本发明涉及肥料领域，尤其涉及一种盐碱土壤改良剂及其制备方法。
背景技术：
盐碱土壤改良剂营养元素全面，能够改良土壤，改善使用化肥造成的土壤板结。改善土壤理化性状，增强土壤保水、保肥、供肥的能力。盐碱土壤改良剂中的有益微生物进入土壤后与土壤中微生物形成相互间的共生增殖关系，抑制有害菌生长并转化为有益菌，相互作用，相互促进，起到群体的协同作用，有益菌在生长繁殖过程中产生大量的代谢产物，促使有机物的分解转化，能直接或间接为作物提供多种营养和刺激性物质，促进和调控作物生长。提高土壤孔隙度、通透交换性、和植物成活率，增加有益菌和土壤微生物。同时，在作物根系形成的优势有益菌群能抑制有害病原菌繁衍，增强作物抗逆抗病能力，降低重茬作物的病情指数，连年施用可大大缓解连作障碍。减少环境污染，对人、畜、环境安全、无毒，是一种环保型肥料。
盐碱土壤改良剂是根据根际土壤微生态学和植物营生理学原理，以多功能微生物活性菌(固氮菌、解磷菌、钾细菌)为核心，以优质肥料型有机质为载体，再配以少量的无机养分及微量元素加工而成的具有无污染、无公害，适于生产绿色食品的新型肥料。这种新型肥料既能向农作物供肥，又可向作物根际土壤引植有益微生物优势群体，达到肥田壮苗、促生防病及优质高产的目的。按照农业部盐碱土壤改良剂行业标准(NY/T798-2004)的要求，有效活菌数量必须大于2千万个/克、总养分(N+P2O5+K2O)必须大于6％。要保证高的活菌数量，占产品配方比例70％-80％的载体原料是影响活菌数量的主要因素。目前市场上生产盐碱土壤改良剂产品主要有以下几个问题：
1、主要利用草炭或腐植酸作为有机载体。草炭和腐植酸中含有大量的有机质，C/N比符合微生物的生存条件，能够保证微生物的活菌数量。但草炭和腐植酸属于矿物质，受国家资源的限制，大量开采会破坏生态，而且施在土壤中很难溶解，其中的有机质和腐植酸很难被作物利用，影响肥效，同时草炭和腐植酸的价格也逐年上涨，产品的生产成本也在逐年提高。
2、产品剂型主要以粉状为主。由于盐碱土壤改良剂中含有活菌，造粒过程中的烘干对活菌数量有很大的影响，而且由于草炭和腐植酸属于矿物态有机原料，造粒后更难溶解，粒影响产品的质量和效果。但北方很多地方耕地属于机播，粉状产品无法使用，所以不颗粒化，直接影响到产品的大量使用和推广。
技术实现要素：
本发明要解决的技术问题是提供一种不影响生物活性的颗粒盐碱土壤改良剂的生产方法，同时提供一种安全环保的用于生产盐碱土壤改良剂的新的原料，该方法生产的盐碱土壤改良剂产品质量可以达到《复合微生物肥》农业标准(NY/T798-2004)，且溶解性好。
本发明的技术方案是，一种专用于盐碱地的生物有机肥，包括以下重量份组分：作物秸秆粉100份、腐植酸3～5份、壳聚糖20-22份、硅藻土1～10份、贝壳粉5-6份、固体菌种5-份6、硼砂0.5～1份、硫酸锌2～4份、稻壳碳微粉3-3.2、石膏粉2.5-2.6份、十二烷基苯磺酸钠2-3份、松针腐叶土34-36份、仲钼酸1-1.2份、丙酮酸0.9-1.1份、棕腐酸1-1.2份、硝基腐植酸6-7份、金属络合离子1.2-1.4份适量的水。
所述的专用于盐碱地的生物有机肥制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将硅藻土、贝壳粉、石膏粉混合，放入马沸炉中在150℃加热搅拌30-40min，之后球磨过100目，得复合粉备用；将十二烷基苯磺酸钠以及总重量2.2-2.4倍的水混合，并在180-190℃下搅拌反应30-32min，之后降温至110-120℃，加入石膏粉搅拌反应25-27min，停止加热，快速搅拌4-5min至均匀，得具有双通道的包膜材料备用；
