本發(fā)明涉及一種促鹽土鈉離子交換的有機態(tài)改良基,屬于鹽堿土壤改良技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù):
我國大陸海岸線北起中朝邊境的鴨綠江口,經(jīng)遼寧、河北、天津、山東、江蘇、上海、浙江、福建、廣東、廣西等省、市、自治區(qū),到中越邊境的北侖河口,全長約18000公里,擁有大量灘涂面積。如江蘇灘涂面積1031多萬畝,海岸線長954km,占全國1/4以上,而且每年繼續(xù)以3萬-5萬畝的速度淤漲。山東海涂面積約3000平方公里,其中大量灘涂圍墾為農(nóng)業(yè)用地。
灘涂土壤主要為粉砂質(zhì)潮鹽土,土壤主要以粉砂為主,沒有大團聚體形成。前期的土壤改良過程中,主要以灌水洗鹽為主,但土壤沒有結(jié)構(gòu),洗鹽十分困難。而作為土壤團聚體形成主要促進物-有機肥,在洗鹽之前應(yīng)用會導(dǎo)致大量的有機質(zhì)、各種植物營養(yǎng)元素流失,造成環(huán)境污染。
市場上鹽土洗鹽過程中常用的物質(zhì)有磷石膏、硫酸鋁、硫磺、聚乙稀醇,隨著國務(wù)院印發(fā)了《土壤污染防治行動計劃》,土壤污染防治日益受到社會的關(guān)注,開發(fā)新型、無污染的鹽土促脫鹽改良劑越發(fā)迫切。
甜葉菊糖的甜度是蔗糖是300倍,廣泛的應(yīng)用于汽水、酒、果酒等飲料中,面包、糕點、油炸食品、香腸,火腿等食品中,有利于減少糖尿病、肥胖、高血壓等疾病的發(fā)生,被譽為最有發(fā)展前途的新糖原。但是甜葉菊糖提取的下腳料含有大量的鈣鐵元素,有機質(zhì)含量低于20%,資源化利用十分困難。
迄今為止,沒有發(fā)現(xiàn)涉及本發(fā)明主題的文獻報道。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
目的:為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足,本發(fā)明提供一種促鹽土鈉離子交換的有機態(tài)改良基,加速鹽土中鈉離子的交換速度,加速洗鹽速度,供鹽土改良利用,發(fā)展高效、環(huán)保土壤改良技術(shù)。
技術(shù)方案:為解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明采用的技術(shù)方案為:
一種促鹽土鈉離子交換的有機態(tài)改良基,其特征在于:所述促鹽土鈉離子交換的有機態(tài)改良基為通過黑曲霉(aspergillusniger)、巴氏醋酸桿菌(acetobacterpasteurianus)、熱醋酸梭菌(clostrioliumthemoacidophilus)發(fā)酵甜葉菊糖提取殘渣、醋糟和檸檬酸形成的基質(zhì)制成。
所述甜葉菊糖提取殘渣為氫氧化鈣和硫酸亞鐵作為沉淀劑的提取工藝的副產(chǎn)物。
制備方法如下:所述的甜葉菊糖提取殘渣、醋糟按照干物質(zhì)量0.5-1比例復(fù)配,用檸檬酸調(diào)節(jié)ph值至6.2~8.5,分別按照1.5~2.0%、1.0~2.5%和1.0~1.5%的質(zhì)量比接種黑曲霉(aspergillusniger)、巴氏醋酸桿菌(acetobacterpasteurianus)、熱醋酸梭菌(clostrioliumthemoacidophilus),堆置24~72小時,即得促鹽土鈉離子交換的有機態(tài)改良基。
本發(fā)明的一種促鹽土鈉離子交換的有機態(tài)改良基通過以下方案實現(xiàn):通過優(yōu)選具有交換土壤鈉離子屬性的物質(zhì)和有機物進行有效的分散復(fù)合,能夠利用微生物活化,使用的物質(zhì)要求是純度較高,不能具有能夠?qū)е峦寥牢廴镜奈镔|(zhì)。選擇的物質(zhì)為甜葉菊糖水提取物,經(jīng)過氫氧化鈣和硫酸鐵沉淀之后,慮去上清的下層物質(zhì)。甜葉菊糖水提取液,是自來水浸泡洗凈的甜葉菊粉碎組織的混合物,無其他雜質(zhì);氫氧化鈣和硫酸鐵為化學(xué)純級別的物質(zhì),兩種物質(zhì)沒有其他雜質(zhì);
本發(fā)明提出了一種促鹽土鈉離子交換的有機態(tài)改良基,所述促鹽土鈉離子交換的有機態(tài)改良基為通過黑曲霉(aspergillusniger)、巴氏醋酸桿菌(acetobacterpasteurianus)、熱醋酸梭菌(clostrioliumthemoacidophilus)發(fā)酵甜葉菊糖提取殘渣、醋糟和檸檬酸形成的基質(zhì)制成,能夠有效加速鹽土鈉離子的洗脫速度。其通過新鮮醋糟渣中大量的有機酸和檸檬酸將甜葉菊糖提取后的水溶態(tài)固液混合物(甜葉菊糖提取殘渣)ph降低,接種微生物,通過堆置24~72小時,利用糖化微生物和產(chǎn)酸微生物將混合物中易利用物質(zhì)分解合成有機酸等物質(zhì),提升混合物中鈣、鐵離子的活性,加速鹽堿地土壤的鈉離子的交換活性。
