本发明涉及土壤改良技术领域，具体涉及一种针对苏打盐碱地草原土壤的改良剂及其制备方法。
背景技术：
草原是地球生态系统的一种，分为热带草原、温带草原等多种类型，是地球上分布最广的植被类型。而随着人类社会的发展，生态恶化日趋严重，威胁着包括人类在内的广大生物圈生存的基础，草原退化、板结是生态恶化的表现之一。干旱和半干旱的气候造成了草原植被生态系统的脆弱性，过度放牧引起的草原退化板结已经较为严重，并且难于管理，趋势不容乐观。
盐碱地改良是一个世界性的难题，全球盐碱地面积近十亿公顷，约占陆地耕地总面积的四分之一。我国盐碱地面积大约四千万公顷，主要分布在“三北”及滨海地区，特别近些年来，土壤盐碱化有加剧和扩大的趋势，已经成为制约我国和世界其他一些国家经济发展的重要因素。草地盐碱化的成因很多，但主要以人类的不合理开发利用为主，如过度放牧、垦殖农田、开采石油等，使草原退化、盐碱化、甚至沙化，结果草原生物多样性减少，生产力降低，防风固沙、调控水资源的功能下降，直接威胁到人类的生活和生产。
国内外很多政府、单位、企业及个人在盐碱地的改良治理方面已经作了大量的研究工作，集中体现在以下几个方面，水利工程改良、化学改良、农业技术改良，生物改良等方法，如欧洲盐碱化草地分布面积较大的一些国家，对石膏的施用量和施用方法研究较多，原苏联广泛采用绿矾改良苏打盐碱草地，罗斯托夫州利用当地的矿产主石膏改良碱土草地，匈牙利利用褐煤矿副产品和糖厂副产物来改良盐碱土壤，。国内治理盐碱化草地的方法也以上述方法为主。如栽草、填充覆盖物、种植转基因植物、耕种农作物、驻台挖沟、淡水脱盐等，以上方法虽然取得了一定的成绩，但技术还不成熟，收到一些条件和成本的制约，很难大面积普及和推广。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种能改良土壤的结构性和通透性等物理性质，从而有效、迅速地改良盐碱地的生态环境，增加土壤中有机质的含量，促进植被的生长，彻底改变草原的盐碱化状态的苏打盐碱地草原土壤改良剂。
一种针对苏打盐碱地草原土壤的改良剂，包括下述重量份的原料：阻断剂40－60份、酸性调节剂10－12份、有机肥料30－40份、微生物菌剂0.01－0.03份、沉降剂2－4份。
进一步地，所述阻断剂由无机纳米材料和填料组成：所述无机纳米材料为粉煤灰、所述填料为二氧化钛和沸石粉的混合物，所述无机纳米材料与所述填料的重量比为3－4：2。
进一步地，所述酸性调节剂由水解聚马来酸酐、磷酸和草酸组成；所述水解聚马来酸酐、磷酸和草酸的重量比为1：1：1－2；所述沉降剂由硫酸铝和硫酸亚铁组成，硫酸铝与硫酸亚铁的重量比为2：1。
进一步地，所述有机肥料由腐殖酸和黄腐殖酸组成；所述腐殖酸和黄腐殖酸的重量比为：12－13：1。
进一步地，所述微生物菌剂中含有的微生物包括极端嗜盐菌和芽孢杆菌。
进一步地，所述极端嗜盐菌为土曲霉菌株，所述芽孢杆菌为地衣芽孢杆菌和侧孢芽孢杆菌。
进一步地，所述针对苏打盐碱地草原土壤改良剂的用量为：每亩0.2－0.6吨。
粉煤灰是从煤燃烧后的烟气中收捕下来的细灰，粉煤灰是燃煤电厂排出的主要固体废物。粉煤灰是一种人工火山灰质混合材料，它本身略有或没有水硬胶凝性能，但当以粉状及水存在时，能在常温，特别是在水热处理(蒸汽养护)条件下，与氢氧化钙或其他碱土金属氢氧化物发生化学反应，生成具有水硬胶凝性能的化合物，成为一种增加强度和耐久性的材料。本发明中的粉煤灰为无机纳米材料，和二氧化钛、沸石粉配合使用，作为阻断剂。
二氧化钛，化学式：tio2，白色固体或粉末状的两性氧化物，分子量：79.9，是一种白色无机颜料，具有无毒、最佳的不透明性、最佳白度和光亮度，被认为是现今世界上性能最好的一种白色颜料。钛白的粘附力强，不易起化学变化，永远是雪白的。同时，二氧化钛有较好的紫外线掩蔽作用，二氧化钛性质稳定，大量用作油漆中的白色颜料，它具有良好的遮盖能力，和铅白相似，但不像铅白会变黑；它又具有锌白一样的持久性。二氧化钛还用作搪瓷的消光剂，可以产生一种很光亮的、硬而耐酸的搪瓷釉罩面。本发明中的二氧化钛和沸石粉同为填料。
