到物料重新混勻，共堆制25天，即制得沙化土壤改良劑。
[0153] 以稻草秸桿發(fā)酵35天，秸桿與污泥干重0.5: 2混合得到的改良劑銨態(tài)氮含量為 1.47g/Kg，有效磷含量為2.02g/Kg，速效鉀含量為7.29g/Kg，有機(jī)質(zhì)含量為69.83 %。
[0154] 與對(duì)比例1~2相比，可見(jiàn)實(shí)施例1~5制備的復(fù)合菌系發(fā)酵后的秸桿與城市污泥混 合后制備的土壤沙化改良劑含有效肥力更多，對(duì)土壤的保水性更強(qiáng);其中，枯草芽孢桿菌種 子液與假絲酵母菌種子液、白腐真菌種子液、黑曲霉菌種子液的體積比為3:1:1:1時(shí)，混合 菌劑對(duì)秸桿的降解效果最好，高于或者低于這個(gè)比例，其降解效果在逐漸降低，為了滿(mǎn)足秸 桿復(fù)合菌對(duì)土壤的保水率，本發(fā)明選擇枯草芽孢桿菌種子液與假絲酵母菌種子液、白腐真 菌種子液、黑曲霉菌種子液的體積比為2~4:0.5~1.5:0.5~1.5:0.5~1.5;可見(jiàn)本發(fā)明選 取的特定比例的原料配比下制備的改良劑具有最好的土壤沙化改良效果。
[0155] 對(duì)比例3
[0156] 1)秸桿原料的制備
[0157] 將農(nóng)作物秸桿粉碎，與10 %稀硫酸以質(zhì)量比1: 2混合，與高壓滅菌鍋中121 °C恒溫 加熱2小時(shí)，然后用自來(lái)水沖洗秸桿至中性，并過(guò)濾，將秸桿60°C烘干備用。
[0158] 2)沙化土壤改良劑的制備
[0159] ①通過(guò)物料衡算直接將粉碎的農(nóng)作物秸桿與來(lái)自高寒地區(qū)城市污水處理廠的濃 縮污泥(一般不被重金屬污染）以二者的干重1:1混合，混合物料含水率控制在60% ±2%。
[0160] ②將污泥秸桿充分混合均勻，保證混合物料中污泥粒徑< 1.0cm裝入翻轉(zhuǎn)式堆肥 器進(jìn)行堆肥處理，堆肥目的為穩(wěn)定污泥，殺滅污泥內(nèi)部的有害細(xì)菌。堆肥期間每天9:00、15: 00、21:00分別翻轉(zhuǎn)3min~5min，直到物料重新混勻，共堆制25天，即制得沙化土壤改良劑。
[0161] 直接將粉碎的秸桿（未發(fā)酵）與污泥干重1:2混合得到的改良劑中銨態(tài)氮含量為 0.73g/Kg，有效磷含量為1.82g/Kg，速效鉀含量為2.97g/Kg，有機(jī)質(zhì)含量為60.5 %。中重度 沙化土壤中施加改良劑500Kg/畝，保水性提高3.5~5.5 %，土壤容重減少0.40~0.65g/ cm3。
[0162] 與對(duì)比例3相比，實(shí)施例1~5制備的復(fù)合菌系發(fā)酵后的秸桿含有效肥力更多，對(duì)土 壤的保水性更強(qiáng)。
[0163] 二、隨著降解時(shí)間的變化，固態(tài)腐解組分的變化測(cè)試
[0164] 最優(yōu)發(fā)酵條件為枯草芽孢桿菌(0.9 X 101Q~1.2 X 101Qcfu/mL):假絲酵母菌（1.5 X 108~2X 108cfu/mL):白腐真菌(4.5~4.8mg/mL):黑曲霉(8.5~8.7mg/mL)以體積比3:1: 1:1混合，最佳接種量為l〇〇kg猜桿中加入混合菌液30L，最佳初始pH為7.0，最佳降解溫度為 30°C，降解時(shí)間30天左右。降解過(guò)程中固態(tài)腐解組分變化如下表1，表2所示：
[0165] 表1不同時(shí)間元素含量及降解率的測(cè)定
[0167] 表2不同時(shí)間固態(tài)腐解基質(zhì)組分的測(cè)定(濕重）
[0168]
[0170] NDF:中性洗滌纖維ADF:酸性洗滌纖維ADL:酸性洗滌木質(zhì)素
[0171] 由表2知：勵(lì)？、厶0?、厶01^、纖維素、半纖維素的含量分別下降：37.68%、35.15%、 53.56 %、50.86 %、49.33 %，復(fù)合菌對(duì)秸桿的降解率在30天時(shí)達(dá)到62.54%，降解率比一般 單菌降解或其他復(fù)合菌降解高出15~35%。
[0172] 改良效果：
[0173] 復(fù)合菌系發(fā)酵腐解25天~35天的秸桿與城市污泥按比例混合后進(jìn)行野外現(xiàn)場(chǎng)試 驗(yàn)，土壤理化指標(biāo)測(cè)定結(jié)果如下表3:
