CN112189394A - 盐碱地立体改良方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种盐碱地立体改良方法，包括对盐碱地土壤的微生物菌群进行分离，将分离的耐盐碱菌群进行定向培养获得高活性的耐盐碱微生物菌剂；获取用于加速有机质分解的腐解微生物菌剂；将耐盐碱微生物菌剂与腐解微生物菌剂以一预设比例混合，即得复合微生物菌剂；检测盐碱地土壤中的微量元素；将检测结果对比耐盐碱水稻正常生长所需的微量元素，获得缺失的微量元素，并制备成微量元素补充剂；将复合微生物菌剂和微量元素补充剂均布于盐碱地中；向盐碱地内种植耐盐碱水稻；待耐盐碱水稻收获后，将收获的秸秆进行粉碎后埋入盐碱地内。本发明提供的盐碱地立体改良方法，提升了改良效率，同时不会对土壤造成二次污染，还可产生一定收益。
Description
技术领域
本发明涉及土壤改良技术领域，具体地说，涉及一种盐碱地立体改良方法。
背景技术
盐碱土是土壤中可溶性盐类或交换性钠离子浓度达到一定程度后而作物难以生长的土壤，其中可分为盐土、盐化土；碱土与碱化土等两大类，一般都发生于比较干旱的、蒸发大于降水的地区；并具有盐、碱聚集的地球化学条件。
现有的改良措施主要分四类，一是工程措施，利用灌溉工程进行排灌水或取走盐碱土回填含盐量小的种植土；二是农业措施，增施有机肥或覆盖地膜减少地表蒸发；三是生物措施，种植植物或增施微生物菌剂；四是化学措施，使用化学改良剂。
总体来说现有的技术均为单纯投入型，且工程措施、农业措施、生物措施三者的改良效率较低，改良周期长；而化学方法则是治标不治本，如不持续使用容易出现返碱现象，并且由于化学方法使用化学制品，使用不当会沉积在土壤中无法被消解，可能会造成土壤二次污染。
发明内容
本发明的目的在于提供一种盐碱地立体改良方法，降低资金投入，提升了改良效率，同时不会对土壤造成二次污染，还可产生一定收益。
本发明公开的盐碱地立体改良方法所采用的技术方案是:
一种盐碱地立体改良方法，包括：对盐碱地土壤的微生物菌群进行分离，将分离的耐盐碱菌群进行定向培养获得高活性的耐盐碱微生物菌剂；获取用于加速有机质分解的腐解微生物菌剂；将耐盐碱微生物菌剂与腐解微生物菌剂以一预设比例混合，即得复合微生物菌剂；检测盐碱地土壤中的微量元素；将检测结果对比耐盐碱水稻正常生长所需的微量元素，获得缺失的微量元素，并制备成微量元素补充剂；将复合微生物菌剂和微量元素补充剂均布于盐碱地中；向盐碱地内种植耐盐碱水稻；待耐盐碱水稻收获后，将收获的秸秆进行粉碎后埋入盐碱地内。
作为优选方案，所述耐盐碱微生物菌群包括嗜盐单细胞菌、涅斯捷连科氏菌、芽孢杆菌中的至少一种。
作为优选方案，在步骤对盐碱地土壤的微生物菌群进行分离，将分离的耐盐碱菌群进行定向培养获得高活性的耐盐碱微生物菌剂中，包括以下方法步骤：选取盐碱地块具有代表性的位点进行采样，测定土样pH；配置液体培养基并在高压灭菌锅中进行灭菌，灭菌结束后用无菌NaOH将培养基初始pH值调节至接近土样pH值；取盐碱土接种于培养基中，在恒温条件下避光震荡进行菌种的一次驯化，吸取一次驯化的上清液置于新制的液体培养基中，在相同的条件下进行二次驯化；至少两次驯化后将驯化液进行稀释，并均匀涂布于固体培养基上进行分离，多次涂布后将混合菌株分离得到多个耐盐碱细菌菌株，再采用分区平板划线法对目的细菌菌株进行纯化；将纯化的细菌接种到酵母膏葡萄糖液体培养基中培养，当液体培养菌密度OD600值达到0.6～0.8时停止培养，获得一级种子液；将一级种子液接种到酵母膏葡萄糖液体培养基中培养，获得二级种子液；将二级种子液接种于葡萄糖发酵培养基中，进行高密度发酵培养，得耐盐碱微生物菌群。
