本发明属于农业领域中的土壤质量调节技术，具体涉及一种可快速改良土壤和提高植物抗性的球状颗粒盐碱调理剂及其制备。
背景技术：
我国约有盐碱地0.27亿公顷，主要分布在东北、华北、西北内陆区以及长江以北沿海地带，还存在大量正在或极易发生土壤次生盐渍化的广大区域。盐渍土由于土壤内大量盐分的积累，引起一系列土壤性状的恶化：土壤有机质遭到破坏而淋失，养分释放慢，微量元素奇缺；土壤中微生物活动性差；土壤结构粘滞，通气性差，渗透系数低，毛细作用强，更导致表层土壤盐渍化的加剧，使作物根系遭受盐害而发育不良，难以吸收水分和营养物质，引起“生理干旱”和营养缺乏症，导致作物生长发育受到抑制，产量低、品质差，甚至死亡。盐碱地的ph值一般在8.0以上，土壤中即使有丰富的营养物质，其可吸收力也很低，降低肥料利用效率。因此，进行盐渍土改良，将有效提升耕地产出，促进盐碱区农业的可持续发展。
长期以来，盐碱土的改良主要采用灌溉排水、利用覆盖物、有机物料、施加化学改良剂等措施(王金才，尹莉.盐碱地改良技术措施[j].现代农业科技，2011，12：282-284)。近年来，微生物在盐碱地改良中作用的研究得到不断加强，大多数研究认为，微生物可增加土壤细菌数量、降低土壤容重，加速淋盐、抑制返盐，降低土壤表层盐分含量，提高作物产量与品质(逄焕成，李玉义，严慧峻，等.微生物菌剂对盐碱土理化和生物性状影响的研究[j].农业环境科学学报，2009，28(5):951-955.)。但是，由于盐碱地的环境比较特殊，存在水分低、盐分高、盐分组成复杂，ph值高等情况，造成很多微生物制剂无法适应盐碱环境，使改良效果降低。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种可快速改良土壤和提高植物抗性的球状颗粒盐碱调理剂及其制备。
本发明所提供的球状颗粒盐碱调理剂通过包括下述步骤的方法制备得到：
1)将农作物秸秆粉碎，喷入混合盐水，密封，随后将其装入发酵罐；将混合有益菌的发酵培养物投入上述盛有秸秆的发酵罐中，搅拌，在有通气状态下进行发酵；将发酵物风干后，粉碎，得到发酵物粉；
2)将农作物秸秆粉碎，得到秸秆粉；
3)将蟹壳、蛤蜊壳、蛋壳分别挤压粉碎后研磨成细粉，混匀，得到蟹壳蛤蜊壳蛋壳粉；
4)将磷酸二氢钾、尿素、淀粉接枝丙烯酸盐混合，加水搅拌，再加入步骤3)中所得的蟹壳蛤蜊壳蛋壳粉，混合，得到匀浆；
5)将木薯淀粉、玉米粉加水制成粘性浆料；
6)将磷酸铵锌、磷酸铵锰、硫酸锌、钼酸铵、硼砂、黄腐酸二胺铁、硫化铜混匀，得到混合肥；
7)将步骤2)所得秸秆粉、尿素、磷酸铵、硫酸钾、步骤6)所得混合肥、秸秆生物碳粉、步骤1)所得发酵物粉混合，得到混合物粉末；
8)将步骤7)所得混合物粉末添加步骤5)所得粘性浆料，制成球状颗粒，将所述颗粒放入步骤4)所得匀浆中，使颗粒表层包裹一层匀浆，烘干；最后在所得颗粒的表面加工多个小孔；
9)将枯草芽孢杆菌、荧光假单胞菌、棕色固氮菌、纤维单胞菌的菌液雾化喷洒在步骤8)所得颗粒的表面，喷洒羧甲基纤维素成膜包衣，干燥，即得。
上述方法步骤1)中，所述农作物秸秆可为：小麦、玉米、水稻、大豆、葵花、花生、高粱等秸秆中的一种或多种的混合；
所述粉碎为将农作物秸秆粉碎至1.5cm规格以下；
所述混合盐水通过将氯化钠、氯化钾、碳酸钙、碳酸氢钠、硫酸镁按等量摩尔比混合后溶于水中制得。
所述混合盐水中混合盐的质量百分含量可为7～9％。
农作物秸秆与喷入的混合盐水的质量比可为20：1～25:1。
所述密封的时间可为3～5天。
所述混合有益菌的发酵培养物通过包括下述步骤的方法制备得到：
