本發(fā)明屬于土壤改良
技術領域：
，特別涉及一種甜高粱酒糟鹽漬土改良劑及其制備方法和施用方法。
背景技術：
：鹽漬土是鹽土和堿土以及各種鹽化、堿化土壤的總稱。鹽漬土在世界上分布很廣，是土壤退化的一種重要表現(xiàn)形式，會加劇生態(tài)環(huán)境惡化，危害社會經濟。目前，僅我國的鹽漬土面積就達到3.5×107hm2，相當于我國耕地面積的30％。因而，對鹽漬土進行改良、治理、開發(fā)，就顯得很有必要。目前，國內外治理治理鹽漬土的措施主要有4類：(1)物理、工程措施：臺田、暗管排鹽、隔層阻鹽等；(2)化學措施：施用石膏、過磷酸鈣、沼渣、粉煤灰等；(3)農業(yè)措施：深耕曬垡、秸稈覆蓋、增施有機肥、綠肥；(4)生物措施：種植耐鹽植物。各改良措施各有其優(yōu)缺點。當前，各地所使用的鹽漬土改良劑，普遍存在成本高、不易獲得、易對土壤造成二次污染等問題。授權公告號為cn103131424b的發(fā)明專利公開了一種鹽堿土改良劑，包括磷石膏、風化煤、腐熟鋸末、黃腐酸、腐熟酒糟、磷礦渣以及生根劑，由于成分復雜，并且施加了磷石膏、風化煤、磷礦渣等成分，極易對土壤造成二次污染，對植物造成不良影響。因此，簡化改良劑成分、減少甚至避免使用礦渣、煤粉等礦物成分，成為土壤改良劑改進的方向。技術實現(xiàn)要素：為了解決上述技術問題，本發(fā)明提供了一種甜高粱酒糟鹽漬土改良劑及其制備方法和施用方法。本發(fā)明具體技術方案如下：本發(fā)明一方面提供了一種甜高粱酒糟鹽漬土改良劑，所述改良劑由甜高粱秸稈經發(fā)酵菌種發(fā)酵制成，接種量為每kg所述甜高粱秸稈中接種50～200ml所述發(fā)酵菌種的培養(yǎng)液，所述發(fā)酵菌種保藏在中國普通微生物菌種保藏管理中心，保藏編號為cgmccno.2738。所述發(fā)酵菌種學名釀酒酵母(saccharomycescerevisiae)，菌株編號為tsh-sc-001(his3-/-)，是一種雙倍體組氨酸營養(yǎng)缺陷型酵母，構建方法參照授權公告號為cn101525580b的發(fā)明專利。進一步地，所述發(fā)酵菌種的接種量為每kg所述甜高粱秸稈中接種150ml所述發(fā)酵菌種的培養(yǎng)液。本發(fā)明另一方面提供了一種制備所述甜高粱酒糟鹽漬土改良劑的方法，包括如下步驟：s1：將甜高粱秸稈粉碎成秸稈碎片，向其中添加所述發(fā)酵菌種，混合均勻得到混合料；s2：將所述混合料進行固態(tài)發(fā)酵，所述固態(tài)發(fā)酵可以是傳統(tǒng)的靜態(tài)發(fā)酵，也可以是連續(xù)固態(tài)發(fā)酵，連續(xù)固態(tài)發(fā)酵的具體方法參照授權公告號為cn103509712b的發(fā)明專利；s3：對發(fā)酵結束的物料進行蒸餾，得到甜高粱酒糟土壤改良劑。進一步地，所述秸稈碎片的長度不超過3cm。限制秸稈碎片的長度，可以有效提高秸稈發(fā)酵過程中的比表面積，便于與發(fā)酵菌種充分接觸，以提高發(fā)酵的效率和充分程度。