本發(fā)明涉及一種土壤改良劑，特別涉及一種鹽堿地改良劑。
背景技術：
土壤鹽堿化對土壤理化性質(zhì)破壞比較大，極不利于許多作物的生長，容易造成作物缺苗或死亡，從而阻礙農(nóng)業(yè)經(jīng)濟的發(fā)展。鹽堿地由于含鹽量多，有機質(zhì)量少，酸堿度高，使土壤腐殖質(zhì)遭到淋失，土壤結構受到破壞，表現(xiàn)為濕時黏，干時硬，土表常有白色鹽分積淀，通氣、透水不良，嚴重的會造成植物萎蔫、中毒和爛根死亡。另外，土壤堿性太大，影響到土壤中的磷、鐵、錳、硼、鋅等營養(yǎng)元素的有效性，易造成大量氮、磷、鉀主要元素以及鐵、鈣、硼等微量元素的缺乏。據(jù)統(tǒng)計，中國鹽堿土面積約有20多萬平方公里，大約占我國國土總面積的2.1％。我國到目前為止大約還有80％左右鹽堿土沒有得到開發(fā)利用。在土地資源日益緊張的今天，大面積鹽堿荒地的開發(fā)利用和土壤鹽堿化的防治已經(jīng)成為影響我國經(jīng)濟和社會可持續(xù)發(fā)展的重要問題。
現(xiàn)有的常用的改良方法有化學改良、物理改良、有機肥改良以及生物改良等。土壤改良劑的品種有例如礦物類、有機質(zhì)、人工合成高分子化合物、有益微生物制劑、硫-膨潤土等。這些改良劑多為普通的液體肥料﹑農(nóng)家肥或有機質(zhì)，養(yǎng)分含量比較低，雖能為土壤補充一定的養(yǎng)分，但忽略了土壤理化性質(zhì)的改善，養(yǎng)分不易釋放，既不治標也不治本。有益微生物制劑種類繁多，大多數(shù)已報道或生產(chǎn)的微生物菌劑的改良效果一般，主要是微生物菌劑在鹽堿地土壤環(huán)境下難以存活和繁殖從而限制了其作用發(fā)揮，有的微生物菌劑雖然效果較好，但是價格昂貴。
CN106278705A公開了一種鹽堿地改良專用有機肥及其制備方法和應用，有機肥由以下重量百分比的組分組成：食用油脂脫色廢白土90％～92％，中微量元素1％～6％，鹽堿地改良材料2％～9％；中微量元素由以下重量百分比的組分組成：硫酸鉀35～65％、硫酸銨30～60％、硫酸鋅1～4％、硼砂0.5～2％；鹽堿地改良材料由以下重量百分比的組分組成：脫硫石膏粉70～100％、硫黃粉0～30％。有機肥的制備方法為：將食用油脂脫色廢白土、中微量元素和鹽堿地改良材料按照所述的重量百分比混合攪拌均勻，然后添加經(jīng)過稀釋的pH值酸性調(diào)理劑，攪拌混合均勻，調(diào)整混合物的pH值為3～4，得鹽堿地改良專用有機肥，pH值酸性調(diào)理劑由以下重量百分比的組分組成：味精生產(chǎn)廢水60～80％、鋼鐵工業(yè)H2SO4酸洗廢液10～20％、鋼鐵工業(yè)HCL酸洗廢液10～20％，pH值酸性調(diào)理劑的用量為混合物總重量的5-20％。該專利的有機肥首次在鹽堿地改良中使用食用油脂脫色廢白土，但是其并未對食用油脂脫色廢白土中油脂的含量進行說明。同時，其采用鋼鐵工業(yè)鹽酸和硫酸洗廢液調(diào)節(jié)pH，因為鋼鐵酸洗廢液里面含有Cr，這會導致大量的cr進入土壤，造成土壤的二次污染，而且往廢白土中加入鹽酸和硫酸廢液，將廢白土中的微生物全部殺死，破壞微生物的生長的環(huán)境，廢白土中的多余的油脂不能被微生物分解，同時也不能將其轉化成植物易吸收的營養(yǎng)物質(zhì)，廢白土中的大量營養(yǎng)元素不能被植物吸收利用。此外，廢白土添加量高達90％以上，且油脂未經(jīng)消耗，含有大量的營養(yǎng)元素，一次性施肥過多，會造成植物的徒長，妨礙花芽形成和開花，此外配方整體上不利于土壤團粒形成。總結而言，該專利的有機肥雖然采用廢白土為原料，但是卻沒有對廢白土進行很好的利用，不能從根本上解決鹽堿地的治理要求。
