一种盐碱地土壤改良菌剂的制备方法及应用

本发明涉及盐碱地改良，尤其涉及一种盐碱地土壤改良菌剂的制备方法及应用。

背景技术：

1、盐碱地一般是指盐碱土，包括盐土和碱土两种性质。盐碱土的主要特点是有机质差，含氮量低，土层表面通常泛白有白色晶体颗粒，表土松散，湿时膨胀泥泞，干时坚硬板结。盐土含有过多可溶性盐，一般土壤剖面形态无显著构造，表土在干燥季节，特别是无植物生长处，常呈白色，甚至形成盐结皮。碱土胶体吸附有大量交换性钠土壤呈碱性反应，土粒分散，粘粒和腐殖质下移，使表土松散，下面的碱化层相对粘重，并形成粗大不良结构，湿时膨胀泥泞，干时坚硬板结，通透性和耕性极差；依据地理分布和成因不同，盐碱土分为滨海盐碱土、平原花碱土和内陆盐碱土三大类型。

2、由于土壤内大量盐分的积累，引起一系列土壤物理性状的恶化，结构粘滞，通气性差，容重高，土温上升慢，土壤中好气性微生物活动性差，盐分释放慢，渗透系数低，毛细作用强，更导致表层土壤盐渍化的加剧。在盐碱地，由于土壤盐分的胁迫，作物正常生理代谢过程受到严重影响；(1)高盐环境会导致作物根系吸水困难，造成植物脱水，影响养分吸收。(2)盐分胁迫还会引发一系列植物体内的生理代谢紊乱，如光合作用减弱、细胞渗透失衡、氧化胁迫增强等，上述变化最终会导致作物生长缓慢、产量低下，且容易发生早衰和减产。(3)土壤中的高钠含量还会破坏土壤结构，使得土壤板结、硬化，不利于根系的生长和发育。

3、因此，土壤盐碱化成为全球农业面临的一大挑战。为此，研究出了多种盐碱地的改良方法，其中包括微生物菌剂的改良。微生物菌剂通过释放特定的活性物质，如有机酸和多糖，参与土壤中盐分的化学反应，产生的不溶性盐类有助于减少土壤的盐碱度。这种生化过程对于调整土壤微环境，特别是在高盐碱条件下对植物造成的不利影响，具有重要意义。土壤微生物在其生长过程中，促进土壤有机物的分解，从而增加土壤有机质的总量。土壤有机质的提高不仅有助于改善土壤的物理结构，还能增强土壤的水分和养分保持能力，这对植物生长至关重要。

4、青海高原地处中纬度地带，深居内陆，气候属于典型的高原大陆性气候，即亚热带、暖温带和温带气候，低温、干燥、高寒、缺氧形成高原气候的主要特征。从南向西北大体表现出温暖湿润、寒冷半湿润、寒冷半干旱和寒冷干旱气候。全年气温日较差为12℃～16℃，最大日较差可达25℃～34℃，比东部沿海平原地区高出一倍以上。青海地区戈壁集中分布于柴达木盆地山前倾斜平原。地形平缓，气候极端干旱，蒸发量很大，地下水位深。植被稀疏，主要由旱生、超旱生的灌木、半灌木组成，有的戈壁寸草不生。地表组成物质为砾石和砂砾石，砂砾石层中有石膏聚积。土壤主要是灰棕漠土。

5、由于青海高原特殊的气候和土壤环境，微生物生长速度缓慢，存活率低，导致土壤改良效果不明显且作用缓慢。同时，提高了对改良剂保存环境的要求，以避免活菌在长期贮藏过程中的损失。因此，有必要研发一种适合高原特殊气候的盐碱地土壤改良剂，以克服上述问题，实现良好的盐碱化土壤改良效果。

技术实现思路

1、为解决上述问题，本发明提供了一种盐碱地土壤改良菌剂的制备方法并最终得到了一种适合高原特殊气候的盐碱地土壤改良剂。

2、本发明所述盐碱地土壤改良菌剂的制备方法，包括以下步骤：

3、s1、将胶冻样芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、唐菖蒲伯克霍尔德菌、假木糖葡萄球菌以菌粉的形式按比例混合，得到复合菌粉；

4、s2、将阴离子聚丙烯酰胺、海藻糖、β环糊精和去离子水按比例混合均匀，得到混合液；

5、s3、将所述复合菌粉和酿酒酵母灭活发酵液加入所述混合液中，得到盐碱地土壤改良菌剂。

6、进一步地，所述胶冻样芽孢杆菌菌粉、巨大芽孢杆菌菌粉、唐菖蒲伯克霍尔德菌菌粉、假木糖葡萄球菌菌粉的重量比为3:3:1:1。

7、进一步地，以去离子水计，所述阴离子聚丙烯酰胺、海藻糖、β环糊精的添加量分别为2wt％～10wt％，0～5wt％，0～5wt％。优选的，以去离子水计，所述阴离子聚丙烯酰胺、海藻糖、β环糊精的添加量分别为5wt％，2wt％，2wt％。

