本发明涉及一种腐殖酸镁钾次生盐碱地土壤改良剂及其制备方法。
背景技术：
土壤次生盐碱化又称“次生盐渍化”，是指由于人类不合理的耕作灌溉措施及植被的变化而使好的耕作地变成“盐渍化”的过程。主要发生在我国的华北平原、松辽平原、河套平原、渭河平原等地。次生盐碱化的形成主要有三方面原因 ：一是农田排椰糠系统不通畅，大量引椰糠灌溉抬高了地下椰糠位，增加了地下椰糠通过土壤毛细管向上运动的速度和地下椰糠蒸发量，从而增加了地下椰糠和下层土体中盐分向表层积累，二是不合理的灌溉破坏了原有的土壤盐椰糠平衡，三是不合理的农业生产措施，植被的破坏，加剧了耕作层土壤椰糠分蒸发，造成表层积碱。在土地蒸发量远远大于降椰糠量的条件下，引起土壤盐碱化，使原来的好地变成了盐碱地。近年来随着农业机械化程度的提高，耕作管理的粗放，及化肥使用量的增加，有机肥料投入减少，次生盐碱化的面积有逐年扩大的趋势，由原来小碱班变成大碱班，大碱班变成大片碱。
土壤盐碱化对土壤理化性质破坏比较大，极不利于许多作物的生长，容易造成作物缺苗或死亡，从而阻碍农业经济的发展。盐碱地由于含盐量多，有机质量少，酸碱度高，使土壤腐殖质遭到淋失，土壤结构受到破坏，表现为湿时黏，干时硬，土表常有白色盐分积淀，通气、透椰糠不良，严重的会造成植物萎蔫、中毒和烂根死亡。另外，土壤碱性太大，影响到土壤中的磷、铁、锰、硼、锌等营养元素的有效性，易造成大量氮、磷、钾主要元素以及铁、钙、硼等微量元素的缺乏。
腐植酸是动植物遗骸，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。它的总量大得惊人，数以万亿吨计。江河湖海，土壤煤矿，大部分地表上都有它的踪迹。由于它的广泛存在，所以对地球的影响也很大，涉及到碳的循环、矿物迁移积累、土壤肥力、生态平衡等方面。土壤所含的腐植酸总量最大，但在其中的含量平均不足百分之一，咸淡水中含有的总量也不小，但是浓度更低。最有希望加以开发利用的腐植酸资源，是一些低热值的煤炭，诸如泥炭、褐煤和风化煤。腐植酸大分子的基本结构是芳环和脂环，环上连有羧基、羟基、羰基、醌基、甲氧基等官能团。
目前，普遍使用的盐碱地土壤改良剂，大多含有的成分都非常单一，长期使用会造成土壤板结、土壤中氮、磷、钾流失，使农作物生长缓慢，抗病虫害能力下降，产量降低。
技术实现要素：
本发明要解决的技术问题是克服现有的缺陷，提供一种腐殖酸镁钾次生盐碱地土壤改良剂，按质量份数计，其原料配方如下：
蓝藻1000～1500份、海藻酸钠1000～1300份、保水剂1000～1500份、磷矿粉800～1200份、纳米碳1200～1800份、氢氧化钾35～50份，腐植酸原粉10～20份，硫酸镁50～80份、复合酶制剂60～90份，复合菌剂30～60份。
优选的，该腐殖酸镁钾次生盐碱地土壤改良剂的其原料配方如下：
蓝藻1200份、海藻酸钠1000份、保水剂1200、磷矿粉1000、纳米碳1500份、氢氧化钾40～45份，腐植酸原粉15份，硫酸镁60～70份、复合酶制剂70～85份，复合菌剂40～50份。
进一步的，所述的复合菌剂按质量份数计包括以下解磷菌10份、芽孢杆菌15份、丝状真菌25份、放线菌10份。
进一步的，所述的复合菌剂中的丝状真菌为臭曲霉、黑曲霉、绿色木霉中的一种或几种。
进一步的，所述的复合酶制剂含有淀粉酶、蛋白酶、脂肪酶和纤维素酶。
进一步的，该腐殖酸镁钾次生盐碱地土壤改良剂，采用以下方法制备：