CN103320137B公開了一種復合微生物菌素鹽堿地改良劑，所述的改良劑包括微生物、有機液及基質(zhì)。所述的微生物包括枯草芽孢桿菌(Bacillussubtilis)和巨大芽孢桿菌(Bacillusmegaterium)，所述的枯草芽孢桿菌和巨大芽孢桿菌的重量份數(shù)比為：枯草芽孢桿菌60～80；巨大芽孢桿菌20～40，所述枯草芽孢桿菌為所述枯草芽孢桿菌為枯草芽孢桿菌CGMCC7296、枯草芽孢桿菌CGMCC7297、枯草芽孢桿菌CGMCC7298的混合物；所述巨大芽孢桿菌為CGMCC 7337。所述的有機液中包括所述的微生物菌劑發(fā)酵產(chǎn)生的蛋白酶，脂肪酶，α-淀粉酶，氨基酸。所述的基質(zhì)包括雞糞或牛糞、褐煤、磷礦粉、麥飯石。所述的雞糞或牛糞經(jīng)過200～400℃高溫滅菌；所述的褐煤含20％的腐殖酸；所述磷礦粉、麥飯石均在300目以上。該專利配方復雜，生產(chǎn)不便，添加了大量微生物生長需要的營養(yǎng)物質(zhì)，成本較高，且鹽堿地的板結環(huán)境下，微生物生長和繁殖受限，治理效果不佳。
技術實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的之一是提供一種改進的基于廢白土和廢渣的鹽堿地改良劑，該改良劑能夠有效實現(xiàn)鹽堿地改良，從根本上解決鹽堿地的治理要求，同時本發(fā)明成本低。
本發(fā)明同時還提供一種鹽堿地的改良方法，該方法操作方便且可有效實現(xiàn)鹽堿地改良。
本發(fā)明為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取的一種技術方案如下：
一種基于廢白土和廢渣的鹽堿地改良劑，其原料配方包括廢白土，復合微生物菌劑、腐殖酸、廢渣以及粘結劑，其中復合微生物菌劑為枯草芽孢桿菌、地衣芽孢桿菌、側孢芽孢桿菌、涇陽鏈霉菌、膠凍樣芽孢桿菌按培養(yǎng)液體積比1:1.2-1.6:0.5-0.7:1.2-1.5:0.6-0.9組成的混合物，所述復合微生物菌劑、廢白土在原料配方中的質(zhì)量百分比分別為0.5％-2％和45％-80％，其中廢渣為醋酸渣和/或淀粉渣。
優(yōu)選地，復合微生物菌劑為枯草芽孢桿菌、地衣芽孢桿菌、側孢芽孢桿菌、涇陽鏈霉菌、膠凍樣芽孢桿菌培養(yǎng)液的體積比為1:1.4-1.5:0.5-0.6:1.2-1.3:0.8-0.9組成的混合物。最優(yōu)選地，枯草芽孢桿菌、地衣芽孢桿菌、側孢芽孢桿菌、涇陽鏈霉菌、膠凍樣芽孢桿菌培養(yǎng)液的體積比為1:1.5:0.6:1.3:0.8組成的混合物。
根據(jù)本發(fā)明，所述廢白土為油脂脫色處理廢白。油脂精煉過程中，一般加活性白土進行脫色，油脂脫色處理后被分離出來的白土含有20-30％的油。對于這些含有20-30％的油的白土，一些廠家會進行二次深度壓榨，獲得混合油和含油5-8％的含油廢白土。本發(fā)明可以采用這些含20-30％油的廢白土或含油5-8％的廢白土。