沸石粉是天然的沸石岩磨细而成，颜色为浅绿色、白色。作为改良剂，每亩水深1米使用沸石粉(200目)50kg，可去除水中氨氮95％，净化水质，缓解转水现象。在草鱼饲料中添加5.0％(150目)的沸石粉，可使草鱼成活率提高14.0％，相对生长率提高10.8％，饲料系数降低0.28，草鱼肠道蛋白酶活性提高27.0％，而肝胰脏蛋白酶酶活性不受影响。沸石具备作添加剂预混物的载体和稀释剂的各种基本条件，沸石呈中性ph在7～7.5之间，其含水时仅3.4～3.9％，且不易受潮与含有结晶水的无机盐微量成份混和能吸附其中的水分，增强饲料的流动性。
水解聚马来酸酐是由马来酸酐水解成而成，为桔黄色粘稠液体，相对密度为1.2(20℃)，平均分子量约600，酸性，能电离，无毒，易溶于水，化学稳定性及热稳定性高，分解温度在330℃以上。是一种低分子量聚电解质，一般相对分子量为400－800，无毒，易溶于水，化学稳定性及热稳定性高，分解温度在330℃以上。该产品还可用于水泥外加剂。水解聚马来酸酐在300℃以下对碳酸盐仍有良好的阻垢分散效果，阻垢时间可达100h。由于水解聚马来酸酐阻垢性能和耐高温性能优异，另外hpma有一定的缓蚀作用，与锌盐复配效果更好。
磷酸是一种常见的无机酸，是中强酸。由五氧化二磷溶于热水中即可得到。磷酸主要用于制药、食品、肥料等工业，包括作为防锈剂，食品添加剂，牙科和矫形外科，edic腐蚀剂，电解质，助焊剂，分散剂，工业腐蚀剂，肥料的原料和组件家居清洁产品。也可用作化学试剂，磷酸盐是所有生命形式的营养。
草酸是生物体的一种代谢产物，广泛分布于植物、动物和真菌体中，并在不同的生命体中发挥不同的功能。草酸根有很强的配合作用，是植物源食品中另一类金属螯合剂。可与碱反应，可以发生酯化、酰卤化、酰胺化反应。也可以发生还原反应，受热发生脱羧反应。无水草酸有吸湿性。草酸能与许多金属形成溶于水的络合物。
腐殖酸是自然界中广泛存在的大分子有机物质，是动植物经过长期的物理、化学、生物作用而形成的复杂有机物，水体底泥土壤等都含有腐殖质，化学结构复杂，广泛应用于农、林、牧、石油、化工、建材、医药卫生、环保等各个领域。在农业方面，与氮、磷、钾等元素结合制成的腐植酸类肥料，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；硝基腐植酸可用作水稻育秧调酸剂；腐植酸镁、腐植酸锌、腐植酸尿素铁分别在补充土壤缺镁、玉米缺锌、果树缺铁上有良好的效果；腐植酸和除草醚、莠去津等农药混用，可以提高药效、抑制残毒。
黄腐殖酸是一种纯天然矿物质活性钾元素肥，黄腐酸钾内含微量元素、稀土元素、植物生长调节剂、病毒抑制剂等多种营养成分，使养分更充足、补给更合理，从而避免了作物因缺少元素而造成的各种生理性病害的发生，使作物株型更旺盛叶色更浓绿，抗倒伏能力更强。黄腐酸钾能及时的补充土壤中所流失的养分，使土壤活化，具有生命力，减少了土壤内养分被过度吸收引起的重茬病害，产品完全可以代替含量相同的硫酸钾或氯化钾及硫酸钾镁，而且天然、环保。
极端嗜盐菌的细胞壁由富含酸性氨基酸的糖蛋白组成，这种细胞壁结构的完整由离子键维持，高na+浓度对于其细胞壁蛋白质亚单位之间的结合，保持细胞结构的完整性是必需的。当从高盐环境转到低盐环境后，一方面细胞壁蛋白解聚为蛋白质单体，使胞壁失去完整；另一方面细胞内外离子浓度平衡打破，细胞吸水膨胀，最终引起胞壁破裂，菌体完全自溶。本发明实施例中采用的是土曲霉菌株，具体为絮状土曲霉jyj-5菌株，保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏编号为cgmcc15368。