一种用于改良盐碱地的秸秆腐解剂及其应用

技术领域

本发明属于盐碱地改良技术领域，具体涉及一种用于改良盐碱地的秸秆腐解剂及其应用。

背景技术

盐碱土是各类盐化土、碱化土的统称。土壤的盐碱化使得农田无法耕种、土壤经济效益低下，浪费了土地资源。然而，盐碱地经过改良可以转化为耕地，这对于农业的可持续发展具有重要意义。

盐碱地的生物改良不破坏生态环境，其主要是通过引种、筛选和种植耐盐植物来改善土壤物理、化学性质和土壤小气候，从而达到减少土壤水分的蒸发和抑制土壤返盐目的。

农作物秸秆的腐熟物中含有大量的有益微生物、有机质和营养成分，其施入盐碱地后能改善土壤的理化性质，增加土壤中的有益微生物数量。

因此，开发一种含有有益微生物的秸秆腐解剂，并将其腐熟的秸秆应用于盐碱地种植的作物，对于改良盐碱地意义重大。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种用于改良盐碱地的秸秆腐解剂，将利用该秸秆腐解剂腐熟后的秸秆施入盐碱地土壤，能促进种植于盐碱地的作物生长，降低盐碱地的含盐量和pH值。

一方面，本发明提供一种用于改良盐碱地的秸秆腐解剂，其主要由复合菌剂、沸石粉、豆饼和玉米面组成的原料制备而成。

优选地，所述秸秆腐解剂是通过将所述原料混合均匀后调节水分含量为40-65％，然后在20-30℃的温度下堆积好氧发酵5-10天制备而成的。

优选地，所述原料包括按重量计的所述复合菌剂1-2份、所述沸石粉31-35份、所述豆饼2-5份和所述玉米面30-40份。

优选地，所述原料包括按重量计的所述复合菌剂1.0份、所述沸石粉31份、所述豆饼3份和所述玉米面30份。

优选地，所述原料包括按重量计的所述复合菌剂1.6份、所述沸石粉35份、所述豆饼2份和所述玉米面34份。

优选地，所述原料包括按重量计的所述复合菌剂2.0份、所述沸石粉33份、所述豆饼5份和所述玉米面40份。

优选地，所述复合菌剂包括灰绿曲霉、粉红聚端孢菌、哈茨木霉、厚垣轮枝菌、德氏乳杆菌、产朊假丝酵母。

优选地，所述灰绿曲霉的含菌量≥2.5×10

另一方面，本发明还提供上述秸秆腐解剂的应用，按每1000kg秸秆1-4kg秸秆腐解剂的量将所述秸秆腐解剂均匀抛撒到秸秆上，然后调节秸秆水分为50-65％，再堆积腐熟80-150天，然后将腐熟的秸秆还田。或者，将所述秸秆腐解剂均匀抛撒在原位还田的秸秆上，然后与所述秸秆一起翻入土壤中，所述秸秆腐解剂的用量为15-30kg/hm

本发明的秸秆腐解剂能有效地腐熟作物秸秆，将腐熟后的秸秆施入盐碱地土壤，能促进种植于盐碱地的作物生长，降低盐碱地的含盐量和pH值，改善盐碱地的土壤理化性质和生态环境。

具体实施方式

下面结合具体实施例来进一步描述本发明，本发明的优点和特点将会随着描述而更为清楚。但是应当理解，实施例仅是示例性的，不对本发明的范围构成限制。本领域技术人员应该理解的是，在不偏离本发明的精神和范围下可以对本发明技术方案的细节和形式进行修改或替换，但这些修改和替换均落入本发明的保护范围内。

在下文的描述中，所涉及的方法如无特别说明，则均为本领域的常规方法。所涉及的原料如无特别说明，则均是能从公开商业途径获得的原料。

本发明以沸石粉、豆饼、玉米面、复合菌剂为主要原料，发酵获得用于改良盐碱地的秸秆腐解剂，其中的豆饼为大豆榨油后的副产物。本发明的秸秆腐解剂可有效地腐熟作物秸秆，将腐熟后的秸秆施入盐碱地土壤，可促进种植于盐碱地的作物的生长，降低盐碱地的含盐量和pH值，改善盐碱地的土壤理化性质和生态环境。

