本發(fā)明屬于鹽堿地改良，特別是涉及一種專門針對鹽堿地土壤結(jié)構(gòu)改良、降低鹽度且提高土壤有機質(zhì)的鹽堿地調(diào)理劑的制備及應(yīng)用。

背景技術(shù)：

1、目前常用的鹽堿地改良方法有化學(xué)改良、物理改良、水力改良和生物改良法，這些改良方法的使用在一定程度上滿足的鹽堿地改良的需求。但上述方法有利有弊，如大水漫灌洗鹽法，雖然可以一時間降低鹽堿地中土壤含鹽量，但該方法浪費了大量水資源，同時大水還容易導(dǎo)致有機質(zhì)和營養(yǎng)物質(zhì)流失；生物改良法中微生物肥料作為一種可持續(xù)的改良措施，但是存在不同的外界環(huán)境菌種存活率低等問題；單一的化學(xué)改良不能起到提高土壤有機質(zhì)降低鹽分的目的，必須和其他物質(zhì)共同使用。

2、授權(quán)公告號為cn101514290a的專利公開了用人工合成有機聚合物聚丙烯酰胺作為保水材料，主要用于土壤結(jié)構(gòu)改良，但該類聚合材料使用容易導(dǎo)致土壤間水汽流通不暢；授權(quán)公告號為cn102925358b的專利公開了一種微生物組合改良劑的應(yīng)用，該微生物制劑主要是通過對有機肥料進(jìn)行發(fā)酵后用于鹽堿地改良，而非直接作用于鹽堿地土壤，且該專利加入細(xì)菌種類多，不易控制，成本較高。

3、硫酸渣是利用黃鐵礦在硫酸工業(yè)中作為原料生產(chǎn)硫酸時，所產(chǎn)生的一種粉末狀的廢渣，由于硫鐵渣大多采用堆填處理，不僅對環(huán)境造成了嚴(yán)重污染，而且堆填擠占土地。將這種廢渣用于鹽堿地改良一方面可節(jié)約成本，另一方面也可達(dá)到綜合利用的目的。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明所要解決的問題之一在于針對鹽堿地土壤結(jié)構(gòu)差、鹽分及ph高、地力貧瘠等現(xiàn)實問題，利用固廢硫酸渣中的fe2+氧化成fe3+過程中的膠結(jié)作用形成土壤團(tuán)粒骨架，提高土壤團(tuán)聚體結(jié)構(gòu)以及提供充分的水期鹽通道，從而達(dá)到改善土壤結(jié)構(gòu)和降低鹽分的目的；接著利用土壤骨架以及硫酸渣的疏松多孔特性吸附腐殖酸和有益菌在孔隙中，持續(xù)性的提高土壤有機質(zhì)含量，改善肥力；同時還利用了硫酸渣中富含的sio2?達(dá)到固定化有益菌群作用，維持有益菌的活力；此外，硫酸渣中硫酸鈣可以中和土壤中的堿性物質(zhì)，從而降低土壤的ph值，改善植物的生長環(huán)境。

2、本發(fā)明所要解決的問題之二在于首次將固廢硫酸渣改性后用于鹽堿地土壤調(diào)理劑，從而拓寬了硫酸渣的應(yīng)用范圍，實現(xiàn)固廢綜合利用、變廢為寶的目的。

3、為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：

4、一種鹽堿地調(diào)理劑，所述調(diào)理劑由按重量份計的如下原料組成：改性硫酸渣50-150份，腐殖酸5-50份，有益菌菌劑0.01-0.02份，其中改性硫酸渣是將硫酸渣酸浸處理后得到。

5、所述的改性硫酸渣是將硫鐵礦焙燒制備硫酸后得到的硫酸渣固廢干燥，碾磨，過篩，得到粉狀的硫酸渣，將該硫酸渣與濃度為10-30?wt.%的硫酸溶液混合，在常溫15-30℃下攪拌反應(yīng)12-24小時，過濾、脫水及烘干后得到結(jié)晶體，然后碾磨成粉末狀。

