一种改善中轻度盐碱土壤种植性能的改良剂及其制备方法

摘要

本发明属于农作物种植技术领域，具体涉及一种改善中轻度盐碱土壤种植性能的改良剂，并进一步公开其制备方法。本发明所述改善中轻度盐碱土壤种植性能的改良剂，以玉米秸秆、活性污泥粉、复合酶制剂和山影拳提取物为活性成分，利用现有技术已知的玉米秸秆、活性污泥粉及复合酶制剂可改善土壤盐碱性能的特性，并添加常见多肉植物山影拳提取物，进一步提高了所述改良剂对盐碱土壤的改善效果，提高了作物产量，尤其适用于玉米作物的盐碱土壤种植改善。

说明书

技术领域

本发明属于农作物种植技术领域，具体涉及一种改善中轻度盐碱土壤种植性能的改良剂，并进一步公开其制备方法。

背景技术

随着世界人口增长和耕地资源的减少，粮食安全问题依然是农业面临的重大挑战，据预测，截止到2050年，粮食生产需要比2005年增加60％-110％，才能满足人们的需求(Jin et al.,2012；Yao et al.,2018)，可见，农业种植领域依然面临重大的考验。虽然我国农业科学家不断致力于农业现代化的推进，但是受限于天然土壤条件等限制，农作物产量及质量依然面临严重考验。根据农业部组织的第二次全国土壤普查资料统计，我国盐渍土面积为5.2亿亩，其中，盐土2.4亿亩，碱土1299.91万亩，各类盐化、碱化土壤为2.7亿亩。而且，我国盐渍土面积之大，分布之广是世界罕见。从太平洋沿岸的东海之滨至西陲的塔里木、准格尔盆地，从南部的海南岛到最北的内蒙古呼伦贝尔高原，到处都有盐渍土的分布。因此，如何改善盐碱土壤的种植能力成为了改善农作物产量和质量的重要手段。

盐碱地是盐类集积的一个种类，是指土壤里面所含的盐分影响到作物的正常生长。土壤盐碱化是一个世界性的难题，加之在作物栽培过程中，长期过量地施用化肥，导致土壤次生盐渍化加剧，板结严重，使盐化、碱化土壤不断扩大。盐碱地对植物的危害主要有以下几个方面：一是引起植物的生理干旱，过多的可溶性盐类，可提高土壤溶液的渗透压，引起植物的生理干旱，使根系及种子发芽时不能从土壤中吸收足够的水分，甚至还导致水分从根细胞外渗，使植物萎焉、甚至死亡；二是危害植物组织，干旱季节表土层盐分过量积聚易伤下胚轴，在高pH值下，还会导致OH

目前，许多研究者已经开展了相关研究，多集中于提高土壤质量或者优化作物系统，以谋求产量的增加，但是同时解决土壤质量提升和作物生产的综合实践很少。一般地，当地农户多采用大水漫灌的方式以达到淋洗盐分的效果，但是盐渍土的土壤压实度高，结构性差，渗透系数低，加之盐分尤其是钠离子多吸附于土壤胶体表面，不易被淋洗(Rasouliet al.,2013；Javadi et al.,2019)。通过秸秆还田和添加有机改良材料可以提高土壤大团聚体的比例，改善土壤结构，进而加速钠离子淋洗到深层土壤(Mahmoodabadi et al.,2013；Wang et al.,2014；Wang and Yang,2018)。但是不合理的作物管理和肥料管理会危机土壤改良的效果，造成资源浪费和作物生产力的下降(Pan et al.,2019)。

可见，如何实现盐碱土壤条件下对农作物的高效种植，对于提高我国农业种植产量和效率具有积极的意义。

发明内容

为此，本发明所要解决的技术问题在于提供一种改善中轻度盐碱土壤种植性能的改良剂，并进一步公开所述改良剂的制备方法。

为解决上述技术问题，本发明所述的一种改善中轻度盐碱土壤种植性能的改良剂，包括如下重量份的组分：玉米秸秆20-30重量份、活性污泥粉3-8重量份、复合酶制剂1-5重量份、山影拳提取物5-10重量份。

具体的，所述改善中轻度盐碱土壤种植性能的改良剂，包括如下重量份的组分：玉米秸秆25重量份、活性污泥粉3-85重量份、复合酶制剂3重量份、山影拳提取物8重量份。

具体的，所述山影拳提取物为山影拳加水制浆后经喷雾干燥得到的提取物粉体。

具体的，所述山影拳与水的质量比为1：3-5。

具体的，所述复合酶制剂包括木质素酶、纤维素酶和过氧化氢酶的混合物。

具体的，所述木质素酶、纤维素酶和过氧化氢酶的质量比为2：2：1。

具体的，所述活性污泥粉为将活性污泥于无氧气氛下进行高温热解后得到的改性活性污泥粉。

具体的，所述高温热解步骤的温度为300-500℃。

具体的，所述玉米秸秆的粒径为1-3mm。

本发明还公开了一种制备所述改善中轻度盐碱土壤种植性能的改良剂的方法，即包括取选定量的所述玉米秸秆、活性污泥粉、复合酶制剂和山影拳提取物进行混合的步骤。

本发明还公开了基于所述多肉植物山影拳提取物用于改善中轻度盐碱土壤种植性能的用途，即可直接基于所述山影拳提取物制备所需改良剂。

本发明所述改善中轻度盐碱土壤种植性能的改良剂，以玉米秸秆、活性污泥粉、复合酶制剂和山影拳提取物为活性成分，利用现有技术已知的玉米秸秆、活性污泥粉及复合酶制剂可改善土壤盐碱性能的特性，并添加常见多肉植物山影拳提取物，进一步提高了所述改良剂对盐碱土壤的改善效果，提高了作物产量，尤其适用于玉米作物的盐碱土壤种植改善。

