【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及土壤改良，具体涉及一种盐碱地土壤改良剂。
技术介绍
1、盐碱土也被称为盐渍土，是盐、碱化土壤的总称。土壤盐碱化是全世界土壤退化的主要问题之一，严重影响和制约了全球作物的生长及产量，同时也危害了全球生态环境和社会可持续发展。盐碱地是指土壤内聚集的盐分含量比正常耕地土壤盐分含量水平高，影响到作物正常生长发育的土壤。盐碱地的土壤形成过程中可溶性盐在土壤中进行重新分配、积聚，导致土壤盐含量高于正常的土壤或者碱化度大于20％。盐碱地中含有大量na+的可溶性盐，主要是nahco3和na2co3，这不仅使ph高达10.5-11.0，而且还破坏了土壤的结构，使土壤的肥力降低，理化性质差，严重制约植物的正常生长。
2、土壤改良剂在盐碱化土壤改良中具有广泛的应用，含钙类土壤改良剂是应用最广泛的土壤改良剂。含钙类土壤改良剂中的石膏类物质通过离子交换作用使钠质土转化为钙质土：施入盐碱化土壤中不仅可以降低土壤ph值、促进土壤排盐，还能够为土壤提供ca，s，si等养分，但石膏类改良剂在干旱盐碱地施用仍存在问题，首先石膏的溶解度较低，与na+离子交换作用缓慢，加之干旱地区降水少、淡水资源短缺这进一步限制了石膏类物质的溶解，与na+离子交换作用更缓慢，且盐碱地土壤通常颗粒细密，排列致密，渗透性差，可溶性盐分难以被有效地带到土壤深层或通过水流排出，以上限制了石膏类改良剂在干旱地区的推广和应用。
技术实现思路
1、为了克服现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种盐碱地土壤改良剂，该盐碱地
2、本专利技术的目的采用如下技术方案实现：
3、一种盐碱地土壤改良剂，按照百分比的原料包括：脱硫石膏16～20份、聚天冬氨酸水凝胶30～42份、乳酸菌发酵混合物24～36份。
4、进一步地，所述聚天冬氨酸水凝胶的方法包括以下步骤：
5、所述聚天冬氨酸水凝胶的方法包括以下步骤：
6、s1、将聚琥珀酰亚胺溶于二甲基亚砜有机溶剂，加入交联剂交联，产生沉淀后，分离、纯化、干燥，得到开环的交联聚琥珀酰亚胺；
7、s2、碱性水溶液中，加入步骤s1得到的开环的交联聚琥珀酰亚胺，持续搅拌，待水解反应完全后，粉碎，过100目筛，即得所述聚天冬氨酸水凝胶。
8、进一步地，所述的碱性水溶液为氢氧化钠溶液。
9、进一步地，所述的交联剂为甘氨酸衍生物。
10、进一步地，所述的甘氨酸衍生物由甘氨酸和二乙二醇在对甲苯酸的催化下生成。
11、进一步地，所述的乳酸菌发酵混合物的制备包括以下步骤：
12、s1、将作物秸秆粉碎，使农作物秸秆长度为6-8mm，在121℃的条件下灭菌30min，得到待发酵产物；
13、s2、将步骤s1得到的待发酵产物倒入发酵池，接种量为12％的乳酸菌，控制温度30-37℃，发酵10-12天，得到所述的乳酸菌发酵混合物；
14、进一步地，所述的秸秆作为玉米秸秆、甘蔗秸秆中的一种或两种。
15、进一步地，所述的乳酸菌包括类干酪乳杆菌、植物乳杆菌、戊糖片球菌以上的三种。
16、进一步地，所述的类干酪乳杆菌，购自中国工业微生物菌种保藏管理中心，保藏编号为cicc 20383。
17、进一步地，所述的植物乳杆菌，购自中国工业微生物菌种保藏管理中心，保藏编号为cicc 25125。
18、进一步地，所述的戊糖片球菌，购自中国工业微生物菌种保藏管理中心，保藏编号为cicc 22134。
19、进一步地，所述的类干酪乳杆菌、植物乳杆菌、戊糖片球菌的复配比例为1：1.5：1。
20、进一步地，所述的乳酸菌活菌总数≥2×108cfu/ml。
21、本专利技术的盐碱地改良剂的制备方法，包括以下步骤：
22、s1、将聚琥珀酰亚胺溶于二甲基亚砜有机溶剂，加入交联剂交联，产生沉淀后，分离、纯化、干燥，得到开环的交联聚琥珀酰亚胺；
23、s2、碱性水溶液中，加入步骤s1得到的开环的交联聚琥珀酰亚胺，持续搅拌，待水解反应完全后，粉碎，过100目筛，即得所述聚天冬氨酸水凝胶。
24、s3、将作物秸秆装入粉碎机粉碎，粉碎机的转速设置为300-400r/min，使作物秸秆长度为3-6mm，在121℃的条件下灭菌30min，得到待发酵产物；
