本发明涉及盐碱化土壤改良剂
技术领域：
，更具体的说，它涉及一种调节盐碱度的土壤改良剂及其制备方法。
背景技术：
：土壤改良剂又称土壤调理剂，是一种主要用于改良土壤的物理、化学和生物性质，使其更适宜于植物生长，而不是主要提供植物养分的物料。由于土壤改良剂在改良土壤物理及化学性质、提高土壤离子交换率等方面具有很好的效果，因此土壤改良剂广泛用于盐碱地的治理上。盐碱地的主要特点是含有较高的水溶性盐和碱性物质，土壤有机质含量低、团粒结构差，盐碱地上可选品种少，产量低，效益欠佳，一直制约农业种植业的发展。而在我国滨海地区，由于土地长期受到海水的浸渍，导致土壤盐碱化日益严重，由于土地资源的日益匮乏，因此盐碱地的综合治理和开发利用具有重要意义。现有的土壤改良剂主要有矿物类，如泥炭、沸石、石灰、石膏等；天然和半合成水溶性高分子类，如秸秆类多糖类物料纤维素物料、木质素物料和树脂胶物质；人工合成高分子类，如聚丙烯类；有益微生物制剂类，如海藻提取物、腐植酸肥等。现有技术中，申请号为201410279016.0的中国专利，公开了一种土壤改良剂及其制备方法和造林地盐碱化土壤改良方法，该土壤改良剂按下述制备方法得到：将所需量的脱硫石膏、腐植酸、硫酸镁、水溶性高分子聚合物和固体酸混合均匀后得到土壤改良剂，固体酸为硫酸氢钠。为了降低盐碱地的ph值，通常土壤改良剂中会添加一些酸性物质以中和盐碱地中的碱性物质，通常酸性物质可以分为无机酸和有机酸，无机酸具有很强的酸性，虽然其在短期内对土壤中的碱性物质具有很好的中和效果，但是无机酸加入后，会导致土壤的酸碱性迅速变化，并且效果持续性较差，而有机酸因其具有很好的缓冲性能，因此其更适合于土壤改良。但是传统有机酸的成本较高，导致盐碱地的治理成本较高，因此人们寻找利用植物废料，通过植物废料中的有机酸以对土壤进行改良，但是目前植物废料的利用率仍然较低，会造成一定程度的浪费；因此，如何能够在土壤改良剂中充分利用植物废料、提高土壤改良剂的效果，是一个需要解决的问题。技术实现要素：本发明的目的之一在于提供一种调节盐碱度的土壤改良剂，其通过从竹材废料中提取的竹醋液为主要原料，通过与氨基酸复合液、植物发酵肥、动物有机肥以及生物菌剂的配合可以增加土壤的通透性，降低土壤ph值以及盐分，增加土壤中有机质的释放，增加肥沃度，同时提高土壤中镁离子、钙离子等离子活性，提高植物对土壤中营养物质的吸收利用率。本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种调节盐碱度的土壤改良剂，以重量份数计，包括如下组分：竹醋液100-150份、氨基酸复合液20-30份、植物发酵肥50-60份、动物有机肥10-20份以及生物菌剂1-3份；所述竹醋液采用如下方法制备：①将竹材废料粉碎过筛后，得到细度为40-60目的粗竹粉；②将粗竹粉置于300-400℃的温度下进行炭化，炭化时间为60-80min，收集粗竹粉炭化过程中产生的烟雾气，将烟雾气冷却后，得到粗制竹醋液；③向粗制竹醋液中加入2-羟基丙酸以及l-苹果酸，在40-50℃的温度下，保温3-5h，然后升温至150-170℃，收集蒸馏产物，得到竹醋液。通过采用上述技术方案，以竹材废料提取粗制竹醋液，通过2-羟基丙酸以及l-苹果酸的配合，经过蒸馏得到的竹醋液，其性能更加稳定，并且其中含有丰富的有机酸、酚类、酮类以及醇类等物质，能够增加土壤的通透性，对盐碱地土壤起到中和作用，增加土壤中有机质的释放，增加肥沃度，同时提高土壤中镁离子、钙离子等离子活性，提高植物对土壤中营养物质的吸收利用率；将竹醋液与氨基酸复合液、植物发酵肥、动物有机肥以及生物菌剂复配的土壤改良剂在改善土壤结构、降低土壤ph值以及盐分的同时，还可以增加土壤营养，提高植物的抗逆性。