一种有机酸预处理秸秆腐解液改良盐碱土的方法

本发明属于盐碱土改良，涉及一种有机酸预处理秸秆腐解液改良盐碱土的方法。背景技术：1、全球有盐碱地约120亿亩，占陆地面积的8.7％。其中，我国可开垦的盐碱耕地约5亿亩。盐碱地的开发利用，对于保障我国粮食和生态安全，具有重要意义。近年来，围绕盐碱地的修复和治理工作，开发了多种修复技术。专利cn202111294239.0公布了一种发酵调节磷石膏制备盐碱地土壤改良剂方法，利用磷石膏调整含水率，研磨加入鸡粪等生物基养分，充分混合后，再进行研磨和发酵，制备了盐碱土改良剂，能够有效降低盐碱土的盐分含量和ph值，缓解土壤盐分对农作物生长的影响。专利cn202311205736.8公布了一种利用秸秆与解磷微生物改良盐碱地的方法，在盐碱地中加入秸秆并接种解磷微生物，实现了对天津区盐碱化土壤的改良。专利cn202310983130.0公布了一种盐碱地改良剂及其制备和使用方法，利用生物源腐殖酸接枝丙烯酸聚合物，并加入了硫酸胍或碳酸胍、氯化吡啶、十六烷基二乙基溴化铵等，制备了秸秆基复合吸盐保水材料，该材料可以降低盐碱表层盐分的含量、提高作物耐盐碱能力和保水作用，并降低盐碱对农作物的胁迫作用。专利cn202210386125.7提供了一种盐碱地改良负载氯化钙改性生物炭复合材料及其制备方法，通过搜集植物性原材料，洗净烘干后，在450℃下限氧裂解1h，得到原始生物炭，然后按照一定比例与氯化钙溶液混合，干燥后，在200℃下限氧裂解，制备了生物炭负载氯化钙改性生物炭复合材料，可以有效吸附土壤中的盐分，减少土壤盐离子的迁移能力。上述材料尽管实现了对土壤盐离子的固定，并降低了农作物的盐害风险，同时也存在制备成本过高、二次污染的风险。2、本发明将利用廉价的生物质原材料，通过环境友好的有机酸对秸秆进行改性，并混合新鲜土壤浸提液，简单发酵后制备改性秸秆材料和秸秆腐解液，按照合适的用量对盐碱土中的盐离子进行灌洗，降低土壤表层盐分的含量，防止表层盐分的返聚，缓解作物盐害的发生。本方法制备成本低廉、应用方法简单，具有良好的推广利用前景。技术实现思路1、本发明围绕土壤盐渍化问题，建立了一种有机酸预处理秸秆腐解液改良盐碱土的方法。该方法利用廉价易得的秸秆，通过有机酸混合溶液和新鲜土壤溶液依次对秸秆进行预处理，打破秸秆纤维致密的结晶结构，提高秸秆的比表面积，增强秸秆纤维对盐离子的附着能力，同时秸秆腐解过程中释放的小分子可溶物可以提高土壤胶体的缓冲能力，促进土壤盐离子的溶出和向下迁移，减少土壤表层盐离子的停留时间，并阻碍盐碱地盐分的表聚。2、本发明的技术方案：3、一种有机酸预处理秸秆腐解液改良盐碱土的方法，步骤如下：4、(1)有机酸溶液预处理秸秆的腐解5、采集农田新鲜的秸秆，自然阴干后，粉碎成固体小颗粒，按照固液比1：20(秸秆质量g和溶液体积ml)，在20-40℃条件下，用有机酸混合水溶液浸泡1-2d；取农田表层下1-5cm的新鲜土壤，按照水土比1：5(水体积ml和土壤质量g)，充分混合后，在3000r/min的条件下离心1-5min；取土壤上清液，按照初始自然阴干后秸秆质量的10-20％将土壤上清液加入反应容器中，再加入初始秸秆质量0.1-2％的酒石酸和0.1-5％的焦锑酸钾，在20-40℃条件下继续进行腐