生物改良与治理,达到当季改良、当季正常种植和当季高产丰收之先进水平。

本发明还提供了一种盐碱地生物改良方法,包括如下步骤:

(a)将盐碱地生物改良营养剂随灌溉水施入盐碱地中,施入风积沙,并深耕;

(b)随灌溉水再次施入盐碱地生物改良营养剂,即完成盐碱地改良。

在本发明的一种优选实施方式中,在步骤(a)和步骤(b)之间还包括步骤(s),步骤(s)为施入其它生物有机肥料,以进一步增强肥力。

在本发明的一种优选实施方式中,还包括设置于步骤(b)之后的步骤(c)植物种植管理,在改良后的盐碱地上种植植物,并在植物生长周期内进行多次灌溉,并随灌溉水多次施入盐碱地生物改良营养剂,以促进植物的生长。

本发明提供的一种典型但非限制性的盐碱地的改良方法,包括如下步骤:

(1)平整土地:针对盐碱地自然形成的高低差,分地块进行相对平整。技术指标:以15-450亩为一个地块平整单元,高低差控制在50公分以内。

(2)修建灌溉系统:灌溉系统是盐碱地改良的重要基础设施,它主要以水源、灌渠、排水和动力系统组成。其技术指标:

①水源以自然河水或中性地下水为宜,达到水源充足、水质良好,能够保障连续供给。

②排灌渠系统要达到沟渠坚固、不渗水、不跑水、施水顺畅、能排尽和排干技术指标。

(3)施用生物改良营养剂和风积沙:在平整后的盐碱地表面,首次每亩随灌溉水施入盐碱地生物改良营养剂100公斤。然后均匀施入风集沙10立方米,用机械深耕40公分以下。其作用和效果:

①通过深耕措施起到疏松盐碱地土壤,切断地下盐碱毛细孔管道,起到阻止和消除盐碱化成分上升的作用;

②通过深耕和生物改良剂的施入,不仅能够有效调整盐碱土壤的生物活性和理化性质,促进土壤胶体团粒结构的形成,而且在生物改良剂蛋白质、腐殖酸和各种养分的分解过程中,起到絮凝和络合作用,能够有效堵塞和避免地下盐碱毛细管孔的再次形成;

③通过风集沙的施入,使盐碱土壤容积增大,起到稀释和降低盐碱化浓度,有效调整盐碱土壤孔隙度和透气性的作用。

(4)施入生物有机肥:在完成上述工程的土壤表面,每亩均匀施入粉末状生物有机肥2000公斤,同时再施入风积沙风10立方米,用旋耕机连续耕作两次,深度为20公分。使盐碱土、生物有机肥和风集沙在20公分土壤种植层充分均匀融合。其作用和效果:

①通过增施生物有机肥,能够显著提高土壤有机质、养分量和生物活性菌的含量,进而全面改善土壤理化性质和团粒结构,加速盐碱土壤的熟化程度和过程;

②将盐碱地改良的重点放在20公分土壤种植层。通过施入生物有机肥和风集沙,扩大了20公分盐碱土的容积量,有效提高盐碱土的稀释比例,降低盐碱成分的浓度,进一步增强盐碱土的孔隙度和透气性,为保证种子和种苗在20公分土壤种植层,正常发芽、缓苗和扎根创造良好的土壤生态条件。

需要说明的是,本发明所采用的生物有机肥主要由马铃薯废渣20-40份,羊厩肥50-70份,腐殖酸5-15份,马铃薯废液45-75份,复合酵素菌剂0.2-0.4份和复合功能菌剂0.1-0.2份制备而成,其中,马铃薯废渣为马铃薯加工成淀粉过程中产生的废渣;马铃薯废液为马铃薯加工成淀粉过程中产生的废液;复合功能菌剂的组成同本发明提供的盐碱地生物改良营养剂中的复合功能菌剂。

(5)设计条田和格田与精细平整土地:

①条田长度和宽度以田块平整度为规划设计依据,以200-100m为宜;条田宽度取决于机械作业宽度的倍数,以50-300m为宜。(条田面积为15-450亩)。在条田面积中规划设置格田;