然而，作為本發(fā)明的優(yōu)選方案，優(yōu)選采用含油率為12wt％-15wt％的廢白土，一方面，經(jīng)過發(fā)明人大量實驗研究表明，含油率為10wt％-18wt％的廢白土能夠很好的所述的復合微生物的繁殖提供很好的生長環(huán)境，用含油率為5-8％的廢白土與微生物混合，不夠支持長期微生物的生長，需要額外再添加營養(yǎng)物質(zhì)才能保證微生物的正常生長，如用不經(jīng)過二次處理的廢白土與微生物混合，將其施到鹽堿地土壤中，微生物會來不及分解，導致大量的油脂充斥在土壤中，這樣會導致大量的空氣不能進來，造成了微生物不能正常生長。另一方面，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)由經(jīng)過脫色后的含有20-30％的廢白土經(jīng)過常溫物理壓榨可獲得含油率為12-15％的廢白土。因此，特別優(yōu)選12-15％的廢白土作為本發(fā)明的原料，可以實現(xiàn)成本最低化(油脂精煉過程中，通常使用油重2-5％的白土進行脫色，經(jīng)過脫色后的廢白土中一般吸附有20-50％的油脂，然后再對脫色后的廢白土進行二次處理，降低里面油脂的含量，目前市場的處理工藝主要有溶劑萃取法、高溫物理壓榨法，其中溶劑萃取法處理過的廢白土，其里面的含油率比較低，基本上油脂都被萃取出來，但會造成大量的溶劑的使用和浪費，同時由于使用大量溶劑，增加大量的處理成本，造成處理廢白土經(jīng)濟效益不高；經(jīng)過高溫物理壓榨法處理廢白土，其里面的含油率大概在5-8％左右，這種方法需要用天然氣加熱，也會增加處理成本，采用常溫物理壓榨可以大幅降低成本)的同時取得最優(yōu)的效果。
進一步地，所述粘結劑優(yōu)選為甲殼素、四甲基五脲以及三甲基四脲中的一種或多種的組合。
根據(jù)本發(fā)明的一個優(yōu)選方面，所述鹽堿地改良劑的原料配方還包括可溶性鈣鹽。
在一個具體優(yōu)選方案中，所述原料配方為廢白土45-60％，腐殖酸15-20％，復合微生物菌劑0.5-1％，甲殼素4-8％，四亞甲基五脲5-9％，醋酸渣2-30.5％。該配方的特點是：四亞甲基五脲和甲殼素相配合是很好的緩釋肥，可以為植物和微生物的生長提供長期的營養(yǎng)物質(zhì)，同時甲殼素可以促進土壤的團里結構形成，并且這兩種物質(zhì)被微生物分解轉化成植物生長的營養(yǎng)物質(zhì)，不會造成土壤的二次污染；醋酸渣為微生物植物的生長提供大量的C、H、O元素，同時醋酸渣也可以降低鹽堿地的PH。
在又一具體優(yōu)選方案中，所述改良劑的原料配方為廢白土70-80％，腐殖酸1-5％，復合微生物菌劑0.5-1％，過磷酸鈣1-5％，三亞甲基四脲1-5％，淀粉渣4-26.5％。該配方的特點是：三亞甲基四脲和淀粉相配合是很好的緩釋肥，可以為植物和微生物的生長提供長期的營養(yǎng)物質(zhì)，同時淀粉渣可以促進土壤的團里結構形成，并且這兩種物質(zhì)被微生物分解轉化成植物生長的營養(yǎng)物質(zhì)，不會造成土壤的二次污染；過磷酸鈣為土壤提供大量的鈣離子，可與土壤中的鈉離子形成陽離子交換，在淀粉渣的作用下，能夠促進土壤團粒結構的形成。
根據(jù)本發(fā)明，組成上述原料配方的各組分單獨包裝。
本發(fā)明還提供一種鹽堿地改良方法，其采用本發(fā)明上述的基于廢白土和廢渣的鹽堿地改良劑，且包括如下步驟：
(1)將復合微生物菌劑劑加入到廢白土中，控制溫度為28-35℃保持3-5周，使微生物繁殖，得到改良劑A組份；
(2)將腐殖酸和廢渣作為改良劑B組份，將其均勻撒在鹽堿地的表面，然后進行翻耕和撒水，保持5-15天；
(3)將改良劑A組份均勻撒在經(jīng)過步驟(2)處理的鹽堿地的表面，并進行翻耕，使混合均勻，保持5-10天；