采用红薯淀粉(3～5％)、糖蜜(5～8％)、甘蔗榨糖后剩余的甘蔗渣(10～15％)、棉籽油(10～15％)、花生饼粉(20～25％)、西瓜种瓜取瓜子后剩余的西瓜渣(32～52％)等按质量比粉碎搅拌均匀，加水蒸煮，冷却调整原料含水量至50～65％，按10％接种量加入胶质芽孢杆菌、侧孢芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、胶冻样芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、泾阳链霉菌、纤维弧菌、产琥珀酸拟杆菌、溶纤维丁酸弧菌的菌种，在37℃条件下，单独在发酵罐中发酵4天，随后，将单菌种的发酵物混合，再混合发酵3天，取其固体物质即可得混合有益菌的发酵培养物。
所述混合有益菌的发酵培养物的菌活可为≥1亿/克。
基于农作物秸秆的质量，所述混合有益菌的发酵培养物加入量可为40％～50％。
发酵温度控制在55～65℃，发酵时间可为5～7天。
上述方法步骤2)中，所述粉碎为将农作物秸秆粉碎至0.2cm规格以下。
上述方法步骤3)中，所述蟹壳、蛤蜊壳、蛋壳的质量比可为45～55％：25～33％：20～22％。
所述蟹壳、蛤蜊壳、蛋壳在研磨前经高压水冲洗并高温消毒，冷却至常温后在进行挤压粉碎。
上述方法步骤4)中，所述磷酸二氢钾、尿素、淀粉接枝丙烯酸盐的质量比可为：30～35％：25～30％：35～45％；
所述蟹壳蛤蜊壳蛋壳粉的添加量为磷酸二氢钾、尿素、淀粉接枝丙烯酸盐三者固体质量的42～46％。
上述方法步骤5)中，所述木薯淀粉与玉米粉的质量比可为65％：35％～60％：40％。
加水量为木薯淀粉与玉米粉总质量的550％-650％，加热加水搅拌呈稀糊状制成糨糊式的粘性浆料，随后冷却至＜25℃备用即可。
上述方法步骤6)中，磷酸铵锌、磷酸铵锰、硫酸锌、钼酸铵、硼砂、黄腐酸二胺铁、硫化铜的质量比依次可为：19-21％：19-21％：9-11％：9-11％：9-11％：19-21％：9-11％。
上述方法步骤7)中，所述秸秆生物碳粉通过下述方法制备得到：将农作物秸秆经400-500℃碳化后粉碎，即得，其中，所述农作物秸秆可为玉米秸秆、小麦秸秆、水稻秸秆、大豆秸秆、葵花秸秆、花生秸秆、高粱秸秆中的一种或其任意组合。
所述秸秆粉、尿素、磷酸铵、硫酸钾、混合肥、秸秆生物碳粉及发酵物粉的质量比依次可为：40～51％：6～8％：12～15％：3～5％：3～5％：5％：20～22％。
所述球状颗粒的直径＜0.5cm。
上述方法步骤9)中，所述枯草芽孢杆菌、荧光假单胞菌、棕色固氮菌、纤维单胞菌的总菌活可为2.5亿～3亿/毫升。
枯草芽孢杆菌、荧光假单胞菌、棕色固氮菌、纤维单胞菌的配比可为：1:1:1:1。
菌液的浓度为2.5～3×108cfu/ml。
所述干燥具体可为常温干燥。
由上述方法制备得到的球状颗粒盐碱调理剂也属于本发明的保护范围。
上述球状颗粒盐碱调理剂在下述方面的应用也属于本发明的保护范围：
1)改良土壤；
2)提高植物抗性。
本发明具有以下优点：
1、秸秆添加微生物菌群后，在复合盐分环境中发酵，在短期内可以得到大量能在盐碱环境中生长的微生物，且能适应多种复合盐分，这可大大提高菌剂在盐碱环境中的存活率，改善其利用效率。
2、添加的发酵微生物菌群，多样化，具有提高秸秆分解率、改善土壤结构、解磷、解钾，杀害有害菌等多种功能。
3、混合秸秆粉可提供多种营养，且成本低廉，丰富易得。是一种生态安全高效的土壤改良物质。
4、尿素、磷酸铵、硫酸钾等可为作物生长提供营养元素。
5、磷酸铵锌等微量元素肥可为作物生长提供微量元素。
6、秸秆制生物炭可短期内大量提高土壤有机碳，改善盐碱土壤结构。