[0174] 表3 土壤理化指標(biāo)測(cè)定結(jié)果
[0175]
[0176] 注:D:對(duì)照區(qū)，即未施加土壤改良劑;S:試驗(yàn)區(qū)，即施加了土壤改良劑;MBC:土壤微 生物生物量碳。
[0177] 對(duì)照區(qū)沙化土壤中銨態(tài)氮、有效磷、速效鉀和有機(jī)質(zhì)的含量很低，在植物生長(zhǎng)過(guò)程 中，銨態(tài)氮、速效鉀呈波浪式起伏的變化規(guī)律，有效磷和有機(jī)質(zhì)呈緩慢下降趨勢(shì)。試驗(yàn)區(qū)沙 化土壤中銨態(tài)氮、有效磷、速效鉀和有機(jī)質(zhì)含量明顯提高，其中速效鉀含量增加最為顯著， 約增加70mg/Kg;植物生長(zhǎng)過(guò)程中，速效鉀呈波浪式起伏變化，銨態(tài)氮、有效磷的含量呈緩慢 增加的趨勢(shì);有機(jī)質(zhì)含量則緩慢下降。試驗(yàn)區(qū)的脲酶活性比對(duì)照區(qū)增強(qiáng)，開(kāi)始不明顯，但隨 時(shí)間增加逐漸增強(qiáng)，這與試驗(yàn)區(qū)沙化土壤中銨態(tài)氮含量變化呈正相關(guān)；同時(shí)也與土壤微生 物生物量碳(MBC)含量呈正相關(guān)。試驗(yàn)區(qū)較對(duì)照區(qū)的土壤容重下降，在30天時(shí)出現(xiàn)最小值 0.99g/cm3，此后容重增加，但增加較緩慢;施加沙化土壤改良劑的土壤含水量隨時(shí)間逐漸 增大，在30天出現(xiàn)最大值13.73 %，含水量比對(duì)照區(qū)提高92%左右?？梢?jiàn)，改良劑對(duì)沙化土的 肥力、含水量、生物量及酶活有明顯的影響。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 沙化土壤改良劑的制備方法，其特征在于:包括以下步驟： a、 秸桿預(yù)處理:按照重量比，將粉碎后粒徑< 1.2cm的農(nóng)作物秸桿:5~15wt%稀硫酸= 1:1~3,混合，在0.1~0.3MPa的高壓滅菌鍋中120~125°C恒溫加熱1.5~2.5h，水洗滅菌后 的秸桿，直至秸桿成中性，干燥，待用； b、 單菌株種子液的制備：分別配制枯草芽孢桿菌、假絲酵母菌、白腐真菌、黑曲霉菌的 液體培養(yǎng)基，不同時(shí)間從各菌種固體斜面取一環(huán)菌苔，再分別接入液體培養(yǎng)基，在25~28°C 下，以120r/min速率震蕩培養(yǎng)，確保四種菌的對(duì)數(shù)生長(zhǎng)后期處于同一時(shí)間，即得各單菌種子 液； c、 復(fù)合微生物菌劑的制備:將b步驟制備的單菌種子液按照體積比，枯草芽孢桿菌種子 液:假絲酵母菌種子液：白腐真菌種子液:黑曲霉菌種子液=2~4:0.5~1.5:0.5~1.5:0.5 ~1.5，混合，即得復(fù)合微生物菌劑； d、 復(fù)合菌群固態(tài)發(fā)酵:按照固液比，將a步驟預(yù)處理后的秸桿:營(yíng)養(yǎng)鹽:水=1~3Kg:l~ 3L:0.5~1.5L，混合攪拌，在0.1~0.3MPa蒸汽滅菌15~25min，按照每lKg猜桿加入c步驟制 備好的復(fù)合微生物菌劑〇. 2~0.4L計(jì)，將接菌后的秸桿在30°C下培養(yǎng)25~35天，即得復(fù)合菌 系固態(tài)發(fā)酵猜桿； e、 制備秸桿污泥混合料:將d步驟制備的復(fù)合菌系固態(tài)發(fā)酵秸桿與城市污泥按照干重 比1:0.5~2，混合均勻，直至混合料中污泥粒徑< 1cm，得到秸桿污泥混合料； f、 混合料堆肥處理：將步驟e制備好的秸桿污泥混合料進(jìn)行堆肥處理，共堆制25~30 天，即得沙化土壤改良劑。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述沙化土壤改良劑的制備方法，其特征在于:a步驟中按照重量比， 粉碎后的農(nóng)作物秸桿：1 〇wt%稀硫酸=1:2，混合后，在0.2MPa、121°C下恒溫加熱2h。