(4)將粘結劑均勻撒在經(jīng)過步驟(3)處理的鹽堿地的表面，并進行翻耕，保持5-10天。
所述微生物復合菌劑的制備方法為：將枯草芽孢桿菌、地衣芽孢桿菌、側孢芽孢桿菌、涇陽鏈霉菌、膠凍樣芽孢桿菌的菌粉分別經(jīng)過激活和馴化培養(yǎng)后制成各自的培養(yǎng)液，然后將培養(yǎng)液混合均勻即得?？莶菅挎邨U菌、地衣芽孢桿菌、側孢芽孢桿菌、涇陽鏈霉菌、膠凍樣芽孢桿菌的菌粉均是已知道的，可通過商購獲得，激活和馴化培養(yǎng)方法按照并已知的程序或廠家建議的方式進行。
優(yōu)選地，每克所述改良劑A組份中，枯草芽孢桿菌、地衣芽孢桿菌、側孢芽孢桿菌、涇陽鏈霉菌、膠凍樣芽孢桿菌的活菌數(shù)分別大于3.5x108、2.8x108、3.5x107、3.0x108和2.0x108。
進一步地，步驟(1)中，在保持過程中，每周翻動3-4次通氣。且優(yōu)選保持3周。
進一步地，步驟(2)中，翻耕深度為18-25cm，優(yōu)選為約20cm。撒水以使翻耕土層濕潤即可。優(yōu)選地，該步驟中保持5-10天。
進一步地，步驟(3)中，翻耕深度為18-25cm，優(yōu)選為約20cm。優(yōu)選地，該步驟中保持5-7天。
與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的有益效果如下：
(1)廢白土呈酸性，能夠與呈堿性的鹽堿地中和，配合微生物的使用，能夠有效的降低鹽堿地土壤的pH值，同時廢白土在土壤中可以為微生物提供繁殖所需要的營養(yǎng)元素且同時不會造成營養(yǎng)過多而造成植物徒長。
(2)本發(fā)明經(jīng)過實驗研究發(fā)現(xiàn)，將枯草芽孢桿菌、地衣芽孢桿菌、側孢芽孢桿菌、涇陽鏈霉菌、膠凍樣芽孢桿菌按特定比例混合后，可以在廢白土存在下，在鹽堿地的環(huán)境中達到協(xié)同生長和繁殖，如果缺少膠凍芽孢桿菌，菌劑中的地衣芽孢桿菌、側孢芽孢桿菌和涇陽鏈霉菌基本無法存活發(fā)現(xiàn)，如果除去地衣芽孢桿菌，在混合培養(yǎng)混合菌劑時會有大量的雜菌產(chǎn)生，從而抑制菌劑中有益菌的生長，造成個批次之間的菌劑的質(zhì)量不穩(wěn)定，造成對鹽堿地修復效果達不到要求，這幾種菌劑的復配，能夠提高其協(xié)同耐抗堿能力，能夠在鹽堿地土壤中很好的發(fā)酵，支持在鹽堿地上植物的生長。
(3)本發(fā)明配方中添加腐殖酸，一方面可以降低鹽堿地土壤的PH，另一方面可以改善微生物在鹽堿地的生存環(huán)境，同時也可以為植物的生長提供大量的生長元素。配方中的廢渣可以為微生物的繁殖提供大量的營養(yǎng)物質(zhì)，同時經(jīng)微生物的分解作用轉化成植物吸收和利用的營養(yǎng)元素；本發(fā)明配方中添加特定的粘結劑，可以促使廢白土、廢渣等與鹽堿地反應快速形成球粒結構，快速降低土壤的鈉離子，全部組分相互協(xié)調(diào)配合，可有效改良鹽堿地。
(4)本發(fā)明所使用的全部原料物質(zhì)或直接提供營養(yǎng)元素或最后均轉化為能夠為植物生長提高營養(yǎng)元素的產(chǎn)物，不會造成土壤的二次污染，且其中實現(xiàn)了廢白土的資源再利用，有助于減少環(huán)境污染。
具體實施方式
以下結合具體的實施例對本發(fā)明做進一步詳細的說明，實施例中未注明的條件為本領域常規(guī)的條件。在述及物質(zhì)的用量或投加量或含量時，除非特別說明，均指重量。以下實施例中用到的復合微生物菌劑，制備方法如下：微生物菌通過商購獲得，并在使用前按照已知的程序或廠家建議的方式進行激活和馴化培養(yǎng)，然后將枯草芽孢桿菌、地衣芽孢桿菌、側孢芽孢桿菌、涇陽鏈霉菌、膠凍樣芽孢桿菌培養(yǎng)液按照體積比1:1.5:0.6:1.3:0.8復配在一起，控制溫度在28-32℃即可。
