復合微生物菌劑改良鹽堿地的應用研究

陶 蕾 ，郭 杰，王廣宇 ，王明彥 ，張賀義，梁劍平

（1.蘭州職業技術學院，甘肅 蘭州 730000；2.三門峽廣宇生物制藥有限公司，河南 澠池 472400；3.甘肅藍博生物技術有限公司，甘肅 蘭州 730000；4.中國農業科學院蘭州畜牧與獸藥研究所，甘肅 蘭州 730000）

利用微生物改良土壤肥力，屬于生物改良技術。利用微生物的生命活動來增加土壤中的氮素或有效磷、鉀的含量，或將土壤中一些植物不能直接利用的物質轉換為可被吸收利用的營養物質，或提高作物的生產刺激物質，或抑制植物病原菌的活動，從而提高土壤肥力，降低鹽堿地土壤鹽含量與pH值，改善鹽堿地土壤條件。蘭州市南北兩山鹽堿地區植被稀少、生態脆弱，結合其生態治理及國家城市綠化的迫切需求，為解決其鹽堿地區治理難、植物成活率低、成本高、成效慢等傳統技術無法有效解決的問題。本試驗于南北兩山鹽堿地區進行復合微生物菌劑對鹽堿地的改良研究，通過測定不同試驗區（鹽堿含量不同）、不同土層深度、不同施用量水平的土壤中營養物質與土壤中微生物數量等主要指標，分析復合微生物菌劑與南北兩山林地土壤環境之間的相關性，檢測土壤理化指標和土壤微生物數量變化情況來反映鹽堿地土壤的修復效果，為復合微生物菌劑修復鹽堿地技術的大面積推廣應用提供參考與理論支撐。

1 材料與方法

1.1 材料

（1）土壤。由南北兩山實驗區取樣，細沙過濾后備用。

（2）菌肥。將反硝化細菌、酵母、黑曲霉、芽孢桿菌4種菌株的培養液按一定比例混勻，即得復合微生物菌劑。反硝化細菌等4種菌種均由中國農業科學院蘭州畜牧與獸藥研究所保藏。

（3）培養基。復合菌培養基甘油5 g/L；NaNO30.85 g/L；MgSO4·7H2O0.5 g/L；KCl0.5 g/L；K2HPO41.0 g/L；NaNO30.85 g/L；乙酸鈉 4.1 g/L；琥珀酸 4.72 g/L；酪蛋白氨基酸 2.5 g/L；Na2HPO44.0 g/L；NH4Cl 0.53 g/L；微量元素 1.5 mL/L；CuSO4·5H2O4 g/L；FeSO4·7H2O0.7 g/L；FeCl3·6H2O7 g/L；CoCl3·6H2O0.2 g/L；NaMO4·2H2O3.4 g/L；CaCl2·2H2O2 g/L，調節 pH 至 7.5。

（4）儀器生化培養箱（型號：SPX-250B，廠家：上海瑯殲實驗設備有限公司）、搖床（HYG-Ⅱa，上海欣蕊自動化設備有限公司）、實驗室pH計（pHSJ-5，上海大中分析儀器廠）、電子天平（AND-HM200，日本島津公司）、電熱恒溫水浴鍋（DK-S22，北京長安科學儀器廠）、高壓滅菌鍋（BKF1-HJK，上海博迅實業公司）、現代農業多參數測試儀（YC-9A，濰坊安博科技開發有限公司）、紗布、燒杯、錐形瓶、漏斗、量筒等。

1.2 方法

（1）試驗區選擇。蘭州市大砂溝實驗林場試驗區，選取東坡林地10畝作為試驗地，此樣地灌溉方式以滴灌為主，林齡為1 a，人工植被為側柏、刺槐和山杏等。

（2）試驗設計。根據預定的施用量進行分區布設，蘭州市大砂溝實驗林場試驗區共2個列區（記為D1、D2），每畝均施用量20 kg，年使用2次，外加對照。

（3）施用方法。試驗區使用10 t儲水罐進行配比，采用澆水軟管進行窩灌施肥，后進行正常滴灌作業，澆水后第3天進行松土，確保肥效。

（4）土壤取樣方法。本試驗年內共完成2次土壤取樣及檢測分析工作。首次取樣及檢測分析于試驗前（6月份）進行。具體方法：對蘭州市大砂溝實驗林場試驗區2個列區的3個土層深度（0～20 cm、20～40 cm和40～60 cm）進行取樣，重復取樣3次，共取土壤樣品18個。二次取樣及檢測分析于試驗后（10月中旬）進行，二次取樣方法同首次取樣。

2 檢測結果與分析

2.1 檢測結果

本試驗年內共完成2次取樣及檢測分析工作，為首次取樣（試驗前，6月份）與二次取樣（試驗后，10月份）。分別對氮、磷、鉀、pH值、有機質、全鹽、細菌、真菌及放線菌等9個指標進行測定，具體數據見表1-表4。

表1 D1氮、磷等檢測結果（6月）

表2 D1氮、磷等檢測結果（10月）

表3 D2氮、磷等檢測結果（6月）

表4 D2氮、磷等檢測結果（10月）

2.2 分析

pH值的測定結果顯示，大砂溝實驗林場試驗區前后樣品的檢測結果平均值分別為7.5、7.1。

總鹽的測定結果顯示，試驗區樣品的總鹽含量均有所下降，大砂溝實驗林場試驗區前后樣品的檢測結果平均值分別為0.459、0.414。

有機質的測定結果顯示，大砂溝實驗林場試驗區前后樣品的檢測結果平均值分別為8.612、3.724。

氮含量的測定結果顯示，施用復合微生物菌劑后，土壤含氮量變化局部雖有波動，但總體為增加趨勢。如：試驗區的試驗前樣品氮含量平均為10.108（20 ppm），試驗后為17.236（20 ppm）。對試驗區同一土層深度的樣品對比發現：土層深度0～20 cm的25個樣品，試驗前檢測的平均值為11.575（20 ppm），試驗后所檢測到的均值為17.524，平均增加5.949（20 ppm），含氮量提升達到51%；土層深度20～40 cm的25個樣品，試驗前平均含量為10.249，試驗后平均含量為16.644，平均增加6.395，增幅為62.4%；土層深度40～60 cm的樣品試驗前平均含氮量為9.23，試驗后平均含氮量為16.802，平均增加6.879，增幅為69.3%。

磷含量的測定結果顯示，試驗區的樣品含鉀量呈現下降趨勢。大砂溝實驗林場試驗區前后樣品的檢測結果平均值分別為7.398、6.437。

鉀含量的測定結果顯示，試驗區的樣品含鉀量有所下降。大砂溝實驗林場試驗區前后樣品的檢測結果平均值分別為 12.638、8.872。

3 結論

試驗結果表明，使用復合微生物菌劑后，土壤總鹽含量與土壤pH值明顯下降；有機質含量增加，土壤中細菌、真菌、放線菌的菌落數量均不同程度增加；氮含量增加；磷、鉀等元素含量因土壤中微生物大量繁殖，在其生長活動中消耗而降低；土壤肥力明顯提高。證明此復合微生物菌劑對鹽堿土壤具有良好的修復能力，為進一步治理鹽堿地提供理論依據。此外，因為生物改良土壤過程較為緩慢，一般需要較長的時間才可取得可見效果，且本次試驗因條件所限，歷時較短，雖然在一定程度上證明了復合微生物菌劑對鹽堿土壤的修復作用，但仍需進一步實踐，才能更好地推動復合微生物菌劑在改善土壤質量方面的實際應用。