在本发明的一个具体实施方式中，用于改良盐碱地的秸秆腐解剂采用复合菌剂、豆饼、玉米面、沸石粉和清水组成的原料制备而成。其具体制备过程包括：步骤1，制备复合菌剂；步骤2，制备混合物料；步骤3，将混合物料发酵。

在制备复合菌剂的步骤1，选取灰绿曲霉(Aspergillus glaucus)菌粉、粉红聚端孢菌(Trichothecium roseum)菌粉、哈茨木霉(Trichoderma harzianum)菌粉、厚垣轮枝菌(Verticillium chlamydosporium)菌粉、德氏乳杆菌(Lactobacillus delbrueckii)菌粉和产朊假丝酵母(Candida utilis)菌粉，然后将六种菌粉按照重量计的配比关系进行复配获得复合菌剂，优选灰绿曲霉菌粉15-25份、粉红聚端孢菌菌粉10-20份、哈茨木霉菌粉5-15份、厚垣轮枝菌菌粉10-20份、德氏乳杆菌菌粉5-15份和产朊假丝酵母菌粉10-25份。六种菌粉可以自行制备，一方面，分别将德氏乳杆菌和产朊假丝酵母在相应的液体培养基中发酵培养获得菌液，然后从发酵培养物中分离菌体并干燥浓缩制成单菌株固态菌粉。两种单菌株菌粉中的含菌量分别为：德氏乳杆菌的含菌量≥2.0×10

在制备混合物料的步骤2，按照预定的重量配比称取复合菌剂、豆饼、玉米面和沸石粉，然后将四种原料混合、搅拌均匀，再添加清水调整混合物料的含水量为40-65％。四种原料的重量配比分别优选：复合菌剂1-2份、沸石粉31-35份、豆饼2-5份和玉米面30-40份。

在将混合物料发酵步骤3，混合物料的初始pH自然，然后在20-30℃的温度下堆积好氧发酵5-10天，发酵后的产物作为秸秆腐解剂。

在应用本发明的秸秆腐解剂改良盐碱地时，一方面，按每1000kg秸秆1-4kg秸秆腐解剂的量将秸秆腐解剂均匀抛撒到秸秆上，然后调节秸秆水分为50-65％，再堆积腐熟80-150天，然后将腐熟的秸秆还田至盐碱地中。另一方面，可以将秸秆腐解剂均匀抛撒在盐碱地原位还田的秸秆上，然后与秸秆一起翻入土壤中，秸秆腐解剂的用量为15-30kg/hm

为了帮助更好地理解本发明的技术方案，以下提供实施例，用于说明本发明的秸秆腐解剂的制备过程及其应用方法。

本实施例的秸秆腐解剂的原料包括按重量计的复合菌剂1.0份、沸石粉31份、豆饼3份和玉米面30份。其中的复合菌剂由灰绿曲霉菌粉、粉红聚端孢菌菌粉、哈茨木霉菌粉、厚垣轮枝菌菌粉、德氏乳杆菌菌粉和产朊假丝酵母菌粉构成，按照重量计的六种菌粉的份数分别是灰绿曲霉菌粉15份、粉红聚端孢菌菌粉16份、哈茨木霉菌粉15份、厚垣轮枝菌菌粉20份、德氏乳杆菌菌粉5份和产朊假丝酵母菌粉17份。六种菌粉可以自行制备，一方面，分别将德氏乳杆菌和产朊假丝酵母在相应的液体培养基中发酵培养获得菌液，然后从发酵培养物中分离菌体并干燥浓缩制成单菌株固态菌粉。两种单菌株菌粉中的含菌量分别为：德氏乳杆菌的含菌量≥2.0×10

该秸秆腐解剂通过以下步骤制备而成。

步骤1，制备复合菌剂，将灰绿曲霉菌粉、粉红聚端孢菌菌粉、哈茨木霉菌粉、厚垣轮枝菌菌粉、德氏乳杆菌菌粉和产朊假丝酵母菌粉混合均匀得到复合菌剂。

步骤2，混合原料制备混合物料，将复合菌剂、沸石粉、豆饼和玉米面添加在一起，然后混合、搅拌均匀，再向混合均匀后的物料中添加清水以调节混合物料的含水量至40％。

步骤3，发酵，物料的初始pH自然，然后在20-30℃的温度下堆积好氧发酵5天，发酵后的产物作为秸秆腐解剂1。

秸秆腐解剂1的应用方法为：在改良盐碱地时，按每1000kg秸秆1kg秸秆腐解剂的量将秸秆腐解剂1均匀抛撒到秸秆上，然后调节秸秆水分为50％，再堆积腐熟150天，然后将腐熟的秸秆还田至盐碱地中。或者，将秸秆腐解剂1均匀抛撒在盐碱地原位还田的秸秆上，然后与秸秆一起翻入土壤中，秸秆腐解剂1的用量为15kg/hm