實施例1
本例提供一種鹽堿地改良劑，以重量百分比計，其原料配方包括廢白土50％，腐殖酸15％，復合微生物菌劑1％，甲殼素4％，四亞甲基五脲5％，醋酸渣25％，其中廢白土含油率為約13-14％。各組分獨立包裝。
實施例2
本例提供一種鹽堿地改良劑，以重量百分比計，其原料配方包括廢白土60％，腐殖酸16％，復合微生物菌劑1％，甲殼素5％，四亞甲基五脲8％，醋酸渣10％，其中廢白土含油率為約13-14％。各組分獨立包裝。
實施例3
本例提供一種鹽堿地改良劑，以重量百分比計，其原料配方包括廢白土60％，腐殖酸16％，復合微生物菌劑1％，四亞甲基五脲13％，醋酸渣10％，其中廢白土含油率為約13-14％。各組分獨立包裝。
實施例4
本例提供一種鹽堿地改良劑，其基本同實施例1，不同的是，其中廢白土含油率為約6-8％。
實施例5
本例提供一種鹽堿地改良劑，其基本同實施例1，不同的是，其中廢白土含油率為約20-22％。
對比例1
本例提供一種鹽堿地改良劑，其基本同實施例1，不同的是，其中復合微生物菌劑為枯草芽孢桿菌、地衣芽孢桿菌、側孢芽孢桿菌、涇陽鏈霉菌按比例1:1.5:0.6:1.3混合組成。
對比例2
本例提供一種鹽堿地改良劑，其基本同實施例1，不同的是，其中復合微生物菌劑為枯草芽孢桿菌、側孢芽孢桿菌、涇陽鏈霉菌、膠凍芽孢桿菌按比例1:0.6:1.3:0.8混合組成。
實施例6
本例提供一種鹽堿地改良劑，以重量百分比計，其原料配方包括廢白土70％，腐殖酸3％，復合微生物菌劑1％，過磷酸鈣3％，三亞甲基四脲3％，淀粉渣20％，其中廢白土含油率為約13-14％。
實施例7
本例提供一種鹽堿地改良劑，以重量百分比計，其原料配方包括廢白土80％，腐殖酸5％，復合微生物菌劑1％，過磷酸鈣3％，三亞甲基四脲2％，淀粉渣9％，其中廢白土含油率為約13-14％，淀粉渣為玉米淀粉渣。
實施例8
利用實施例1-7以及對比例1-2的改良劑進行鹽堿地改良試驗，具體如下：
1.實驗鹽堿地情況：山西省大同市天鎮(zhèn)縣三十鋪鄉(xiāng)蘭玉堡村中度鹽堿土壤，其pH值在8.5左右，將鹽堿地劃分為10個等面積區(qū)域，每個區(qū)域0.05畝。
2.供試作物：玉米，2016年4月下旬播種，8月下旬收獲。
3.供試方法：先對鹽堿地進行改良，然后在改良后的土地上種植作物，其中改良方法如下：將各配方中的復合微生物菌劑劑加入到廢白土中，控制溫度為約30-32℃保持3周，得到改良劑A組份，測其中活菌數(shù)，結果參見表1；將各配方中的腐殖酸和廢渣作為改良劑B組份，將其均勻撒在鹽堿地的表面，然后進行翻耕20cm和撒水(潤濕即可)，保持7天，然后將改良劑A組份均勻撒在鹽堿地的表面，并進行翻耕，使混合均勻，保持7天，最后將配方中的粘結劑均勻撒在鹽堿地的表面，并進行翻耕20cm，保持7天，土地改良即完成。檢測土壤各項指標，結果參見表2。
表1
表2
進一步對改良完成后的土壤按照常規(guī)的作物進行常規(guī)種植和施肥管理，在玉米播種前，結合整地，一次性穴施市售普通有機肥15-25公斤/畝，播種時注意種子和肥料分開5-7厘米，以免燒苗，田間管理和水分管理按日常操作，對作物的各項指標進行檢測，結果參見表3。
表3
以上試驗結果表明，采用本發(fā)明配方的改良劑及改良方法成功實現(xiàn)對鹽堿地的改良，改良效果顯著。