進一步地，所述發(fā)酵菌種的培養(yǎng)方法如下：(1)菌種活化：挑取平板單菌落到已滅菌的ypd液體培養(yǎng)基中，于26～30℃、200rpm條件下控溫搖床培養(yǎng)16～18h后，用相同培養(yǎng)基轉接一次，相同條件下培養(yǎng)6～8h；(2)菌種擴大培養(yǎng)：將糖化后的玉米面加水稀釋至濃度為2.0g/l，加入0.1％尿素、0.01％硫酸鎂、0.01％硫酸鋅以及0.01％硫酸錳，溫度控制在30℃，同時開攪拌槳，通入壓縮空氣培養(yǎng)20h。ypd液體培養(yǎng)基的配制：取酵母粉10g、蛋白胨20g、葡萄糖20g，加入去離子水溶解，定容至1l，121℃高溫蒸汽滅菌20min。進一步地，所述固態(tài)發(fā)酵的條件為：發(fā)酵溫度25～40℃，發(fā)酵時間24～30h。上述條件可以為發(fā)酵菌種提供最適的發(fā)酵條件，并且可以保證施用時菌體的數量和活力達到最大。進一步地，所述制備方法還包括如下步驟：s4：將所述甜高粱酒糟堆腐20～40天，得到改良的酒糟土壤改良劑。進一步地，堆腐時間為30天。通過堆腐處理，對甜高粱酒糟進一步進行厭氧發(fā)酵，使酒糟內的大分子物質進一步轉化為小分子物質，以利于土壤微生物吸收利用。本發(fā)明還提供了所述甜高粱酒糟鹽漬土改良劑的施用方法，包括如下步驟：s1：在待處理的土壤表面平鋪2～5cm所述改良劑，利用旋耕機翻耕表面20cm土壤，使所述改良劑和土壤混合均勻；通過翻耕使土壤與改良劑充分混合，以便使分散的土壤顆粒與改良劑結合形成穩(wěn)定的團粒結構，提高土壤的凝聚性；s2：在所述土壤表面再覆蓋0.5cm的所述改良劑；通過在土壤表面覆蓋改良劑，可以減少土壤的水分蒸發(fā)和鹽分表聚，以提高土壤保水、保肥和通氣的性能。進一步地，對于重度鹽漬土壤，所述步驟s1之前還包括如下步驟：前處理：翻耕表面20cm土壤，灌水洗鹽，以便施加改良劑。本發(fā)明的有益效果如下：本發(fā)明提供了一種甜高粱酒糟鹽漬土改良劑及其制備方法和施用方法，本改良劑能夠改善土壤的理化性質，使分散的土壤顆粒變成穩(wěn)定的團粒結構，降低土壤的容重，抑制毛細管水的上升、減少水分蒸發(fā)和鹽分表聚，提高土壤保水、保肥和通氣的性能，調節(jié)土壤溫度，土壤耕性也同步改善。改良劑中的腐殖酸類物質，具有較大的內表面積和吸收性能，分子結構中含有眾多性質活潑的功能團，能夠促進土壤顆粒表面鹽分離子進行交換，降低土壤溶液中的鹽分濃度，降低土壤ph值。通過改善土壤的理化性質，可以進一步改善土壤微生物區(qū)系和土壤微環(huán)境，從而增加土壤肥力、促進作物生長，由此提高作物的產量和品質。具體實施方式下面結合以下實施例對本發(fā)明作進一步詳細說明。實施例1一種甜高粱酒糟鹽漬土改良劑，由甜高粱秸稈經發(fā)酵菌種發(fā)酵制成，接種量為每kg所述甜高粱秸稈中接種50ml所述發(fā)酵菌種的培養(yǎng)液。實施例2一種甜高粱酒糟鹽漬土改良劑，由甜高粱秸稈經發(fā)酵菌種發(fā)酵制成，接種量為每kg所述甜高粱秸稈中接種150ml所述發(fā)酵菌種的培養(yǎng)液。實施例3一種甜高粱酒糟鹽漬土改良劑，由甜高粱秸稈經發(fā)酵菌種發(fā)酵制成，接種量為每kg所述甜高粱秸稈中接種200ml所述發(fā)酵菌種的培養(yǎng)液。