[發明專利]一種利用酒糟生產設施酸化土壤改良劑的方法和應用

有效

• 申請號: 202010529583.2
• 申請日: 2020-06-11
• 公開（公告）號: CN111635766B
• 公開（公告）日: 2021-08-10
• 發明（設計）人: 馬建;陳欣
• 申請（專利權）人: 中國科學院沈陽應用生態研究所
• 主分類號: C09K17/40
• 分類號: C09K17/40;A01N61/00;A01N63/50;A01N59/06;A01N37/06;A01N37/44;A01N43/16;A01P21/00;C09K101/00;C09K109/00;C05G3/80
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 董大媛

本發明提供了一種利用酒糟生產設施酸化土壤改良劑的方法和應用，屬于農業固體廢物資源化利用與土壤修復技術領域，包括:將酒糟與水混合、調節pH值，得到調節酒糟；將調節酒糟與酸性蛋白酶混合，在45～50℃下攪拌反應22～26h，得到蛋白酶催化物；調節蛋白酶催化物的pH值，與纖維素酶混合，在40～45℃下攪拌反應34～38h，得到纖維素酶催化物；將纖維素酶催化物過濾，得到濾液，將所述濾液與氧化鎂混合，再與含鈣物質混合、反應后，得到反應物，將所述反應物與山梨酸鉀、蔗糖混合，得到設施酸化土壤改良劑。采用本發明提供的方法制備得到的設施酸化土壤改良劑不僅提高了酸性土壤的pH值，還提高了播種植物的出芽率。

技術領域

本發明屬于農業固體廢物資源化利用與土壤修復技術領域，尤其涉及一種利用酒糟生產設施酸化土壤改良劑的方法和應用。

背景技術

設施農業已成為中國生產蔬菜的主要種植方式，受設施農業高強度連續種植生產方式的影響，在土壤緩沖能力較差的地區，設施表層土壤(0-40cm)經過4-5年以上連續種植后會普遍表現出明顯的酸化現象，不利于作物生長。原因主要為，設施農業生產過程為維持高產量，會大量投放有機肥和過量的氮肥，會使過多的有機質和氮素在土壤中不斷累積，在設施農業高復種指數的背景下，土壤有機質的礦化和氮的循環會使加速土壤的酸化過程。具體的：有機質會與土壤中的Ca⁺和Mg⁺等非酸性陽離子形成水溶性復合物，被溶解Ca⁺、Mg⁺等堿性陽離子的容易淋失；同時，有機質中含量大量的酸性基團可以離解出H⁺，使有機分子上存在大量的負電荷點位，并使有機質具有較高的陽離子交換量(CEC)；由于氨類氮肥(硫酸銨、尿素等)肥效較好，是設施農業生產中傾向使用的氮肥，過量施用的情況下，沒被植物吸收的NH₄⁺會在土壤微生物氧化作用下會生成NO₃^-，硝化過程中一個NH₄⁺會產生兩個H⁺促進了土壤酸化的過程。此外，在生產環境上，由于設施生產上灌溉水只以滿足作物生長為主，缺少自然降水情況下的有效淋洗，表層土壤中的H⁺和鹽離子不易被帶入深層土壤，高溫高濕的生產條件又使得土壤礦化過程加快，助推了設施表層土壤的酸化，使得長期連續種植后的設施表層土壤不再適合種植。

常規的減少土壤酸度提高土壤pH的方式是向土壤中施用堿性材料，如碳酸鈣、生石灰、熟石灰等，以提供弱酸物質的共軛堿，來中和土壤中H⁺并形成弱酸的陰離子，減少土壤的酸度。但在實際使用中，需大量的堿性材料施用并與土壤充分的混合后才能起到較好的效果，如把pH5.0的沙壤土提高到pH 6.0需要在一畝土地上，持續投入1噸的碳酸鈣2年以上并充分混合。這種措施在大田情況下較好操作并經濟可行，但對設施農業，受現有生產條件下普遍的存在的立柱、管路以及設施面積等限制大型翻耕與堿性污染拋灑設備不易在設施中施展；同時，該方法的使用需要在作物生長間隔期進行，在設施農業常年持續循環種植的需求下，亟需一種可在設施生產中邊生產邊修復土壤酸化的方法。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的在于提供一種利用酒糟生產設施酸化土壤改良劑的方法和應用，采用本發明提供的方法制備得到的設施酸化土壤改良劑不僅能夠修復土壤，還能夠提高植物的出芽率。

為了實現上述發明目的，本發明提供了以下技術方案：

本發明提供了一種利用酒糟生產設施酸化土壤改良劑的方法，包括以下步驟：

1)將酒糟與水混合、調節pH值為4～4.2，得到調節酒糟；

2)將所述步驟1)得到的調節酒糟與酸性蛋白酶混合，在45～50℃下攪拌反應22～26h，得到蛋白酶催化物；

3)調節步驟2)所述蛋白酶催化物的pH值為4.6～4.8，與纖維素酶混合，在40～45℃下攪拌反應34～38h，得到纖維素酶催化物；