本发明属于土壤改良
技术领域：
，特别涉及一种甜高粱酒糟盐渍土改良剂及其制备方法和施用方法。
背景技术：
：盐渍土是盐土和碱土以及各种盐化、碱化土壤的总称。盐渍土在世界上分布很广，是土壤退化的一种重要表现形式，会加剧生态环境恶化，危害社会经济。目前，仅我国的盐渍土面积就达到3.5×107hm2，相当于我国耕地面积的30％。因而，对盐渍土进行改良、治理、开发，就显得很有必要。目前，国内外治理治理盐渍土的措施主要有4类：(1)物理、工程措施：台田、暗管排盐、隔层阻盐等；(2)化学措施：施用石膏、过磷酸钙、沼渣、粉煤灰等；(3)农业措施：深耕晒垡、秸秆覆盖、增施有机肥、绿肥；(4)生物措施：种植耐盐植物。各改良措施各有其优缺点。当前，各地所使用的盐渍土改良剂，普遍存在成本高、不易获得、易对土壤造成二次污染等问题。授权公告号为cn103131424b的发明专利公开了一种盐碱土改良剂，包括磷石膏、风化煤、腐熟锯末、黄腐酸、腐熟酒糟、磷矿渣以及生根剂，由于成分复杂，并且施加了磷石膏、风化煤、磷矿渣等成分，极易对土壤造成二次污染，对植物造成不良影响。因此，简化改良剂成分、减少甚至避免使用矿渣、煤粉等矿物成分，成为土壤改良剂改进的方向。技术实现要素：为了解决上述技术问题，本发明提供了一种甜高粱酒糟盐渍土改良剂及其制备方法和施用方法。本发明具体技术方案如下：本发明一方面提供了一种甜高粱酒糟盐渍土改良剂，所述改良剂由甜高粱秸秆经发酵菌种发酵制成，接种量为每kg所述甜高粱秸秆中接种50～200ml所述发酵菌种的培养液，所述发酵菌种保藏在中国普通微生物菌种保藏管理中心，保藏编号为cgmccno.2738。所述发酵菌种学名酿酒酵母(saccharomycescerevisiae)，菌株编号为tsh-sc-001(his3-/-)，是一种双倍体组氨酸营养缺陷型酵母，构建方法参照授权公告号为cn101525580b的发明专利。进一步地，所述发酵菌种的接种量为每kg所述甜高粱秸秆中接种150ml所述发酵菌种的培养液。本发明另一方面提供了一种制备所述甜高粱酒糟盐渍土改良剂的方法，包括如下步骤：s1：将甜高粱秸秆粉碎成秸秆碎片，向其中添加所述发酵菌种，混合均匀得到混合料；s2：将所述混合料进行固态发酵，所述固态发酵可以是传统的静态发酵，也可以是连续固态发酵，连续固态发酵的具体方法参照授权公告号为cn103509712b的发明专利；s3：对发酵结束的物料进行蒸馏，得到甜高粱酒糟土壤改良剂。进一步地，所述秸秆碎片的长度不超过3cm。限制秸秆碎片的长度，可以有效提高秸秆发酵过程中的比表面积，便于与发酵菌种充分接触，以提高发酵的效率和充分程度。进一步地，所述发酵菌种的培养方法如下：(1)菌种活化：挑取平板单菌落到已灭菌的ypd液体培养基中，于26～30℃、200rpm条件下控温摇床培养16～18h后，用相同培养基转接一次，相同条件下培养6～8h；(2)菌种扩大培养：将糖化后的玉米面加水稀释至浓度为2.0g/l，加入0.1％尿素、0.01％硫酸镁、0.01％硫酸锌以及0.01％硫酸锰，温度控制在30℃，同时开搅拌桨，通入压缩空气培养20h。ypd液体培养基的配制：取酵母粉10g、蛋白胨20g、葡萄糖20g，加入去离子水溶解，定容至1l，121℃高温蒸汽灭菌20min。进一步地，所述固态发酵的条件为：发酵温度25～40℃，发酵时间24～30h。上述条件可以为发酵菌种提供最适的发酵条件，并且可以保证施用时菌体的数量和活力达到最大。进一步地，所述制备方法还包括如下步骤：s4：将所述甜高粱酒糟堆腐20～40天，得到改良的酒糟土壤改良剂。进一步地，堆腐时间为30天。通过堆腐处理，对甜高粱酒糟进一步进行厌氧发酵，使酒糟内的大分子物质进一步转化为小分子物质，以利于土壤微生物吸收利用。