(2)将腐植酸、壳聚糖、固体菌种、硼砂、硫酸锌、松针腐叶土、仲钼酸、丙酮酸、棕腐酸、硝基腐植酸以及总重量2-3倍的水混合搅拌均匀，加入稻壳碳微粉和十二烷基苯磺酸钠，均质搅拌处理15-20min，采用喷雾干燥技术干燥得营养粉备用；
(3)将作物秸秆堆肥36-40d，之后放入粉碎机中粉碎20-30min，过300目钢筛，得主料粉，将主料粉以及营养粉混合放入上方带有喷头的搅拌机中，搅拌15-16min至均匀之后采用离心脱水至水分含量为总重量的35％，在通过喷头均匀喷入具有双通道的包膜材料，形成带有包膜材料的湿物料；
(4)将带有包膜材料的湿物料送入具有热风机的滚筒造粒机，设定转速380-390r/min，温度86-90℃，造粒46-50min，过50目钢筛，得球形肥料，将该球形肥料先用低温-3℃冷冻20-22min，在采用60℃逐步升温至100℃，以1℃/min升温方式烘烤40min至干即得。
所述固体菌种的制备过程为：将乳酸菌、枯草芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、木霉、黑曲霉、红曲霉、哈茨木霉菌、棘孢曲霉和酵母采用工业发酵罐分别进行单独发酵，操作步骤及工艺条件为：
a、基础培养基的制备：黄豆加水煮30min，过滤后定容至；
b、乳酸菌、枯草芽孢杆菌、哈茨木霉菌、巨大芽孢杆菌培养基制备：牛肉膏1g，蛋白胨2g，氯化钠1g，葡萄糖3g，基础培养基200mL，pH 7.5，
c、木霉、黑曲霉、红曲霉、酵母培养基制备：葡萄糖7g，磷酸二氢钾0.4g，蛋白胨2g，硫酸镁0.2g，基础培养基400mL，pH 6.5，培养基制备完成后，高压消毒30min，冷却后接入相应菌种，接种前将装有培养基的扁瓶在121℃条件下灭菌30分钟，接种后在28～35℃条件下培养30～48h，配成孢子液，以体积百分比5％的接种量用于种子罐接种；
d、种子罐发酵：先将一级种子罐灭菌，装入种子罐发酵培养基后再灭菌，冷却至30℃，将孢子液接入培养液中，发酵罐接种后，在28～35℃条件下培养36～48小时，通气量1～2Vols/vol·min，氧气含量30～40％；，得一级种子罐发酵菌液；将二级种子罐在121℃下灭菌30min，装入培养基后再灭菌，冷却至30℃，将一级种子罐发酵液按体积百分比5％～8％接种量接入二级种子罐，通入无菌空气和搅拌进行培养，得二级种子罐发酵菌液；发酵液含活芽胞数每毫升达50亿以上，芽胞比例达95％以上时放罐，pH值7.0－8.0，无杂菌污染，所述种子罐发酵培养基组分为：米糠10％～15wt％、黄豆25％～35wt％、白糖20％～30wt％、鱼粉15％～20wt％、尿素5％～10wt％、微量元素5％～10wt％、酵母粉15％～25wt％、甘露醇2％～5wt％、K2HPO4 1％～6wt％，KH2PO41％～6wt％，MgSO4·7H2O 1～6wt％以及水，各组分之和为100％。
乳酸菌具有抑制土壤有害菌繁殖、刺激有益菌生长、防止土传病害的功能，它还能产生复合酶，促进木质素、纤维素的降解，增加土壤有机质。枯草芽孢杆菌代谢产生的脂肽类化合物可防治小麦白粉病、稻瘟病、赤霉病、纹枯病、炭蛆病、黄瓜霜霉病、番茄青枯病、灰霉病等植物病害，它还可诱导作物产生吲哚乙酸等激素类物质，提高作物生长激素水平，促进植物的生长繁育。酵母菌可产生降解酶降解土壤中的有机质，还产生纤维素、核酸和生长素、赤霉素等植物调节剂类物质，可协助乳酸菌加速有机物发酵，从而增加有机肥的活性成分，发挥固氮、溶磷、解钾的作用。另外，木霉能够产生高活性的纤维素酶，具有较强的分解纤维素的能力；黑曲霉、红曲霉是腐熟菌剂，可促进有机物料的腐熟，裂解大分子有机物和难溶的无机物，便于作物的吸收利用。多种微生物种类复合使用，优势互补，可使促生作用、肥效作用更好的结合起来，提高肥料利用效率。
