CN115261028A - 一种园林用盐碱地的生物制剂土壤改良剂 - Google Patents

一种园林用盐碱地的生物制剂土壤改良剂 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种园林用盐碱地的生物制剂土壤改良剂，由以下质量份组成：生物炭10‑20份，腐殖酸20‑30份，壳聚糖5‑10份，聚天冬氨酸1‑5份，硫酸锌1‑3份，柠檬酸渣10‑20份，微生物菌液5‑10份。本发明的生物制剂土壤改良剂主要由微生物菌液、腐殖酸、壳聚糖、生物炭、聚天冬氨酸等组成，使用后，可以显著增加土壤中的有机质，改善土壤板结，激发土壤活力，改善并提升土壤微生物环境，实现土壤环境改善的目的。

Description

一种园林用盐碱地的生物制剂土壤改良剂
技术领域
本发明属于土壤改良领域，具体涉及一种园林用盐碱地的生物制剂土壤改良剂。
背景技术
盐碱土是各类盐化土、碱化土的统称。土壤盐碱化对生态环境、农业生产均有着重要影响。盐碱地含有较多的水溶性盐或碱性物质，盐分多，碱性大，土壤腐殖质流失，土壤结构受到破坏，表现为湿时黏，干时硬，土表常有白色盐分析出，通气和透水不良，植物很难在此生长。
盐碱地是现今全球农业所面临严峻生态环境难题之一，给农业可持续发展造成严重影响。我国目前耕地面积由于建筑占用、灾害破坏、生态种植等原因，面积在逐年减少，建设用地扩张与耕地保护之间的矛盾日渐显露，亟待开发新的土地资源以解决目前的耕地问题，盐碱地是世界上最广泛的土地资源之一，如何在解决土壤盐碱化问题的同时充分开发利用盐碱地，成为目前研究和开发的重要方向。
盐碱地中含有较高浓度的无机盐、离子，破坏了土壤的结构，改变了土壤的理化性质，使得土壤肥力下降，土地上的作物亦无法生长，盐分对植物的危害主要包括生理干旱和离子毒害。生理干旱是由于土壤中盐分浓度过高，导致土壤渗透压较大，而土壤中的水分流向是从渗透压较低的区域流向渗透压较高的区域，因此土壤中的水分难以进入植物细胞，从而使得植物缺水死亡；离子毒害是由于盐碱土中钠离子、氯离子等离子浓度过高，细胞膜的结构受到损伤，膜透性增大，影响植物对土壤中营养元素的吸收，最终导致中毒死亡。
盐碱地改良方法主要包括物理法、化学法以及生物法等。物理法主要以淋洗排盐为主，达到改良盐碱土的目的；化学法是通过添加一些酸性化学品以及有机高分子材料等，降低土壤盐碱化程度。但是这两种方法都存在成本高、容易造成土壤以及周边水源二次污染等问题。生物改良盐碱土是一种可持续利用的方法，包括种植耐盐植物、盐生植物和施用微生物菌肥等方法。但是当土壤盐分过高时，耐盐植物和盐生植物的生长同样会受到抑制。利用新的手段来改造盐碱地势在必行。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供一种园林用盐碱地的生物制剂土壤改良剂，能够显著改善盐碱地的结构性、透气性和透水性，同时改善盐碱地的微生物环境，促进土壤生物活性的改良，进而改善盐碱地的植物生长。
本发明通过以下技术方案实现的：
一种园林用盐碱地的生物制剂土壤改良剂，由以下质量份组成：生物炭10-20份，腐殖酸20-30份，壳聚糖5-10份，聚天冬氨酸1-5份，硫酸锌1-3份，柠檬酸渣10-20份，微生物菌液5-10份。
生物炭具有丰富的空隙结构、巨大的表面积和较强的吸附能力，可以明显改善土壤的容重和空隙结构，提升了盐碱地土壤的渗透性和透水性，解决了板结和龟裂问题，改善了土壤结构和理化性质，增强了土壤保水保肥能力，避免水分过度蒸发带动盐分上升造成土壤返盐。
聚天冬氨酸为水溶性聚合物，是一种绿色处理剂，具有无磷、无毒、无公害和可完全生物降解的特性，对离子有极强的螯合能力。