實施例4一種制備實施例1所述的甜高粱酒糟鹽漬土改良劑的方法，包括如下步驟：s1：將甜高粱秸稈粉碎成秸稈碎片，長度小于3cm，向其中添加所述發(fā)酵菌種，接種量為5％(v/w)，混合均勻得到混合料；s2：將所述混合料進行固態(tài)發(fā)酵，發(fā)酵溫度為25℃，發(fā)酵時間30h；s3：對發(fā)酵結束的物料進行蒸餾，得到甜高粱酒糟，即為本改良劑。實施例5一種制備實施例2所述的甜高粱酒糟鹽漬土改良劑的方法，包括如下步驟：s1：將甜高粱秸稈粉碎成秸稈碎片，長度小于3cm，向其中添加所述發(fā)酵菌種，接種量為10％(v/w)，混合均勻得到混合料；s2：將所述混合料進行固態(tài)發(fā)酵，發(fā)酵溫度為40℃，發(fā)酵時間24h；s3：對發(fā)酵結束的物料進行蒸餾，得到甜高粱酒糟；s4：將所述甜高粱酒糟堆腐20天，得到堆腐酒糟，即為本改良劑。實施例6一種制備實施例3所述的甜高粱酒糟鹽漬土改良劑的方法，包括如下步驟：s1：將甜高粱秸稈粉碎成秸稈碎片，長度小于3cm，向其中添加所述發(fā)酵菌種，接種量為20％(v/w)，混合均勻得到混合料；s2：將所述混合料進行固態(tài)發(fā)酵，發(fā)酵溫度為30℃，發(fā)酵時間30h；s3：對發(fā)酵結束的物料進行蒸餾，得到甜高粱酒糟；s4：將所述甜高粱酒糟堆腐40天，得到堆腐酒糟，，即為本改良劑。實施例7實施例1所述的甜高粱酒糟鹽漬土改良劑在輕度鹽漬土中的施用方法，包括如下步驟：s1：在待處理的土壤表面平鋪2cm所述改良劑，利用旋耕機翻耕表面20cm土壤，使所述改良劑和土壤混合均勻；s2：在所述土壤表面再覆蓋0.5cm的所述改良劑。實施例8實施例2所述的甜高粱酒糟鹽漬土改良劑在中度鹽漬土中的施用方法，包括如下步驟：s1：在待處理的土壤表面平鋪3cm所述改良劑，利用旋耕機翻耕表面20cm土壤，使所述改良劑和土壤混合均勻；s2：在所述土壤表面再覆蓋0.5cm的所述改良劑。實施例9實施例3所述的甜高粱酒糟鹽漬土改良劑在重度鹽漬土中的施用方法，包括如下步驟：s1：翻耕表面20cm的土壤，灌水洗鹽；s2：在待處理的土壤表面平鋪5cm所述改良劑，利用旋耕機翻耕表面20cm土壤，使所述改良劑和土壤混合均勻；s3：在所述土壤表面再覆蓋0.5cm的所述改良劑。實驗例1山東東營河口區(qū)土壤改良(重度鹽漬土)(1)按如下步驟制備改良劑：s1：將甜高粱秸稈粉碎成秸稈碎片，長度小于3cm，向其中添加所述發(fā)酵菌種，接種量為15％(v/w)，混合均勻得到混合料；s2：將所述混合料進行固態(tài)發(fā)酵，發(fā)酵溫度為40℃，發(fā)酵時間30h；s3：對發(fā)酵結束的物料進行蒸餾，得到甜高粱酒糟；s4：將所述甜高粱酒糟堆腐30天，得到堆腐酒糟，即為本改良劑。(2)按照如下步驟施用改良劑：s1：翻耕表面20cm的土壤，灌水洗鹽；s2：在待處理的土壤表面平鋪5cm所述改良劑，利用旋耕機翻耕表面20cm土壤，使所述改良劑和土壤混合均勻；s3：在所述土壤表面再覆蓋0.5cm的所述改良劑。同時施用未經堆腐的甜高粱酒糟作為對照。施用改良劑前后表面20cm土壤性質的變化情況見表1表1施用改良劑前后表面20cm土壤性質的變化情況由表1可知，施用改良劑后，土壤的全鹽量和ph值均顯著降低，土壤容量也有明顯下降；同時，土壤中的有機質、堿解氮、有效磷以及有效鉀等養(yǎng)分顯著升高，總孔隙度也有明顯增加。