一种盐碱地土壤修复剂及其制备方法

摘要

本发明公开了一种盐碱地土壤修复剂的制备方法，该方法包括：将C源、N源、P源和K源溶解于60‑100℃的至少部分水中，搅拌至完全溶解；降温到18‑40℃，加入有效微生物搅拌均匀后，再加入风化煤和剩余水，充分搅拌均匀；密封放置于38℃恒温环境中摇摆发酵3‑7天，得到土壤修复剂；其中，相对100重量份的水，风化煤的含量为5‑10重量份，其中，相对于每克风化煤，加入的所述有效微生物的活菌数为(2‑9)×109CFU。通过上述技术方案制备得到的土壤修复剂，相对风化煤、有效微生物，其土壤修复能力显著增强，明显降低了盐碱地的土壤盐的碱化度和含盐量，提高了盐碱地土壤肥力。

权利要求

1.一种盐碱地土壤修复剂的制备方法，其特征在于，该方法包括：(1)将C源、N源、P源和K源溶解于60-100℃的部分水中，搅拌至完全溶解；

(2)降温到18-40℃，加入有效微生物搅拌均匀后，再加入风化煤和剩余水，充分搅拌均匀；

(3)密封放置于38℃恒温环境中摇摆发酵3-7天，得到土壤修复剂；

其中，所述C源为为甘蔗糖和/或麦芽糖；

其中，相对100重量份的水，风化煤的含量为5-10重量份，其中，相对于每克风化煤，加9

入的所述有效微生物的活菌数为(2-9)×10CFU；

其中，以所述盐碱地土壤修复剂总重量为基准，修复剂中C含量为10-20重量％，N含量为0.5-0.6重量％，P含量为0.4-0.5重量％，K含量为0.35-0.45重量％，所述有效微生物为EM菌。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，相对于每克风化煤，加入的所述有效微生物的活菌数为(3-7)×109CFU。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，以所述盐碱地土壤修复剂总重量为基准，所述修复剂中C含量为12-18重量％。

4.根据权利要求1-3中任意一项所述的制备方法，其特征在于，所述修复剂的pH值为3-

5。

5.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述风化煤中腐殖酸含量为30-70重量％，风化煤粒径为48-150μm。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述水为去离子水和/或静置24小时的自来水。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，该方法还包括：向步骤(3)所得的土壤修复剂中加入水，充分搅拌稀释；其中相对1重量份的所述土壤修复剂，水的用量为200-

1000重量份。

8.一种盐碱地土壤修复剂，其特征在于，该修复剂是根据权利要求1-7中任意一项所述的制备方法得到的。

说明书

一种盐碱地土壤修复剂及其制备方法

技术领域

[0001] 本发明涉及环境工程领域，具体地，涉及一种盐碱地修复剂及其制备方法。

背景技术

[0002] 目前，我国盐渍土面积约为3460万公顷，耕地盐碱化760万公顷，近1/5耕地发生盐碱化，因此盐碱地的改良和修复对国土治理，生态环境保护具有极其重要的意义。

[0003] 目前，盐碱地改良技术包括物理改良、水力改良、化学改良、微生物改良，其中，物理改良工程量大，效果不明显；水力改良，消耗过多水资源，且只对盐碱地的盐分含量有所改善；化学改良，利用如石膏、橄榄石等修复盐碱地，对降低盐碱地碱性成分比较有效，但成本高，难以大面积推广；微生物改良，通过微生物自身生长和繁殖，能够促进土壤中的盐分运动，有效转化土壤中有机肥为腐殖质，改善土壤盐碱性，但是通常盐碱地土壤贫瘠，缺少微生物生长和繁殖所需的营养物质，因此微生物改良效果具有一定局限性。