本实施例的秸秆腐解剂的原料包括按重量计的复合菌剂1.6份、沸石粉35份、豆饼2份和玉米面34份。其中的复合菌剂由灰绿曲霉菌粉、粉红聚端孢菌菌粉、哈茨木霉菌粉、厚垣轮枝菌菌粉、德氏乳杆菌菌粉和产朊假丝酵母菌粉构成，按照重量计的六种菌粉的份数分别是灰绿曲霉菌粉19份、粉红聚端孢菌菌粉20份、哈茨木霉菌粉5份、厚垣轮枝菌菌粉15份、德氏乳杆菌菌粉12份和产朊假丝酵母菌粉25份。六种菌粉可以自行制备，一方面，分别将德氏乳杆菌和产朊假丝酵母在相应的液体培养基中发酵培养获得菌液，然后从发酵培养物中分离菌体并干燥浓缩制成单菌株固态菌粉。两种单菌株菌粉中的含菌量分别为：德氏乳杆菌的含菌量≥2.0×10

该秸秆腐解剂通过以下步骤制备而成。

步骤1，制备复合菌剂，将灰绿曲霉菌粉、粉红聚端孢菌菌粉、哈茨木霉菌粉、厚垣轮枝菌菌粉、德氏乳杆菌菌粉和产朊假丝酵母菌粉混合均匀得到复合菌剂。

步骤2，混合原料制备混合物料，将复合菌剂、沸石粉、豆饼和玉米面添加在一起，然后混合、搅拌均匀，再向混合均匀后的物料中添加清水以调节混合物料的含水量至52％。

步骤3，发酵，物料的初始pH自然，然后在20-30℃的温度下堆积好氧发酵7天，发酵后的产物作为秸秆腐解剂2。

秸秆腐解剂2的应用方法为：在改良盐碱地时，按每1000kg秸秆2kg秸秆腐解剂的量将秸秆腐解剂2均匀抛撒到秸秆上，然后调节秸秆水分为55％，再堆积腐熟120天，然后将腐熟的秸秆还田至盐碱地中。或者，将秸秆腐解剂2均匀抛撒在盐碱地原位还田的秸秆上，然后与秸秆一起翻入土壤中，秸秆腐解剂2的用量为23kg/hm

本实施例的秸秆腐解剂的原料包括按重量计的复合菌剂2.0份、沸石粉33份、豆饼5份和玉米面40份。其中的复合菌剂由灰绿曲霉菌粉、粉红聚端孢菌菌粉、哈茨木霉菌粉、厚垣轮枝菌菌粉、德氏乳杆菌菌粉和产朊假丝酵母菌粉构成，按照重量计的六种菌粉的份数分别是灰绿曲霉菌粉25份、粉红聚端孢菌菌粉10份、哈茨木霉菌粉11份、厚垣轮枝菌菌粉10份、德氏乳杆菌菌粉15份和产朊假丝酵母菌粉10份。六种菌粉可以自行制备，一方面，分别将德氏乳杆菌和产朊假丝酵母在相应的液体培养基中发酵培养获得菌液，然后从发酵培养物中分离菌体并干燥浓缩制成单菌株固态菌粉。两种单菌株菌粉中的含菌量分别为：德氏乳杆菌的含菌量≥2.0×10