由此說明本改良劑具有降低土壤鹽度、改變土壤團聚體性質、提高土壤肥力、改善土壤理化性質的作用，并且經過堆腐的改良劑比未經堆腐的改良劑效果更好。同時，由于施用2年后土壤的部分指標比起施用1年后有所退步，說明該土壤改良劑應定期施用，以便使土壤性質維持在最佳狀態(tài)。實驗例2河北滄州土壤改良(重度鹽漬土)(1)按如下步驟制備改良劑：s1：將甜高粱秸稈粉碎成秸稈碎片，長度小于3cm，向其中添加所述發(fā)酵菌種，接種量為15％(v/w)，混合均勻得到混合料；s2：將所述混合料進行固態(tài)發(fā)酵，發(fā)酵溫度為30℃，發(fā)酵時間30h；s3：對發(fā)酵結束的物料進行蒸餾，得到甜高粱酒糟；s4：將所述甜高粱酒糟堆腐30天，得到堆腐酒糟，即為本改良劑。(2)按照如下步驟施用改良劑：s1：翻耕表面20cm的土壤，灌水洗鹽；s2：在待處理的土壤表面平鋪5cm所述改良劑，利用旋耕機翻耕表面20cm土壤，使所述改良劑和土壤混合均勻；s3：在所述土壤表面再覆蓋0.5cm的所述改良劑。同時施用未經堆腐的甜高粱酒糟作為對照。施用改良劑前后表面20cm土壤性質的變化情況見表2，土壤微生物變化情況見表3，玉米產量對比見表4。表2施用改良劑前后表面20cm土壤性質的變化情況由表2可知，施用改良劑后，土壤的全鹽量和ph值均顯著降低，土壤容量也有明顯下降；同時，土壤中的有機質、堿解氮、有效磷以及有效鉀等養(yǎng)分顯著升高，總孔隙度也有明顯增加。由此說明本改良劑具有降低土壤鹽度、改變土壤團聚體性質、提高土壤肥力、改善土壤理化性質的作用。并且經過堆腐的改良劑比未經堆腐的改良劑效果更好。表3施用改良劑前后土壤微生物的變化情況細菌(106)真菌(105)放線菌(104)施用前3.224.332.98對照7.246.9638.53施用1年后9.078.8651.77由表3可知，施用改良劑后，土壤中的細菌和真菌數量均有顯著增加，特別是放線菌數量有大幅度的增加。由此說明本改良劑具有改善土壤微生物區(qū)系、調節(jié)土壤微環(huán)境的作用。并且經過堆腐的改良劑比未經堆腐的改良劑效果更好。表4施用改良劑前后玉米產量的變化情況玉米千粒重(g)玉米產量(kg/畝)未施用311199對照373402施用后439540由表4可知，施用改良劑后，在該土壤種植的玉米的千粒重和畝產均有顯著提升。由此說明本改良劑具有促進植物生長、提高作物產量和品質的作用。并且經過堆腐的改良劑比未經堆腐的改良劑效果更好。綜合實驗例1、2的結果可以看出，本改良劑具有降低土壤含鹽量和ph值、增加土壤肥力、改善土壤物理性狀、提高作物產量的作用。同時，還可以發(fā)現(xiàn)：經過堆腐過程后，本改良劑的改良功效有所提高。以上所述實施例僅表達了本發(fā)明的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細，但并不能因此而理解為對本發(fā)明專利范圍的限制。應當指出的是，對于本領域的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本發(fā)明的保護范圍。因此，本發(fā)明專利的保護范圍應以所附權利要求為準。當前第1頁12