我国设施农业土壤次生盐渍化生物改良措施研究进展_顾京晏
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盐碱土改良技术中的微生物研究引言盐碱土是一个全球性的环境问题,影响着农业的可持续发展。
盐碱土指的是土壤中盐分和碱性物质过高,导致土壤质量下降,植物难以生长。
为了解决盐碱土的问题,科学家们进行了大量研究,并提出了多种盐碱土改良技术。
其中,微生物研究在盐碱土改良中起到了重要的作用。
本文将探讨盐碱土改良技术中微生物研究的最新进展。
一、微生物在盐碱土中的功能微生物在盐碱土中扮演着重要角色,其功能主要体现在以下两个方面。
1. 降低土壤盐碱含量微生物能够分解和转移土壤中的盐分,通过其代谢活动将盐分转化为可溶解或可挥发的化合物,从而减少土壤中的盐碱含量。
例如,一些盐耐受微生物如嗜盐细菌和真菌,可以在高盐环境下存活并降低土壤的盐分含量。
此外,盐碱土中的某些微生物还能分解土壤中的碱性物质,改善土壤酸碱性。
2. 提高土壤质地和肥力微生物通过分解有机物质,产生有机酸和胶体物质,改善盐碱土的质地和结构。
有机酸能够与土壤中的过量盐分形成配位络合物,减少盐分对植物的影响。
此外,有机酸还能够溶解土壤中的矿物质,释放植物所需的养分,提高土壤的肥力。
微生物还能够产生多种植物生长因子,如植物激素和促进根系发育的物质,从而促进植物生长。
二、盐碱土微生物的种类和特点盐碱土微生物主要包括盐碱耐受菌、解钠菌、硅酸盐细菌等。
这些微生物能够在高盐碱环境下生存和繁殖,并对盐碱土具有一定的修复能力。
其中,盐碱耐受菌是最为常见的一类微生物。
盐碱耐受菌能够在高盐碱环境下保持正常的代谢活动,并利用盐分作为能量来源。
解钠菌则能够分解土壤中的过量钠离子,减少盐碱土的钠离子含量。
硅酸盐细菌则能够分解土壤中的硅酸盐矿物质,释放出养分供植物吸收。
三、盐碱土微生物研究的应用盐碱土微生物研究的应用主要集中在两个方面:盐碱土改良和植物适应性研究。
1. 盐碱土改良通过研究盐碱土中的微生物,科学家们发现一些能够耐受高盐碱环境的微生物物种。
这些微生物可以被引入盐碱土中,通过其代谢活动降低盐碱含量。
我国盐碱地改良技术综述及展望土壤盐碱化是一个世界性难题,全世界盐渍化土壤面积约10亿公顷;我国盐渍土面积约3460万公顷,耕地盐碱化760万公顷,近1/5耕地发生盐碱化,其中原生盐化型、次生盐化型和各种碱化型分布分别占总面积的52﹪、40﹪和8﹪。
新疆盐碱化耕地约133.33万公顷,近1/3耕地盐碱化,其中80﹪以上为土壤次生盐碱化。
新疆除伊犁河谷、阿勒泰地区和塔城部分地区盐碱化较轻以外,其他地区土壤均有不同程度盐碱化,天山南麓、塔里木盆地西部各灌区最为严重,一些耕地由于次生盐碱化加重而被迫成为弃耕地。
盐碱危害造成大量中、低产田和农民贫困,使大面积土壤资源难以利用,农业综合生产能力下降,严重影响农业生产发展和农民生活水平的提高。
新疆耕地土壤盐碱化蔓延,若得不到有效控制和采取积极的治理措施,将制约绿洲灌溉农业可持续发展。
因此,新疆“十一五”规划重点内容之一就是大力开展盐碱地的综合治理工作。
目前,盐碱地改良利用规划编制工作正式启动,伽师、阿图什、库车、尉犁等6个自治区盐碱地改良试点区已实施。
新疆盐碱地改良利用工作的启动,对于我国内陆干旱灌区农村经济持续健康发展、国土治理、生态环境保护等具有极其重要的现实意义。
几十年来,国家和地方投入大量的人力、财力和物力改造盐碱地,收到了较好的治理效果。
随着我国盐碱地改良技术和研究的不断发展,在土壤盐分成因规律和特征、农田节水灌溉水盐运行机理、盐碱地改良利用技术措施等诸多方面都有新的发展和突破,取得了新的成果。
盐碱地改良利用实践证明,盐碱地预防和治理是一个系统的综合治理工程,也是一个循序渐进逐步显效的过程。
1研究综述根治盐碱化从而摆脱土壤盐碱化对农业生产和农业生态带来的危害,并非易事。
正因为如此,在治理盐碱地的过程中我国科技人员和广大群众创造和积累了丰富的技术和方法,取得了卓越的成效。
“盐随水来,盐随水去;盐随水来,水散盐留[1]”就是人们在长期治疗过程中发现和总结出来的土壤盐分运行受水分运行支配的基本规律。
次生盐渍化土壤修复菌剂的研制摘要:利用从次生盐渍化土壤筛选的功能菌株研制土壤修复菌剂,并进行盆栽试验,研究其对次生盐渍化土壤的修复作用。
结果表明:筛选的两个功能菌株鉴定为胶冻样类芽孢杆菌和地衣芽孢杆菌,分别对两株菌做了功效评价,发现两株菌都能分泌氮素同化过程所需的关键酶,并通过数据说明菌株在次生盐渍化土壤中转化硝酸盐的途径为同化作用途径。