[0004] 另外，由于盐碱地普遍存在土瘦、结构差的问题，土壤中缺少农作物生长所需的营养成分。

[0005] 因此，迫切需要一种能够综合改良盐碱地，并提高土壤肥力的修复剂。

发明内容

[0006] 为了克服现有的盐碱地改良方法的缺陷，本发明提供了一种修复剂及其制备方法。

[0007] 为了实现上述目的，本发明提供了一种盐碱地土壤修复剂的制备方法，该方法包括：(1)将C源、N源、P源和K源溶解于60-100℃的至少部分水中，搅拌至完全溶解；(2)降温到18-40℃，加入有效微生物搅拌均匀后，再加入风化煤和剩余水，充分搅拌均匀；(3)密封放置于38℃恒温环境中摇摆发酵3-7天，得到土壤修复剂；其中，相对100重量份的水，风化煤的含量为5-10重量份，其中，相对于每克风化煤，加入的所述有效微生物的活菌数为(2-9)×109CFU；其中，以所述盐碱地土壤修复剂总重量为基准，修复剂中C含量为10-20重量％，N含量为0.5-0.6重量％，P含量为0.4-0.5重量％，K含量为0.35-0.45重量％。

[0008] 本发明还提供了一种盐碱地土壤修复剂，该盐碱地土壤修复剂是根据如上所述的方法制备得到的。

[0009] 通过上述技术方案，本发明提供的盐碱地土壤修复剂提高了盐碱地的肥力，降低了盐碱地土壤的碱化度和含盐量，相对风化煤、有效微生物，该盐碱地土壤修复剂的土壤修复能力显著增强。

[0010] 本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

具体实施方式

[0011] 以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

[0012] 本发明提供了一种盐碱地土壤修复剂的制备方法，该方法包括：(1)将C源、N源、P源和K源溶解于60-100℃的至少部分水中，搅拌至完全溶解；(2)降温到18-40℃，加入有效微生物搅拌均匀后，再加入风化煤和剩余水，充分搅拌均匀；(3)密封放置于38℃恒温环境中摇摆发酵3-7天，得到土壤修复剂；其中，相对100重量份的水，风化煤的含量为5-10重量份，其中，相对于每克风化煤，加入的所述有效微生物的活菌数为(2-9)×109CFU；其中，以所述盐碱地土壤修复剂总重量为基准，修复剂中C含量为10-20重量％，N含量为0.5-0.6重量％，P含量为0.4-0.5重量％，K含量为0.35-0.45重量％。

[0013] 其中有效微生物，即EM菌(Effective Microorganisms)，它兼含好气性和嫌气性有益微生物，是将光合细菌、乳酸菌、酵母菌、芽孢杆菌、醋酸菌、双歧杆菌和放线菌等多种有益微生物复合培养成的一种微生物活菌。相比于其他的菌剂，本发明采用EM菌具有菌类结构完整、性能稳定、功能齐全的优势，其被施用于土壤中，能够较快形成有益的微生物菌的优势群落，有效改良盐碱地土壤。本发明使用的EM菌可以为市售的EM菌剂，例如北京中科惠农技术服务中心EM菌(种植专用)，活菌数≥2×109CFU/ml的EM菌剂。

[0014] 本发明中，发明人出乎意料地发现，当加入C源、N源、P源和K源使土壤修复剂中C含量为10-20重量％，N含量为0.5-0.6重量％，P含量为0.4-0.5重量％，K含量为0.35-0.45重量％，且相对100重量份的水，风化煤的用量为5-10重量份，其中，相对于每克风化煤，加入的所述有效微生物的活菌数为(2-9)×109CFU时，相对风化煤、有效微生物，所得到的土壤修复剂土壤修复能力明显增强，有效降低了盐碱地土壤的碱化度和含盐量，并提高了盐碱地土壤的肥力。

[0015] 根据本发明，为进一步提高本发明提供的盐碱地土壤修复剂的修复效果，优选情况下，相对于每克风化煤，加入的所述有效微生物的活菌数为(3-7)×109CFU。