进一步地，所述2-羟基丙酸的添加量为粗制竹醋液的3％，l-苹果酸的添加量为粗制竹醋液的1％。通过采用上述技术方案，在制备竹醋液时添加的2-羟基丙酸与l-苹果酸有助于提高竹醋液的稳定性与活性，提高其对土壤的改良效果；并且添加2-羟基丙酸与l-苹果酸得到的竹醋液在制备氨基酸复合液时，可以促进竹醋液与磷酸对贝壳粉中氨基酸的水解的提取；而在植物发酵肥的制备中，添加了2-羟基丙酸与l-苹果酸得到的竹醋液也有可以为生物菌剂提供能量，提高有机质的分解效率。进一步地，所述氨基酸复合液采用如下方法制备：取废弃的贝壳、虾壳、蟹壳、鱼骨，将其清洗干净后，干燥粉碎过筛后得到细度为40-60目的贝壳粉；向贝壳粉中加入竹醋液以及磷酸，升温至80-90℃，搅拌水解16-20h，将固液分离，收集液体即为氨基酸复合液。通过采用上述技术方案，通过竹醋液以及磷酸代替传统的无机酸对贝壳粉中的有益成分进行提取，得到的氨基酸复合液可以增加土壤营养，并且增加的磷元素以及有机酸可以提高土壤的养分平衡，提高土壤中微量元素的有效性；并且氨基酸复合液的酸性物质可以降低盐碱地的ph值，改善土壤结构。进一步地，竹醋液的添加量为贝壳粉重量的20％，磷酸的添加量为贝壳粉重量的5％。进一步地，所述植物发酵肥采用如下方法制备：以重量份数计，a、取30-40份竹醋液、10-20份聚糖醛酸、5-10份藻酸丙二醇酯、5-10份碳源、1-2份生物菌剂以及80-100份水搅拌均匀后，在30-40℃的温度下，保温1-2天，得到混合液；b、取竹炭粉100-150份、蔗渣50-60份、糠醛渣40-50份、贝壳渣20-30份，加入混合液后混合均匀后，堆积发酵，当温度达到60-65℃时，每天翻动2-3次，静置6-8天，得到植物发酵肥。通过采用上述技术方案，植物发酵肥中的原料主要为植物废料，原料成本较低，与制备的竹醋液配合，既能为生物菌剂提高能量，而且其与包含聚糖醛酸、藻酸丙二醇脂肪酸酯的混合液混合后，具有很好的抑制土壤返盐的效果，使制得的植物发酵肥具有较强的阳离子交换能力，提高其与金属元素如铝、铁等螯合形成螯合物，可中和土壤中的碱性物质和防止土壤板结，形成有机—无机团聚体，改善土壤物理性质，提髙土壤自身的抗逆性，形成良好的土壤生态环境。并且植物发酵肥中的有机质分解后产生腐殖酸、维生素、抗生素和各种酶，改善了作物根系的营养环境，促进了作物根系及地上部分的生长发育，提高了作物对养分的吸收能力；其与动物有机肥配合，可提供各种有益菌剂，提髙肥料利用率，减少土传病害危害。进一步地，所述竹炭粉为步骤③粗竹粉炭化后的剩余固态物质。通过采用上述技术方案，在制备竹醋液时，剩余的固态物质可以在植物发酵肥中重新被利用，从而实现了资源的最大化利用。进一步地，所述贝壳渣为氨基酸复合液中的固体剩余物。通过采用上述技术方案，在采用海洋生物废弃物提取氨基酸复合液时，留下的固体剩余物可以在植物发酵肥中重新被利用，从而实现了资源的最大化利用。进一步地，所述碳源为糖蜜、葡萄糖中的一种或它们的复合。通过采用上述技术方案，糖蜜、葡萄糖可以对微生物的生长代谢提供能量，提高生物菌剂的活性。进一步地，所述生物菌剂为芽孢杆菌。通过采用上述技术方案，芽孢杆菌对有机质具有很强的分解力，可以将难分解的大分子物质分解成可利用的小分子物质，并且可以合成多种有机酸、酶、生理活性等物质以及其它多种容易被利用的养分。进一步地，所述动物有机肥为蚯蚓粪。通过采用上述技术方案，蚯蚓粪具有很好的通气性、排水性和高的持水量，可以提高土壤与空气的接触面积，降低土壤板结的情况；并且由于蚯蚓粪具有很大的表面积，有利于促进有益微生物的生长，肥效显著，并且不会对作物产生负面伤害。本发明的目的之二在于提供一种调节盐碱度的土壤改良剂的制备方法。