[发明专利]一种利用酒糟生产设施酸化土壤改良剂的方法和应用

说明书

本发明提供了一种利用酒糟生产设施酸化土壤改良剂的方法和应用，属于农业固体废物资源化利用与土壤修复技术领域，包括:将酒糟与水混合、调节pH值，得到调节酒糟；将调节酒糟与酸性蛋白酶混合，在45～50℃下搅拌反应22～26h，得到蛋白酶催化物；调节蛋白酶催化物的pH值，与纤维素酶混合，在40～45℃下搅拌反应34～38h，得到纤维素酶催化物；将纤维素酶催化物过滤，得到滤液，将所述滤液与氧化镁混合，再与含钙物质混合、反应后，得到反应物，将所述反应物与山梨酸钾、蔗糖混合，得到设施酸化土壤改良剂。采用本发明提供的方法制备得到的设施酸化土壤改良剂不仅提高了酸性土壤的pH值，还提高了播种植物的出芽率。

技术领域

本发明属于农业固体废物资源化利用与土壤修复技术领域，尤其涉及一种利用酒糟生产设施酸化土壤改良剂的方法和应用。

背景技术

设施农业已成为中国生产蔬菜的主要种植方式，受设施农业高强度连续种植生产方式的影响，在土壤缓冲能力较差的地区，设施表层土壤(0-40cm)经过4-5年以上连续种植后会普遍表现出明显的酸化现象，不利于作物生长。原因主要为，设施农业生产过程为维持高产量，会大量投放有机肥和过量的氮肥，会使过多的有机质和氮素在土壤中不断累积，在设施农业高复种指数的背景下，土壤有机质的矿化和氮的循环会使加速土壤的酸化过程。具体的：有机质会与土壤中的Ca⁺和Mg⁺等非酸性阳离子形成水溶性复合物，被溶解Ca⁺、Mg⁺等碱性阳离子的容易淋失；同时，有机质中含量大量的酸性基团可以离解出H⁺，使有机分子上存在大量的负电荷点位，并使有机质具有较高的阳离子交换量(CEC)；由于氨类氮肥(硫酸铵、尿素等)肥效较好，是设施农业生产中倾向使用的氮肥，过量施用的情况下，没被植物吸收的NH₄⁺会在土壤微生物氧化作用下会生成NO₃^-，硝化过程中一个NH₄⁺会产生两个H⁺促进了土壤酸化的过程。此外，在生产环境上，由于设施生产上灌溉水只以满足作物生长为主，缺少自然降水情况下的有效淋洗，表层土壤中的H⁺和盐离子不易被带入深层土壤，高温高湿的生产条件又使得土壤矿化过程加快，助推了设施表层土壤的酸化，使得长期连续种植后的设施表层土壤不再适合种植。

常规的减少土壤酸度提高土壤pH的方式是向土壤中施用碱性材料，如碳酸钙、生石灰、熟石灰等，以提供弱酸物质的共轭碱，来中和土壤中H⁺并形成弱酸的阴离子，减少土壤的酸度。但在实际使用中，需大量的碱性材料施用并与土壤充分的混合后才能起到较好的效果，如把pH5.0的沙壤土提高到pH 6.0需要在一亩土地上，持续投入1吨的碳酸钙2年以上并充分混合。这种措施在大田情况下较好操作并经济可行，但对设施农业，受现有生产条件下普遍的存在的立柱、管路以及设施面积等限制大型翻耕与碱性污染抛洒设备不易在设施中施展；同时，该方法的使用需要在作物生长间隔期进行，在设施农业常年持续循环种植的需求下，亟需一种可在设施生产中边生产边修复土壤酸化的方法。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种利用酒糟生产设施酸化土壤改良剂的方法和应用，采用本发明提供的方法制备得到的设施酸化土壤改良剂不仅能够修复土壤，还能够提高植物的出芽率。

为了实现上述发明目的，本发明提供了以下技术方案：

本发明提供了一种利用酒糟生产设施酸化土壤改良剂的方法，包括以下步骤：

1)将酒糟与水混合、调节pH值为4～4.2，得到调节酒糟；

2)将所述步骤1)得到的调节酒糟与酸性蛋白酶混合，在45～50℃下搅拌反应22～26h，得到蛋白酶催化物；

3)调节步骤2)所述蛋白酶催化物的pH值为4.6～4.8，与纤维素酶混合，在40～45℃下搅拌反应34～38h，得到纤维素酶催化物；