柠檬酸渣显酸性，可以与盐碱地中的碱性中和，同时滤渣中的柠檬酸渣可以与盐碱地中的钠盐形成柠檬酸钠，可以增加土壤中的营养，消除盐度过大对于土壤的危害。
腐殖酸进一步改善盐碱地的酸碱性，几种物质相互作用，共同改善盐碱地的酸碱性。
进一步地，所述的微生物菌液为哈茨木霉与考克氏菌的质量比1:1的微生物菌液。微生物菌液能够改善植物根系定殖并且产生刺激植物生长和诱导植物防御反应的化合物，改善根系的微环境，增强植物的长势和抗病能力，提高作物的成活率。
上述所述的园林用盐碱地的生物制剂土壤改良剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)将生物炭与柠檬酸渣混合后浸泡，将腐殖酸、壳聚糖、聚天冬氨酸以及硫酸锌加入混合，加入质量的40-50％水，得到混合物；
(2)将微生物菌液加入混合物中，得到土壤改良剂。
进一步地，哈茨木霉菌液的制备方法为：哈茨木霉ACCC 32524接种于PDA固体培养基25-30℃，培养3-5天后转入液体培养基中进行扩增培养，培养5-7天通过稀释或继续发酵至发酵液活菌数大于1×108CFU·ml-1，即得哈茨木霉菌株发酵菌液。
PDA固体培养基：马铃薯200g，葡萄糖20g，琼脂20g，pH自然，灭菌。
液体培养基重量组份如下：麸皮粉10～15g/L，玉米面20-30g/L，七水硫酸镁2g/L，pH6.0～6.5，接种量10％。
进一步地，考克氏菌液的制备方法为：将考克氏菌ACCC 60042接种于PDA培养基上，将活化好的菌种接种至液体培养基中35℃振荡培养1天以上，调节菌株含量大于1×108CFU·ml-1，即得哈茨木霉菌株发酵菌液。
PDA培养基：马铃薯200g，葡萄糖20g，琼脂15g，定容至1000ml，pH7.0-7.5，灭菌。
液体培养基：肉膏:10g/L，蛋白胨:15g/L，氯化钠.5g/L，琼脂10.0g/L，pH7.1-7.5，接种量10％。
本发明同时公开了土壤改良剂在改良土壤中的应用。
有效效果
1.本发明的生物制剂土壤改良剂主要由微生物菌液、腐殖酸、壳聚糖、生物炭等组成，使用后，降低盐碱地的盐分和pH值，显著增加土壤中的有机质，同时改善土壤板结，激发土壤活力，改善并提升土壤微生物环境，实现土壤环境改善的目的。改良剂的使用，能够降低盐碱土碱化度和含盐量，同时降低土壤中水分蒸发，减少土壤表层盐分的积累。
2.本发明选取了哈茨木霉、考克氏菌协同作用能够改善土壤环境，能够起到辅助抗盐抗碱作用，且参与土壤肥力的形成，包括土壤中物质和能量的转化、腐植质的形成和分解、养分的释放、氮素的固定等等，同时抑制土壤及植物根部病虫害。
3.本申请在种植前加入土壤改良剂，不仅能够提高土壤的肥力，而且能够使植物更好的生长，进而能够更好的改良盐碱地，形成良性循环；既节省了成本，也不会造成土壤贫瘠、板结、盐碱化，符合节能、环保、可持续发展的趋势。
具体实施方式
微生物来源
考克氏菌ACCC 60042(Kocuria)、哈茨木霉ACCC 32524(Trichoderma)均购自中国农业微生物菌种保藏管理中心。
哈茨木霉购自广州市微元生物科技有限公司。
菌液的获得：
(1)哈茨木霉ACCC 32524接种于PDA固体培养基28℃，培养3天后转入液体培养基中进行扩增培养，培养5天通过稀释或继续发酵至发酵液活菌数5×108CFU·ml-1，即得哈茨木霉菌株发酵菌液。
PDA固体培养基：马铃薯200g，葡萄糖20g，琼脂20g，pH自然，灭菌。
液体培养基重量组份如下：麸皮粉15g/L，玉米面20g/L，七水硫酸镁2g/L，pH6.0，接种量10％。
