生物炭基濱海鹽堿地改良調理劑及其制備方法和應用
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明屬于鹽堿地改良調理劑技術領域，特別是設及一種適合于我國濱海鹽堿 地、具有改±與提高作物抗鹽性的生物炭基濱海鹽堿地改良調理劑及其制備方法和應用。
【背景技術】
[0002] 我國鹽堿地資源總面積達5億余畝，占全國可利用±地面積的近5%，集中分布在 W西北內陸、黃河上中游、東北、沿海和華北平原為主體的五大區(qū)域，其中近期具有治理改 造和農業(yè)利用潛力的鹽堿地面積1億畝，在濱海地區(qū)分布近1500萬畝。我國沿海地區(qū)擁有 大量鹽堿地（含灘涂），且隨著近年來江蘇、浙江等沿海省份圍星加速，新星灘涂鹽堿地資 源面積不斷增加，沿海灘涂鹽堿地作為我國潛在的后備±地資源，具有巨大農業(yè)生產力提 升空間。濱海鹽堿地的治理利用對我國耕地"擴容、提質、增效"、保障糧食安全和農產品供 給具有重要現(xiàn)實意義。
[0003] 受海水浸潰側滲和淺、咸地下水的影響，濱海鹽堿地具有鹽分高、易板結、結構差、 有機質含量低、蓄水保肥能力弱等特性，決定了其在圍星初期至脫鹽至正?！廊肋^程中農 業(yè)利用難度極大，同時不當?shù)霓r業(yè)利用方式使得±壤鹽堿化具有反復性。為此，我國開展了 大量的試驗與研究工作，其中針對改善根際微環(huán)境的生物改良調理劑是近年來備受關注的 鹽堿地治理利用新方法。鹽堿地生物改良調理劑與其他措施相比，如化學型改良劑，具有成 本低廉、材料來源廣泛、使用方便、促進作物根系、加速團粒結構形成、過程綠色安全、環(huán)境 友好無副作用等優(yōu)勢。
[0004] 現(xiàn)有技術中針對西北、東北地區(qū)鹽堿地的適用改良調理劑較多，但未見適合濱海 灘涂鹽堿地、W生物質炭和腐植酸作為載體并添加微生物活性組分的生物改良調理劑。

【發(fā)明內容】
陽〇化]解決的技術問題：本發(fā)明針對目前濱海灘涂鹽堿地作物出苗率低、僵苗死苗現(xiàn)象 普遍、根系活性弱且±壤地力貧瘡、結構性差等現(xiàn)實問題，利用生物質炭的疏松多孔及其微 生物的活化性能，提供一種兼具改良上壤和提升作物耐鹽性的生物炭基濱海鹽堿地改良調 理劑及其制備方法和針對不同±壤含鹽量狀況的應用方法。
[0006] 技術方案：生物炭基濱海鹽堿地改良調理劑，由生物質炭、腐植酸、有益微生物菌 劑、尿素和粘合劑組成；其中，所述各成分的質量份數(shù)配比為：生物質炭55-60份，腐植酸 35-40份，有益微生物菌劑2-4份，尿素1-2份，粘合劑3-4份。
[0007] 所述的生物質炭為利用水稻、小麥、玉米的作物賴桿作為生物質原料，熱裂生成生 物質顆粒炭冷卻后進行粉碎，過100目篩所得。
[0008] 所述的腐植酸為過100目篩的粉末腐植酸，有機質含量> 85wt. %，干基腐植酸 > 70wt. %，水分《12wt. %，抑為 4-6。
[0009] 所述的有益微生物菌劑為枯草芽抱桿菌、固氮菌、解憐菌、解鐘菌、抗生菌、光合 菌、菌根菌、纖維素分解菌中的至少一種，益生菌劑中每一種有效菌的數(shù)量不少于20億/g， 益生菌劑的總有效活菌數(shù)> 2000億/g，所述生物炭基改良調理劑的有效活菌數(shù)> 30億/ 邑。
[0010] 所述的尿素為過100目篩的粉末狀尿素，含氮量> 46wt. %，縮二脈含量 《0. 5wt. %，含水量《0. 3wt. %。
[0011] 生物炭基濱海鹽堿地改良調理劑的制備方法，步驟為：（1)采用基于熱裂解技術 的賴桿炭化機，將作物賴桿在400-50(TC熱裂生成多孔的生物質炭；（2)對有益微生物菌群 進行擴大培養(yǎng)，將其接入固體培養(yǎng)基后發(fā)酵成益生菌液，混合后經固液分離、閃蒸干燥，制 成有益微生物菌劑；(3)W生物質炭為核屯、，吸附腐植酸、有益微生物菌劑和尿素，利用粘 合劑包裹制備成生物炭基濱海鹽堿地改良調理劑。
[0012] 采用滾筒造粒法添加改性淀粉粘合劑，將粉末狀生物質炭、腐植酸、有益微生物菌 和尿素進行造粒，顆粒直徑l-2mm，改性淀粉液體粘合劑的加入量為生物質炭、腐植酸、有益 微生物菌劑和尿素混合體系總重量的0. 03倍。