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述沙化土壤改良劑的制備方法，其特征在于:c步驟中按照體積比， 枯草芽孢桿菌種子液:假絲酵母菌種子液：白腐真菌種子液:黑曲霉菌種子液=3:1:1:1，混 合。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述沙化土壤改良劑的制備方法，其特征在于:d步驟中按照固液比， 將a步驟預(yù)處理的猜桿：營(yíng)養(yǎng)鹽:水=2Kg: 2L: 1L，混合攪拌，0.2MPa下蒸汽滅菌20min，按照 每lKg秸桿加入c步驟制備好的復(fù)合微生物菌劑0.3L計(jì)，加入復(fù)合微生物菌劑后進(jìn)行培養(yǎng)。5.根據(jù)權(quán)利要求1~4任一項(xiàng)所述沙化土壤改良劑的制備方法，其特征在于:d步驟中營(yíng) 養(yǎng)鹽由以下重量百分比成分組成：（NH4)2S〇42%，KH2P〇4〇.1%，MgS(k· 7H20 0.5%， CaCbO.Ol% ,NaC10.01% ,FeS04 · 7H20 0.005% ,MnS04 ·H20 0.0016 % ,ZnS04 · 7H20 0.0014%，CoCl2〇.002%，余量為水。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述沙化土壤改良劑的制備方法，其特征在于：e步驟中的城市污泥 為高寒地區(qū)城市污水處理廠的含水率在58~62%的濃縮污泥。7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述沙化土壤改良劑的制備方法，其特征在于:f步驟中堆肥處理時(shí) 秸桿污泥混合料至少翻轉(zhuǎn)3次，每次翻轉(zhuǎn)3~5min，直到物料重新混勻。8. 權(quán)利要求1~7任一項(xiàng)所述制備方法制備的沙化土壤改良劑，其特征在于：由復(fù)合菌 系固態(tài)發(fā)酵秸桿和城市污泥按照干重比1:0.5~2,混合制備而成;其中，復(fù)合菌系固態(tài)發(fā)酵 秸桿按照如下固液比原料制備而成:秸桿:復(fù)合菌系=lKg: 0.2~0.4L。9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述沙化土壤改良劑，其特征在于:復(fù)合菌系為按照體積比，枯草芽 孢桿菌種子液:假絲酵母菌種子液：白腐真菌種子液：黑曲霉菌種子液=2~4:0.5~1.5 : 0.5~1.5:0.5~1.5的復(fù)合微生物菌劑。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述沙化土壤改良劑，其特征在于:復(fù)合菌系為按照體積比，枯草芽 孢桿菌種子液:假絲酵母菌種子液：白腐真菌種子液:黑曲霉菌種子液=3:1:1:1的復(fù)合微 生物菌劑。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及一種沙化土壤改良劑，具體涉及一種用復(fù)合菌系固態(tài)發(fā)酵秸稈和城市污泥制備的沙化土壤改良劑。本發(fā)明沙化土壤改良劑的制備方法，包括以下步驟：a、秸稈預(yù)處理；b、單菌株種子液的制備；c、復(fù)合微生物菌劑的制備；d、復(fù)合菌群固態(tài)發(fā)酵；e、制備秸稈污泥混合料；f、混合料堆肥處理，即得。本發(fā)明制備的沙化土壤改良劑具有成本低，無(wú)二次污染，具有可觀的經(jīng)濟(jì)、環(huán)境效益，可以改善土壤結(jié)構(gòu)，提高吸水蓄水能力，既解決了城市污泥難處理的問(wèn)題，又避免了秸稈焚燒對(duì)環(huán)境帶來(lái)的污染，變廢為寶。
【IPC分類(lèi)】C05F17/00, C05G3/04
【公開(kāi)號(hào)】CN105481603
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510837569
【發(fā)明人】孫芬芬, 周麗蓉, 馮琳芝, 崔澤周
【申請(qǐng)人】四川蓉加川大環(huán)保工程咨詢(xún)?cè)O(shè)計(jì)有限公司
【公開(kāi)日】2016年4月13日
【申請(qǐng)日】2015年11月26日