[0016] 根据本发明，为进一步提高本发明提供的盐碱地土壤修复剂的修复效果，优选地，以所述盐碱地土壤修复剂总重量为基准，所述盐碱地土壤修复剂中C含量为12-18重量％。微生物的自身繁殖和生长均需要C源，C源为微生物的正常生长和繁殖提供物质基础，为微生物提供所需碳素的C源可以为谷物淀粉、葡萄糖、制糖工业中的工业糖蜜中的至少一种；
其中，所述工业糖蜜可以为甘蔗糖、麦芽糖和甜菜糖中的至少一种，优选情况下，所述C源可以为甘蔗糖和/或麦芽糖。

[0017] 本发明中，N源、P源、K源可以为本领域技术人员公知的可以提供N元素、P元素和K元素的肥料，例如N源可以为碳酸氢铵(济南鑫聚源经贸有限公司)、尿素(上海剑诚化工有限公司)或者氯化铵(天津渤海化工集团供销公司，型号：GB2946-92)；P源可以为过磷酸钙(济南奇云剑化工有限公司)或者钙镁磷肥(济南宏昊化工有限公司)；K源可以为硝酸钾(山西省交城明星化工有限公司)；市售的氮磷钾复合肥(山东远洋肥业有限公司生产的总养分≥45％，N-P2O5-K2O(15：15：15))，也可以作为N源、P源和K源。

[0018] 根据本发明，为进一步降低盐碱地土壤的碱化度，提高土壤修复剂的修复效果，优选地，所述盐碱地土壤修复剂的PH值可以为3-5。

[0019] 本发明中，所述有效微生物可以为选自假单胞菌、白腐菌、链霉菌、高等真菌、假丝酵母、粉状侧胞菌、青霉菌、根霉菌和放线菌中的一种或几种。

[0020] 本发明中，所述风化煤中含有腐殖酸，腐殖酸是土壤肥力的重要组成因素，能够改善土壤结构，防止盐碱危害，优选情况下，所述风化煤中腐殖酸含量可以为30-70重量％，风化煤粒径可以为48-150μm。

[0021] 根据本发明，为进一步提高本发明提供的盐碱地土壤修复剂的修复效果，土壤修复剂所用水可以为去离子水和/或静置24小时的自来水。

[0022] 根据本发明，本发明提供的盐碱地土壤修复剂常温为黑色液体，具有醇香味，所述土壤修复剂临用前，通过适当稀释可以直接在盐碱地上进行浇灌，浇灌的次数，可以根据盐碱地土壤的盐碱化程度确定，优选情况下，向步骤(3)所述土壤修复剂中加入水，充分搅拌稀释；其中相对1重量份的所述土壤修复剂，水的用量为200-1000重量份。

[0023] 本发明还提供了一种盐碱地土壤修复剂，该盐碱地土壤修复剂是根据如上所述的方法制备得到的。

[0024] 以下通过实施例进行进一步详细说明本发明。

[0025] 实施例1

[0026] 将甘蔗糖(开封力天糖业有限公司)和氮磷钾复合肥(山东远洋肥业有限公司复合肥，总养分≥45％，N-P2O5-K2O(15：15：15))溶解于30ml的60℃热水中，以盐碱地土壤修复剂总重量为基准，使修复剂中C含量为15重量％，N含量为0.5重量％，P含量为0.4重量％，K含量为0.35重量％；完全溶解后，溶液温度降到40℃，加入活菌数为6×109CFU的有效微生物(北京中科惠农技术服务中心EM菌(种植专用))搅拌均匀，再加入10g风化煤和70ml水充分搅拌均匀，密封放置于38℃恒温环境中摇摆发酵6天，得到盐碱地土壤修复剂。

[0027] 实施例2

[0028] 将甘蔗糖(开封力天糖业有限公司)、尿素(上海剑诚化工有限公司)、钙镁磷肥(济南宏昊化工有限公司)和硝酸钾(山西省交城明星化工有限公司)溶解于30ml的60℃热水中，以盐碱地土壤修复剂总重量为基准，使修复剂中C含量为15重量％，N含量为0.5重量％，P含量为0.4重量％，K含量为0.35重量％；完全溶解后，溶液温度降到40℃，加入活菌数为6×109CFU的有效微生物(北京中科惠农技术服务中心EM菌(种植专用))搅拌均匀，再加入5g风化煤和70ml水充分搅拌均匀，密封放置于38℃恒温环境中摇摆发酵3天，得到盐碱地土壤修复剂。

