[0001]
本发明涉及土壤治理技术领域，尤其涉及一种利用微生物对酸性土壤进行改良的方法。
背景技术：
[0002]
随着现代水果产业的不断发展，果实品质越发得到重视，而土壤作为果树生长的基础，对提升果实的产量和品质起到至关重要的作用。在我国北方土壤钙含量较高，具有较强的耐酸性，但大量研究表明北方土壤也发生了严重的酸化现象，尤其是果园土壤呈现极强的酸性。这与果农不科学施肥、大量施用化肥和有机肥等问题有直接联系。
[0003]
针对上述果园土壤酸性化情况，往往采用土壤改良剂对果园土壤进行修复和改良。但是现有技术中的酸性土壤改良剂往往目的单一，一味只追求土壤ph值的降低，忽视了果园酸性土壤的其他问题，例如，胶东地区的苹果园酸性土壤，除了土壤ph值低至4左右，而且重金属含量也严重超标。对此，亟需一种可以综合提升和改良果园酸性土壤的土壤改良方法。
技术实现要素：
[0004]
本发明提供了一种利用微生物对酸性土壤进行改良的方法，不仅可以降低果园土壤酸性，还可以促进微生物通过吸附重金属离子与细胞内蛋白质相结合，降低土壤中重金属含量，大大减少果树对于重金属离子的吸收，提升果树的产量和质量，实现果树土壤性能的综合提升。
[0005]
本发明提供的一种利用微生物对酸性土壤进行改良的方法，包括以下步骤：步骤s100，取果园土壤杀菌处理后，加入氨基改性生物炭、酸改性生物炭、am真菌菌剂和蒙脱石混匀，置于种植盆中。
[0006]
步骤s200，将毛苕子种子种植于种植盆中。
[0007]
步骤s300，将em菌菌剂、铁磁化改性沸石-生物炭、谷氨酸钠、乙酸、氯化铵、氯化钠和水混合制得em菌菌液。
[0008]
步骤s400，待毛苕子出苗后，将em真菌菌液倒入种植盆中。
[0009]
步骤s500，自毛苕子出苗之日起，生长15-30天后，将毛苕子连土移栽至果树周围，花盆中剩余的土壤以挖沟施入的方式施加于果树周围。
[0010]
可选地，以盐酸或硝酸对秸秆生物炭改性，得到酸性生物炭；以aptes对秸秆生物炭改性，得到氨基改性生物炭；以氯化铁对秸秆生物炭和沸石改性，得到铁磁化改性沸石-生物炭。
[0011]
可选地，铁磁化改性沸石-生物炭的制备方法如下：（1）以二氧化硅气凝胶为硅源，以偏铝酸钠为铝源，以氢氧化钠为碱，以ctab为结构导向剂，混合制备初始凝胶。
[0012]
（2）将初始凝胶室温下进行老化。
[0013]
（3）将老化后的初始凝胶转移到反应釜中，进行第一次水热反应。
[0014]
（4）将反应釜从烘箱中取出，放入冰水中迅速冷却至0℃，打开反应釜，在其中加入生物炭和三氯化铁，将反应釜再次放入烘箱中进行第二次水热反应。
[0015]
（5）第二次水热反应结束后，将反应釜从烘箱中取出，放入冰水中迅速冷却至0℃，打开反应釜，将固体产物经过过滤并用去离子水洗至ph为中性，烘干，得到铁磁化改性沸石-生物炭。
[0016]
可选地，氨基改性生物炭的制备方法如下：将秸秆生物炭与无水乙醇混合搅拌均匀，加入aptes后超声，浓盐酸调节ph至3-4，室温放置1-2h，50-100℃水浴回流2-5h，离心分离固体产物，将固体产物经过过滤并用去离子水洗至ph为中性，烘干，得到氨基改性生物炭。
[0017]
可选地，酸改性生物炭的制备方法如下：将秸秆生物炭和盐酸或硝酸溶液混合，磁力搅拌24-36h后，用去离子水洗至中性，烘干后对应得到酸改性生物炭。
[0018]
可选地，以摩尔数计，初始凝胶中的sio2/na2o/h2o/al2o3/ctab=（25-40）/（10-15）/（500-1500）/1/（0.5-5）。
[0019]