具體地,所述甜葉菊糖提取后的水溶態(tài)固液混合物、新鮮醋糟按照干物質(zhì)量(5~7):(5~10)比例徹底復(fù)配混勻,用檸檬酸調(diào)節(jié)ph值至6.2~8.5之間,分別按照1.5~2.0%、1.0~2.5%和1.0~1.5%的質(zhì)量比接種黑曲霉(aspergillusniger)、巴氏醋酸桿菌(acetobacterpasteurianus)、熱醋酸梭菌(clostrioliumthemoacidophilus),堆置24~72小時。所得物即為一種促鹽土鈉離子交換的有機態(tài)改良基。
具體地,黑曲霉、巴氏醋酸桿菌、熱醋酸梭菌菌種購買自河海大學(xué)農(nóng)業(yè)環(huán)境研究所,菌株分離自醋糟。
通過上述方法制備得到的一種促鹽土鈉離子交換的有機態(tài)改良基在鹽土改良中的應(yīng)用也在本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。
本發(fā)明進一步提出了上述一種促鹽土鈉離子交換的有機態(tài)改良基在鹽土改良中的應(yīng)用。
本發(fā)明一種促鹽土鈉離子交換的有機態(tài)改良基可用于灘涂鹽土改良,設(shè)施鹽漬化土壤改良,碳酸鈉、碳素氫鈉等鹽堿土壤改良,促進鹽土中鈉離子的交換,增加鈉離子洗脫效率。
有益效果:本發(fā)明提供的一種促鹽土鈉離子交換的有機態(tài)改良基,通過充分利用甜葉菊糖產(chǎn)業(yè)的下腳料,通過微生物代謝過程,活化其中的鈣鐵離子,實現(xiàn)促進土壤鈉離子的交換,該改良基具有以下優(yōu)點:
1)該改良基能夠加速鹽土鈉離子洗脫速度,比不使用任何改良劑處理洗脫速度高3~6倍。
2)該物質(zhì)不會向土壤帶入有害物質(zhì),不會對土壤造成污染;
3)改良基使用原料是食品行業(yè)下腳料,屬于固體有機廢棄物資源化利用,原料不需要購買,有利于產(chǎn)品的普及和利用,同時有利于保護生態(tài)環(huán)境。
具體實施方式
下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作更進一步的說明。
實施例一
甜葉菊糖提取后的水溶態(tài)固液混合物、醋糟按照干物質(zhì)量1:1比例徹底復(fù)配,用檸檬酸調(diào)節(jié)ph值至6.5之間,分別按照1.5%、1.0%和1.0%的質(zhì)量比接種黑曲霉、巴氏醋酸桿菌、熱醋酸梭菌,堆置72小時,所得促鹽土鈉離子交換的有機態(tài)改良基。
待改良土壤為鈉離子含量為7.9‰、可溶性鹽含量為23.9‰的重度鹽土,設(shè)置2個處理,分別為:
對照,處理不添加任何物質(zhì),采用旋耕機耕翻0~15cm土層;
改良基處理,使用量為500kg/畝,采用旋耕機將改良基混勻到0~15cm深度的土層。
均采用礦化度為1.5‰的淡水灌溉,每次灌水量為200mm,土壤含水量降低到田間持水量時候再次灌溉200mm,連續(xù)灌溉3次。
52天后測定土壤的鈉離子含量和可溶性鹽含量,對照處理鈉離子含量和可溶性鹽含量分別為7.0‰和20.6‰,改良基處理分別為2.3‰和8.8‰。改良基處理鹽土中鈉離子的洗脫速度和可溶性鹽洗脫速度增加了6.2倍和4.6倍。
實施例二
甜葉菊糖提取后的水溶態(tài)固液混合物、醋糟按照干物質(zhì)量1:2比例徹底復(fù)配,用檸檬酸調(diào)節(jié)ph值至6.5之間,分別按照2.0%、2.5%和1.5%的質(zhì)量比接種黑曲霉、巴氏醋酸桿菌、熱醋酸梭菌,堆置72小時,所得促鹽土鈉離子交換的有機態(tài)改良基(下稱改良基)。
牛糞有機肥添加改良基30%制成適用于鹽土的新型有機肥。待改良鹽土鈉離子含量為2.6‰、可溶性鹽含量為7.3‰的鹽土,設(shè)置2個處理,分別為:
對照,處理使用常規(guī)有機肥,使用量為500kg/畝,采用旋耕機耕翻0~15cm土層;
添加改良基有機肥處理(添加改良基30%),使用量為500kg/畝,采用旋耕機將改良基混勻到0~15cm深度的土層。
均采用礦化度為1.5‰的淡水灌溉,每次灌水量為200mm,土壤含水量降低到田間持水量時候再次灌溉200mm,連續(xù)灌溉3次。
3個月后測定土壤的鈉離子含量和可溶性鹽含量,對照處理鈉離子含量和可溶性鹽含量分別為1.7‰和5.5‰,改良基處理分別為0.9‰和3.8‰。改良基處理鹽土中鈉離子的洗脫速度和可溶性鹽洗脫速度增加了1.8倍和1.9倍。
以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式,應(yīng)當指出:對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說,在不脫離本發(fā)明原理的前提下,還可以做出若干改進和潤飾,這些改進和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護范圍。