本发明干燥的改良盐碱地的微生物有机肥料颗粒进入土壤后，由于油菜菜籽饼和作物桔杆还有40％左右未被完全分解，吸附水分后，孢子和芽孢开始萌发，并逐渐向环境中释放微生物，起到缓释菌体的作用，保证持续的高菌数和延长微生物存活时间，在局部土壤中持续发展并形成局部优势类群。
具体实施方式
下面结合和实施例对本发明进行进一步说明。
实施例1
一种专用于盐碱地的生物有机肥，包括以下重量份组分：作物秸秆粉100份、腐植酸3～5份、壳聚糖20-22份、硅藻土1～10份、贝壳粉5-6份、固体菌种5-份6、硼砂0.5～1份、硫酸锌2～4份、稻壳碳微粉3-3.2、石膏粉2.5-2.6份、十二烷基苯磺酸钠2-3份、松针腐叶土34-36份、仲钼酸1-1.2份、丙酮酸0.9-1.1份、棕腐酸1-1.2份、硝基腐植酸6-7份、金属络合离子1.2-1.4份适量的水。
所述的专用于盐碱地的生物有机肥制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将硅藻土、贝壳粉、石膏粉混合，放入马沸炉中在150℃加热搅拌30-40min，之后球磨过100目，得复合粉备用；将十二烷基苯磺酸钠以及总重量2.2-2.4倍的水混合，并在180-190℃下搅拌反应30-32min，之后降温至110-120℃，加入石膏粉搅拌反应25-27min，停止加热，快速搅拌4-5min至均匀，得具有双通道的包膜材料备用；
(2)将腐植酸、壳聚糖、固体菌种、硼砂、硫酸锌、松针腐叶土、仲钼酸、丙酮酸、棕腐酸、硝基腐植酸以及总重量2-3倍的水混合搅拌均匀，加入稻壳碳微粉和十二烷基苯磺酸钠，均质搅拌处理15-20min，采用喷雾干燥技术干燥得营养粉备用；
(3)将作物秸秆堆肥36-40d，之后放入粉碎机中粉碎20-30min，过300目钢筛，得主料粉，将主料粉以及营养粉混合放入上方带有喷头的搅拌机中，搅拌15-16min至均匀之后采用离心脱水至水分含量为总重量的35％，在通过喷头均匀喷入具有双通道的包膜材料，形成带有包膜材料的湿物料；
(4)将带有包膜材料的湿物料送入具有热风机的滚筒造粒机，设定转速380-390r/min，温度86-90℃，造粒46-50min，过50目钢筛，得球形肥料，将该球形肥料先用低温-3℃冷冻20-22min，在采用60℃逐步升温至100℃，以1℃/min升温方式烘烤40min至干即得。
所述固体菌种的制备过程为：将乳酸菌、枯草芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、木霉、黑曲霉、红曲霉、哈茨木霉菌、棘孢曲霉和酵母采用工业发酵罐分别进行单独发酵，操作步骤及工艺条件为：
a、基础培养基的制备：黄豆加水煮30min，过滤后定容至；
b、乳酸菌、枯草芽孢杆菌、哈茨木霉菌、巨大芽孢杆菌培养基制备：牛肉膏1g，蛋白胨2g，氯化钠1g，葡萄糖3g，基础培养基200mL，pH 7.5，
c、木霉、黑曲霉、红曲霉、酵母培养基制备：葡萄糖7g，磷酸二氢钾0.4g，蛋白胨2g，硫酸镁0.2g，基础培养基400mL，pH 6.5，培养基制备完成后，高压消毒30min，冷却后接入相应菌种，接种前将装有培养基的扁瓶在121℃条件下灭菌30分钟，接种后在28～35℃条件下培养30～48h，配成孢子液，以体积百分比5％的接种量用于种子罐接种；