[0029] 实施例3

[0030] 将甘蔗糖(开封力天糖业有限公司)、氯化铵(天津渤海化工集团供销公司，型号：GB2946-92)、钙镁磷肥(济南宏昊化工有限公司)和硝酸钾(山西省交城明星化工有限公司)溶解于50ml的80℃热水中，以盐碱地土壤修复剂总重量为基准，使修复剂中C含量为15重量％，N含量为0.5重量％，P含量为0.4重量％，K含量为0.35重量％；完全溶解后，溶液温度降到30℃，加入活菌数为6×109CFU的有效微生物(北京中科惠农技术服务中心EM菌(种植专用))搅拌均匀，再加入7g风化煤和50ml水充分搅拌均匀，密封放置于38℃恒温环境中摇摆发酵6天，得到盐碱地土壤修复剂。

[0031] 实施例4

[0032] 将甘蔗糖(开封力天糖业有限公司)、尿素(上海剑诚化工有限公司)、钙镁磷肥(济南宏昊化工有限公司)和硝酸钾(山西省交城明星化工有限公司)溶解于30ml的60℃热水中，以盐碱地土壤修复剂总重量为基准，使修复剂中C含量为18重量％，N含量为0.6重量％，P含量为0.5重量％，K含量为0.45重量％；完全溶解后，溶液温度降到40℃，加入活菌数为6×109CFU的有效微生物(北京中科惠农技术服务中心EM菌(种植专用))搅拌均匀，再加入10g风化煤和70ml水充分搅拌均匀，密封放置于38℃恒温环境中摇摆发酵6天，得到盐碱地土壤修复剂。

[0033] 实施例5

[0034] 将麦芽糖(河南金润食品添加剂有限公司)、尿素(上海剑诚化工有限公司)、钙镁磷肥(济南宏昊化工有限公司)和硝酸钾(山西省交城明星化工有限公司)溶解于30ml的80℃热水中，以盐碱地土壤修复剂总重量为基准，使修复剂中C含量为12重量％，N含量为0.6重量％，P含量为0.5重量％，K含量为0.45重量％；完全溶解后，溶液温度降到30℃，加入活9
菌数为6×10 CFU的有效微生物(北京中科惠农技术服务中心EM菌(种植专用))搅拌均匀，再加入10g风化煤和70ml水充分搅拌均匀，密封放置于38℃恒温环境中摇摆发酵6天，得到盐碱地土壤修复剂。

[0035] 实施例6

[0036] 将麦芽糖(河南金润食品添加剂有限公司)、尿素(上海剑诚化工有限公司)、钙镁磷肥(济南宏昊化工有限公司)和硝酸钾(山西省交城明星化工有限公司)溶解于30ml的80℃热水中，以盐碱地土壤修复剂总重量为基准，使修复剂中C含量为20重量％，N含量为0.6重量％，P含量为0.5重量％，K含量为0.45重量％；完全溶解后，溶液温度降到30℃，加入活9
菌数为6×10 CFU的有效微生物(北京中科惠农技术服务中心EM菌(种植专用))搅拌均匀，再加入10g风化煤和70ml水充分搅拌均匀，密封放置于38℃恒温环境中摇摆发酵6天，得到盐碱地土壤修复剂。

[0037] 实施例7

[0038] 将麦芽糖(河南金润食品添加剂有限公司)、尿素(上海剑诚化工有限公司)、钙镁磷肥(济南宏昊化工有限公司)和硝酸钾(山西省交城明星化工有限公司)溶解于30ml的80℃热水中，以盐碱地土壤修复剂总重量为基准，使修复剂中C含量为10重量％，N含量为0.6重量％，P含量为0.5重量％，K含量为0.45重量％；完全溶解后，溶液温度降到30℃，加入活菌数为6×109CFU的有效微生物(北京中科惠农技术服务中心EM菌(种植专用))搅拌均匀，再加入10g风化煤和70ml水充分搅拌均匀，密封放置于38℃恒温环境中摇摆发酵6天，得到盐碱地土壤修复剂。