本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种调节盐碱度的土壤改良剂的制备方法，包括如下步骤：以重量份数计，取竹醋液100-150份、氨基酸复合液20-30份、植物发酵肥50-60份、动物有机肥10-20份以及生物菌剂1-3份混合均匀，得到包含植物废料的土壤改良剂。综上所述，本发明相比于现有技术具有以下有益效果：1.以竹材废料提取粗制竹醋液，通过2-羟基丙酸以及l-苹果酸的配合，经过蒸馏得到的竹醋液，其性能更加稳定，并且其中含有丰富的有机酸、酚类、酮类以及醇类等物质，能够增加土壤的通透性，对盐碱地土壤起到中和作用，增加土壤中有机质的释放，增加肥沃度，同时提高土壤中镁离子、钙离子等离子活性，提高植物对土壤中营养物质的吸收利用率；将竹醋液与氨基酸复合液、植物发酵肥、动物有机肥以及生物菌剂复配的土壤改良剂在改善土壤结构、降低土壤ph值以及盐分的同时，还可以增加土壤营养，提高植物的抗逆性；2.在制备竹醋液时添加的2-羟基丙酸与l-苹果酸有助于提高竹醋液的稳定性与活性，提高其对土壤的改良效果；并且添加2-羟基丙酸与l-苹果酸得到的竹醋液在制备氨基酸复合液时，可以促进竹醋液与磷酸对贝壳粉中氨基酸的水解的提取；而在植物发酵肥的制备中，添加了2-羟基丙酸与l-苹果酸得到的竹醋液也有可以为生物菌剂提供能量，提高有机质的分解效率；3.通过竹醋液以及磷酸代替传统的无机酸对贝壳粉中的有益成分进行提取，得到的氨基酸复合液可以增加土壤营养，并且增加的磷元素以及有机酸可以提高土壤的养分平衡，提高土壤中微量元素的有效性；并且氨基酸复合液的酸性物质可以降低盐碱地的ph值，改善土壤结构；4.植物发酵肥中的原料主要为植物废料，原料成本较低，与制备的竹醋液配合，既能为生物菌剂提高能量，而且其与包含聚糖醛酸、藻酸丙二醇脂肪酸酯的混合液混合后，具有很好的抑制土壤返盐的效果，使制得的植物发酵肥具有较强的阳离子交换能力，提高其与金属元素如铝、铁等螯合形成螯合物，可中和土壤中的碱性物质和防止土壤板结，形成有机—无机团聚体，改善土壤物理性质，提髙土壤自身的抗逆性，形成良好的土壤生态环境。并且植物发酵肥中的有机质分解后产生腐殖酸、维生素、抗生素和各种酶，改善了作物根系的营养环境，促进了作物根系及地上部分的生长发育，提高了作物对养分的吸收能力；其与动物有机肥配合，可提供各种有益菌剂，提髙肥料利用率，减少土传病害危害。具体实施方式以下对本发明作进一步详细说明。一、竹醋液的制备例竹醋液的制备例1：①将竹材废料粉碎过筛后，得到细度为40-60目的粗竹粉；②将粗竹粉置于300℃的温度下进行炭化，炭化时间为60min，收集粗竹粉炭化过程中产生的烟雾气，将烟雾气冷却后，得到粗制竹醋液；③向粗制竹醋液中加入粗制竹醋液的重量的3％的2-羟基丙酸以及粗制竹醋液的重量的1％的l-苹果酸，在40℃的温度下，保温3h，然后升温至150℃，收集蒸馏产物，得到竹醋液，剩余固态物质为竹炭粉。竹醋液的制备例2：①将竹材废料粉碎过筛后，得到细度为40-60目的粗竹粉；②将粗竹粉置于350℃的温度下进行炭化，炭化时间为70min，收集粗竹粉炭化过程中产生的烟雾气，将烟雾气冷却后，得到粗制竹醋液；③向粗制竹醋液中加入粗制竹醋液的重量的3％的2-羟基丙酸以及粗制竹醋液的重量的1％的l-苹果酸，在45℃的温度下，保温4h，然后升温至160℃，收集蒸馏产物，得到竹醋液，剩余固态物质为竹炭粉。竹醋液的制备例3：①将竹材废料粉碎过筛后，得到细度为40-60目的粗竹粉；②将粗竹粉置于400℃的温度下进行炭化，炭化时间为80min，收集粗竹粉炭化过程中产生的烟雾气，将烟雾气冷却后，得到粗制竹醋液；③向粗制竹醋液中加入粗制竹醋液的重量的3％的2-羟基丙酸以及粗制竹醋液的重量的1％的l-苹果酸，在50℃的温度下，保温5h，然后升温至170℃，收集蒸馏产物，得到竹醋液，剩余固态物质为竹炭粉。