7、蟹壳粉、蛤蜊粉、蛋壳粉等含有大量钙元素，可提高盐碱植物抗性，且能改善土壤结构。
8、颗粒表层喷洒促生菌，固氮菌等，可快速提高盐碱植物抗性。
9、颗粒具有一定吸水、聚水功能，可改善土壤水分环境。
10、调理剂呈球状，均匀分布在土壤中，形成有益“碳室+菌屋+水球”，可短期+长期结合起效、生态安全的改善盐碱土壤环境，提高作物抗性。
本发明呈颗粒状，可以快速改良板结盐碱地，提高土壤透气性，形成土壤团聚体；
本发明中，主要组成部分为作物秸秆，简便易得，成本低廉，来源丰富，且能降低秸秆过量对环境发生的污染；
使用的作物秸秆种类多样，可提供更为全面的养分；
本发明含有大量蟹壳、蛤蜊壳、蛋壳，含有大量钙和其他养分物质，其中蕴含的钙质是改良盐碱地的重要物质之一，也可消耗大量废弃的蟹壳等垃圾；
本发明还含有淀粉接枝丙烯酸盐，可起到良好的保水作用，对改良盐碱有良好效果；
本发明含有大量微量元素肥，可为盐碱地植物提供更为全面的养分。有效提高盐碱地作物的抗性，促进生长；
本发明含有大量碳物质，可有效改良盐碱地土壤性状，提高土壤的有机质；
本发明中，部分添加的菌群在不同盐分均有的盐碱环境下进行培养，可大大提升适应性，之前不少微生物制剂在盐碱环境中成活率低下，不能完全发挥作用；
本发明兼顾长期与短期效应，起效较快(含有化肥)，效用时间长(秸秆腐解释放养分)；
微生物不但表层有而且颗粒内也含有，且不同种类，多种作用菌群均有，可有效提高作用效果；
颗粒表层有孔，不但可留存更多微生物，且可更好的腐解，活化土壤。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明进行说明，但本发明并不局限于此。
下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法；下述实施例中所用的试剂、材料等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。
实施例中所使用的球状颗粒盐碱调理剂的制作过程为：
1、将小麦、玉米、水稻、大豆、葵花、花生、高粱秸秆混合，粉碎至1.5cm规格以下。按质量比20：1喷入8％的混合盐水(氯化钠、氯化钾、碳酸钙、碳酸氢钠、硫酸镁按等量摩尔比混合而成)，使用塑料袋密封3天。随后将其装入发酵罐。
2、采用红薯淀粉(5％)、糖蜜(8％)、甘蔗榨糖后剩余的甘蔗渣(12％)、棉籽油(15％)、花生饼粉(25％)、西瓜种瓜取瓜子后剩余的西瓜渣(35％)等按质量比粉碎搅拌均匀，加水蒸煮，冷却调整原料含水量至60％，按10％接种量加入胶质芽孢杆菌、侧孢芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、胶冻样芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、泾阳链霉菌、纤维弧菌、产琥珀酸拟杆菌、溶纤维丁酸弧菌菌种，在37℃条件下，单独在发酵罐中发酵4天，随后，将单菌种的发酵物混合，再混合发酵3天，取其固体物质即可得混合菌群的发酵培养物。
3、将混合菌发酵培养物，按照质量比50％投入秸秆发酵罐，搅拌均匀。在有通气状态下进行发酵。一般发酵温度升高后，稳定控制在55～65℃，发酵时间6天。
4、将发酵物自然温度下风干去除水分后，粉碎，得到发酵物粉。
5、将小麦、玉米、水稻、大豆、葵花、花生、高粱秸秆粉碎至0.2cm规格以下，呈细粉状。
6、将蟹壳(50％)、蛤蜊壳(30％)、蛋壳(20％)经高压水冲洗并高温消毒后，冷却至常温挤压粉碎，研磨成细粉后混匀备用。
