基本信息
- 项目名称：
- 微生物菌肥改良盐碱土盆栽实验研究
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 生命科学
- 大类：
- 自然科学类学术论文
- 简介：
- 本课题以国家林业局“948”项目为依托，从国外引进多种微生物菌肥配比制备成三类菌肥对天津滨海地区不同盐化程度的表层土壤进行改良实验，同时测定分析了土壤理化性质和微生物类群的数量特征，探讨盐渍环境与微生物类群之间的生态关系，初步鉴定了盐碱土壤中的微生物优势菌属，以多指标综合评价土壤改良效果。最总综合筛选出两种适合天津滨海盐渍土应用的肥料，最终从适宜用量和经济效益进行了评价计算得出最佳的菌肥。
- 详细介绍：
- 土壤中存在着丰富的微生物资源，微生物是土壤中最活跃的部分，也是土壤分解系统的主要成分，但不同的土壤系统具有不同的微生物类群。微生物多样性既依赖于生态系统又服务于生态系统，土壤微生物的分布与活动状况既反映了土壤环境条件对微生物数量特征及其功能作用的影响，也反映了微生物对促进植物生长发育、增强土壤肥力以及物质循环与能量转换的影响和作用，因此，土壤微生物常作为土壤质量变化的重要参数。 我国滨海地区拥有大面积盐碱荒地，由于盐碱土壤的理化性质较差、生态环境恶劣，致使土壤微生物数量较少、种类单一。国内外对农田、森林、草原土壤微生物都曾进行过大量研究，为农林牧业发展提供了大量的基础数据。然而对盐碱土壤的研究多局限于理化特性的测定分析，土壤微生物研究尚未受到重视，至今人们对盐碱土壤中的微生物数量、种群结构、优势菌系以及盐害与土壤微生物活动之间的生态关系等信息知之甚少，已成为盐碱地改良、培肥和综合开发利用的知识盲点。本文以天津滨海盐碱土为研究对象，初步测定分析了土壤微生物的数量特征及其与盐害程度之间的关系，旨在为从生态学和土壤微生物学角度改良利用盐碱地提供基础依据，具有重要的理论和现实意义。 微生物肥料是随着可持续发展概念的推广应运而生的新型肥料，它除了具有普通化肥的基本功能外还以成本低、投资少、无二次污染等优点而不断得到人们的重视。但在现实生产中，由于对微生物肥料的认识有限，还没有得到大面积的推广和应用，在盐碱土壤改良中还常用传统的化肥和有机肥等，因此本课题从厂家直接引进三类微生物菌剂，配比为三种肥料，包括：有机肥和益生菌发酵固体、益生菌原液、富利禾A+F（1：1），通过盆栽试验对比分析三种微生物肥料对滨海盐碱土壤的改良效果，并结合植物的生长表现状况，从中筛选出一种适合天津滨海盐渍土应用的肥料。本试验主要研究各种肥料对土壤理化性质、微生物数量和植物生长表现的影响，从而筛选出最佳的微生物肥料组合，并对效果最佳的菌肥的适宜用量和经济效益进行评价计算，便于在滨海地区推广应用，从而推动沿海区域的绿化建设和生态开发。
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作品专业信息
撰写目的和基本思路
- 针对天津滨海地区盐碱地面积大、土壤理化性质差、生态环境恶劣，致使绿化成活率低、农业产量低和植被稀少等问题，本作品以天津滨海盐碱土壤为研究对象，采用盆栽实验方法，测定分析了土壤微生物的数量特征及其与盐害程度之间的关系，并从中分离鉴定出盐渍土中的特有菌群，探索改良效果最佳的微生物菌肥配比组合，旨在从生态学和土壤微生物学角度为改良利用盐碱地提供科学依据，并提出实用先进的改良方法。
科学性、先进性及独特之处
- 作品打破了目前对盐碱土研究只局限于进行理化特性测定分析的常规，规避了客土法、灌水洗盐法、施用化学改良剂等一些成本高、容易造成二次污染、不适于在较大范围盐渍区应用的盐碱土壤改良方法，以国家林业局“948”项目为依托，引进多种微生物菌剂，通过盆栽试验尽量排除其他环境因素的影响，进而初步从中筛选出适合天津滨海盐渍土改良应用的菌肥，运用微生物技术来推动沿海区域的绿化建设和生态开发。