可选地，步骤s100中，以质量份数计，果园土壤100份、氨基改性生物炭2-6份、酸改性生物炭1-3份、am真菌菌剂1-5份、蒙脱石10-20份。
[0020]
可选地，步骤s200中，每1kg果园土壤种植毛苕子种子3-5粒。
[0021]
可选地，步骤s300中，以质量份数计，em菌菌剂1-3份、铁磁化改性沸石-生物炭5-10份、谷氨酸钠0.5-1份、乙酸0.1-0.5份、氯化铵0.5-1份、醋酸钠0.1-0.5份和水100份。
[0022]
可选地，秸秆生物炭为大豆秸秆生物炭、玉米秸秆生物炭。
[0023]
本发明具有以下有益效果：（1）以毛苕子栽种的方式对am真菌进行扩繁培养，获得内含真菌繁殖体的根际砂土混合物，将其移栽至果树旁，一方面，选用果园酸性土壤栽培毛苕子，最终成活的毛苕子和am真菌均是能够适应酸性土壤环境的，重新移栽后成活率高、活性好，另一方面，较之于直接将菌剂作为土壤改良剂的组分施加于果园酸性土壤中，也能进一步提升am真菌的活性和菌根感染率。以上两个方面都能使am真菌充分发挥其优势，降低土壤酸性和重金属含量。而毛苕子作为一种有益草，也能发挥其自身作用，促进果树生长。
[0024]
（2）常规的生物炭往往会因为其孔结构的存在而影响am真菌的生长，但由于氨基改性生物炭和酸改性生物炭的联合施加，其孔结构相对较大，能适应am真菌的生长需求，对am真菌的生长影响较小，同时又能降低土壤酸性、缓解土壤板结、改良土壤沙化。
[0025]
（3）等毛苕子出苗后再施加em菌菌液，是为了保障am真菌的生长。施加的em菌菌液中加入了铁磁化改性沸石-生物炭的作用在于，生物炭往往形貌不够规整，而沸石的形貌规整，经过铁磁化改性的沸石-生物炭形貌规整，使菌液中的各类营养成分和em均分布均匀，保证em菌的生长，加入到已经存在am真菌的种植盆中，对am真菌的影响较小，有效平衡am真菌和em菌群落之间的营养供给需求，更易形成这两类有效菌的协同作用和互作关系，充分发挥这两类菌的优势。既能缓解土壤酸化、降低重金属含量，又能使土壤变松、变软，增加土壤通气性，提升土壤肥力，实现对果园酸性土壤性能的综合改良和提升。
[0026]
应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本发明。
具体实施方式
[0027]
本发明提供了一种利用微生物对酸性土壤进行改良的方法，实现果树土壤性能的综合提升。下面将结合本发明实施例，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。
实施例
[0028]
微生物改良方法本实施例提供了一种利用微生物对酸性土壤进行改良的方法，包括以下步骤：步骤s100，取果园土壤杀菌处理后，加入氨基改性生物炭、酸改性生物炭、am真菌菌剂和蒙脱石混匀。需要说明是，本实施例中，取的果园酸性土壤为胶东某苹果园的土壤。以质量份数计，果园土壤100份、氨基改性生物炭5份、酸改性生物炭2份、am真菌菌剂3份、蒙脱石18份。除此之外，本申请还提供了关于步骤s100中土壤与其他各组分的配比范围，果园土壤100份、氨基改性生物炭2-6份、酸改性生物炭1-3份、am真菌菌剂1-5份、蒙脱石10-20份。本实施例中选用的am菌菌剂为市购菌剂。
[0029]
步骤s200，将毛苕子种子种植于种植盆中，本实施例中，采用的5kg的种植盆，每个种植盆中放入5kg上述步骤s100得到的土壤，每个种植盆中种植毛苕子种子15粒。
[0030]
