浒苔中微生物对盐碱地治理的发展研究

浒苔中微生物对盐碱地治理的发展研究

李郝男  王业军

（山东协和学院商学院，济南）

盐碱地治理利用是全球性难题。我国盐碱地面积大、类型多、分布广，部分地区耕地盐碱化趋势加剧。立足国情农情，因地制宜开展盐碱地综合利用，既是保障国家粮食安全的应有之义，也能够为世界盐碱地治理利用提供中国经验，具有十分重要的意义。

当前,我国的农业人口与农用地面积不成正比,土地资源被严重削弱,逐渐兴起的各种基础设施和生态建设占用了大量土地和耕地,甚至直逼耕地“红线”.盐碱地作为我国后备土地资源,开发利用后可以有效缓解耕地压力。通过我们团队研究，发现浒苔中的某些微生物可以起到改善盐碱的功效，因此研究浒苔对盐碱地的改良技术,能为实现盐碱地有效利用,提高粮食生产力,保障粮食安全提供坚实的基础，通过改善盐碱地实现带动乡村振兴。      

一、盐碱地的形成原因

土壤盐碱化是指土壤底层或地下水的盐分随毛管水上升到地表，水分蒸发后，使盐分积 累在表层土壤中的过程。是指易溶性盐分在土壤表层积累的现象或过程，也称盐碱化。中国 盐渍土或称盐碱土的分布范围广、面积大、类型多，总面积约 1 亿公顷。主要发生在干旱、 半干旱和半湿润地区。

盐碱土的可溶性盐主要包括钠、钾、钙、镁等的硫酸盐、氯化物、碳 酸盐和重碳酸盐。硫酸盐和氯化物一般为中性盐，碳酸盐和重碳酸盐为碱性盐。士壤有机质含量相对降低。由于土壤盐碱化，抑制了土壤的生草化过程和土壤有机质的 累积过程因而土壤有机质含量相对降低，从而影响到土壤的理化性质。士壤营养条件变差。 在排水、洗盐和加大定额灌溉的影响下 ，土壤氮素损失严重，有机质是土壤磷素的主要来 源，有机质的分解产物能使磷素释放而提高其有效性，盐碱土有机质含量低，速效磷的含量也就低，加之盐碱地 PH 值高，碳酸钙含量高，土壤中的磷易形成难溶性磷酸盐，从而降低了磷的有效性，外，锌、锰、铁、铜等微量元素也皆因士壤 PH 高而降低了有效性

二、浒苔对盐碱地的改良研究

我国存在大量的盐碱地,改良盐碱地再现代农业中具有重要意义。微生物处理是改良盐碱地的主要途径,但是改良的机制还有需要探讨的地方。为了探究微生物对盐碱地改良的机制并提高市售微生物菌剂的改良效果,以东营黄河三角洲碱土为研究对象,通过施加微生物土壤改良剂和从盐碱地中分离耐盐碱菌株并施加到盐碱地的方式探究这些微生物对盐碱地改良的效果和机制。

通过开展系列研究，我们团队决定以浒苔作为实验对象,通过实验观察不同处理下盐碱土理化性质和速效养分的改善状况、浒苔植物生长的促进情况以及根际微生物的群落结构多样性和丰富度的变化。在浒苔生长实验中,主要观察实验前后p H、电导率(EC)、有机质、速效养分氮、磷和钾的含量变化;在浒苔研究实验中,统计浒苔鲜重、干重、植物耐盐渗透物质丙二醛、脯氨酸和可溶性蛋白的含量。分析1年来土壤微生物的群落结构多样性和丰富度的变化。