d、种子罐发酵：先将一级种子罐灭菌，装入种子罐发酵培养基后再灭菌，冷却至30℃，将孢子液接入培养液中，发酵罐接种后，在28～35℃条件下培养36～48小时，通气量1～2Vols/vol·min，氧气含量30～40％；，得一级种子罐发酵菌液；将二级种子罐在121℃下灭菌30min，装入培养基后再灭菌，冷却至30℃，将一级种子罐发酵液按体积百分比5％～8％接种量接入二级种子罐，通入无菌空气和搅拌进行培养，得二级种子罐发酵菌液；发酵液含活芽胞数每毫升达50亿以上，芽胞比例达95％以上时放罐，pH值7.0－8.0，无杂菌污染，所述种子罐发酵培养基组分为：米糠10％～15wt％、黄豆25％～35wt％、白糖20％～30wt％、鱼粉15％～20wt％、尿素5％～10wt％、微量元素5％～10wt％、酵母粉15％～25wt％、甘露醇2％～5wt％、K2HPO4 1％～6wt％，KH2PO41％～6wt％，MgSO4·7H2O 1～6wt％以及水，各组分之和为100％。
1.试验地和试验材料
试验地：山东省滨州市滨城区杨柳雪镇禾丰园，新开垦的荒地，土壤含盐量在0.4％-0.9％。
供试材料：康地宝(北京康地宝生物技术有限公司)、本发明土壤改良剂(按照实施例方法制备)。
2.试验设计
试验地准备：提前对盐生植物园新园的土壤进行化验。为保证一般种植作物有一定的生长(盐生植物的耐盐能力一般在0.4-0.6％)，试验地块的含盐量在0.4-0.9％。将试验地块划分为66.6m2的小区。
3.试验处理
3.1改良剂的筛选试验
设空白对照、康地宝和本发明土壤改良剂三个实验组，每个实验组三次重复。
改良剂的施用：在春季播种前(4月中旬)将改良剂施入土壤。康地宝为液体，兑水稀释后均匀喷施；本发明土壤改良剂为固体颗粒，可直接撒施。康地宝每小区用量为300ml兑水2000ml稀释后均匀喷施。改良剂用后灌水，每小区灌水量为3m3。
设置本发明土壤改良剂每小区用量2Kg、4Kg、6Kg三个处理，每个处理三次重复。本发明土壤改良剂播种前均匀撒施于试验地，种植作物黄瓜，大小行种植，大行80cm，小行50cm，株距25cm，人工点播，地膜覆盖。
3.2土壤含盐量测定
取样：改良剂施用前、用后一个月、旺盛生长期、收获前、收获后蒸发积盐期五次取土样。每小区定三点“S”型取样，插上标志牌。
测定方法：电导法。
3.3土壤理化性质的测定
取样：每小区定三点“S”型取样，插上标志牌，于本发明土壤改良剂施用前、用后一个月、作物收获后三次取土样。
pH值测定方法：电位法
土壤容重测定方法：环刀法
孔隙度测定方法：计算法介1－pb/ps
土壤速效N含量测定方法：碱解扩散法
土壤速效P含量测定方法：碳酸氢钠法
土壤速效K含量测定方法：四苯硼钠提取法
土壤有机质测定方法：高温外热重铬酸钾氧化—容量法
土壤微生物量
取样：本发明土壤改良剂施用后20天；测定方法：平板涂布计数法。
土壤微生物活性
取样：盐碱土壤修复材料施用后5天、10天、15天、20天、25天共五次取样；测定方法：用密闭静置培养测C02法。
4.试验结果
4.1施用不同改良剂对土壤含盐量的影响
一般情况下，一年内土壤表层盐分的变化可分为四个阶段，春季蒸发积盐期、夏季降雨淋盐期、秋季蒸发积盐期、冬季相对稳定期。施用改良剂后一个月土壤含盐量就开始降低，证明改良剂已经起作用；在作物旺盛生长期(雨季)含盐量降低最多，一方面是改良剂的作用，另一方面是降雨的淋盐作用：收获前含盐量开始增加，一方面因为降雨的减少，另一方面随着作物的成熟，地面覆盖减少；到蒸发积盐期稳定在一定数值。由于种植作物的作用，对照区的含盐量也有一定数量的减少。与对照相比，在各个不同的时期，本发明改良剂组和康地宝组的土壤盐分含量均低于对照，说明了本发明土壤改良剂和康地宝均有较好的改盐效果。