竹醋液的制备例4：本制备例与竹醋液的制备例1的不同之处在于，步骤③中不包含2-羟基丙酸和l-苹果酸。二、氨基酸复合液的制备例氨基酸复合液的制备例1：取废弃的贝壳、虾壳、蟹壳、鱼骨，将其清洗干净后，干燥粉碎过筛后得到细度为40-60目的贝壳粉；向贝壳粉中加入贝壳粉重量的20％的竹醋液以及贝壳粉重量的5％的磷酸，升温至80℃，搅拌水解16h，将固液分离，收集液体即为氨基酸复合液，固态剩余物为贝壳渣。氨基酸复合液的制备例2：取废弃的贝壳、虾壳、蟹壳、鱼骨，将其清洗干净后，干燥粉碎过筛后得到细度为40-60目的贝壳粉；向贝壳粉中加入贝壳粉重量的20％的竹醋液以及贝壳粉重量的5％的磷酸，升温至85℃，搅拌水解18h，将固液分离，收集液体即为氨基酸复合液，固态剩余物为贝壳渣。氨基酸复合液的制备例3：取废弃的贝壳、虾壳、蟹壳、鱼骨，将其清洗干净后，干燥粉碎过筛后得到细度为40-60目的贝壳粉；向贝壳粉中加入贝壳粉重量的20％的竹醋液以及贝壳粉重量的5％的磷酸，升温至90℃，搅拌水解20h，将固液分离，收集液体即为氨基酸复合液，固态剩余物为贝壳渣。氨基酸复合液的制备例4：本制备例与氨基酸复合液的制备例1的不同之处在于，采用20wt％的盐酸代替等量竹醋液和磷酸。三、植物发酵肥的制备例以下制备例中的竹醋液选自竹醋液的制备例1制备而得，竹炭粉选自竹炭粉的制备例1制备而得，贝壳渣选自氨基酸复合液的制备例1。植物发酵肥的制备例1：a、取30kg竹醋液、10kg聚糖醛酸、5kg藻酸丙二醇酯、5kg糖蜜、1kg芽孢杆菌以及80kg水搅拌均匀后，在30℃的温度下，保温1天，得到混合液；b、取竹炭粉100kg、蔗渣50kg、糠醛渣40kg、贝壳渣20kg，加入混合液后混合均匀后，堆积发酵，当温度达到60℃时，每天翻动2次，静置6天，得到植物发酵肥。植物发酵肥的制备例2：a、取35kg竹醋液、15kg聚糖醛酸、7.5kg藻酸丙二醇酯、7.5kg葡萄糖、1.5kg芽孢杆菌以及90kg水搅拌均匀后，在35℃的温度下，保温2天，得到混合液；b、取竹炭粉125kg、蔗渣55kg、糠醛渣45kg、贝壳渣25kg，加入混合液后混合均匀后，堆积发酵，当温度达到63℃时，每天翻动3次，静置7天，得到植物发酵肥。植物发酵肥的制备例3：a、取40kg竹醋液、20kg聚糖醛酸、10kg藻酸丙二醇酯、10kg糖蜜、2kg芽孢杆菌以及100kg水搅拌均匀后，在40℃的温度下，保温2天，得到混合液；b、取竹炭粉150kg、蔗渣60kg、糠醛渣50kg、贝壳渣30kg，加入混合液后混合均匀后，堆积发酵，当温度达到65℃时，每天翻动3次，静置8天，得到植物发酵肥。植物发酵肥的制备例4：本制备例与植物发酵肥的制备例1的不同之处在于，a中的混合液中不包含聚糖醛酸以及藻酸丙二醇酯。四、实施例实施例1：一种调节盐碱度的土壤改良剂采用如下方法制备而得：取竹醋液(选自竹醋液的制备例1)100kg、氨基酸复合液(选自氨基酸复合液的制备例1)20kg、植物发酵肥(选自植物发酵肥的制备例1)50kg、蚯蚓粪10kg以及芽孢杆菌1kg混合均匀，得到包含植物废料的土壤改良剂。实施例2：一种调节盐碱度的土壤改良剂采用如下方法制备而得：取竹醋液(选自竹醋液的制备例2)125kg、氨基酸复合液(选自氨基酸复合液的制备例2)25kg、植物发酵肥(选自植物发酵肥的制备例2)55kg、蚯蚓粪15kg以及芽孢杆菌2kg混合均匀，得到包含植物废料的土壤改良剂。实施例3：一种调节盐碱度的土壤改良剂采用如下方法制备而得：取竹醋液(选自竹醋液的制备例3)150kg、氨基酸复合液(选自氨基酸复合液的制备例3)30kg、植物发酵肥(选自植物发酵肥的制备例3)60kg、蚯蚓粪20kg以及芽孢杆菌3kg混合均匀，得到包含植物废料的土壤改良剂。