具有抗盐耐碱的特性，能够在钠盐环境和碱性环境中长期良好的生长，其中在钠盐浓度为5-15％(克/毫升)的高盐条件下以及在ph为7-12的碱性条件下能够良好的生长，能够在钠盐浓度为5-15％(克/毫升)的环境中长期良好的生长，并且能够分泌有机酸，可用于改造钠盐环境的盐碱地。本发明人在采集地利用五点取样法进行样品的采集，取土壤耕层30cm深范围内土壤，装入已灭菌处理的玻璃瓶带回实验室备用。采用稀释涂布法，将稀释后澄清的土壤上清液涂布于添加nacl至150.0g/l的马铃薯葡萄糖琼脂培养基(pda)上，在ph＝10条件下培养4天，经过3轮筛选分离到一株抗盐耐碱的真菌菌株—絮状土曲霉jyj-5，此菌株已申请专利。
地衣芽孢杆菌和侧孢芽孢杆菌，地衣芽孢杆菌bl06，采购于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，菌种保藏号为cgmccno.13462，可以促进植物生长；
侧孢芽孢杆菌采购于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，菌种保藏号为cgmccno.1755，可作为微生物肥料，提高作物抗性，对多种病毒具有明显抗性，进入土壤中可有效改善土壤微生态环境，增加土壤腐殖质含量。
所述针对苏打盐碱地草原土壤的改良剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)制备阻断剂，将阻断剂所含原料混合搅拌均匀，得阻断剂；
(2)向阻断剂中加入酸性调节剂和有机肥料混合搅拌均匀，得混合物料；向混合物料中加入沉降剂，搅拌混合进行反应，待反应结束后复配造粒，得到颗粒剂；
(3)向步骤(2)所得颗粒剂中加入微生物菌剂，混合均匀，得所述针对苏打盐碱地草原土壤的改良剂。
进一步地，所述微生物菌剂的制备方法为：配制培养基，调节ph为7.0－8.0，接种微生物，培养5－7天后形成微生物菌剂。
培养基为：牛肉膏琼脂培养基，其包括牛肉膏0.3份、蛋白胨1份、氯化钠0.5份、琼脂1份、水100份。
进一步地，步骤(2)中，所述颗粒剂的粒径为3－5mm；将阻断剂、酸性调节剂和有机肥料在搅拌温度为25－30℃的条件下，搅拌40－60min混合搅拌均匀；反应温度为25－30℃，反应时间为3－5h。
本发明的有益效果为：本发明针对苏打盐碱地草原土壤的改良剂，选用纳米材料作为改良剂的原料，在化学改良实现离子交换的同时，能够降低盐碱土壤水域钠离子的含量和ph，降低土壤的分散性和粘着性，促进土壤胶体发生凝聚、促进土壤微团聚体的形成，从而改良土壤的结构性和通透性等物理性质，从而有效、迅速地改良盐碱地的生态环境，增加土壤中有机质的含量，促进植被的生长，彻底改变苏打盐碱地草原土壤的盐碱化状态。
经本发明针对苏打盐碱地草原土壤的改良剂对苏打盐碱地草原土壤进行改良后，激活了土壤原有微生物群，恢复了土壤生命力，可以做到经改良后的苏打盐碱地草原土壤8年不返盐碱；且本发明所述针对苏打盐碱地草原土壤的改良剂原料成本低、制备方法简单、使用方便，效果显著，适合大规模生产。
具体实施方式
实施例一
一种针对苏打盐碱地草原土壤的改良剂，包括下述重量份的原料：阻断剂40kg、酸性调节剂10kg、有机肥料30kg、微生物菌剂0.01kg、沉降剂2kg。
所述针对苏打盐碱地草原土壤的改良剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)制备阻断剂，将阻断剂所含原料混合搅拌均匀，得阻断剂；
(2)向阻断剂中加入酸性调节剂和有机肥料混合搅拌均匀，得混合物料；向混合物料中加入沉降剂，搅拌混合进行反应，待反应结束后复配造粒，得到颗粒剂；
(3)向步骤(2)所得颗粒剂中加入微生物菌剂，混合均匀，得所述针对苏打盐碱地草原土壤的改良剂。