6、進(jìn)一步優(yōu)選地，所述調(diào)理劑由按重量份計的如下原料組成：改性硫酸渣100-140份，腐殖酸25-45份，有益菌菌劑0.01-0.02份，其中改性硫酸渣是將硫酸渣酸浸處理后得到，ph為4.5。

7、更優(yōu)選地，調(diào)理劑由以下重量分?jǐn)?shù)原料組成：改性硫酸渣130份，腐殖酸45份，有益菌0.02份。

8、所述的鹽堿地調(diào)理劑使用的土壤中全鹽量范圍為3‰-20‰。

9、當(dāng)鹽堿地全鹽量為3‰-10‰時，調(diào)理劑由以下重量分?jǐn)?shù)原料組成：改性硫酸渣100份，腐殖酸30份，有益菌0.01份。

10、當(dāng)鹽堿地全鹽量為10‰-20‰時，調(diào)理劑由以下重量分?jǐn)?shù)原料組成：改性硫酸渣130份，腐殖酸45份，有益菌0.02份。

11、一種硫酸渣制備的鹽堿地調(diào)理劑，所述的鹽堿地調(diào)理劑使用的全鹽量范圍為10‰-20‰，按重量份計：改性硫酸渣130份，腐殖酸45份，有益菌菌劑0.02份，其中改性硫酸渣是將硫酸渣酸浸處理后得到。

12、進(jìn)一步的優(yōu)選地，所述的改性硫酸渣是將硫鐵礦焙燒制備硫酸后得到的硫酸渣固廢干燥，碾磨，過10目篩，得到粉狀的硫酸渣，將該硫酸渣與濃度為20?wt.%的硫酸溶液混合（比例為1：2，w:v），在常溫25℃下攪拌反應(yīng)18小時，來中和硫酸渣中的堿性成分，增強其對土壤的調(diào)節(jié)作用，再經(jīng)過濾、脫水及烘干后得到結(jié)晶體，然后碾磨成粉末狀。

13、進(jìn)一步的，所述的腐殖酸過100目篩呈粉狀，腐殖酸干重含量≥60?wt.%，有機質(zhì)含量≥70?wt.%，水分≤10?wt.%，ph為4-5。

14、進(jìn)一步的，所述有益菌為多種微生物菌劑混合而成的復(fù)合菌劑，其中至少包含巨大芽孢桿菌、枯草芽孢桿菌和固氮菌，總有效活菌數(shù)≥500億/g，每種有效菌的數(shù)量≥100億/g。這些有益菌相互協(xié)調(diào)，相互作用，促進(jìn)腐殖酸的分解以及作物對營養(yǎng)元素的吸收，同時分泌多種酶，與改性硫酸渣結(jié)合促使土壤形成大的團(tuán)聚結(jié)構(gòu)。

15、進(jìn)一步的，作為本發(fā)明的一個優(yōu)選方案，所述有益菌為多種微生物菌劑混合而成的復(fù)合菌劑，以重量份計，所述有益菌劑由巨大芽孢桿菌20-30份、枯草芽孢桿菌20-30份和固氮菌15-25份，進(jìn)一步優(yōu)選地，所述有益菌劑由巨大芽孢桿菌25份、枯草芽孢桿菌25份和固氮菌20份。巨大芽孢桿菌、枯草芽孢桿菌和固氮菌均為本領(lǐng)域常用的菌株，可以通過商業(yè)途徑購買獲得，例如本發(fā)明一個實施例中采購自揚州市海瑞克生物技術(shù)有限公司，使用方法按照已知方法或商家建議方法進(jìn)行。

16、本發(fā)明還提供了上述技術(shù)方案所述鹽堿地調(diào)理劑的制備方法，步驟為：

17、（1）將硫酸渣酸浸處理后，過濾、脫水及烘干后得到結(jié)晶體，然后碾磨成粉末狀；

18、（2）將腐殖酸進(jìn)行干燥，碾磨，過100目篩，得到粉末狀腐殖酸；

19、（3）將（1）和（2）制得的粉末充分混勻，并加入菌粉，攪拌，得到混合料；

20、本發(fā)明還提供了上述鹽堿地調(diào)理劑用于改良鹽堿地的使用方法：將改良劑均勻撒入土壤，調(diào)理劑使用量為200-600kg/畝。

21、當(dāng)0-20cm耕層土壤中全鹽量含量為3‰-10‰時，調(diào)理劑使用量為200-400kg/畝；0-20cm耕層土壤中全鹽量含量為10‰-20‰時，調(diào)理劑使用量為400-600kg/畝。