[0039] 实施例8

[0040] 将甘蔗糖(开封力天糖业有限公司)、尿素(上海剑诚化工有限公司)、钙镁磷肥(济南宏昊化工有限公司)和硝酸钾(山西省交城明星化工有限公司)溶解于30ml的60℃热水中，以盐碱地土壤修复剂总重量为基准，使修复剂中C含量为18重量％，N含量为0.6重量％，P含量为0.5重量％，K含量为0.45重量％；完全溶解后，溶液温度降到40℃，加入活菌数为9×109CFU的有效微生物(北京中科惠农技术服务中心EM菌(种植专用))搅拌均匀，再加入10g风化煤和70ml水充分搅拌均匀，密封放置于38℃恒温环境中摇摆发酵6天，得到盐碱地土壤修复剂。

[0041] 实施例9

[0042] 将甘蔗糖(开封力天糖业有限公司)、尿素(上海剑诚化工有限公司)、钙镁磷肥(济南宏昊化工有限公司)和硝酸钾(山西省交城明星化工有限公司)溶解于30ml的60℃热水中，以盐碱地土壤修复剂总重量为基准，使修复剂中C含量为18重量％，N含量为0.6重量％，P含量为0.5重量％，K含量为0.45重量％；完全溶解后，溶液温度降到40℃，加入活菌数为2×109CFU的有效微生物(北京中科惠农技术服务中心EM菌(种植专用))搅拌均匀，再加入10g风化煤和70ml水充分搅拌均匀，密封放置于38℃恒温环境中摇摆发酵6天，得到盐碱地土壤修复剂。

[0043] 对比例1

[0044] 将氮磷钾复合肥(山东远洋肥业有限公司复合肥总养分≥45％，N-P2O5-K2O(15：15：15))溶解于30ml的60℃热水中，以盐碱地土壤修复剂总重量为基准，使修复剂中N含量为0.5重量％，P含量为0.4重量％，K含量为0.35重量％；完全溶解后，溶液温度降到40℃，加
9
入活菌数为6×10CFU的有效微生物(北京中科惠农技术服务中心EM菌(种植专用))搅拌均匀，再加入10g风化煤和70ml水充分搅拌均匀，密封放置于38℃恒温环境中摇摆发酵6天，得到盐碱地土壤修复剂。

[0045] 对比例2

[0046] 根据实施例1相同的方法制备盐碱地土壤修复剂，不同在于使用玉米淀粉(山东福洋科技有限公司)作为C源。

[0047] 对比例3

[0048] 将甘蔗糖(开封力天糖业有限公司)和氮磷钾复合肥(山东远洋肥业有限公司复合肥，总养分≥45％，N-P2O5-K2O(15：15：15))溶解于30ml的60℃热水中，以盐碱地土壤修复剂总重量为基准，使修复剂中C含量为15重量％，N含量为0.5重量％，P含量为0.4重量％，K含量为0.35重量％；完全溶解后，溶液温度降到40℃，加入活菌数为6×109CFU的有效微生物(北京中科惠农技术服务中心EM菌(种植专用))搅拌均匀，再加入70ml水充分搅拌均匀，密封放置于38℃恒温环境中摇摆发酵6天，得到盐碱地土壤修复剂。

[0049] 对比例4

[0050] 将甘蔗糖(开封力天糖业有限公司)和氮磷钾复合肥(山东远洋肥业有限公司复合肥，总养分≥45％，N-P2O5-K2O(15：15：15))溶解于30ml的60℃热水中，以盐碱地土壤修复剂总重量为基准，使修复剂中C含量为15重量％，N含量为0.5重量％，P含量为0.4重量％，K含量为0.35重量％；完全溶解后，溶液温度降到40℃，加入10g风化煤和70ml水充分搅拌均匀，密封放置于38℃恒温环境中摇摆发酵6天，得到盐碱地土壤修复剂。