实施例二
一种针对苏打盐碱地草原土壤的改良剂，包括下述重量份的原料：阻断剂40kg、酸性调节剂10kg、有机肥料30kg、微生物菌剂0.01kg、沉降剂2.5kg；
所述阻断剂由无机纳米材料和填料组成；
所述酸性调节剂由水解聚马来酸酐、磷酸和草酸组成；
所述沉降剂由硫酸铝和硫酸亚铁组成；
所述有机肥料由腐殖酸和黄腐殖酸组成；
所述微生物菌剂含有的微生物包括包括极端嗜盐菌和芽孢杆菌；且所述极端嗜盐菌为土曲霉菌株，所述芽孢杆菌为地衣芽孢杆菌和侧孢芽孢杆菌。
所述针对苏打盐碱地草原土壤的改良剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)制备阻断剂，将阻断剂所含原料混合搅拌均匀，得阻断剂；
(2)向阻断剂中加入酸性调节剂和有机肥料在搅拌温度为65℃的条件下，搅拌40min混合搅拌均匀，得混合物料；向混合物料中加入沉降剂，在温度为65℃的条件下搅拌混合反应3h，待反应结束后复配造粒，得到颗粒剂；
(3)向步骤(2)所得颗粒剂中加入微生物菌剂，混合均匀，得所述针对苏打盐碱地草原土壤的改良剂；所述微生物菌剂的制备方法为：配制培养基，调节ph为6.0，接种微生物，培养8天后形成微生物菌剂，且所述针对苏打盐碱地草原土壤改良剂的用量为：每亩0.2吨。
实施例三
一种针对苏打盐碱地草原土壤的改良剂，包括下述重量份的原料：阻断剂50kg、酸性调节剂11kg、有机肥料36kg、微生物菌剂0.02kg、沉降剂3kg；
所述阻断剂由无机纳米材料和填料组成；所述无机纳米材料为粉煤灰、所述填料为二氧化钛和沸石粉的混合物，所述无机纳米材料与所述填料的重量比为3：2；
所述酸性调节剂由水解聚马来酸酐、磷酸和草酸组成，所述水解聚马来酸酐、磷酸和草酸的重量比为1：1：1；
所述沉降剂由硫酸铝和硫酸亚铁组成，硫酸铝与硫酸亚铁的重量比为2：1；
所述有机肥料由腐殖酸和黄腐殖酸组成，所述腐殖酸和黄腐殖酸的重量比为：12：1；
所述微生物菌剂含有的微生物包括包括极端嗜盐菌和芽孢杆菌；且所述极端嗜盐菌为土曲霉菌株，所述芽孢杆菌为地衣芽孢杆菌和侧孢芽孢杆菌；
所述针对苏打盐碱地草原土壤的改良剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)制备阻断剂，将阻断剂所含原料混合搅拌均匀，得阻断剂；
(2)向阻断剂中加入酸性调节剂和有机肥料在搅拌温度为70℃的条件下，搅拌45min混合搅拌均匀，得混合物料；向混合物料中加入沉降剂，在温度为70℃的条件下搅拌混合反应4h，待反应结束后复配造粒，得到颗粒剂；
(3)向步骤(2)所得颗粒剂中加入微生物菌剂，混合均匀，得所述针对苏打盐碱地草原土壤的改良剂；所述微生物菌剂的制备方法为：配制培养基，调节ph为6.5，接种微生物，培养9天后形成微生物菌剂，所述针对苏打盐碱地草原土壤改良剂的用量为：每亩0.3吨。
实施例四
一种针对苏打盐碱地草原土壤的改良剂，包括下述重量份的原料：阻断剂55kg、酸性调节剂11kg、有机肥料35kg、微生物菌剂0.02kg、沉降剂3.5kg；
所述阻断剂由无机纳米材料和填料组成；所述无机纳米材料为粉煤灰、所述填料为二氧化钛和沸石粉的混合物，所述无机纳米材料与所述填料的重量比为4：2；
所述酸性调节剂由水解聚马来酸酐、磷酸和草酸组成，所述水解聚马来酸酐、磷酸和草酸的重量比为1：1：1；
所述沉降剂由硫酸铝和硫酸亚铁组成，硫酸铝与硫酸亚铁的重量比为2：1；
所述有机肥料由腐殖酸和黄腐殖酸组成，所述腐殖酸和黄腐殖酸的重量比为：12：1；
所述微生物菌剂含有的微生物包括极端嗜盐菌和芽孢杆菌；且所述极端嗜盐菌为土曲霉菌株，所述芽孢杆菌为地衣芽孢杆菌和侧孢芽孢杆菌；
所述针对苏打盐碱地草原土壤的改良剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)制备阻断剂，将阻断剂所含原料混合搅拌均匀，得阻断剂；