22、優(yōu)選地，先用旋耕機疏松0-30cm土壤，然后將改良劑均勻撒入土壤，用旋耕機將其與0-20cm土壤均勻混合，放置15天以上。

23、本發(fā)明成分簡單，原料獲取簡單，價格低廉，經(jīng)大量試驗及應(yīng)用實例證明，該試劑畝均成本在200-600元，施用1-3個月后，鹽堿地鹽含量降低20%-40%，ph值降低2%-7%，大團(tuán)聚體結(jié)構(gòu)提高30%-60%，有機質(zhì)提高10%-20%，作物成活率80%以上。

24、本發(fā)明首次將固廢硫酸渣改性后用于鹽堿地土壤調(diào)理劑，從而拓寬了硫酸渣的應(yīng)用范圍，硫酸渣其成分以鐵的氧化物和二氧化硅(sio2)為主，還含有豐富的鈣、硫等元素,呈酸性，具有一定的改良土壤的潛力。硫鐵礦在約?900℃下焙燒后得到硫酸渣，使得硫酸渣微孔發(fā)達(dá)，呈現(xiàn)蜂窩狀、浸染狀及包裹結(jié)構(gòu)，這使得硫酸渣堆密度小、孔隙率高、易吸水，質(zhì)地疏松。硫酸渣中的sio2可作為固定化微生物細(xì)胞的材料，與傳統(tǒng)用于固定化細(xì)胞的有機載體相比，基于sio2的材料機械強度高，化學(xué)穩(wěn)定性好，無毒副作用，具有可調(diào)控的多孔結(jié)構(gòu)，有利于細(xì)胞的傳質(zhì)發(fā)生，并為微生物提供良好的生物適應(yīng)性，親水性等微環(huán)境。

25、有益效果：本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)勢：

26、（1）本發(fā)明所述調(diào)理劑綜合利用了物理，化學(xué)和生物的聯(lián)合作用來改良，效率高且效果顯著。改性的硫酸渣中fe2+氧化成fe3的過程形成土壤團(tuán)聚體骨架，從而提高土壤團(tuán)聚體的數(shù)量以及大團(tuán)聚體的含量，顯著的降低土壤鹽分因毛細(xì)管力運移上升，降低土壤含鹽量；腐殖酸和有益菌結(jié)合后，充填在土壤的鐵骨架中，有益菌快速分解腐殖酸從而提高土壤的有機質(zhì)含量，同時有益菌分泌的酶與改性硫酸渣和腐殖酸形成的團(tuán)聚顆粒結(jié)合，進(jìn)一步提高大團(tuán)聚體含量，降低含鹽量。硫酸渣的疏松多孔特性可吸附腐殖酸和有益菌在孔隙中，富含的sio2?可達(dá)到固定化有益菌群作用，硫酸鈣可以中和土壤中的堿性物質(zhì)，降低土壤的ph值。

27、（2）本發(fā)明所用的改性硫酸渣，腐殖酸以及有益菌菌劑，來源廣泛，價格低，對環(huán)境不會造成二次污染，其中硫酸渣的使用還可提升固廢的綜合利用水平，變廢為寶。

28、（3）本發(fā)明對所述三種物料的選擇和用量進(jìn)行了大量的實驗室和田間試驗，并對試驗結(jié)果進(jìn)行嚴(yán)謹(jǐn)?shù)姆治?，在此基礎(chǔ)上最終確定在不同含鹽量土壤中物料的組分含量。

29、（4）本發(fā)明改良劑施用方法簡便，改良周期短，施用一個月后即可明顯降低堿地土壤含鹽量和增加土壤中水穩(wěn)性團(tuán)聚體含量。