(2)考克氏菌ACCC 60042接种于PDA培养基上，将活化好的菌种接种至液体培养基中35℃振荡培养1天以上，调节菌株含量4×108CFU·ml-1，即得哈茨木霉菌株发酵菌液。
PDA培养基：马铃薯200g，葡萄糖20g，琼脂15g，定容至1000ml，pH7.3，灭菌。
液体培养基：肉膏:10g/L，蛋白胨:15g/L，氯化钠.5g/L，琼脂10.0g/L，pH7.3，接种量10％。
实施例1
一种园林用盐碱地的生物制剂土壤改良剂的质量份：生物炭10份，腐殖酸20份，壳聚糖5份，聚天冬氨酸1份，硫酸锌1份，柠檬酸渣10份，哈茨木霉ACCC 32524与考克氏菌ACCC60042的质量比1:1的微生物菌液5份。
一种园林用盐碱地的生物制剂土壤改良剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)将生物炭与柠檬酸渣混合后，浸泡，将腐殖酸、壳聚糖、聚天冬氨酸以及硫酸锌加入混合，加入质量的40％水，得到混合物；
(2)将微生物菌液加入混合物中，得到土壤改良剂。
实施例2
一种园林用盐碱地的生物制剂土壤改良剂的质量份：生物炭20份，腐殖酸30份，壳聚糖10份，聚天冬氨酸5份，硫酸锌3份，柠檬酸渣20份，哈茨木霉ACCC 32524与考克氏菌ACCC 60042的质量比1:1的微生物菌液10份。
一种园林用盐碱地的生物制剂土壤改良剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)将生物炭与柠檬酸渣混合后，浸泡，将腐殖酸、壳聚糖、聚天冬氨酸以及硫酸锌加入混合，加入质量的50％水，得到混合物；
(2)将微生物菌液加入混合物中，得到土壤改良剂。
实施例3
一种园林用盐碱地的生物制剂土壤改良剂的质量份：生物炭15份，腐殖酸23份，壳聚糖8份，聚天冬氨酸2份，硫酸锌2份，柠檬酸渣14份，哈茨木霉ACCC 32524与考克氏菌ACCC60042的质量比1:1的微生物菌液8份。
一种园林用盐碱地的生物制剂土壤改良剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)将生物炭与柠檬酸渣混合后，浸泡，将腐殖酸、壳聚糖、聚天冬氨酸以及硫酸锌加入混合，加入质量的43％水，得到混合物；
(2)将微生物菌液加入混合物中，得到土壤改良剂。
实施例4
一种园林用盐碱地的生物制剂土壤改良剂的质量份：生物炭12份，腐殖酸25份，壳聚糖6份，聚天冬氨酸3份，硫酸锌1份，柠檬酸渣18份，哈茨木霉ACCC 32524与考克氏菌ACCC60042的质量比1:1的微生物菌液7份。
一种园林用盐碱地的生物制剂土壤改良剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)将生物炭与柠檬酸渣混合后，浸泡，将腐殖酸、壳聚糖、聚天冬氨酸以及硫酸锌加入混合，加入质量的45％水，得到混合物；
(2)将微生物菌液加入混合物中，得到土壤改良剂。
对比例1
园林用盐碱地的生物制剂土壤改良剂的质量份：生物炭15份，腐殖酸23份，壳聚糖8份，聚天冬氨酸2份，硫酸锌2份，柠檬酸渣14份，哈茨木霉ACCC 32524菌液8份。
园林用盐碱地的生物制剂土壤改良剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)将生物炭与柠檬酸渣混合后，浸泡，将腐殖酸、壳聚糖、聚天冬氨酸以及硫酸锌加入混合，加入质量的43％水，得到混合物；
(2)将微生物菌液加入混合物中，得到土壤改良剂。
对比例2
园林用盐碱地的生物制剂土壤改良剂的质量份：生物炭15份，腐殖酸23份，壳聚糖8份，聚天冬氨酸2份，硫酸锌2份，柠檬酸渣14份，考克氏菌ACCC 60042菌液8份。