本发明还提供了所述甜高粱酒糟盐渍土改良剂的施用方法，包括如下步骤：s1：在待处理的土壤表面平铺2～5cm所述改良剂，利用旋耕机翻耕表面20cm土壤，使所述改良剂和土壤混合均匀；通过翻耕使土壤与改良剂充分混合，以便使分散的土壤颗粒与改良剂结合形成稳定的团粒结构，提高土壤的凝聚性；s2：在所述土壤表面再覆盖0.5cm的所述改良剂；通过在土壤表面覆盖改良剂，可以减少土壤的水分蒸发和盐分表聚，以提高土壤保水、保肥和通气的性能。进一步地，对于重度盐渍土壤，所述步骤s1之前还包括如下步骤：前处理：翻耕表面20cm土壤，灌水洗盐，以便施加改良剂。本发明的有益效果如下：本发明提供了一种甜高粱酒糟盐渍土改良剂及其制备方法和施用方法，本改良剂能够改善土壤的理化性质，使分散的土壤颗粒变成稳定的团粒结构，降低土壤的容重，抑制毛细管水的上升、减少水分蒸发和盐分表聚，提高土壤保水、保肥和通气的性能，调节土壤温度，土壤耕性也同步改善。改良剂中的腐殖酸类物质，具有较大的内表面积和吸收性能，分子结构中含有众多性质活泼的功能团，能够促进土壤颗粒表面盐分离子进行交换，降低土壤溶液中的盐分浓度，降低土壤ph值。通过改善土壤的理化性质，可以进一步改善土壤微生物区系和土壤微环境，从而增加土壤肥力、促进作物生长，由此提高作物的产量和品质。具体实施方式下面结合以下实施例对本发明作进一步详细说明。实施例1一种甜高粱酒糟盐渍土改良剂，由甜高粱秸秆经发酵菌种发酵制成，接种量为每kg所述甜高粱秸秆中接种50ml所述发酵菌种的培养液。实施例2一种甜高粱酒糟盐渍土改良剂，由甜高粱秸秆经发酵菌种发酵制成，接种量为每kg所述甜高粱秸秆中接种150ml所述发酵菌种的培养液。实施例3一种甜高粱酒糟盐渍土改良剂，由甜高粱秸秆经发酵菌种发酵制成，接种量为每kg所述甜高粱秸秆中接种200ml所述发酵菌种的培养液。实施例4一种制备实施例1所述的甜高粱酒糟盐渍土改良剂的方法，包括如下步骤：s1：将甜高粱秸秆粉碎成秸秆碎片，长度小于3cm，向其中添加所述发酵菌种，接种量为5％(v/w)，混合均匀得到混合料；s2：将所述混合料进行固态发酵，发酵温度为25℃，发酵时间30h；s3：对发酵结束的物料进行蒸馏，得到甜高粱酒糟，即为本改良剂。实施例5一种制备实施例2所述的甜高粱酒糟盐渍土改良剂的方法，包括如下步骤：s1：将甜高粱秸秆粉碎成秸秆碎片，长度小于3cm，向其中添加所述发酵菌种，接种量为10％(v/w)，混合均匀得到混合料；s2：将所述混合料进行固态发酵，发酵温度为40℃，发酵时间24h；s3：对发酵结束的物料进行蒸馏，得到甜高粱酒糟；s4：将所述甜高粱酒糟堆腐20天，得到堆腐酒糟，即为本改良剂。实施例6一种制备实施例3所述的甜高粱酒糟盐渍土改良剂的方法，包括如下步骤：s1：将甜高粱秸秆粉碎成秸秆碎片，长度小于3cm，向其中添加所述发酵菌种，接种量为20％(v/w)，混合均匀得到混合料；s2：将所述混合料进行固态发酵，发酵温度为30℃，发酵时间30h；s3：对发酵结束的物料进行蒸馏，得到甜高粱酒糟；s4：将所述甜高粱酒糟堆腐40天，得到堆腐酒糟，，即为本改良剂。实施例7实施例1所述的甜高粱酒糟盐渍土改良剂在轻度盐渍土中的施用方法，包括如下步骤：s1：在待处理的土壤表面平铺2cm所述改良剂，利用旋耕机翻耕表面20cm土壤，使所述改良剂和土壤混合均匀；s2：在所述土壤表面再覆盖0.5cm的所述改良剂。实施例8实施例2所述的甜高粱酒糟盐渍土改良剂在中度盐渍土中的施用方法，包括如下步骤：s1：在待处理的土壤表面平铺3cm所述改良剂，利用旋耕机翻耕表面20cm土壤，使所述改良剂和土壤混合均匀；s2：在所述土壤表面再覆盖0.5cm的所述改良剂。实施例9实施例3所述的甜高粱酒糟盐渍土改良剂在重度盐渍土中的施用方法，包括如下步骤：s1：翻耕表面20cm的土壤，灌水洗盐；s2：在待处理的土壤表面平铺5cm所述改良剂，利用旋耕机翻耕表面20cm土壤，使所述改良剂和土壤混合均匀；s3：在所述土壤表面再覆盖0.5cm的所述改良剂。