一种原位土壤修复试剂及其制备方法

本发明涉及土壤修复，尤其涉及一种原位土壤修复试剂及其制备方法。

背景技术：

1、土壤团聚体作为土壤中的重要结构单元，不同土壤粒径的土壤颗粒组成及其稳定性直接影响土壤的物理和化学性质，同时对于土壤的抗旱、保墒、保水、营养功能有着重要影响。在湿热气候条件下，依次经过风化作用，微团粒化作用后形成的土壤，因土壤团聚体粒径过小，通常为荒草地，植被稀疏，水土流失严重，保水能力差，易引起水蚀。

2、针对这类土壤通常通过对土地进行深翻、种植耐旱植物、增施有机肥或磷肥等方式来改善土壤结构，以提高土壤的蓄水能力，改善土壤的理化性状，进而修复土壤。对土地进行深翻和种植耐旱植物的方式耗时长，且土壤结构的改变需要长时间的管护，需要大量人工，不适合大面积的土壤修复。通过施用有机肥、磷肥等来提高土壤营养成分，促进植物的生长，进而改性土壤结构，但是施用过多会加快水土流失的速度，导致土壤板化，此外，还有通过施加高分子有机物如聚丙烯酰胺、聚乙烯醇树脂、聚乙烯醇和聚乙二醇等作为土壤改良剂，以增加土壤粘性，提高土壤团聚体的颗粒大小来改变土壤结构，进而来提高土壤质量，但通过施加高分子有机物所形成的团聚体的稳定性较差，且只能短暂的促进土壤团聚。因此，急需寻找一种可以促进土壤颗粒团聚，减少小粒径土壤的比例，改善土壤结构的土壤修复方法来提高土壤肥力，防止土壤营养物质流失。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明的目的是提供一种原位土壤修复试剂及其制备方法，通过促进土壤颗粒团聚，以解决土壤中小粒径土壤团聚体的比例过高的问题，可以改善土壤结构、提高土壤养分含量和保水能力，同时防止修复后土壤板结。

2、以下技术手段解决上述技术问题：

3、本发明通过提供一种原位土壤修复试剂，来解决上述技术问题，所述原位土壤修复试剂制备原料包括：原位土壤微团聚体、原位土壤粉黏团聚体、土壤原液、酵母提取物、胰化蛋白胨、氯化钠、绿脓杆菌、人心果树废枝粗乳液和5.0g/l乙二胺四乙酸溶液。

4、进一步，所述原位土壤微团聚体、原位土壤粉黏团聚体和土壤原液由预修复土壤风干后采用湿筛法制得。

5、再进一步，所述湿筛法制备原位土壤微团聚体、原位土壤粉黏团聚体、土壤原液具体操作如下：

6、将预修复土壤风干后置于孔径为0.053mm的套筛的最上层，套筛下面的水桶调整其水面高度至最上层筛子里的土样刚好淹没的状态，然后用蒸馏水室温条件下浸润5分钟，上下移动筛子5cm，在5min内重复100次后收集原位土壤粉黏团聚体，随后将套筛换为0.25mm的套筛，上下移动筛子3cm，在2min内重复50次后收集原位土壤微团聚体，静置分层去除沉淀得到土壤原液。

7、本发明还提供了一种原位土壤修复试剂的制备方法，所述原位土壤修复试剂的制备方法如下：

8、(1)适应性绿脓杆菌培养基制备：在土壤原液中加入酵母提取物、胰化蛋白胨和氯化钠搅拌混合均匀后，于121℃条件下高温灭菌30min得到适应性绿脓杆菌培养基；

9、(2)适应性绿脓杆菌培养：将绿脓杆菌接种于适应性绿脓杆菌培养基中，在温度为35-37℃，湿度为65-75％的条件下，培养8-12天得到原位土壤适应性绿脓杆菌菌液；

10、(3)团聚体粘度降低：将原位土壤微团聚体和原位土壤粉黏团聚体混合均匀后，加入5.0g/l乙二胺四乙酸溶液，放置1-3h后得到去粘性混合原位土壤；

11、(4)原位土壤修复试剂制备：将人心果树废枝粗乳液边搅拌边加入到去粘性混合原位土壤中，混合均匀后进行高温反应，随后冷却至室温，加入原位土壤适应性绿脓杆菌菌液搅拌混合均匀，在35-37℃条件下，继续培育6-8天得到原位土壤修复试剂。