[0051] 对比例5

[0052] 将甘蔗糖(开封力天糖业有限公司)和氮磷钾复合肥(山东远洋肥业有限公司复合肥，总养分≥45％，N-P2O5-K2O(15：15：15))溶解于30ml的60℃热水中，以盐碱地土壤修复剂总重量为基准，使修复剂中C含量为9重量％，N含量为0.5重量％，P含量为0.4重量％，K含量为0.35重量％；完全溶解后，溶液温度降到40℃，加入活菌数为6×109CFU的有效微生物(北京中科惠农技术服务中心EM菌(种植专用))搅拌均匀，再加入10g风化煤和70ml水充分搅拌均匀，密封放置于38℃恒温环境中摇摆发酵6天，得到盐碱地土壤修复剂。

[0053] 对比例6

[0054] 将甘蔗糖(开封力天糖业有限公司)和氮磷钾复合肥(山东远洋肥业有限公司复合肥总养分≥45％，N-P2O5-K2O(15：15：15))溶解于30ml的60℃热水中，以盐碱地土壤修复剂总重量为基准，使修复剂中C含量为15重量％，N含量为0.5重量％，P含量为0.4重量％，K含量为0.35重量％；完全溶解后，溶液温度降到40℃，加入活菌数为9×108CFU的有效微生物(北京中科惠农技术服务中心EM菌(种植专用))搅拌均匀，再加入10g风化煤和70ml水充分搅拌均匀，密封放置于38℃恒温环境中摇摆发酵6天，得到盐碱地土壤修复剂。

[0055] 对比例7

[0056] 将甘蔗糖(开封力天糖业有限公司)和氮磷钾复合肥(山东远洋肥业有限公司复合肥总养分≥45％，N-P2O5-K2O(15：15：15))溶解于30ml的60℃热水中，以盐碱地土壤修复剂总重量为基准，使修复剂中C含量为15重量％，N含量为0.5重量％，P含量为0.4重量％，K含量为0.35重量％；完全溶解后，溶液温度降到40℃，加入活菌数为1×1010CFU的有效微生物(北京中科惠农技术服务中心EM菌(种植专用))搅拌均匀，再加入10g风化煤和70ml水充分搅拌均匀，密封放置于38℃恒温环境中摇摆发酵6天，得到盐碱地土壤修复剂。

[0057] 测试实施例

[0058] 本测试实施例对实施例1-9和对比例1-7得到的盐碱地土壤修复剂的土壤修复效果进行测试，其中，土壤中全氮的含量按照GB7173-1987标准测定；土壤中有效磷的含量按照NYT12297-1990标准测定；土壤中有效钾的含量按照NY/T889-2004标准测定；土壤中有机质的含量按照GB9834-1988标准测定；土壤含盐量按照LY/T1251-1999标准测定；土壤的碱化度按照LY/T1249-1999标准测定；土壤PH值按照NY/T1121.2-2006标准测定，其中，用于测试的盐碱地面积均为1亩，其土壤性质如表1所示。

[0059] 对实施例1-9和对比例1-7所得到的土壤修复剂的土壤修复效果进行测试的具体步骤为：将所述土壤修复剂和水按重量比1:1000进行稀释，将稀释后的土壤修复剂分别对盐碱地土壤进行浇灌，浇灌量为500kg/亩，浇灌4天之后，对浇灌后的土壤进行测试，测试结果如表1所示。

[0060] 表1

[0061]

[0062] 根据表1中的数据，对比空白土壤和实施例1-9以及对比例1-7，本发明提供的土壤修复剂由于其特有的成分组合和含量，具有非常明显的增效作用，经过本发明提供的土壤修复剂浇灌过的土壤，其碱化度和含盐量明显降低，且土壤中的有机质含量和N、P、K含量明显提高。

[0063] 以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。

[0064] 另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。

[0065] 此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。