解反应3-5d，然后进行固液分离，秸秆固体用清水洗涤干净，在60-80℃鼓风干燥箱中充分干燥24-36h，粉碎后得到预处理秸秆固体粉末(a)，装入自封袋中备用；上述分离所得的秸秆腐解液经过二次抽滤后，得到过滤的秸秆腐解液(b)，装入棕色玻璃瓶或不透明的塑料瓶中备用；6、(2)盐碱土盐离子洗涤及改良的条件7、按照每平方米土地施加步骤(1)所得的预处理秸秆固体粉末(a)0.5-2.0kg，将预处理秸秆固体粉末均匀平铺至盐碱土表层以下10cm，再将预处理棉秆固体粉末用土壤均匀覆盖；用步骤(1)分离所得的秸秆腐解液(b)，通过缓慢浇灌或喷洒的形式施入需要修复的盐碱土中，按照每平方米土地每天用1-5kg的秸秆腐解液，每天进行1-2次，整个周期执行3-7d，最后将预处理秸秆固体粉末(a)按照每平方米0.1-2.0kg的用量均匀覆盖在盐碱土的表层，防止表层水分蒸发，起到保水保肥的作用。8、所述的秸秆包括棉花、玉米、小麦。9、所述的有机酸混合水溶液中有机酸质量比为1-5％、硫酸亚铁质量比为0.1-0.2％。10、所述的有机酸包括乙酸、草酸、富马酸、柠檬酸、水杨酸中的一种或两种以上混合。11、所述的土壤类型包括黑钙土、潮土、棕壤、砂土、黏土。12、本发明的有益效果：本发明利用有机酸混合溶液联合新鲜土壤溶液对秸秆进行预处理，打破了秸秆纤维致密的结晶结构，增加了秸秆对盐离子的附着能力，同时制备的可溶性秸秆腐解液可增加土壤胶体的活度，促进土壤中吸附态盐离子的释放，提高盐离子的迁移能力，可实现盐离子的高效去除，该制备的预处理秸秆材料和腐解液均环境友好，且无毒无害，可应用于盐碱地改良，促进盐碱地盐离子的溶出和下渗，防止土壤表层盐离子的表聚，该方法具有成本低廉、操作简单、效果明显的特点。技术特征：1.一种有机酸预处理秸秆腐解液改良盐碱土的方法，其特征在于，步骤如下：2.根据权利要求1所述的有机酸预处理秸秆腐解液改良盐碱土的方法，其特征在于，所述的秸秆包括棉花、玉米、小麦。3.根据权利要求1所述的有机酸预处理秸秆腐解液改良盐碱土的方法，其特征在于，所述的有机酸混合水溶液中有机酸质量比为1-5％、硫酸亚铁质量比为0.1-0.2％。4.根据权利要求3所述的有机酸预处理秸秆腐解液改良盐碱土的方法，其特征在于，所述的有机酸包括乙酸、草酸、富马酸、柠檬酸、水杨酸中的一种或两种以上混合。5.根据权利要求3所述的有机酸预处理秸秆腐解液改良盐碱土的方法，其特征在于，所述的土壤类型包括黑钙土、潮土、棕壤、砂土、黏土。技术总结本发明属于盐碱土改良技术领域，公开了一种有机酸预处理秸秆腐解液改良盐碱土的方法。本发明利用有机酸混合溶液联合新鲜土壤溶液对秸秆进行预处理，打破了秸秆纤维致密的结晶结构，增加了秸秆对盐离子的附着能力，同时制备的可溶性秸秆腐解液可增加土壤胶体的活度，促进土壤中吸附态盐离子的释放，提高盐离子的迁移能力，可实现盐离子的高效去除，该制备的预处理秸秆材料和腐解液均环境友好，且无毒无害，可应用于盐碱地改良，促进盐碱地盐离子的溶出和下渗，防止土壤表层盐离子的表聚，该方法具有成本低廉、操作简单、效果明显的特点。技术研发人员：景旭东,赵志辉,张凤华,王开勇,孙贤贤,杨子菡,陈俊杰受保护的技术使用者：石河子大学技术研发日：技术公布日：2024/5/16