五、对比例对比例1：本对比例与实施例1的不同之处在于，竹醋液选自竹醋液的制备例4制备而得。对比例2：本对比例与实施例1的不同之处在于，氨基酸复合液选自氨基酸复合液的制备例4制备而得；植物发酵肥选自植物发酵肥的制备例4制备而得。六、实验方法以及结果分析1、取实施例1-3以及对比例1-2中的土壤改良剂，分别将其稀释100倍后，作为试样；选择一块盐碱地土壤，将其随机分割成6个区域，分别记为1号地、2号地、3号地、4号地、5号地以及6号地；将实施例1-3以及对比例1-2稀释后的试样分别喷施于1-5号地，喷施量为10kg/亩，6号地喷施等量的清水作为对照组；分别对土壤喷施试样前以及喷施试样后的1h、1d、3d以及7d后土壤的可溶性全盐(g/kg)和ph值进行测试，土壤测试深度为20cm；将测试结果示于表1。表1由表1数据可知，采用本发明的土壤改良剂对盐碱地具有较好的改良效果，在改良7天后，可以使得盐碱地的全盐含量由原来的3.3下降至1.9，使原ph值为9.0下降至7.4；相较于对照组的6号地，在向土壤喷施清水后，土壤表层的盐分会被冲洗至深层土壤中，在短期内会降低土壤的盐分以及ph值，但是若不继续喷淋，则土壤会出现返盐的现象，深层土壤中的盐分在毛细管的作用下返至表层土壤中，造成土壤盐分以及ph值的再次升高；而本发明的土壤改良剂对土壤中的碱性物质具有中和作用，对盐离子具有络合作用，可以虽然其作用较为缓慢，但是随着时间的延长，有助于表层土壤中的盐分的持续降低，不会出现返盐的现象，并使得ph值降低逐渐趋向于一个稳定的状态，使得土壤呈现为弱碱性。对比例1的竹醋液选自竹醋液的制备例4制备而得；相较于1号地的实施例1，4号地的对比例1在初期具有与1号地相似的改良效果，但是随着时间的延长，其改良效果逐渐降低，说明竹醋液中添加的2-羟基丙酸和l-苹果酸可以延长竹醋液的有效时间，提高改善效果。对比例2的氨基酸复合液选自氨基酸复合液的制备例4制备而得；植物发酵肥选自植物发酵肥的制备例4制备而得；相较于1号地的实施例1，5号地的对比例2对土壤的改良效果稍差，说明本发明中的氨基酸复合液以及本发明中的植物发酵肥对土壤具有良好的改良效果。2、对改良7天后的1号地-6号地深翻土地，分别在1号地-6号地上种植同一品种的油菜，其他条件相同，在种植的8个月后，对土壤成分以及油菜产量进行测试，将测试结果示于表2。表2项目1号地2号地3号地4号地5号地6号地速效氮，mg/kg24.6124.5624.5221.1220.163.31速效磷，mg/kg9.859.829.828.417.655.0速效钾，mg/kg67.665.966.063.564.651.1有机质，％1.6511.6411.6451.5311.4120.34全盐，g/kg0.650.660.661.360.652.02ph值7.37.37.37.37.38.8油菜产量，kg/亩234228229201184156由表2数据可知，采用本发明的土壤改良剂对盐碱地进行改良后，相较于对照组6号地，在该盐碱地上种植油菜后，具有较高的产量，土壤中的速效氮、速效磷、速效钾以及有机质的含量较高，并且种植油菜后土壤的盐分也会有所下降；4号地与5号地土壤中的速效氮、速效磷、速效钾以及有机质虽然均高于对照组6号地的上述参数，但是其仍低于1号地的上述参数，说明本发明中的氨基酸复合液以及本发明中的植物发酵肥对土壤具有良好的改良效果，可以改善土壤的结构，提高作物产量。本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。当前第1页12