本发明属于土壤改良技术领域，涉及一种轻度盐碱地的改良方法，具体涉及专用土壤改良剂及其制备和施用方法。
背景技术：
土地盐碱化一直是制约我国农业发展和农业综合能力提高的主要原因，盐碱地是土壤盐化和碱化形成的，是在多种自然环境因素和人为活动因素的共同作用下，使得盐碱成分在土体中开始出现累积，盐类和碱类等成分直接参与土壤的形成，我国是盐碱地大国，我国盐碱地面积约达5亿亩，沿海地区分布广泛；盐碱地是我国潜力巨大的后备土地资源，盐碱地的治理与利用对我国具有重要现实意义。
盐碱地分为轻盐碱地、中度盐碱地和重盐碱地。轻盐碱地出苗率通常在70-80％，土壤盐碱化对土壤理化性质破坏严重，ph值高，轻度盐碱地ph值为7-8，通透性差，土壤盐分多，土表通常会显示白色盐分痕迹，施入的磷肥易发生固定，有效性降低；氮、磷、钾主要元素以及铁、钙、硼等微量元素缺乏。
目前盐碱地改良方法主要有物理改良、化学改良、生物改良和水利改良，这些措施虽然在一定程度上能够改善土壤的盐碱性，但各自具有局限性，目前施用土壤改良剂是优选的改良方式，但现有的盐碱地土壤改良剂虽然能够在一定程度上改善土壤肥力和结构，但是其大多针对性不强，仅泛泛针对所有类型和不同程度的盐碱地，并且潜在环境污染风险，或者针对性又太强，仅限于某种作物，导致盐碱地的改良见效慢，改良效果欠佳，适用范围严重受限。目前很多方法是利用肥料中的钙交换土壤中的钠离子，但交换量不足，时效也短。提供一种针对性强、改良效果好、有机物营养丰富的轻度盐碱地专用土壤改良剂是需要解决的问题。
技术实现要素：
本发明的目的：提供一种轻度盐碱地的改良方法以及盐碱地专用土壤改良剂，该盐碱地专用土壤改良剂本公司命名“金禾2号”。
本发明解决的技术问题：克服现有技术中钙离子交换土壤中的钠离子时存在的交换量不足、时效短；秸秆炭利用不充分；改良盐碱地的肥料有机物含量低、肥效弱、保水性差、酸度高等问题。
本发明采用的技术方案：一种轻度盐碱地的改良方法，按以下步骤进行：
(1)专用土壤改良剂的制备：按质量份计，所述改良剂由秸秆炭40-60份、牛粪30-50份、骨粉20-25，份、醋渣10-15份、腐植酸20-25份、微生态制剂0.05-0.1份、聚丙烯酸钠15-20份、水溶性钾肥20-25份、脱硫石膏20-26份、微量元素0.01-0.5份、适量水制备而成，具体制备包括以下步骤：
a秸秆炭制备：秸秆先经220-230℃炭化处理0.5-1h，迅速升温至300-310℃炭化处理1-1.5h，然后粉碎成2-3mm的颗粒备用；
b将牛粪30-50份、骨粉20-25份、醋渣30-35份、腐植酸20-25份混合，调节水分含量25-30％，加入微生态制剂0.05-0.1份，在3745℃下发酵26-46h，然后自然降温继续发酵至25℃，烘干至含水量为21-23％，加入聚丙烯酸钠20-30份，在常温常压下搅拌反应6-7h后得微凝胶颗粒备用；
c步骤(a)得到的秸秆炭颗粒、步骤(b)得到的微凝胶颗粒、水溶性钾肥20-25份、脱硫石膏20-26份、微量元素0.01-0.5份混合搅拌均匀；
d造粒，烘干，得到土壤改良剂，含水率在15-18％；
(2)改良剂的施用：轻度盐碱地的施用量为80-100kg/亩。
其中，优选所述微生态制剂为丛枝菌根真菌(amf)、假单胞菌、枯草芽孢杆菌、毕赤酵母、德氏乳酸杆菌的组合，用量配比为丛枝菌根真菌(amf)∶假单胞菌∶枯草芽孢杆菌∶毕赤酵母∶德氏乳酸杆菌＝3∶1∶1∶1∶1。优选上述菌种混合前分别进行活化，菌数均达到2.0×108cfu/g以上
所述土壤改良剂ph值为6-6.5。
优选所述的秸秆炭是以水稻秸秆、小麦秸秆和/或玉米秸秆作为原料，热裂解为生物质颗粒炭，冷却后粉碎，过80目筛得到的
优选微量元素选自硫酸亚铁、硫酸锰、硫酸锌、钼酸铵、硼砂、硼酸、钼酸钠或其组合。
本发明还提供一种轻度盐碱地的专用土壤改良剂，按上述方法制备得到。
本发明的有益效果：
