复合微生物菌剂改良盐碱地的应用研究

陶 蕾 ，郭 杰，王广宇 ，王明彦 ，张贺义，梁剑平

（1.兰州职业技术学院，甘肃 兰州 730000；2.三门峡广宇生物制药有限公司，河南 渑池 472400；3.甘肃蓝博生物技术有限公司，甘肃 兰州 730000；4.中国农业科学院兰州畜牧与兽药研究所，甘肃 兰州 730000）

利用微生物改良土壤肥力，属于生物改良技术。利用微生物的生命活动来增加土壤中的氮素或有效磷、钾的含量，或将土壤中一些植物不能直接利用的物质转换为可被吸收利用的营养物质，或提高作物的生产刺激物质，或抑制植物病原菌的活动，从而提高土壤肥力，降低盐碱地土壤盐含量与pH值，改善盐碱地土壤条件。兰州市南北两山盐碱地区植被稀少、生态脆弱，结合其生态治理及国家城市绿化的迫切需求，为解决其盐碱地区治理难、植物成活率低、成本高、成效慢等传统技术无法有效解决的问题。本试验于南北两山盐碱地区进行复合微生物菌剂对盐碱地的改良研究，通过测定不同试验区（盐碱含量不同）、不同土层深度、不同施用量水平的土壤中营养物质与土壤中微生物数量等主要指标，分析复合微生物菌剂与南北两山林地土壤环境之间的相关性，检测土壤理化指标和土壤微生物数量变化情况来反映盐碱地土壤的修复效果，为复合微生物菌剂修复盐碱地技术的大面积推广应用提供参考与理论支撑。

1 材料与方法

1.1 材料

（1）土壤。由南北两山实验区取样，细沙过滤后备用。

（2）菌肥。将反硝化细菌、酵母、黑曲霉、芽孢杆菌4种菌株的培养液按一定比例混匀，即得复合微生物菌剂。反硝化细菌等4种菌种均由中国农业科学院兰州畜牧与兽药研究所保藏。

（3）培养基。复合菌培养基甘油5 g/L；NaNO30.85 g/L；MgSO4·7H2O0.5 g/L；KCl0.5 g/L；K2HPO41.0 g/L；NaNO30.85 g/L；乙酸钠 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，调节 pH 至 7.5。

（4）仪器生化培养箱（型号：SPX-250B，厂家：上海琅歼实验设备有限公司）、摇床（HYG-Ⅱa，上海欣蕊自动化设备有限公司）、实验室pH计（pHSJ-5，上海大中分析仪器厂）、电子天平（AND-HM200，日本岛津公司）、电热恒温水浴锅（DK-S22，北京长安科学仪器厂）、高压灭菌锅（BKF1-HJK，上海博迅实业公司）、现代农业多参数测试仪（YC-9A，潍坊安博科技开发有限公司）、纱布、烧杯、锥形瓶、漏斗、量筒等。

1.2 方法

（1）试验区选择。兰州市大砂沟实验林场试验区，选取东坡林地10亩作为试验地，此样地灌溉方式以滴灌为主，林龄为1 a，人工植被为侧柏、刺槐和山杏等。

（2）试验设计。根据预定的施用量进行分区布设，兰州市大砂沟实验林场试验区共2个列区（记为D1、D2），每亩均施用量20 kg，年使用2次，外加对照。

（3）施用方法。试验区使用10 t储水罐进行配比，采用浇水软管进行窝灌施肥，后进行正常滴灌作业，浇水后第3天进行松土，确保肥效。

（4）土壤取样方法。本试验年内共完成2次土壤取样及检测分析工作。首次取样及检测分析于试验前（6月份）进行。具体方法：对兰州市大砂沟实验林场试验区2个列区的3个土层深度（0～20 cm、20～40 cm和40～60 cm）进行取样，重复取样3次，共取土壤样品18个。二次取样及检测分析于试验后（10月中旬）进行，二次取样方法同首次取样。

2 检测结果与分析

2.1 检测结果

本试验年内共完成2次取样及检测分析工作，为首次取样（试验前，6月份）与二次取样（试验后，10月份）。分别对氮、磷、钾、pH值、有机质、全盐、细菌、真菌及放线菌等9个指标进行测定，具体数据见表1-表4。

表1 D1氮、磷等检测结果（6月）

表2 D1氮、磷等检测结果（10月）

表3 D2氮、磷等检测结果（6月）

表4 D2氮、磷等检测结果（10月）

2.2 分析

pH值的测定结果显示，大砂沟实验林场试验区前后样品的检测结果平均值分别为7.5、7.1。

总盐的测定结果显示，试验区样品的总盐含量均有所下降，大砂沟实验林场试验区前后样品的检测结果平均值分别为0.459、0.414。

有机质的测定结果显示，大砂沟实验林场试验区前后样品的检测结果平均值分别为8.612、3.724。

氮含量的测定结果显示，施用复合微生物菌剂后，土壤含氮量变化局部虽有波动，但总体为增加趋势。如：试验区的试验前样品氮含量平均为10.108（20 ppm），试验后为17.236（20 ppm）。对试验区同一土层深度的样品对比发现：土层深度0～20 cm的25个样品，试验前检测的平均值为11.575（20 ppm），试验后所检测到的均值为17.524，平均增加5.949（20 ppm），含氮量提升达到51%；土层深度20～40 cm的25个样品，试验前平均含量为10.249，试验后平均含量为16.644，平均增加6.395，增幅为62.4%；土层深度40～60 cm的样品试验前平均含氮量为9.23，试验后平均含氮量为16.802，平均增加6.879，增幅为69.3%。

磷含量的测定结果显示，试验区的样品含钾量呈现下降趋势。大砂沟实验林场试验区前后样品的检测结果平均值分别为7.398、6.437。

钾含量的测定结果显示，试验区的样品含钾量有所下降。大砂沟实验林场试验区前后样品的检测结果平均值分别为 12.638、8.872。

3 结论

试验结果表明，使用复合微生物菌剂后，土壤总盐含量与土壤pH值明显下降；有机质含量增加，土壤中细菌、真菌、放线菌的菌落数量均不同程度增加；氮含量增加；磷、钾等元素含量因土壤中微生物大量繁殖，在其生长活动中消耗而降低；土壤肥力明显提高。证明此复合微生物菌剂对盐碱土壤具有良好的修复能力，为进一步治理盐碱地提供理论依据。此外，因为生物改良土壤过程较为缓慢，一般需要较长的时间才可取得可见效果，且本次试验因条件所限，历时较短，虽然在一定程度上证明了复合微生物菌剂对盐碱土壤的修复作用，但仍需进一步实践，才能更好地推动复合微生物菌剂在改善土壤质量方面的实际应用。