1)、将蓝藻粉碎，然后按比例加入纳米碳、海藻酸钠、保水剂、磷矿粉、腐植酸原粉、复合酶制剂，加入适量水，使得原料的含水量控制在55～78%；
2）将1）中所述原料堆积成长2米、宽2米、高1.5米的立方体，用草帘盖好，发酵5～10天，进行第一次发酵，得到第一次发酵产物；
3）、将硫酸镁和复合菌剂混合均匀，调整含水量为85～95%；
4)、将2）第一次发酵产物搅拌散热，加入3）中的混合菌剂，加入适量水，搅拌均匀，含水量控制在60～80%，堆积成长1米，宽1米，高0.5米的立方体，用草帘盖好，进行第二次发酵，发酵7～14天，得到第二次发酵产物；
5）、将第二次发酵产物干燥处理，得到腐殖酸镁钾次生盐碱地土壤改良剂。
当平均室温高于20℃时，步骤1）中的含水量控制在70%～78%，步骤2）中的第一次发酵时间为5～6天；步骤3）中4中含水量控制在75%～80%，第二次发酵时间为7～10天；当平均室温低于20℃时，步骤1）中的含水量控制在55%～70%，步骤2）中的第一次发酵时间为6～10天；步骤3）中4中含水量控制在60%～75%，第二次发酵时间为10～14天。
本发明所达到的有益效果是：本发明使用腐植酸原粉、氢氧化钾和硫酸镁制备腐殖酸镁钾，具有无副产物，操作性强，并有效控制生产成本等优点。本发明方法生产的腐殖酸镁钾盐含有农作物所需的镁元素和钾元素，能够有效促进农作物对镁元素和钾元素的吸收利用。并且腐殖酸镁钾盐含有有机质，能够一定层度上起到改良土壤的作用。本发明使用蓝藻，蓝藻中含有大量的蛋白质，能够显著提高土壤的营养；本发明使用解磷菌保持土壤团粒结构，使用磷矿粉保水，达到了改善盐碱地的效果。同时，在使用硫酸铝后，土壤溶液中钠离子、碳酸根和碳酸氢根离子增加，土壤溶液 pH 值下降，土壤性质改善。随着硫酸铝的增加，土壤颗粒释放出的可溶性盐也大量增加，明显减少了土壤中的盐类物质。复合酶制剂与海藻酸钠具有良好的生物相容性、粘附性，包裹于肥料表面，可以限制肥料中养分的释放，从而达到良好的缓释效果；腐植酸含有凝胶，凝胶在一定条件下很多高分子溶液和一些疏水胶体，粒子互相合成长链，这些长链又交织成松软的网状结构，溶液中的水分被固定在网内失去流动性，其与蓝藻结合能够促进土壤团聚的形成，增加土壤有机质。纳米碳能够增加土壤的孔隙率，避免土壤板结。
具体实施方式
以下对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
一种腐殖酸镁钾次生盐碱地土壤改良剂，按质量份数计，其原料配方如下：
蓝藻1000份、海藻酸钠1300份、保水剂1000份、磷矿粉1200份、纳米碳1200份、氢氧化钾50份、腐植酸原粉10份、硫酸镁80份、淀粉酶20份、蛋白酶20份、脂肪酶20份、纤维素酶30、解磷菌5份、芽孢杆菌7.5份、丝状真菌12.5份和放线菌5份。
本发明的腐殖酸镁钾次生盐碱地土壤改良剂，采用以下方法制备：
1)、将蓝藻粉碎，然后按比例加入纳米碳、海藻酸钠、保水剂、磷矿粉、腐植酸原粉、复合酶制剂，加入适量水，使得原料的含水量控制在70%～78%；
2）将1）中所述原料堆积成长2米、宽2米、高1.5米的立方体，用草帘盖好，发酵5～6天，进行第一次发酵，得到第一次发酵产物；
3）、将硫酸镁和复合菌剂混合均匀，调整含水量为85～95%；
4)、将2）第一次发酵产物搅拌散热，加入3）中的混合菌剂，加入适量水，搅拌均匀，含水量控制在75%～80%，堆积成长1米，宽1米，高0.5米的立方体，用草帘盖好，进行第二次发酵，发酵7～10天，得到第二次发酵产物；