主要实验结果如下:(1)分离筛选出四株耐盐碱菌株,通过形态学观察并结合18sr DNA和16sr DNA基因序列分析,鉴定四株菌株分别为尖刀镰刀菌命名为TJPU08;卡胞链霉菌,命名为TJPU09;胶红酵母菌,命名为TJPU10;蜡状芽孢杆菌命名为TJPU11。在通过解无机磷液体培养基培养中,发现菌株均具有溶磷能力,其中TJPU11溶磷能力最强。(2)在浒苔的盆栽实中,研究了EM以及菌株TJPU08,TJPU09,TJPU10,TJPU11对盐碱土理化性质和养分指标的影响。实验结果表明:五种菌株处理均能降低土壤p H,EC,减少土壤中盐碱胁迫,提高有机质的积累和速效养分氮、磷、钾的转化,筛选得到的土著微生物能够改善土壤状况,是一种具有广阔应用前景的微生物。(3)在种植浒苔的实验中,同样研究EM以及菌株TJPU08,TJPU09,TJPU10,TJPU11

研究结果表明，经微生物处理低了植物体内丙二醛的积累,提高了脯氨酸和可溶性蛋白的含量,减轻了植物的盐碱胁迫危害。另外,菌株与植物共同联合作用极大地促进了土壤的变化,使得土壤状况改善情况更加显著。接种EM菌剂和提高了土壤中细菌的丰富度,极大的促进了优势菌群的生长,效果显著优于空白组的处理。与此同时,通过这四种处理,抑制了某些真菌属的生长。 

同时，研究人员发现，饲喂浒苔多糖的鸡空肠和回肠组织的绒毛高度明显延长，隐窝深度较短，绒毛高度与隐窝深度比值较高。在蛋鸡日粮中分别添加浒苔多糖1%、2%和3%，结果表明3种添加比例的浒苔多糖均可极显著提高蛋鸡的产蛋率和日产蛋量；浒苔多糖铁可改善缺铁性贫血，提高仔猪对铁的吸收，还可提高母猪繁殖性能，提高仔猪初生重、生长速度和免疫力。

“这些结果都表明，浒苔多糖及其金属络合物可有效缓解动物生产过程中多种应激因素造成的不良影响，提高动物生产效率和健康养殖的降抗与替抗技术，既能有效保障畜禽产业发展又能保障食品安全，对促进浒苔资源化利用、缓解浒苔暴发带来的生态环境危害也具有重要生态意义。

三、结语

本研究浒苔中的微生物，通过对比试验、实地调研的方法，得出浒苔中含有四株耐盐碱菌株、卡胞链霉菌、胶红酵母菌、;蜡状芽孢杆菌等多种微生物，促进植物根系对碱性物质的吸收，做到改善盐碱地，提高作物产量的重要作用，本次实验还具有巨大的开发潜力模拟实验与现场调查结果表明，盐碱地综合利用，改造自然转向人与自然和谐发展，从治理盐碱地适应作物转向选育耐盐碱植物适应土地，兼顾开发利用和生态治理，实现藏粮于地和藏粮于技。一方面加强盐碱地改良关键技术研究，另一方面加强耐盐碱农作物品种选育及核心技术攻关，在耐盐碱新品种推广示范上下功夫，促进土壤盐碱化地区农业发展的生态、经济和社会效益统一。

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项目名称：浒浒生威—新型海藻土壤调理剂 助力乡村振兴

【参考文献】

[1]冯国昌, 刘钢柱, 隋少峰. 腐烂浒苔清运现场职业卫生检测与评价[J]. 中国卫生工程学, 2011, 10(1): 45−46.

[2]潘慧云, 徐小花, 高士祥. 沉水植物衰亡过程中营养盐的释放过程及规律[J]. 环境科学研究, 2008, 21(1): 64−68.

[3]叶春, 王博, 李春华, 等. 沉水植物黑藻腐解过程中营养盐释放过程[J]. 中国环境科学, 2014, 34(10): 2653−2659.

[4]丁月旻. 黄海浒苔绿潮中生源要素的迁移转化及对生态环境的影响[D]. 青岛: 中国科学院海洋研究所, 2014.