25、s4、将步骤s3得到的待发酵产物倒入发酵池，接种量为12％的乳酸菌，控制温度30-37℃，发酵10-12天，得到所述的乳酸菌发酵混合物。
26、s5、将配方量所述步骤s2得到聚天冬氨酸水凝胶、配方量所述步骤s4得到的乳酸菌发酵混合物、配方量所述的脱硫石膏混合并搅拌20min，得到所述的盐碱地土壤改良剂。
27、本专利技术的盐碱地土壤改良剂施用量150-200kg/hm2，根据实际土地状况调整施用量。
28、本专利技术通过一种独特的交联方法，成功合成了具有优良特性的聚天冬氨酸水凝胶。该方法首先利用聚琥珀酰亚胺作为聚天冬氨酸的预聚体，与甘氨酸和二乙二醇在对苯甲酸的催化作用下生成甘氨酸衍生物交联剂。这种甘氨酸衍生物，作为天然产物的衍生物，能够有效地打开聚琥珀酰亚胺环，并且具有较高的生物降解性。因此，所得到的聚天冬氨酸水凝胶可以被乳酸菌降解，进而显著增大其孔隙结构。
29、聚天冬氨酸水凝胶富含酸性基团羧基，聚天冬氨酸水凝胶吸水后，羧基在溶液中会部分分离，释放氢离子，从而使溶液呈现出酸性：在该酸性溶剂下有助于促进石膏类物质的溶解，该过程的化学方程式为：ca2+含量提高，进而提升与土壤中的离子交换效率：在离子交换过程中，土壤中钠离子与钙离子发生置换，使钠质土转化为钙质土，钙质土不溶于水，土壤中co32-的含量下降，对h+消耗减少，土壤ph降低，改善盐碱地，从而有效解决干旱地区脱硫石膏利用困难的问题；同时，聚天冬氨酸水凝胶释放氢离子的羧基负离子还有螯合钙离子的能力：ca，当钙离子被聚天冬氨酸水凝胶螯合后，游离的钙离子含量降低，会促进脱硫石膏的沉淀平衡向钙离子生成的方向移动：caso4·2h2o→ca2++so42-+2h2o，进而促进了脱硫石膏的溶解。综上所述，聚天冬氨酸水凝胶通过其酸性性质和螯合能力，有效地促进了脱硫石膏的溶解，并有助于改善土壤质量。
30、此外，聚天冬氨酸水凝胶作为一种交联的亲水性聚合物，由线形聚天冬氨酸分子通过交联剂连接而成。其主链上含有大量亲水性的羧基、肽键等基团，赋予其吸水保水性能，在干旱地区的盐碱地土壤改良中，这种水凝胶能够显著增强土壤的保水能力，有效减少水分蒸发，有助于改善干旱地区的土壤结构。
31、本专利技术还选用了玉米秸秆和甘蔗秸秆作为乳酸菌发酵的底物。这些底物富含纤维素和半纤维素等碳水化合物，在适宜的温度条件30-37℃下，能够被类干酪乳杆菌、植本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种盐碱地土壤改良剂，其特征在于，按照重量份的原料包括：脱硫石膏16～20份、聚天冬氨酸水凝胶30～42份、乳酸菌发酵混合物24～36份。
2.如权利要求1所述的一种盐碱地土壤改良剂，其特征在于，所述聚天冬氨酸水凝胶的方法包括以下步骤：
3.如权利要求2所述的一种盐碱地土壤改良剂，其特征在于，所述的交联剂为甘氨酸衍生物。
4.如权利要求3所述的一种盐碱地土壤改良剂，其特征在于，所述的甘氨酸衍生物由甘氨酸和二乙二醇在对甲苯酸的催化下生成。
5.如权利要求1所述的一种盐碱地土壤改良剂，其特征在于，所述的乳酸菌发酵混合物的制备包括以下步骤：
6.如权利要求5所述的一种盐碱地土壤改良剂，其特征在于，所述的乳酸菌选自类干酪乳杆菌、植物乳杆菌、戊糖片球菌。
7.如权利要求6所述的一种盐碱地土壤改良剂，其特征在于，所述的类干酪乳杆菌、植物乳杆菌、戊糖片球菌的复配比例为1：1.5：1。
8.如权利要求5所述的一种盐碱地土壤改良剂，其特征在于，所述的乳酸菌活菌总数≥2×108CFU/ml。
【技术特征摘要】
1.一种盐碱地土壤改良剂，其特征在于，按照重量份的原料包括：脱硫石膏16～20份、聚天冬氨酸水凝胶30～42份、乳酸菌发酵混合物24～36份。
2.如权利要求1所述的一种盐碱地土壤改良剂，其特征在于，所述聚天冬氨酸水凝胶的方法包括以下步骤：
3.如权利要求2所述的一种盐碱地土壤改良剂，其特征在于，所述的交联剂为甘氨酸衍生物。
4.如权利要求3所述的一种盐碱地土壤改良剂，其特征在于，所述的甘氨酸衍生物由甘氨酸和二乙二醇在对甲苯酸的催化下生成。
【专利技术属性】
技术研发人员：宋祥云，刘蕾，吴海琪，柳新伟，杜海岩，姜超，
申请(专利权)人：青岛农业大学，
类型：发明
国别省市：
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