(1)本发明针对轻度盐碱地进行改良，改变现有技术中单一的炭化处理方式，对秸秆进行简单的两段式的炭化处理，秸秆先经220-230℃炭化处理0.5-1h，迅速升温至300-310℃炭化处理1-1.5h，然后粉碎成2-3mm的颗粒备用；两段式的处理能够显著提升孔隙度和比表面积，同时降低生物炭本身的碱性，突出其提升孔隙度和比表面积的优势，利于微生物繁殖与生长，并且存活力达90％，降低土壤容重、提高土壤钙离子与钠离子的交换量，降低土壤中交换钠。改良土壤结构、促进团粒状结构形成而增加土壤的疏松性，改善土壤保肥保水能力和通透性。出苗率高，说明植株抗盐增产能力也明显提升。
(2)在步骤b微生态制剂发酵和腐熟的过程中，通过骨粉的参与，使得微生物尤其是德氏乳酸杆菌在发酵过程中实现了钙的富集，虽然腐植酸也具有一定阳离子络合作用，但研究者进一步利用腐植酸易溶于碱的性质，又利用腐植酸本身微酸、适量醋渣以及德氏乳酸杆菌的乳酸等发酵产物的不断生成，使得发酵体系整体为微酸性，进一步使德氏乳酸杆菌等微生物更好进行钙富集，抑制其它因素对骨粉发酵分解释放出来的钙离子的竞争，提升土壤钙离子与钠离子的交换，也使腐植酸在盐碱地能同时充分发挥提供有机质的作用。在此过程中，发酵温度和发酵时间的控制至关重要，经过不断的探索，在37-45℃下发酵36-72h，然后自然降温继续发酵至25度℃效果最好。同时结合聚丙烯酸钠的保水与缓释，进一步增强土壤修复功能。
(3)将未进行发酵过程的秸秆炭颗粒直接与微凝胶颗粒、水溶性钾肥、脱硫石膏、微量元素进行混制粒，然后施用，效果出人意料。在肥效发挥初期，施肥过程中脱硫石膏中的钙先行发挥离子交换作用，土壤ph也因为改良剂的酸性而降低，与此同时，由于秸秆炭两段式的处理，孔隙度和比表面积显著提升，吸附性加强以及微生物迅速繁殖与生长，微生物通过产生胞外多糖和其它粘性物质与有机物和盐碱土形成牢固的团粒结构，同时也能利用脱硫石膏中的钙离子实现进一步钙的富集，当中期或后期，脱硫石膏利用殆尽或受各种环境因素被限制时，吸附在生物炭的微凝胶颗粒由于缓释开始发挥重要作用，乳酸菌产生的乳酸能够使得肥料持续保持微酸性而降低土壤的ph，微生物中富集钙随着菌体代谢、分解、自溶等复杂过程而逐渐释放出来钙离子，秸秆炭此时也被微生物逐渐分解，释放出包括钙离子在内的阳离子，这些钙离子成为与钠离子交换的主力军，另外，未将农作物秸秆进行发酵，目的是在肥料发挥作用时候用于调节土壤微生物发酵体系的c/n，增加有机质含量。采用本发明土壤改良剂处理后的盐碱土，其ph值可以降低1.5，土壤有机质含量提高18％。
具体实施方式
实施例1：
一种轻度盐碱地的专用土壤改良剂，其特征在于，所述改良剂由秸秆炭40份、牛粪30份、骨粉20份、醋渣30份、腐植酸20份、微生态制剂0.05份、聚丙烯酸钠15份、水溶性钾肥20份、脱硫石膏20份、微量元素0.01份、适量水制备而成，具体制备包括以下步骤：
a秸秆炭制备：秸秆先经220℃炭化处理0.5h，迅速升温至300℃炭化处理1h，然后粉碎成2mm的颗粒备用；
b将牛粪30份、骨粉20份、醋渣30份、腐植酸20份混合，调节水分含量25％，加入微生态制剂0.05份，在37℃下发酵26h，然后自然降温继续发酵至常温，烘干至含水量为21％，加入聚丙烯酸钠20份，在常温常压下搅拌反应6h后得微凝胶颗粒备用；
c步骤(a)得到的秸秆炭颗粒、步骤(b)得到的微凝胶颗粒、水溶性钾肥20份、脱硫石膏20份、微量元素0.01份混合搅拌均匀；
d造粒，烘干，得到土壤改良剂，含水率在15％。
实施例2：
一种轻度盐碱地的专用土壤改良剂，其特征在于，所述改良剂由秸秆炭50份、牛粪40份、骨粉23份、醋渣32份、腐植酸23份、微生态制剂0.08份、聚丙烯酸钠18份、水溶性钾肥23份、脱硫石膏23份、微量元素0.2份、适量水制备而成，具体制备包括以下步骤：
a秸秆炭制备：秸秆先经225℃炭化处理0.8h，迅速升温至308℃炭化处理1.2h，然后粉碎成2.5mm的颗粒备用；