(2)将阻断剂中加入酸性调节剂和有机肥料在搅拌温度为72℃的条件下，搅拌55min混合搅拌均匀，得混合物料；向混合物料中加入沉降剂，在温度为68℃的条件下搅拌混合反应4h，待反应结束后复配造粒，得到颗粒剂；
(3)向步骤(2)所得颗粒剂中加入微生物菌剂，混合均匀，得所述针对苏打盐碱地草原土壤的改良剂；所述微生物菌剂的制备方法为：配制培养基，调节ph为6.8，接种微生物，培养9天后形成微生物菌剂，且所述针对苏打盐碱地草原土壤改良剂的用量为：每亩0.4吨。
实施例五
一种针对苏打盐碱地草原土壤的改良剂，包括下述重量份的原料：阻断剂60kg、酸性调节剂12kg、有机肥料40kg、微生物菌剂0.03kg、沉降剂4kg；
所述阻断剂由无机纳米材料和填料组成；所述无机纳米材料为粉煤灰、所述填料为二氧化钛和沸石粉的混合物，所述无机纳米材料与所述填料的重量比为4：2；
所述酸性调节剂由水解聚马来酸酐、磷酸和草酸组成，所述水解聚马来酸酐、磷酸和草酸的重量比为1：1：2；
所述沉降剂由硫酸铝和硫酸亚铁组成，硫酸铝与硫酸亚铁的重量比为2：1；
所述有机肥料由腐殖酸和黄腐殖酸组成，所述腐殖酸和黄腐殖酸的重量比为：13：1；
所述微生物菌剂含有的微生物包括极端嗜盐菌和芽孢杆菌；且所述极端嗜盐菌为土曲霉菌株，所述芽孢杆菌为地衣芽孢杆菌和侧孢芽孢杆菌；
所述针对苏打盐碱地草原土壤的改良剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)制备阻断剂，将阻断剂所含原料混合搅拌均匀，得阻断剂；
(2)向阻断剂中加入酸性调节剂和有机肥料在搅拌温度为75℃的条件下，搅拌60min混合搅拌均匀，得混合物料；向混合物料中加入沉降剂，在温度为75℃的条件下搅拌混合反应5h，待反应结束后复配造粒，得到颗粒剂；
(3)向步骤(2)所得颗粒剂中加入微生物菌剂，混合均匀，得所述针对苏打盐碱地草原土壤的改良剂；所述微生物菌剂的制备方法为：配制培养基，调节ph为7.0，接种微生物，培养10天后形成微生物菌剂，所述针对苏打盐碱地草原土壤改良剂的用量为：每亩0.6吨。
试验用地：本试验用地选用内蒙古退化的苏打盐碱地草原土壤
试验方法：在2017年4月份，随机选取10个所选退化苏打盐碱地草原土壤的土样(对所选土地进行标记)，对所选土样土壤中含盐量、土壤的ph、土壤中有机质的含量进行检测；
在同年4月份(2017、04)将所选内蒙古退化苏打盐碱地草原土壤进行翻耕和旱地平整、翻耕的深度可为10－20cm，并保证旱地平整后同一地块内高度差不超过10cm，地表有10－12厘米的松土层，待翻耕完成后，向所选草原施撒本发明所述针对苏打盐碱地草原土壤的改良剂，施撒量为平均每亩1吨，待施撒完毕后进行旋耕，使土壤与本发明所述针对苏打盐碱地草原土壤的改良剂充分混合均匀；然后对所改良田地浇水，待2017年9月份选取标记地点的土壤10个土样，并检测所选土样的土壤含盐量、土壤的ph、土壤中有机质的含量：改良之前的检测结果与改良之后的检测结果如表1所示：
表1
从表1可以看出所选地内蒙古退化的草原得到很好的改良，经本发明所述针对苏打盐碱地草原土壤的改良剂进行改良后，土壤中的含盐量由改良前的4.1g/kg下降到1.9g/kg，ph值由改良前的9.6下降到9.0；土壤中有机质的含量由改良前的11.3g/kg上升到12.5g/kg；即本发明所述针对苏打盐碱地草原土壤的改良剂对土壤的盐碱程度及有机质含量都做出了很好的改良。
本发明不局限于上述最佳实施方式，任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其细节上作任何变化，凡是具有与本申请相同或相近似的技术方案，均落在本发明的保护范围之内。