作为优选方案，所述腐解微生物菌群包括硝化细菌、亚硝化细菌和枯草芽孢杆菌中的至少一种。
作为优选方案，所述腐解微生物菌群包括硝化细菌、亚硝化细菌和枯草芽孢杆菌。
作为优选方案，所述步骤获取用于加速有机质分解的腐解微生物菌剂包括以下方法步骤：将硝化细菌、亚硝化细菌和枯草芽孢杆菌分别接种于硝化固体培养基、亚硝化固体培养基和牛肉膏蛋白胨培养基中培养，使菌株充分活化；将活化的硝化细菌、亚硝化细菌及枯草芽孢杆菌分别接种于硝化液体培养基、亚硝化液体培养基和牛肉膏蛋白胨液体培养基中培养，当液体培养菌密度 OD600值达到0.6～0.8时停止培养，分别获得一级种子液；将硝化细菌、亚硝化细菌及枯草芽孢杆菌的一级种子液分别接种于硝化液体培养基、亚硝化液体培养基和牛肉膏蛋白胨液体培养基中培养，分别获得二级种子液；将硝化细菌、亚硝化细菌及枯草芽孢杆菌的二级种子液分别接种于硝化发酵培养基、亚硝化发酵培养基和枯草芽孢杆菌发酵培养基中，进行高密度发酵培养，得到菌剂A、 B、C；其中，菌剂A为硝化细菌菌剂，菌剂B为亚硝化细菌菌剂，菌剂C为枯草芽孢杆菌菌剂。
作为优选方案，在步骤向盐碱地内种植耐盐碱水稻之前，提供耐盐碱水稻根系有益菌群，将耐盐碱水稻根系有益菌群均布于盐碱地。
本发明公开的盐碱地立体改良方法的有益效果是：通过向盐碱地内增加复合微生物菌剂、微量元素补充剂，并种植耐盐碱水稻，重构土壤微生态，增强土地自我调节能力，通过将收获的秸秆进行粉碎后埋入盐碱地内，土壤容重减少，孔隙度增大，有利于灌溉水入渗洗盐。水稻秸秆腐解产生的有机酸，可中和土壤碱性，增加土壤有效水，提高脱盐率。本方法降低资金投入、提升了改良效率，且不会对土壤造成二次污染，在改良土壤的同时可获得一定的收益，摆脱传统处理方式中单纯投入的问题。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做进一步阐述和说明:
一种盐碱地立体改良方法，包括：
S100对盐碱地土壤的微生物菌群进行分离，将分离的耐盐碱菌群进行定向培养获得高活性的耐盐碱微生物菌剂。
其中，该步骤对盐碱地土壤的微生物菌群进行分离，将分离的耐盐碱菌群进行定向培养获得高活性的耐盐碱微生物菌剂包括以下方法步骤：
S110选取盐碱地块具有代表性的位点进行采样，测定土样pH；配置液体培养基并在高压灭菌锅中进行灭菌，灭菌结束后用无菌NaOH将培养基初始pH 值调节至接近土样pH值；取盐碱土接种于培养基中，在恒温条件下避光震荡进行菌种的一次驯化，吸取一次驯化的上清液置于新制的液体培养基中，在相同的条件下进行二次驯化；至少两次驯化后将驯化液进行稀释，并均匀涂布于固体培养基上进行分离，多次涂布后将混合菌株分离得到多个耐盐碱细菌菌株，再采用分区平板划线法对目的细菌菌株进行纯化。
具体的，取5g盐碱土接种于100mL培养基中，在转速175rpm，30℃恒温条件下避光震荡进行菌种的驯化，48h后吸取上清液置于新制的10mL液体培养基中，在相同的条件下再次进行驯化，继续培养48h。
S120将纯化的细菌接种到酵母膏葡萄糖液体培养基中培养，当液体培养菌密度OD600值达到0.6～0.8时停止培养，获得一级种子液。
S130将一级种子液接种到酵母膏葡萄糖液体培养基中培养，获得二级种子液。
S140将二级种子液接种于葡萄糖发酵培养基中，进行高密度发酵培养，得耐盐碱微生物菌群。
耐盐碱微生物菌群包括嗜盐单细胞菌、涅斯捷连科氏菌、芽孢杆菌中的至少一种。优选的，耐盐碱微生物菌群包括嗜盐单细胞菌、涅斯捷连科氏菌、芽孢杆菌。