该秸秆腐解剂通过以下步骤制备而成。

步骤1，制备复合菌剂，将灰绿曲霉菌粉、粉红聚端孢菌菌粉、哈茨木霉菌粉、厚垣轮枝菌菌粉、德氏乳杆菌菌粉和产朊假丝酵母菌粉混合均匀得到复合菌剂。

步骤2，混合原料制备混合物料，将复合菌剂、沸石粉、豆饼和玉米面添加在一起，然后混合、搅拌均匀，再向混合均匀后的物料中添加清水以调节混合物料的含水量至65％。

步骤3，发酵，物料的初始pH自然，然后在20-30℃的温度下堆积好氧发酵10天，发酵后的产物作为秸秆腐解剂3。

秸秆腐解剂3的应用方法为：在改良盐碱地时，按每1000kg秸秆4kg秸秆腐解剂的量将秸秆腐解剂3均匀抛撒到秸秆上，然后调节秸秆水分为65％，再堆积腐熟80天，然后将腐熟的秸秆还田至盐碱地中。或者，将秸秆腐解剂3均匀抛撒在盐碱地原位还田的秸秆上，然后与秸秆一起翻入土壤中，秸秆腐解剂3的用量为30kg/hm

为了帮助更好的理解本发明的技术方案，以下提供作物种植的试验例，用于说明本发明的应用效果。

在宁夏石嘴山市选取同一盐碱田块，田间耕层土壤的基本理化性状为pH值8.75，全盐量3.25g/kg，有机质含量1.30％，速效磷量13.62mg/kg，速效钾量177mg/kg，碱解氮量50.26mg/kg。试验设计4组，包括3个试验组和1个对照组，每组试验设计3个试验小区，每个试验小区面积为30m

试验组施用化肥和本发明制备的秸秆腐解剂。具体的施用方式是将尿素、过磷酸钙和硫酸钾在油葵种植前作为基肥施入土壤，三种化肥的施肥量分别是尿素455kg/hm

选用宁葵杂4号为试验品种，在第二年5月中旬采用宽窄行(70cm×50cm)的方式播种，各小区采用同样的常规管理，9月中旬收获。油葵收获后，统计每个小区的油葵产量，计算每组的平均小区产量。同时从每个小区取土壤样品，测定土壤的pH、全盐量、有机质含量、碱解氮量、速效磷量和速效钾量，计算每组土壤的平均pH、平均全盐量、平均有机质含量、平均碱解氮量、平均速效磷量和平均速效钾量。结果见表1。

表1

由表1数据可以看出，施用秸秆腐解剂的3组油葵种植土壤的pH和全盐量均明显低于对照，有机质含量、碱解氮量、速效磷量和速效钾量均明显高于对照，小区的油葵产量也明显高于对照。由此说明，上述制备的秸秆腐解剂1、秸秆腐解剂2和秸秆腐解剂3均能有效腐熟秸秆，三种腐熟后的秸秆施入盐碱地后，均能降低土壤pH和盐分含量，改善土壤的理化性质，同时能促进油葵的生长，提高油葵的产量。

在吉林省大安市选取同一种植水稻的盐碱田，田间土壤的基本理化性状为pH值9.75，耕作层土壤全盐量2.03g/kg，有机质含量0.84％，速效磷量16.95mg/kg，速效钾量109.25mg/kg，碱解氮量16.25mg/kg。试验设计4组，包括3个试验组和1个对照组，每组试验设计3个试验小区，每个试验小区面积为20m

试验组施用本发明的秸秆腐解剂和化肥，具体施用方式是将尿素、过磷酸钙、硫酸钾和腐熟的水稻秸秆均匀抛撒在土壤表面，然后翻耕。三种化肥的施肥量分别是尿素230kg/hm

选用长白9号为试验品种，在第二年4月中旬育苗，5月下旬插秧播种，行距30cm，株距17cm。各小区采用同样的常规管理，9月下旬收获。水稻收获后，统计每个小区的水稻产量，计算每组的平均小区产量。同时从每个小区取土壤样品，测定土壤的pH、全盐量、有机质含量、碱解氮量、速效磷量和速效钾量，计算每组土壤的平均pH、平均全盐量、平均有机质含量、平均碱解氮量、平均速效磷量和平均速效钾量。结果见表2。

表2

由表2数据可以看出，施用秸秆腐解剂的3组水稻种植土壤的pH和全盐量均明显低于对照，有机质含量、碱解氮量、速效磷量和速效钾量均明显高于对照，小区的水稻产量也明显高于对照。由此说明，上述制备的秸秆腐解剂1、秸秆腐解剂2和秸秆腐解剂3均能明显改良盐碱地，降低土壤pH和盐分含量，改善土壤的理化性质，同时能促进水稻的生长，提高水稻的产量。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。