5）、将第二次发酵产物干燥处理，得到腐殖酸镁钾次生盐碱地土壤改良剂。
实施例2
一种腐殖酸镁钾次生盐碱地土壤改良剂，按质量份数计，其原料配方如下：
蓝藻1500份、海藻酸钠1000份、保水剂1500份、磷矿粉800份、纳米碳1800份、氢氧化钾35份、20份腐植酸原粉、硫酸镁50份、淀粉酶10份、蛋白酶10份、脂肪酶20份和纤维素酶20份、解磷菌10份、芽孢杆菌15份、丝状真菌25份、放线菌10份。
本发明的腐殖酸镁钾次生盐碱地土壤改良剂，采用以下方法制备：
1)、将蓝藻粉碎，然后按比例加入纳米碳、海藻酸钠、保水剂、磷矿粉、腐植酸原粉、复合酶制剂，加入适量水，使得原料的含水量控制在55%～70%；
2）将1）中所述原料堆积成长2米、宽2米、高1.5米的立方体，用草帘盖好，发酵6～10天，进行第一次发酵，得到第一次发酵产物；
3）、将硫酸镁和复合菌剂混合均匀，调整含水量为85～95%；
4)、将2）第一次发酵产物搅拌散热，加入3）中的混合菌剂，加入适量水，搅拌均匀，含水量控制在60%～75%，堆积成长1米，宽1米，高0.5米的立方体，用草帘盖好，进行第二次发酵，发酵10～14天，得到第二次发酵产物；
5）、将第二次发酵产物干燥处理，得到腐殖酸镁钾次生盐碱地土壤改良剂。
实施例3
一种腐殖酸镁钾次生盐碱地土壤改良剂，按质量份数计，其原料配方如下：
蓝藻1200份、海藻酸钠1000份、保水剂1200份、磷矿粉1000份、纳米碳1500份、氢氧化钾45份，15份腐植酸原粉，硫酸镁60份、淀粉酶20份、蛋白酶20份、脂肪酶15份、纤维素酶30份、解磷菌10份、芽孢杆菌10份、丝状真菌10份、放线菌10份。
本发明中的腐殖酸镁钾次生盐碱地土壤改良剂采用实施例1中的发酵方法。
实施例4
一种腐殖酸镁钾次生盐碱地土壤改良剂，按质量份数计，其原料配方如下：
蓝藻1200份、海藻酸钠1100份、保水剂1200份、磷矿粉1000份、纳米碳1500份、氢氧化钾40份，15份腐植酸原粉，硫酸镁70份、淀粉酶15份、蛋白酶15份、脂肪酶10份、纤维素酶30份、解磷菌10份、芽孢杆菌10份、丝状真菌20份、放线菌10份。
本发明中的腐殖酸镁钾次生盐碱地土壤改良剂采用实施例2中的发酵方法。
本发明使用腐植酸原粉、氢氧化钾和硫酸镁制备腐殖酸镁钾，具有无副产物，操作性强，并有效控制生产成本等优点。本发明方法生产的腐殖酸镁钾盐含有农作物所需的镁元素和钾元素，能够有效促进农作物对镁元素和钾元素的吸收利用。并且腐殖酸镁钾盐含有有机质，能够一定层度上起到改良土壤的作用。本发明使用蓝藻，蓝藻中含有大量的蛋白质，能够显著提高土壤的营养；本发明使用解磷菌保持土壤团粒结构，使用磷矿粉保水，达到了改善盐碱地的效果。同时，在使用硫酸铝后，土壤溶液中钠离子、碳酸根和碳酸氢根离子增加，土壤溶液 pH 值下降，土壤性质改善。随着硫酸铝的增加，土壤颗粒释放出的可溶性盐也大量增加，明显减少了土壤中的盐类物质。复合酶制剂与海藻酸钠具有良好的生物相容性、粘附性，包裹于肥料表面，可以限制肥料中养分的释放，从而达到良好的缓释效果；腐植酸含有凝胶，凝胶在一定条件下很多高分子溶液和一些疏水胶体，粒子互相合成长链，这些长链又交织成松软的网状结构，溶液中的水分被固定在网内失去流动性，其与蓝藻结合能够促进土壤团聚的形成，增加土壤有机质。纳米碳能够增加土壤的孔隙率，避免土壤板结。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。