实验例1山东东营河口区土壤改良(重度盐渍土)(1)按如下步骤制备改良剂：s1：将甜高粱秸秆粉碎成秸秆碎片，长度小于3cm，向其中添加所述发酵菌种，接种量为15％(v/w)，混合均匀得到混合料；s2：将所述混合料进行固态发酵，发酵温度为40℃，发酵时间30h；s3：对发酵结束的物料进行蒸馏，得到甜高粱酒糟；s4：将所述甜高粱酒糟堆腐30天，得到堆腐酒糟，即为本改良剂。(2)按照如下步骤施用改良剂：s1：翻耕表面20cm的土壤，灌水洗盐；s2：在待处理的土壤表面平铺5cm所述改良剂，利用旋耕机翻耕表面20cm土壤，使所述改良剂和土壤混合均匀；s3：在所述土壤表面再覆盖0.5cm的所述改良剂。同时施用未经堆腐的甜高粱酒糟作为对照。施用改良剂前后表面20cm土壤性质的变化情况见表1表1施用改良剂前后表面20cm土壤性质的变化情况由表1可知，施用改良剂后，土壤的全盐量和ph值均显著降低，土壤容量也有明显下降；同时，土壤中的有机质、碱解氮、有效磷以及有效钾等养分显著升高，总孔隙度也有明显增加。由此说明本改良剂具有降低土壤盐度、改变土壤团聚体性质、提高土壤肥力、改善土壤理化性质的作用，并且经过堆腐的改良剂比未经堆腐的改良剂效果更好。同时，由于施用2年后土壤的部分指标比起施用1年后有所退步，说明该土壤改良剂应定期施用，以便使土壤性质维持在最佳状态。实验例2河北沧州土壤改良(重度盐渍土)(1)按如下步骤制备改良剂：s1：将甜高粱秸秆粉碎成秸秆碎片，长度小于3cm，向其中添加所述发酵菌种，接种量为15％(v/w)，混合均匀得到混合料；s2：将所述混合料进行固态发酵，发酵温度为30℃，发酵时间30h；s3：对发酵结束的物料进行蒸馏，得到甜高粱酒糟；s4：将所述甜高粱酒糟堆腐30天，得到堆腐酒糟，即为本改良剂。(2)按照如下步骤施用改良剂：s1：翻耕表面20cm的土壤，灌水洗盐；s2：在待处理的土壤表面平铺5cm所述改良剂，利用旋耕机翻耕表面20cm土壤，使所述改良剂和土壤混合均匀；s3：在所述土壤表面再覆盖0.5cm的所述改良剂。同时施用未经堆腐的甜高粱酒糟作为对照。施用改良剂前后表面20cm土壤性质的变化情况见表2，土壤微生物变化情况见表3，玉米产量对比见表4。表2施用改良剂前后表面20cm土壤性质的变化情况由表2可知，施用改良剂后，土壤的全盐量和ph值均显著降低，土壤容量也有明显下降；同时，土壤中的有机质、碱解氮、有效磷以及有效钾等养分显著升高，总孔隙度也有明显增加。由此说明本改良剂具有降低土壤盐度、改变土壤团聚体性质、提高土壤肥力、改善土壤理化性质的作用。并且经过堆腐的改良剂比未经堆腐的改良剂效果更好。表3施用改良剂前后土壤微生物的变化情况细菌(106)真菌(105)放线菌(104)施用前3.224.332.98对照7.246.9638.53施用1年后9.078.8651.77由表3可知，施用改良剂后，土壤中的细菌和真菌数量均有显著增加，特别是放线菌数量有大幅度的增加。由此说明本改良剂具有改善土壤微生物区系、调节土壤微环境的作用。并且经过堆腐的改良剂比未经堆腐的改良剂效果更好。表4施用改良剂前后玉米产量的变化情况玉米千粒重(g)玉米产量(kg/亩)未施用311199对照373402施用后439540由表4可知，施用改良剂后，在该土壤种植的玉米的千粒重和亩产均有显著提升。由此说明本改良剂具有促进植物生长、提高作物产量和品质的作用。并且经过堆腐的改良剂比未经堆腐的改良剂效果更好。综合实验例1、2的结果可以看出，本改良剂具有降低土壤含盐量和ph值、增加土壤肥力、改善土壤物理性状、提高作物产量的作用。同时，还可以发现：经过堆腐过程后，本改良剂的改良功效有所提高。以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。当前第1页12