土壤含盐量相对降低量＝(改良剂用前土壤含盐量－用后土壤含盐量)÷用前土壤含盐量。由于选含盐量完全一致的地块是不可能的，即使在同一地区内不同地点含盐量也有一定差异。因此，只能用土壤含盐量相对降低量来衡量才有可比性。从表1可以看出，施用改良剂土壤含盐量相对降低量都比对照高，康地宝组与空白对照组相比较具有显著差异，本发明土壤改良剂组与空白对照组比较具有极显著差异，并且本发明土壤改良剂效果优于康地宝。
表1重度盐渍土土壤含盐量(％)动态变化
与空白对照组比较，*P＜0.05**P＜0.01
4.2本发明土壤改良剂对土壤理化性质的影响
4.2.1容重、孔隙度
表2本发明土壤改良剂对土壤容重、孔隙度的影响
从表2可以看出，本发明土壤改良剂能降低土壤容重，增加土壤的孔隙度。为保证试验结果的可靠性和代表性，本发明土壤改良剂施用前的取样在未整地前，施用后的取样在作物收获后不进行任何田间作业，经过一段时间的塌实后进行的，尽管如此，由于作物的生长和不可避免的人为因素，对照的土壤容重也有一定降低，孔隙度也有增加，但施用本发明土壤改良剂效果更明显，这表明本发明土壤改良剂有降低土壤容重，增加土壤孔隙度的作用，使过于紧实的盐碱土壤变得较为疏松，增加了土壤的通透性，有利于养分转化，同时为土壤微生物和作物根系提供呼吸条件，改良土壤结构。
4.2.2土壤含盐量、pH值和速效N、P、K含量
表3本发明土壤改良剂对重度盐碱地盐分含量、pH值和速效N、P、K含量(mg/L)的影响
与空白对照组比较，*P＜0.05，**P＜0.01；与2kg施用量组相比，Δp＜0.05，ΔΔp＜0.01。
从表3试验结果可以看出，本发明土壤改良剂能降低土壤的pH值，增加土壤速效N、P、K的含量。随着土壤含盐量的降低，pH值也降低，但仍呈碱性，因为仍有盐离子存在，只要有盐离子存在，土壤pH值就呈碱性。从结果看，速效N、P、K的含量提高不多，主要是作物的生长需要消耗一部分养分，为保证结果的可靠性，本发明土壤改良剂施用后的取样在作物收获后进行。
本发明土壤改良剂每小区用量4Kg土壤含盐量变化与空白对照和小区用量2Kg的差异显著，每小区用量6Kg土壤含盐量变化与空白对照和小区用量2Kg的差异极显著。小区用量4Kg和6Kg差异不显著。用量4Kg费用比6Kg低，故小区用量4Kg(亩用量40Kg)效果最适宜。从试验结果看，随本发明土壤改良剂用量的增加，对含盐量的降低有一定效果，但效果不是特别显著，实际选择用量时，要考虑增加的收入大于投入成本。
4.3土壤有机质
表4土壤有机质的变化情况(用量40kg/亩)
土壤有机质是土壤肥沃度的一个重要指标，土壤有机质不仅能为作物提供所需的各种营养元素，同时对土壤团粒结构的形成，土壤水分、养分的供应和保持土壤肥力的演变产生重要影响；也将对土壤盐分的组成和性质、盐碱地的改良产生重要影响。由表4试验结果可以看出，施用本发明土壤改良剂后，土壤有机质有了明显的提高。
4.4本发明土壤改良剂对土壤微生物量和活性的影响
表5施用盐碱土壤修复材料对土壤微生物数量的影响
表5的试验结果表明，添加本发明土壤改良剂的盐碱土壤比空白组的盐碱土壤所含的细菌、放线菌、固氮菌的数量均有明显增加。由此得知，盐碱土壤在添加土壤改良剂以后，土壤的生物活性有了很大的提高，激活了土壤中的微生物，土壤微生物都以较快速度进行繁殖，数量增多，说明此本发明土壤改良剂对盐碱土壤微生物生态结构的改善具有积极的作用。土壤微生物量直接或间接地反映土壤肥力的变化、土壤养分转化和供应状况，土壤微生物量可以衡量土壤肥力的高低。因此，土壤微生物数量的增多明显反映了本发明土壤改良剂在改良盐碱地方面的作用。
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或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。