步骤s300，将em菌菌剂、铁磁化改性沸石-生物炭、谷氨酸钠、乙酸、氯化铵、氯化钠和水混合制得em菌菌液。需要说明的是，本实施例中，以质量份数计，em菌菌剂2份、铁磁化改性沸石-生物炭8份、谷氨酸钠0.5份、乙酸0.2份、氯化铵0.7份、醋酸钠0.2份和水100份，混匀得到em菌菌液。除此之外，本申请还提供了em菌菌液的配比范围，em菌菌剂1-3份、铁磁化改性沸石-生物炭5-10份、谷氨酸钠0.5-1份、乙酸0.1-0.5份、氯化铵0.5-1份、醋酸钠0.1-0.5份和水100份。本实施例中选用的em菌菌剂为市购菌剂。
[0031]
步骤s400，待毛苕子出苗后，将em真菌菌液倒入种植盆中。
[0032]
步骤s500，自毛苕子出苗之日起，根据其长势，生长15-30天后，将毛苕子连土移栽至果树周围，花盆中剩余的土壤以挖沟施入的方式施加于果树周围。
[0033]
改性生物炭的制备方法本发明还提供了上述改良方法中提到的几种改性生物炭的制备方法，均可采用玉米秸秆生物炭或者大豆秸秆生物炭，具体如下：1、酸改性生物炭的制备方法如下：将秸秆生物炭和盐酸或硝酸溶液混合，磁力搅拌24-36h后，用去离子水洗至中性，烘干后对应得到酸改性生物炭。
[0034]
2、氨基改性生物炭的制备方法如下：将秸秆生物炭与无水乙醇混合搅拌均匀，加入aptes后超声，浓盐酸调节ph至3-4，室温放置1-2h，50-100℃水浴回流2-5h，离心分离固体产物，将固体产物经过过滤并用去离子水洗至ph为中性，烘干，得到氨基改性生物炭。
[0035]
3、铁磁化改性沸石-生物炭的制备方法如下：（1）以二氧化硅气凝胶为硅源，以偏铝酸钠为铝源，以氢氧化钠为碱，以ctab为结构导向剂，混合制备初始凝胶。
[0036]
（2）将初始凝胶室温下进行老化。
[0037]
（3）将老化后的初始凝胶转移到反应釜中，进行第一次水热反应。
[0038]
（4）将反应釜从烘箱中取出，放入冰水中迅速冷却至0℃，打开反应釜，在其中加入生物炭和三氯化铁，将反应釜再次放入烘箱中进行第二次水热反应。
[0039]
（5）第二次水热反应结束后，将反应釜从烘箱中取出，放入冰水中迅速冷却至0℃，打开反应釜，将固体产物经过过滤并用去离子水洗至ph为中性，烘干，得到铁磁化改性沸石-生物炭。
[0040]
关于铁磁化改性沸石-生物炭的制备方法，需要说明的是，以摩尔数计，初始凝胶中的sio2/na2o/h2o/al2o3/ctab=（25-40）/（10-15）/（500-1500）/1/（0.5-5）。以质量份数计，初始凝胶10份，秸秆生物炭3-5份，氯化铁0.3-0.5份。
[0041]
改良土壤检测结果正常对果树进行养护的情况下，三个月后，对以下指标进行测评发现：1、果园土壤ph值：3.8
→
5.6。
[0042]
2、重金属含量（ppm）：（1）cd：2.4
→
1.3；（2）pb：159
→
104；as：45
→
39。
[0043]
3、果园土壤松软程度显著提升。
[0044]
以上所述的本发明实施方式并不构成对本发明保护范围的限定。
[0045]
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里发明的公开后，将容易想到本发明的其它实施方案。本发明旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本发明的一般性原理并包括本发明未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本发明的真正范围和精神由下面的权利要求指出。
[0046]
应当理解的是，本发明并不局限于上面已经描述示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。