其中，在将细菌菌株纯化后，进行产酸条件分析，可得大量的碳源(耐盐碱水稻秸秆)，适量的氮源(微量元素补充剂载体)和少量无机盐可以使耐盐碱微生物在生长过程中有良好的有机酸产出效果，有利于降低土壤盐碱化程度。
S200获取用于加速有机质分解的腐解微生物菌剂。
其中，腐解微生物菌群包括硝化细菌、亚硝化细菌和枯草芽孢杆菌中的至少一种。优选的，腐解微生物菌群包括硝化细菌、亚硝化细菌和枯草芽孢杆菌。
优选实施例的腐解微生物菌剂的制备步骤包括：
S210将硝化细菌、亚硝化细菌和枯草芽孢杆菌分别接种于硝化固体培养基、亚硝化固体培养基和牛肉膏蛋白胨培养基中培养，使菌株充分活化。
S220将活化的硝化细菌、亚硝化细菌及枯草芽孢杆菌分别接种于硝化液体培养基、亚硝化液体培养基和牛肉膏蛋白胨液体培养基中培养，当液体培养菌密度OD600值达到0.6～0.8时停止培养，分别获得一级种子液。
S230将硝化细菌、亚硝化细菌及枯草芽孢杆菌的一级种子液分别接种于硝化液体培养基、亚硝化液体培养基和牛肉膏蛋白胨液体培养基中培养，分别获得二级种子液。
S240将硝化细菌、亚硝化细菌及枯草芽孢杆菌的二级种子液分别接种于硝化发酵培养基、亚硝化发酵培养基和枯草芽孢杆菌发酵培养基中，进行高密度发酵培养，得到菌剂A、B、C。其中，菌剂A为硝化细菌菌剂，菌剂B为亚硝化细菌菌剂，菌剂C为枯草芽孢杆菌菌剂。
S300将耐盐碱微生物菌剂与腐解微生物菌剂以一预设比例混合，即得复合微生物菌剂。
S400检测盐碱地土壤中的微量元素。
S500将检测结果对比耐盐碱水稻正常生长所需的微量元素，获得缺失的微量元素，并制备成微量元素补充剂。其中，微量元素补充剂主要成分为七水硫酸锌、火山石微粉(比表面积300m2/kg)，按七水硫酸锌微粉：火山石微粉质量比1：5的比例混合。
S600将微生物菌剂和微量元素补充剂均布于盐碱地中。
S700向盐碱地内种植耐盐碱水稻。其中，耐盐碱水稻是可以在中、重度盐碱地上生长的特殊水稻品种。其具备抗旱、抗涝、抗虫、抗病、耐盐碱五大优良抗逆性。其种植可为盐碱土壤增加有机质，为土壤中的微生物提供生存的载体。同时海水稻秸秆的营养成分达到国家优质牧草标准，其产出的稻米在总膳食纤维、蛋白与部分微量元素含量上均高于普通水稻品种，品质优秀，营养价值高，具备良好的经济价值。耐盐碱水稻可根据盐碱地的盐碱程度，选用高抗性草稻品种H86、CH29A，或中高抗性耐盐碱稻品种HD28A，或常规耐盐碱稻品种HD19A。
S800待耐盐碱水稻收获后，将收获的秸秆进行粉碎后埋入盐碱地内。水稻收获后秸秆还田，土壤容重减少0.37g/cm3，孔隙度增大15％左右，有利于灌溉水入渗洗盐。水稻秸秆腐解产生的有机酸，可中和土壤碱性，增加土壤有效水2％-3％，脱盐率达到46％-73％。
其中，在步骤向盐碱地内种植耐盐碱水稻之前，还包括提供耐盐碱水稻根系有益菌群，将耐盐碱水稻根系有益菌群均布于盐碱地。配合海水稻种植快速改善土壤中菌群结构，提升土壤改良效率。通过以海水稻为核心，利用其不同品系的优良抗性，配以微生物菌剂与微量元素补充剂，有效活化土壤，协同重建土壤微生态，增强土壤环境自我调节能力，逐步走上良性循环。在经过二至三年的海水稻种植，可降低70％以上的盐度，将土壤改良至常规作物可生长的状态，同时收获的秸秆或稻米可形成收益。
本发明公开的盐碱地立体改良方法，通过向盐碱地内增加复合微生物菌剂、微量元素补充剂，并种植耐盐碱水稻，重构土壤微生态，增强土地自我调节能力，通过将收获的秸秆进行粉碎后埋入盐碱地内，土壤容重减少，孔隙度增大，有利于灌溉水入渗洗盐。水稻秸秆腐解产生的有机酸，可中和土壤碱性，增加土壤有效水，提高脱盐率。本方法降低资金投入、提升了改良效率，且不会对土壤造成二次污染，在改良土壤的同时可获得一定的收益，摆脱传统处理方式中单纯投入的问题。