②格田长度以30-120m,宽度以20m-40m为宜,格田面积为1-7亩为宜;格田表面平整差应小于±3cm为标准;

(6)施入生物改良营养剂:在完成前期步骤的基础上,随灌溉水再次施入盐碱地生物改良营养剂,每亩用量50公斤,需要养地7天以上;便可实施播种或种苗定植。其作用和效果:

①通过再次施入盐碱地生物改良营养剂和涵养地力的过程,以强化盐碱地生物改良营养剂和生物有机肥与20公分土壤种植层盐碱土的深度融合。盐碱地生物改良营养剂富含强大的复合功能菌群,通过在盐碱土壤中的大量扩繁,增强有机质分解和养分的转化功能;

②盐碱地生物改良营养剂含有30%的活性腐植酸,活性腐植酸具有能够降低盐碱土容重,提高阳离子代换量,尤其是对盐碱成分具有吸附力强和选择性吸附的特点,对盐碱危害有明显的中和及减毒效果;

③生物改良剂含有30%的有机质和丰富的蛋白质,以及11种有机酸,能够有效降低土壤ph值和自由ca2+浓度,加速土壤的活化和熟化过程,为保证种子的发芽率和种苗的成活率,促进作物根系发达,创造良好的土壤生态环境。

(7)种植管理:在播种或种苗定植后的田间管理中,盐碱地生物改良营养剂将发挥核心作用。主要特性:营养全面平衡、活性生物功能菌数量和功能强大,通过冲施的形式直接作用于植物根圈层,起到生根、养根、护根,促进根系发达的良好效果。其使用方法和功效:

①实施方法:主要用于冲施肥,通过随灌溉水水肥一体化的形式,从作物幼苗期、生长期至盛果期,采取定时定量不间断施入生物改良营养剂的技术措施,适时向作物提供全面营养成分补给,保障作物在整个种植周期健壮生长;

②施用数量:根据作物种类和生长阶段,按常规施用量的标准,浇灌1亩地一次用量为20—40公斤;

③用量掌控:以1亩地为计量单位,作物处于幼苗期时,每次浇灌20公斤;作物处于生长期时,每次浇灌30公斤;作物处于盛果期时,每次浇灌40公斤;

④浇灌频率:除土壤是多湿状态以外,什么时间都可以浇灌,坚持每次浇灌时,都要添加生物改良剂冲施。实践证明,勤施、少施、水水带肥、不浇空水、效果极佳;

⑤功能效果:通过实施盐碱地生物改良,不但能够增强盐碱土壤的生物活性和全面营养成分,使有益生物菌在盐碱土壤中,始终占据主导地位,以达到连续改良和活化土壤、培肥地力和防治土传病害的目的,而且还能够有效防止盐碱化反弹和次生盐渍化的再生,能够真正实现和达到用地与养地并举和生态农业可持续发展的技术经济指标。

按照上述步骤改良后的盐碱地,种植出来的水稻,属于弱碱性养生优质产品,其市场认可度很高。

下面结合实施例和对比例对本发明提供的技术方案做进一步的描述。

实施例1

本实施例提供了一种盐碱地生物改良营养剂,由按质量份数计的如下原料制成:马铃薯废液50份、氨化褐煤腐殖酸40份和复合功能菌剂0.05份,其中,马铃薯废液为马铃薯加工成淀粉过程中产生的废液,复合功能菌剂为光合菌、乳酸菌、放线菌和芽孢杆菌的混合物,活性单位为20亿cfu/ml,且四者的质量比为1:2:2:1。

实施例2

本实施例提供了一种盐碱地生物改良营养剂,由按质量份数计的如下原料制成:马铃薯废液70份、氨化褐煤腐殖酸20份和复合功能菌剂0.4份;其中,马铃薯废液为马铃薯加工成淀粉过程中产生的废液,复合功能菌剂为光合菌、乳酸菌、放线菌和芽孢杆菌的混合物,活性单位为20亿cfu/ml,且四者的质量比为2:1:1:2。