7、将磷酸二氢钾(35％)、尿素(25％)、淀粉接枝丙烯酸盐(40％)混合加适量的温水搅拌，添入占三者固体质量比45％的蟹壳蛤蜊壳蛋壳粉，混成匀浆。
8、将木薯淀粉(65％)、玉米粉(35％)，加入木薯淀粉与玉米粉总质量的600％的水，加热加水搅拌呈稀糊状制成糨糊式的粘性浆料，冷却至＜25℃备用即可。
9、磷酸铵锌(20％)、磷酸铵锰(20％)、硫酸锌(10％)、钼酸铵(10％)、硼砂(10％)、黄腐酸二胺铁(20％)、硫化铜(10％)等混合均匀，制成混合肥。实施例中所有混合肥成分均采用这一比例。
10、秸秆生物碳选用玉米秸秆、小麦秸秆、水稻秸秆、大豆秸秆、葵花秸秆、花生秸秆、高粱秸秆多种秸秆经400-450℃碳化后粉碎制成。
11、将秸秆粉(40～51％)、尿素(6～8％)、磷酸铵(12～15％)、硫酸钾(3～5％)、混合肥(其中包括磷酸铵锌(20％)、磷酸铵锰(20％)、硫酸锌(10％)、钼酸铵(10％)、硼砂(10％)、黄腐酸二胺铁(20％)、硫化铜(10％)；实施例中所有混合肥成分均采用这一比例。(3～5％)、秸秆生物碳粉(5％)、发酵物粉(20～22％)按照不同比例混合，
12、将粉末添加粘性浆料，混合制成球状颗粒(直径＜0.5cm)。将颗粒放入匀浆中，使秸秆颗粒表层包裹一层匀浆，再烘干。通过打孔机在颗粒的表面加工多个小孔。
13、将枯草芽孢杆菌、荧光假单胞菌、棕色固氮菌、纤维单胞菌1:1:1:1，浓度为2.5×108cfu/ml的菌液雾化喷洒在颗粒表面，喷洒羧甲基纤维素成膜包衣后，常温干燥即成。
实施例1
设施辣椒，测定土壤含盐量为1.9g/kg，ph值为7.5，配比为：秸秆粉(44％)、尿素(8％)、磷酸铵(15％)、硫酸钾(5％)、混合肥(3％)、秸秆生物碳粉(5％)、发酵物粉(20％)。与苗床土混匀，共计施入50kg/亩，对照处理为苗床土，不施用调理剂。施用后，与对照处理相比，土壤盐分下降11.8％，水分含量提高12.5％，土壤团聚结构改善，土壤有益菌群含量平均提高450％，辣椒植株高度提高22.6％，辣椒单果重平均增加29g，果肉厚平均提高0.14cm，辣椒素含量平均提高5.68～10.24％，可溶性糖、蛋白质、vc含量等指标均有改善，产量增加8～12％。
实施例2
玉米田，测定土壤含盐量为2.1g/kg，ph值为8.0，施入盐碱土壤调理剂配比为：将秸秆粉(42％)、尿素(8％)、磷酸铵(15％)、硫酸钾(5％)、混合肥(5％)、秸秆生物碳粉(5％)、发酵物粉(20％)。播前基施。共计施入80kg/亩。对照处理不施用调理剂。施用后，与对照处理相比，土壤盐分含量平均下降8.2％，水分含量提高10.5％，土壤水稳性团聚体含量提高19.8％，有益菌群含量提高620％，玉米植株生长旺盛，玉米穗长平均提高2.7cm，穗重提高9.87％，产量增加14.8～20.1％。
实施例3
食葵田，测定土壤含盐量为4.2g/kg，ph值为8.9，施入盐碱土壤调理剂配比为：秸秆粉(44％)、尿素(6％)、磷酸铵(15％)、硫酸钾(4％)、混合肥(4％)、秸秆生物碳粉(5％)、发酵物粉(22％)。于食葵播前条施，施入70kg/亩，并于食葵蕾期在根部穴施一次，施入30kg/亩，两次共计施入100kg/亩(食葵田盐分含量高，ph值也较大，施用两次更能保证调理剂作用和效果，食葵抗盐生产主要是苗期和现蕾期，定于此时施入，有利于食葵高产)。对照处理不施用调理剂。施用后，与对照处理相比，土壤盐分含量平均下降8.2％，水分含量提高13.9％，土壤板结状况得到改善，有益菌群含量提高850％，土壤容重等均有改善。食葵成苗率提高15％，植株高度提高13.5％，花盘直径增大3.2cm，产量增加16～20％。