8、进一步地，所述酿酒酵母灭活发酵液和混合液的体积比为(2～5):10。优选的，所述酿酒酵母灭活发酵液和混合液的体积比为3:10。

9、进一步地，所述酿酒酵母灭活发酵液的制备方法如下：将酿酒酵母接种于培养基中，进行发酵振荡培养，发酵后对发酵液灭活，得到酿酒酵母灭活发酵液。

10、进一步地，所述培养基包括20g/l蛋白胨、30g/l葡萄糖。

11、进一步地，所述培养温度为20℃，培养时间为48h，振荡速度为200r/min。

12、进一步地，所述盐碱地土壤改良菌剂中每种菌的有效活菌数≥2亿个/ml。

13、所述酿酒酵母灭活发酵液的制备方法如下：

14、将酿酒酵母接种于培养基中，进行发酵振荡培养，发酵后对发酵液灭活，得到酿酒酵母灭活发酵液。

15、所述培养基包括20g/l蛋白胨、30g/l葡萄糖。

16、所述培养温度为20℃，培养时间为48h，振荡速度为300r/min。

17、本发明还提供了一种根据上述方法制备而成的盐碱地土壤改良菌剂。

18、本发明的另一个目的是提供所述盐碱地土壤改良菌剂在盐碱地改良中的应用。

19、进一步地，所述盐碱地为高原盐碱地。

20、本发明提供的是一种液体土壤改良菌剂，液态产品更加具有即时性，能够使菌体以活菌形式直接进入土壤，立即开始繁殖和活动。并且更有利于菌体在土壤中的均匀分布。但与固体土壤改良菌剂相比，活菌在液体中容易失活，尤其在高原的特殊环境中。为此，本发明通过酿酒酵母灭活发酵液和聚丙烯酰胺的添加，提高了液态产品的稳定性，同时避免产品在存放过程中的活菌损失(提高有效活菌的存活率)，延长了产品的有效时间，进而降低土壤的改良陈本。

21、与现有技术相比，本发明的有益技术效果：

22、本发明通过限定特定菌种的特定比例，提高复合菌的适应性，使其能够在高原环境中保持较快的生长繁殖速度，最大程度避免高原环境对改良效果带来的不利影响。

23、本发明通过一定量酿酒酵母灭活发酵液和聚丙烯酰胺的使用，进一步提高了菌在高原环境中的适应性，进而提高土壤改良效果，同时能够避免在土壤处理和产品贮藏中的活菌损失，延长土壤改良菌剂的保存期限，降低土壤的改良成本。

技术特征：

1.一种盐碱地土壤改良菌剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，以去离子水计，所述阴离子聚丙烯酰胺、海藻糖、β环糊精的添加量分别为2wt％～10wt％，0～5wt％，0～5wt％。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述酿酒酵母灭活发酵液和混合液的体积比为(2～5):10。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述酿酒酵母灭活发酵液的制备方法如下：将酿酒酵母接种于培养基中，进行发酵振荡培养，发酵后对发酵液灭活，得到酿酒酵母灭活发酵液。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述盐碱地土壤改良菌剂中每种菌的有效活菌数≥2亿个/ml。

6.一种盐碱地土壤改良菌剂，其特征在于，由权利要求1～6任一项所述方法制备而成。

7.权利要求6所述盐碱地土壤改良菌剂用于盐碱地改良。

技术总结
本发明提供了一种盐碱地土壤改良菌剂的制备方法及应用，涉及盐碱地改良技术领域。本发明所述盐碱地土壤改良菌剂的制备方法包括复合菌粉的制备、混合液的制备以及土壤改良菌剂的制备，所述复合菌粉由胶冻样芽孢杆菌菌粉、巨大芽孢杆菌菌粉、唐菖蒲伯克霍尔德菌菌粉、假木糖葡萄球菌菌粉按比例混合制得。本发明通过限定菌种及其配比和酿酒酵母灭活发酵液和聚丙烯酰胺的使用，提高了复合菌的适应性，避免有效活菌在土壤处理和产品贮藏中的损失，延长土壤改良菌剂的保存期限，降低土壤的改良成本。

技术研发人员：史国民,巨秀婷,芦光新,祁鹤兴,王金贵
受保护的技术使用者：青海大学
技术研发日：
技术公布日：2024/8/20