实施例3

本实施例提供了一种盐碱地生物改良营养剂,由按质量份数计的如下原料制成:马铃薯废液55份、氨化褐煤腐殖酸35份、复合功能菌剂0.1份、稀土0.1份,中微量元素制剂9.9份;其中,马铃薯废液为马铃薯加工成淀粉过程中产生的废液,中微量元素制剂为硅、镁、钙、硫、铁、锰、锌、铜、钼、硼和硒的混合物,稀土购置于内蒙古天赐矿业有限公司,复合功能菌剂为光合菌、乳酸菌、放线菌和芽孢杆菌的混合物,活性单位为20亿cfu/ml,且四者的质量比为1:1:1:2。

实施例4

本实施例提供了一种盐碱地生物改良营养剂,由按质量份数计的如下原料制成:马铃薯废液65份、氨化褐煤腐殖酸25份、复合功能菌剂0.3份、稀土0.5份,中微量元素制剂9.5份;其中,马铃薯废液为马铃薯加工成淀粉过程中产生的废液,中微量元素制剂为硅、镁、钙、硫、铁、锰、锌、铜、钼、硼和硒的混合物,稀土购置于内蒙古天赐矿业有限公司,复合功能菌剂为光合菌、乳酸菌、放线菌和芽孢杆菌的混合物,活性单位为20亿cfu/ml,且四者的质量比为1:1:1:2。

实施例5

本实施例提供了一种盐碱地生物改良营养剂,由按质量份数计的如下原料制成:马铃薯废液60份、氨化褐煤腐殖酸30份、复合功能菌剂0.2份、稀土1份,中微量元素制剂9份;其中,马铃薯废液为马铃薯加工成淀粉过程中产生的废液,中微量元素制剂为硅、镁、钙、硫、铁、锰、锌、铜、钼、硼和硒的混合物,稀土购置于内蒙古天赐矿业有限公司,复合功能菌剂为光合菌、乳酸菌、放线菌和芽孢杆菌的混合物,活性单位为20亿cfu/ml,且四者的质量比为1:1:1:2。

实施例6

本实施例提供了一种盐碱地生物改良营养剂,本实施例与是实施例5的不同之处在于,本实施例中,复合功能菌剂中,光合菌、乳酸菌、放线菌和芽孢杆菌的质量比为3:1:4:6。

实施例7

本实施例提供了一种盐碱地生物改良营养剂,本实施例与实施例5的不同之处在于,本实施例中,复合功能菌剂为光合菌和乳酸菌的混合物。

实施例8

本实施例提供了一种盐碱地生物改良营养剂,本实施例与实施例5的不同之处在于,本实施例中,复合功能菌剂为乳酸菌和放线菌的混合物。

实施例9

本实施例提供了一种盐碱地生物改良营养剂,本实施例与实施例5的不同之处在于,本实施例中,复合功能菌剂为乳酸菌、光合菌和芽孢杆菌的混合物。

实施例10

本实施例提供了实施例1-9提供的盐碱地生物改良营养剂的制备方法,实施例1-9提供的盐碱地生物改良营养剂均按照如下方法进行制备:

(a)先将马铃薯废液、腐殖酸、任选的稀土和任选的中微量元素制剂混合均匀,通过预混搅拌系统均匀植入发酵池,同时植入复合功能菌剂,并在发酵池的上部预留40cm空间后,进行封闭,进入酿造程序;

(b)利用曝气系统定时对发酵池进行供氧,并将发酵过程中产生的气体排出发酵池,并保持发酵温度保持在30-35℃之间,并每日上午9时和下午15时各供氧一次,每次30分钟;

(c)发酵20-25天后,经观察:发酵池中的有机物已基本分解,感官上发酵池中的液体呈黑色,可闻到乳酸的味道,即完成盐碱地生物改良营养剂的制备,停止供氧。

对比例1

本对比例提供了一种盐碱地生物改良营养剂,本实施例与实施例5的不同之处在于,未加入复合功能菌剂。

对比例2

本对比例提供了一种盐碱地生物改良营养剂,本实施例与实施例5的不同之处在于,未加入氨化褐煤腐殖酸。

试验例1

将上述实施例1-9和对比例1-2提供的盐碱地生物改良营养剂进行检测,测试结果如表1所示:

表1盐碱地生物改良营养剂技术指标表

从表1可以看出,本发明实施例1-9提供的盐碱地生物改良营养剂有机质含量超过31%,有效活菌数在0.8亿/g以上,总养分大于7.8%,杂菌率小于9.5%,ph值在5.5-6之间,有效期为15个月,符合国家复合微生物肥料ny/t798-2015标准。

试验例2

选自内蒙古地区重盐碱地土壤13块,分别为盐碱地1-13,每块盐碱地面积为10亩,其中,实施例1-9提供的盐碱地生物改良营养剂分别施入盐碱地1-9,对比例1-2提供的盐碱地生物改良营养剂分别施入盐碱地10-11,试验田12为生物有机肥对照组,仅进行灌溉和有机肥的施入,盐碱地13为空白对照组,进行灌溉,上述盐碱地均按照如下方法进行改良,并在当季种植水稻:

(1)将盐碱地进行平整后,对盐碱地进行灌溉,每亩灌溉盐碱地生物改良营养剂100kg,然后每亩均匀施入风集沙10m3,并用机械深耕40cm;

(2)每亩施入生物有机肥2000kg,同时再每亩施入风沙风10m3,用旋耕机连续耕作两次,深度为20公分。使盐碱土、生物有机肥和风集沙在20公分土壤种植层充分均匀融合;其中生物有机肥为粉状,且由如下原料制备而成:马铃薯废渣30份,羊厩肥60份,褐煤腐殖酸10份,马铃薯废液60份,复合酵素菌剂0.32份,复合功能菌剂0.16份,马铃薯废液与制备盐碱地生物改良营养剂的马铃薯废液原料相同,复合酵素菌剂为光合菌、乳酸菌、芽孢杆菌和放线菌的混合物,复合酵素剂的活性单位为20亿cfu/ml;复合功能菌剂为光合菌、乳酸菌、芽孢杆菌、放线菌、淡紫拟青霉和哈茨木霉的混合物,复合功能菌剂的活性单位为20亿cfu/ml。

(3)随灌溉水再次施入盐碱地生物改良营养液剂,每亩用量50kg,养地10天,种植水稻;

(4)水稻幼苗期、生长期至盛果期,分别进行灌溉,其中幼苗期时,每次每亩浇灌20kg盐碱地生物改良营养剂;生长期时,每次每亩浇灌30kg盐碱地生物改良营养剂;盛果期时,每次每亩浇灌40kg生物盐碱地生物改良营养剂,按时进行水稻的采收,并对盐碱地进行检测,结果如下表2所示:

表2盐碱地改良情况表

从表2中,盐碱地1-9与盐碱地12-13的对比可以看出,通过采用本发明提供的盐碱地生物改良营养剂进行改良,盐碱地的ph值从9.1降至7.5以下,碱化度从26.6%降至9.5%以下,可溶性盐从5.3‰降至3.5‰以下,且水稻产量超过10t/hm2,这说明本发明提供的盐碱地生物改良剂不仅能够有效增强盐碱地土壤的生物活性和理化性质,促进土壤胶体团粒结构的形成,而且能够通过复合功能菌群在盐碱土壤中的大量扩繁,增强有机质分解和养分的转化功能,起到絮凝和络合作用,以堵塞和避免地下盐碱毛细管孔的再次形成,抑制土传病害,同时还能够降低土壤ph值和可溶性盐浓度,加速土壤的活化和熟化过程,促进植物根系生长,为植物生产创造良好的土壤生态环境。

通过盐碱地1-9与盐碱地10-11的对比可以看出,本发明提供的盐碱地生物改良剂盐碱地生物改良营养剂通过马铃薯废液、腐殖酸和复合功能菌剂相互协同,才能够更好的改善盐碱地状况,降低ph值和碱化度,减少可溶性盐浓度,提高水稻产量。

通过盐碱地5与盐碱地6-9的对比可以看出,本发明提供的盐碱地生物改良营养剂通过采用光合菌、乳酸菌、放线菌和芽孢杆菌的混合物作为复合功能菌剂,且光合菌、乳酸菌、放线菌和芽孢杆菌的质量比为(1-2):(1-2):(1-2):(1-2),使得盐碱地改善的更好,水稻的产量更高。

最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

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