[0013] 生物炭基濱海鹽堿地改良調理劑的應用，0-20cm耕層±壤含鹽量《4g/kg的 中、輕度鹽堿地用量50-70kg/畝；0-20cm耕層±壤含鹽量〉4g/kg的重度鹽堿地用量 80-100kg/ 畝。
[0014] 對于輕、中度鹽堿地，將改良調理劑與基肥均勻撒入±壤，利用旋耕機將其與 0-20cm±壤混合均勻后播種；對于重度鹽堿地，先利用旋耕機疏松0-20cm±壤，灌水并保 持淹水深度15-20cm，2-3日后將地面積水排出，然后將改良調理劑與基肥均勻撒入±壤， 與0-20cm±壤混合均勻后播種。
[0015] 發(fā)明技術原理：生物質炭具有發(fā)達的孔隙結構、巨大的比表面積和豐富的表面官 能團，其性質穩(wěn)定，本身能促進±壤團聚體形成、對±壤生物生態(tài)具有調控作用等特性。腐 植酸含有較高有機質，能調節(jié)±壤pH，同時是一種很好的離子交換劑，能改變鹽堿地的±質 結構，破壞鹽分沿毛細孔隙水分上升的條件；益生菌劑是由枯草芽抱桿菌、固氮菌、解憐菌、 解鐘菌、抗生菌、光合菌等多種組成的混合菌，其通過形成抗生素、促進根系增長、產生植物 激素或具有植物激素活性的代謝物W提升作物的耐鹽性；尿素為微生物提供重要的氮源， 維持±壤合適的碳氮比。
[0016] 上述材料的優(yōu)化配比，施用于鹽堿地具有改善±壤質量、提升作物耐鹽性、提高肥 料利用率、邊改良邊利用鹽堿地的多重效果。其中生物炭疏松多孔結構及強吸附性能提高 了益生菌劑活菌存活率，腐植酸不僅本身具有改±效果，同時可作為微生物活動、繁殖的營 養(yǎng)與培養(yǎng)基；此外，益生菌劑中細菌、真菌的混合菌體系具有協(xié)同促進作用，較單一菌種明 顯提高了的活性與效率，更有效提高作物根系的耐鹽能力，改±培肥效果更佳。W上攬拌混 合后，采用改性淀粉液體粘結劑，W生物質炭為核屯、，腐植酸作為重要載體，吸附濃縮益生 菌劑和尿素，制成顆粒狀改良調理劑，有利于其規(guī)?；C械化、輕簡化地推廣應用。
[0017] 有益效果：（1)活菌存活率高。利用生物質炭的多孔性，可有效保持益生菌劑的活 性，不但使制備過程中可能造成活菌死亡的環(huán)節(jié)杜絕了活菌體的死亡，而且在成型的產品 中活菌體有生物質炭的保護，其存活率顯著提高，在常溫下保存兩年的生物炭基鹽堿地改 良調理劑，其有益菌的存活率達80%。
[001引似提升作物抗性。生物質炭疏松多孔，能快速改善±壤物理性質，降低鹽堿對作 物根系的脅迫作用；此外，有益微生物菌劑能分泌多種酶和植物激素，提高作物超氧化物歧 化酶、過氧化物酶和過氧化氨酶的活性，降低丙二醒含量，提高作物的耐鹽性。
[0019] (3)多重協(xié)同增效。改良劑中細菌、真菌的混合菌體系具有協(xié)同促進作用，較單一 菌種顯著提高了的活性與效率；微生物的代謝提升了作物根系的耐鹽性，促進了作物生長 與±壤改良，運又反饋于改善±壤微生物區(qū)系并提高微生物在±壤中的活性，形成良性的 循環(huán)體系，較單一措施起到效果倍增放大的作用。
[0020] (4)加速±壤培肥?？焖俑纳啤廊蕾|地并提高有機質，縮短鹽堿地改良周期。通過 提升±壤的陽離子交換量CEC，中和±壤堿性，改變±壤中含鹽過高、±粒高度分散、±壤結 構性差的理化性狀，促進±壤團聚體的形成，加快±壤的培肥熟化。
【附圖說明】
[0021] 圖1中度鹽堿地施用不同用量改良調理劑（生物質炭58份，腐植酸36份，有益微 生物菌劑4份，尿素2份），收獲后玉米產量的對比。每個數(shù)據(jù)點為5個測產樣方的平均值； 中度鹽堿地最佳用量60kg/畝，每年施用1-2次。
[0022] 圖2重度鹽堿地施用不同用量改良調理劑（生物質炭57份，腐植酸38份，有益微 生物菌劑3. 5份，尿素1. 5份），收獲后玉米產量的對比。每個數(shù)據(jù)點為5個測產樣方的平 均值；重度鹽堿地最佳用量90kg/畝，每季作物施用一次。
[0023] 圖3中度鹽堿地施用不同用量改良調理劑（生物質炭57份，腐植酸37份，有益微 生物菌劑4份，尿素2份），收獲后大麥產量的對比。每個數(shù)據(jù)點為6個測產樣方的平均值； 中度鹽堿地最佳用量60kg/畝，每年施用1-2次。
【具體實施方式】