具体实施方式

本发明下述实施例中：

所述山影拳提取物为山影拳加水制浆后经喷雾干燥得到的提取物粉体，具体的，取清洗后的山影拳多肉植物的块茎部分，加入所述山影拳3重量倍量的水进行常规制浆处理，将所得山影拳浆液静置2h，经喷雾干燥后，得到山影拳提取物粉体，备用；

所述复合酶制剂为质量比为2：2：1的木质素酶、纤维素酶和过氧化氢酶的混合物；

所述活性污泥粉为经干燥及粉碎至粒径小于1mm的好氧活性污泥，并于氮气保护气氛下，于300℃进行高温热解2h后得到的改性活性污泥粉；

所述玉米秸秆为经干燥及粉碎至粒径为1-3mm的玉米秸秆粉。

实施例1

本实施例所述改善中轻度盐碱土壤种植性能的改良剂，包括如下重量份的组分：玉米秸秆20重量份、活性污泥粉8重量份、复合酶制剂1重量份、山影拳提取物10重量份。

实施例2

本实施例所述改善中轻度盐碱土壤种植性能的改良剂，包括如下重量份的组分：玉米秸秆30重量份、活性污泥粉3重量份、复合酶制剂5重量份、山影拳提取物5重量份。

实施例3

本实施例所述改善中轻度盐碱土壤种植性能的改良剂，包括如下重量份的组分：玉米秸秆25重量份、活性污泥粉3-85重量份、复合酶制剂3重量份、山影拳提取物8重量份。

对比例1

本对比例所述改善中轻度盐碱土壤种植性能的改良剂的原料成分同实施例3，其区别仅在于，不添加所述山影拳提取物，其他成分含量相同。

对比例2

本对比例所述改善中轻度盐碱土壤种植性能的改良剂的原料成分同实施例3，其区别仅在于，仅添加相同量的所述山影拳提取物。

实验例

田间试验于2017年10月-2018年10月在山东省农业科学院黄河三角洲汇邦博士科研工作站(118°37′E，37°47′N)进行。试验地土壤为盐碱土(黏土)，0-30cm土层的基础理化性状为pH值8.3，有机质13.8g/kg，碱解氮39.2mg/kg，速效磷10.5mg/kg，速效钾244.8mg/kg，总盐分含量平均3.2g/kg(盐分变化范围为3.0g/kg-3.5g/kg)。

本试验布置在中度盐碱条件下(盐分变化范围为3.0g/kg-3.5g/kg)，试验为单因素随机区组设计，共设置4个试验处理，见下表1。玉米种植品种为郑单958，小区面积为70m

各实验处理组的改良剂施加方式与施肥方式见下表1.

表1玉米种植的不同试验处理

玉米收获后，分别采集0-20cm、20-40cm和40-60cm土壤样品，风干测定土壤理化性质指标：

土壤水溶性盐基离子(钙、镁、钾、钠)采用水土比5：1浸提，钾与钠用火焰光度计测定，钙和镁用EDTA络合滴定法测定；

玉米成熟期，在每个小区取3株长势均匀一致的玉米，成熟期分为籽粒和秸秆两部分。将样品在105℃杀青30min，75℃烘至恒重，记录干物重，样品粉碎后用总碳氮分析仪测定样品含氮量。在成熟期各小区随机选取8.4m

所有试验数据采用Microsoft Excel进行处理，采用SAS软件进行单因素方差分析法分析，并采用LSD法进行显著性分析(P<0.05水平)。

1、不同改良剂方案对玉米产量的影响

上述T0-T3处理方式下，对玉米的产量及产量构成见下表2。

表2不同处理对玉米产量及产量构成的影响

从上表数据可见，本发明所述改良剂的添加可有效改善玉米的产量及产量构成等性状。

2、不同改良剂对玉米氮素吸收和氮肥利用率的影响

上述T0-T3处理方式下，不同改良剂处理对玉米氮素吸收和氮肥利用率的影响见下表3。

表3不同改良剂处理对玉米氮素吸收和氮肥利用率的影响

3、不同改良剂处理对土壤水溶性阳离子含量的影响

上述T0-T3处理方式下，不同改良剂处理对土壤水溶性阳离子含量的影响见下表4。

表4不同改良剂处理对土壤水溶性阳离子含量的影响

注：阳离子总量为Na

由表4数据可见，玉米种植土壤阳离子组分均表现为Na

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。