b将牛粪40份、骨粉22份、醋渣33份、腐植酸22份混合，调节水分含量28％，加入微生态制剂0.08份，在42℃下发酵35h，然后自然降温继续发酵至常温，烘干至含水量为22％，加入聚丙烯酸钠25份，在常温常压下搅拌反应6.5h后得微凝胶颗粒备用；
c步骤(a)得到的秸秆炭颗粒、步骤(b)得到的微凝胶颗粒、水溶性钾肥22份、脱硫石膏23份、微量元素0.2份混合搅拌均匀；
d造粒，烘干，得到土壤改良剂，含水率在16％。
实施例3：
一种轻度盐碱地的专用土壤改良剂，其特征在于，所述改良剂由秸秆炭60份、牛粪50份、骨粉25份、醋渣35份、腐植酸25份、微生态制剂0.1份、聚丙烯酸钠20份、水溶性钾肥25份、脱硫石膏26份、微量元素0.5份、适量水制备而成，具体制备包括以下步骤：
a秸秆炭制备：秸秆先经230℃炭化处理1h，迅速升温至310℃炭化处理1.5h，然后粉碎成3mm的颗粒备用；
b将牛粪50份、骨粉25份、醋渣35份、腐植酸25份混合，调节水分含量30％，加入微生态制剂0.1份，在45℃下发酵46h，然后自然降温继续发酵至常温，烘干至含水量为23％，加入聚丙烯酸钠30份，在常温常压下搅拌反应7h后得微凝胶颗粒备用；其中微生态制剂为丛枝菌根真菌、假单胞菌、枯草芽孢杆菌、毕赤酵母、德氏乳酸杆菌的组合，用量配比为丛枝菌根真菌∶假单胞菌∶枯草芽孢杆菌∶毕赤酵母∶德氏乳酸杆菌＝3∶1∶1∶1∶1；菌种混合前分别进行活化，菌数均达到2.0×108cfu/g；
c步骤(a)得到的秸秆炭颗粒、步骤(b)得到的微凝胶颗粒、水溶性钾肥25份、脱硫石膏26份、微量元素0.5份混合搅拌均匀；
d造粒，烘干，得到土壤改良剂，含水率在18％。
实验例：
采用玉米作为试验农作物。
选择滨海轻度盐碱地，原始土样测定：耕层0-20cm土壤盐分为2.2-3％，平均含盐量2.8g/kg；ph值8.2，平均有机质含量8g/kg；取土样在温室中以盆栽的方式进行也可以。20后天测定出苗率；90天测定其它指标。
试验1：
处理1：空白对照组：不施用任何改良剂或肥料。
处理2：市售盐碱土壤改良剂：用量为80kg/亩；
处理3：施用实施例1所制得的土壤改良剂，施用量为80kg/亩，但其中秸秆替换为采用340℃炭化处理1.5h。
处理4：施用实施例1所制得的土壤修复剂，施用量为80kg/亩，但丛枝菌根真菌(amf)∶假单胞菌∶枯草芽孢杆菌∶毕赤酵母∶德氏乳酸杆菌＝1∶1∶1∶1∶1。
处理5：施用实施例1所制得的土壤修复剂，施用量为80kg/亩。
处理6：施用实施例2所制得的土壤修复剂，施用量为80kg/亩。
表1
表1表明对秸秆进行简单的两段式的炭化处理能够显著提升孔隙度和比表面积，利于微生物繁殖与生长，提高土壤钙离子与钠离子的交换量，土壤中的可交换钠降低，容重降低。丛枝菌根真菌(amf)∶假单胞菌∶枯草芽孢杆菌∶毕赤酵母∶德氏乳酸杆菌＝3∶1∶1∶1∶1为最佳，丛枝菌根真菌在盐碱地改良上发挥优势作用。
试验2：骨粉添加前后比较
处理1：空白对照组：不施用任何改良剂或肥料。
处理2：市售盐碱土壤改良剂：用量为80kg/亩；
处理3：施用本发明实施例1所制得的土壤修复剂，施用量为80kg/亩，不添加骨粉发酵。
处理4：施用本发明实施例1所制得的土壤修复剂，施用量为80kg/亩。
处理5：施用本发明实施例2所制得的土壤修复剂，施用量为80kg/亩。
表2
表2说明骨粉的参与，促进了钙与钠的交换，进而提高整体效果，形成良性循环。
试验3：生物炭发酵前后的比较
处理1：空白对照组：不施用任何土壤改良剂或有机、无机肥料。
处理2：市售盐碱土壤改良剂：用量为80kg/亩；
处理3：施用本发明实施例1所制得的改良剂，施用量为80kg/亩，生物炭在发酵过程中添加进行发酵。
处理4：施用本发明实施例1所制得的改良剂，施用量为80kg/亩。
表3
表3表明将未进行发酵过程的秸秆炭颗粒直接与微凝胶颗粒、水溶性钾肥、脱硫石膏、微量元素进行混制粒，然后施用，具有良好的效果。