最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。
Claims (7)
1.一种盐碱地立体改良方法，其特征在于，包括：
对盐碱地土壤的微生物菌群进行分离，将分离的耐盐碱菌群进行定向培养获得高活性的耐盐碱微生物菌剂；
获取用于加速有机质分解的腐解微生物菌剂；
将耐盐碱微生物菌剂与腐解微生物菌剂以一预设比例混合，即得复合微生物菌剂；
检测盐碱地土壤中的微量元素；
将检测结果对比耐盐碱水稻正常生长所需的微量元素，获得缺失的微量元素，并制备成微量元素补充剂；
将复合微生物菌剂和微量元素补充剂均布于盐碱地中；
向盐碱地内种植耐盐碱水稻；
待耐盐碱水稻收获后，将收获的秸秆进行粉碎后埋入盐碱地内。
2.如权利要求1所述的一种盐碱地立体改良方法，其特征在于，所述耐盐碱微生物菌群包括嗜盐单细胞菌、涅斯捷连科氏菌、芽孢杆菌中的至少一种。
3.如权利要求1所述的一种盐碱地立体改良方法，其特征在于，在步骤对盐碱地土壤的微生物菌群进行分离，将分离的耐盐碱菌群进行定向培养获得高活性的耐盐碱微生物菌剂中，包括以下方法步骤：
选取盐碱地块具有代表性的位点进行采样，测定土样pH；配置液体培养基并在高压灭菌锅中进行灭菌，灭菌结束后用无菌NaOH将培养基初始pH值调节至接近土样pH值；取盐碱土接种于培养基中，在恒温条件下避光震荡进行菌种的一次驯化，吸取一次驯化的上清液置于新制的液体培养基中，在相同的条件下进行二次驯化；至少两次驯化后将驯化液进行稀释，并均匀涂布于固体培养基上进行分离，多次涂布后将混合菌株分离得到多个耐盐碱细菌菌株，再采用分区平板划线法对目的细菌菌株进行纯化；
将纯化的细菌接种到酵母膏葡萄糖液体培养基中培养，当液体培养菌密度OD600值达到0.6～0.8时停止培养，获得一级种子液；
将一级种子液接种到酵母膏葡萄糖液体培养基中培养，获得二级种子液；
将二级种子液接种于葡萄糖发酵培养基中，进行高密度发酵培养，得耐盐碱微生物菌群。
4.如权利要求1所述的一种盐碱地立体改良方法，其特征在于，所述腐解微生物菌群包括硝化细菌、亚硝化细菌和枯草芽孢杆菌中的至少一种。
5.如权利要求4所述的一种盐碱地立体改良方法，其特征在于，所述腐解微生物菌群包括硝化细菌、亚硝化细菌和枯草芽孢杆菌。
6.如权利要求4所述的一种盐碱地立体改良方法，其特征在于，所述步骤获取用于加速有机质分解的腐解微生物菌剂包括以下方法步骤：
将硝化细菌、亚硝化细菌和枯草芽孢杆菌分别接种于硝化固体培养基、亚硝化固体培养基和牛肉膏蛋白胨培养基中培养，使菌株充分活化；
将活化的硝化细菌、亚硝化细菌及枯草芽孢杆菌分别接种于硝化液体培养基、亚硝化液体培养基和牛肉膏蛋白胨液体培养基中培养，当液体培养菌密度OD600值达到0.6～0.8时停止培养，分别获得一级种子液；
将硝化细菌、亚硝化细菌及枯草芽孢杆菌的一级种子液分别接种于硝化液体培养基、亚硝化液体培养基和牛肉膏蛋白胨液体培养基中培养，分别获得二级种子液；
将硝化细菌、亚硝化细菌及枯草芽孢杆菌的二级种子液分别接种于硝化发酵培养基、亚硝化发酵培养基和枯草芽孢杆菌发酵培养基中，进行高密度发酵培养，得到菌剂A、B、C；其中，菌剂A为硝化细菌菌剂，菌剂B为亚硝化细菌菌剂，菌剂C为枯草芽孢杆菌菌剂。
7.如权利要求1所述的一种盐碱地立体改良方法，其特征在于，在步骤向盐碱地内种植耐盐碱水稻之前，提供耐盐碱水稻根系有益菌群，将耐盐碱水稻根系有益菌群均布于盐碱地。
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