同时,两株功能菌也能分泌胞外多糖,促进土壤团聚体形成。
根据盆栽试验结果说明土壤修复菌剂不仅在土壤硝酸盐转化方面具有良好的转化作用,也能改善作物根际环境,降低作物中的硝酸盐含量,提高作物品质。
关键词:次生盐渍化;土壤修复菌剂;同化作用;胞外多糖;硝酸盐转化我国是一个设施农业大国,其中设施蔬菜规模最大。
设施栽培农业在我国蔬菜和其它重要经济作物栽培中发挥了巨大的作用,取得了显著的经济和社会效应[1]。
但是随着过量施用化肥,以及设施栽培中的水、肥、气、热等因子的特殊性,与露地有明显的差异,加之复种指数高,施肥、灌溉、耕作频率大,管理技术滞后;设施内得不到自然雨水的淋洗,使土壤理化性质发生变化,逐步形成高度熟化,导致土壤产生次生盐渍化、养分不均衡、土壤板结、土壤酸化等诸多生产问题[2-3]。
传统解决土壤次生盐渍化的途径有很多:灌水洗盐法、土壤改良剂法、半腐熟有机肥法以及种植耐盐植物品种等,这些方法易造成二次污染或降低生产效益,并不能从根本上解决土壤的次生盐渍化问题[4]。
与其它方法相比,微生物修复具有以下几点优势:不产生二次污染,不增加周围环境负担,成本低,操作方便[5]。
因而生物修复逐渐受到国内外的广泛重视。
以微生物为主的生物修复过程,可归结为利用微生物细胞内部的酶系统对污染物进行生物降解反应[6]。
为此,本研究开展土壤次生盐渍化的微生物筛选、鉴定、修复研究,以期控制次生盐渍化的危害。
1 材料与方法1.1 材料1.1.1 材料采集选取漳州次生盐渍化污染的设施大棚0~10 cm的表层新鲜土壤。
Hans Journal of Soil Science 土壤科学, 2023, 11(3), 122-126 Published Online July 2023 in Hans. https:///journal/hjss https:///10.12677/hjss.2023.113016农业土壤盐碱化修复治理研究进展刘婧怡1,2,李雪玲1,金 前1,2*1伊犁师范大学生物与地理科学学院,新疆 伊宁 2伊犁师范大学资源与生态研究所,新疆 伊宁收稿日期:2023年6月9日;录用日期:2023年7月10日;发布日期:2023年7月18日摘要 农业土壤的盐碱化已经成为影响农业可持续发展的重要因素之一,本文综述了农业土壤盐碱化的主要因素,并为延缓农业土壤盐碱化的关键的治理技术进行简介。
许多修复技术已经被应用于降低土壤盐度和碱度,包括上覆下隔阻隔控盐碱、暗管排盐脱盐碱、土壤改良增强脱盐碱、耕地土壤破粘降盐碱、灌溉调控、生物修复、酸碱平衡调控、土壤堆肥抑制盐碱、作物抗盐碱栽培等农田土壤盐碱化修复治理技术。
农业土壤盐碱化修复需要根据土壤条件对其进行多技术综合应用,才能达到成本可控、绿色环保的修复治理需求。
关键词农业土壤,盐碱化,修复治理Research Progress in Saline-Alkali Remediation of Agricultural SoilJingyi Liu 1,2, Xueling Li 1, Qian Jin 1,2*1College of Biological and Geographical Sciences, Yili Normal University, Yining Xinjiang 2Institute of Resources and Ecology, Yili Normal University, Yining Xinjiang Received: Jun. 9th , 2023; accepted: Jul. 10th , 2023; published: Jul. 18th , 2023AbstractThe salinization of agricultural soil has become one of the most obstructive factors for the sus-tainable development of agriculture. This paper reviews the main factors of the salinization of agricultural soil, and introduces the key technologies to remediate the salinization of agricultural *通讯作者。