园林用盐碱地的生物制剂土壤改良剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)将生物炭与柠檬酸渣混合后，浸泡，将腐殖酸、壳聚糖、聚天冬氨酸以及硫酸锌加入混合，加入质量的43％水，得到混合物；
(2)将微生物菌液加入混合物中，得到土壤改良剂。
对比例3
园林用盐碱地的生物制剂土壤改良剂的质量份：生物炭15份，腐殖酸23份，壳聚糖8份，聚天冬氨酸2份，硫酸锌2份，柠檬酸渣14份，哈茨木霉与考克氏菌ACCC 60042的质量比1:1的微生物菌液8份。哈茨木霉(广州市微元生物科技有限公司)，培养方式与购买菌种相同。
园林用盐碱地的生物制剂土壤改良剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)将生物炭与柠檬酸渣混合后，浸泡，将腐殖酸、壳聚糖、聚天冬氨酸以及硫酸锌加入混合，加入质量的43％水，得到混合物；
(2)将微生物菌液加入混合物中，得到土壤改良剂。
种植试验
实验地选择莱芜区，0～40cm表土的全盐含量为2.01％，pH值为8.2，电导率7.8，为典型的盐泽土壤。根据要种植的景观植物品种，确定盐碱地中需要改良的种植土区域，将改良剂均匀洒入土壤，施用量为15Kg/亩。种植需要的景观植物品种。
经过作用后的盐碱地，盐分含量下降量为0.6％，pH值降为7.2-7.3。同时种植观赏花或者乔木、灌木、草坪，比未处理之前的成活率均显著提高1-6％。
经过处理后的盐碱地种植景观植物：
Figure BDA0003768308420000051
Figure BDA0003768308420000061

Claims (7)

1.一种园林用盐碱地的生物制剂土壤改良剂，其特征在于，由以下质量份组成：生物炭10-20份，腐殖酸20-30份，壳聚糖5-10份，聚天冬氨酸1-5份，硫酸锌1-3份，柠檬酸渣10-20份，微生物菌液5-10份。
2.根据权利要求1所述的一种园林用盐碱地的生物制剂土壤改良剂，其特征在于，所述的微生物菌液为哈茨木霉与考克氏菌的质量比1:1的微生物菌液。
3.权利要求1-2任一项所述的一种园林用盐碱地的生物制剂土壤改良剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将生物炭与柠檬酸渣混合后浸泡，将腐殖酸、壳聚糖、聚天冬氨酸以及硫酸锌加入混合，加入质量的40-50％水，得到混合物；
(2)将微生物菌液加入混合物中，得到土壤改良剂。
4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述的微生物菌液为哈茨木霉与考克氏菌的质量比1:1组成。
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，哈茨木霉菌液的制备方法为：哈茨木霉ACCC 32524接种于PDA固体培养基25-30℃，培养3-5天后转入液体培养基中进行扩增培养，培养5-7天通过稀释或继续发酵至发酵液活菌数大于1×108CFU·ml-1，即得哈茨木霉菌株发酵菌液。
6.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，考克氏菌液的制备方法为：将考克氏菌ACCC 60042接种于PDA培养基上，将活化好的菌种接种至液体培养基中35℃振荡培养1天以上，调节菌株含量大于1×108CFU·ml-1，即得哈茨木霉菌株发酵菌液。
7.一种权利要求3-6所述的制备方法制备的生物制剂土壤改良剂在改良土壤中的应用。
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