12、进一步，所述步骤(1)中酵母提取物、胰化蛋白胨、氯化钠和土壤原液的质量体积比为(2-4)kg：(1-2)kg：(2-4)kg：(8-12)l。

13、再进一步，所述步骤(3)中原位土壤微团聚体、原位土壤粉黏团聚体和5.0g/l乙二胺四乙酸溶液的质量体积比为(1-2)kg：(3-5)kg：(0.8-1.2)l。

14、进一步，所述步骤(4)中高温反应的为温度120-140℃，时间为20-30min。

15、再进一步，所述步骤(4)中去粘性混合原位土壤、人心果树废枝粗乳液和原位土壤适应性绿脓杆菌菌液的质量体积比为(3-5)kg：(1-2)l：(0.4-0.6)l。

16、进一步，所述人心果树废枝粗乳液的制备方法如下：

17、将人心果树废枝粉碎后倒入等质量比的清水中搅拌混合均匀，随后加热至70-80℃，恒温继续搅拌至溶液呈橙黄色为止，随后冷却至室温，静置分层去除沉淀得到人心果树废枝粗乳液。

18、本发明将采用湿筛法得到的土壤原液与原料酵母提取物、胰化蛋白胨和氯化钠一起制成适应性绿脓杆菌培养基，因土壤原液中含有与要修复的原位土壤相近的营养成分，所以当绿脓杆菌接种于适应性绿脓杆菌培养基中培养时，绿脓杆菌会产生适应性，以便于更加快速的适应需要修复的土壤环境。制备原位土壤修复试剂时为了防止原位土壤微团聚体和原位土壤粉黏团聚体自身静电团聚形成松散大颗粒导致土壤修复剂修复效果下降，因此加入乙二胺四乙酸降低其粘性，使制得的去粘性混合原位土壤分散，再加入人心果树废枝粗乳液，在高温条件下人心果树废枝粗乳液中的粘性物质使去粘性混合原位土壤重新粘合形成新的土壤颗粒并且产生大量腐殖酸。随后与加入适应性绿脓杆菌菌液搅混合继续培养并且产生酸性粘液，该粘液可以使新的土壤颗粒进一步粘合制得原位土壤修复试剂，同时适应性绿脓杆菌产生的酸性粘液可以提高土壤颗粒中粘性物质的稳定性，使制得原位土壤修复试剂稳定性高。

19、制得的原位土壤修复试剂是一种含有大量适应性绿脓杆菌的新的团聚体，将其施用于待修复的原位土壤中，适应性绿脓杆菌因其对待修复的原位土壤适应性强且同时需要吸收利用营养物质，进而趋向性的移动到需要修复的原位土壤中并产生粘液，适应性绿脓杆菌产生的酸性粘液将土壤粘合在一起形成大粒径的团聚体，进而逐渐使土壤中小粒径土壤比例降低，土壤结构得到改善，土壤的抗水土流失和保水能力提高。

20、有益效果：

21、1、本发明成功制得原位土壤修复试剂，用该原位土壤修复试剂修复原位土壤后土壤中小粒径土壤团聚体的比例降低，土壤结构改善、土壤的营养成分和保水能力得到提高。

22、2、本发明将绿脓杆菌置于由土壤原液制备的适应性绿脓杆菌培养基培养，对原位土壤产生适应性，可以汲取原位土壤中的营养成分，并产生趋向性。

23、3、本发明的原位土壤微团聚体和原位土壤粉黏团聚体在乙二胺四乙酸溶液作用下去粘性后，在高温条件下与人心果树废枝粗乳液反应后，添加至原位土壤适应性绿脓杆菌菌液中，继续培养原位土壤适应性绿脓杆菌，有效防止了原位土壤修复试剂修复土壤时土壤发生板结。

24、说明书附图

25、图1：实施例1制备的原位土壤修复试剂原位修复土壤后和空白对照土壤的水分蒸发率曲线