应用价值和现实意义
- 实验结果表明：微生物菌肥能够明显降低盐渍土壤的含盐量、增加有机质含量及土壤微生物数量，对于改良土壤物理、化学和生物性质起到良好作用，同时，改良土壤中植物的生长状况均得到了明显改善。除此之外微生物菌肥还具有成本低、投资少、无二次污染等优点。选用微生物菌肥配比方案改良盐碱土壤具有很大的可行性，也能够本着经济和绿色的原则促进天津滨海地区园林绿化事业高效健康发展，符合国家可持续发展的战略。
学术论文摘要
- 本研究以盐碱地改良和开发利用为目标，以天津滨海地区不同盐化程度的表层土壤（0~20cm）为对象，测定分析了土壤理化性质和微生物类群的数量特征，探讨盐渍环境与微生物类群之间的生态关系，并初步鉴定了盐碱土壤中的微生物优势菌属，同时对引进的微生物菌肥分别进行了盆栽试验。主要研究结论如下： （1）土壤微生物总量变动在2.10×106~6.13×106cfu/g之间，相差近3倍；土壤中细菌占绝对优势（83%以上），放线菌次之，真菌最少（不足1%），且随着土壤盐化程度的增加，细菌所占比例逐渐增大，但真菌变幅较小。 （2）施用微生物肥料可以明显降低盐渍土壤的含盐量、增加有机质的含量及增加土壤中微生物的数量，对于改良土壤物理、化学和生物性质起到良好作用。同时，在使用不同种类和浓度的微生物肥料后，植物的生长状况均得到了改善，生长效果均好于空白对照组，且浓度与效应关系显著。 （3）本作品结合盆栽试验中植物生长效果的测定结果确定较适宜天津滨海地区使用的肥料为有机肥+益生菌发酵，推荐的使用量为9kg/m2。
获奖情况
- 作品荣获天津理工大学2010年大学生科技创新活动优秀论文一等奖。 其中部分内容已经公开发表，即： 孙佳杰，尹建道，解玉红，杨永利，舒晓武，刘保东.天津滨海盐碱土壤微生物生态特性研究[J].南京林业大学学报，2010,34（3）：57-61
鉴定结果
- 无
参考文献
- [1] 蒋德勤，天津市土壤普查办公室，天津市土肥所等．天津土种志[M].天津：天津科学技术出版社，1990． [2] 吴学东，冯学良，潘学东．天津林业生态工程[M]．天津：天津科学技术出版社，2004． [3] 尹建道，吴春森，杨进军等．天津市盐碱地近30年研究历程的分析与思考．天津农业科学，2005，11(4)：1～4． [4] 陈华癸，陈文新等．土壤微生物学．上海：上海科学出版社，1981． [5] Nyman J A. Effect of crude oil and chemical additives on metabolic activity of mixed microbial populations in fresh marsh soils[J]. Microbial Ecology, 1999, 37(2): 152～162． [6] 冯玉杰，张巍，陈桥等.松嫩平原盐碱化草原土壤理化特性及微生物结构分析[J]．土壤(Soils)，2007，39(2)：301～305． [7] 乔正良，来航线，强郁荣等．陕西主要盐碱土中微牛物生态初步研究[J]．西北农业学报，2006，15(3)：60～64． [8] 黄明勇，杨剑芳，王怀锋．张小平天津滨海盐碱土地区城市绿地土壤微生物特性研究[J]．土壤通报，2007，38(6)：1131～1135． [9] 康贻军，胡健，董必慧等．滩涂盐碱土壤微生物生态特征的研究[J]．农业环境科学学报，2007，26(增刊)：181～183． [10] 郭春景．微生物肥料及其微生态效应研究[D]，2004．
同类课题研究水平概述
- 微生物肥料在国外研究和应用己经有近百年的历史，1895年Caron首次使用了几种土壤细菌使豆科作物增产，此后，Noble和Hilter开展以根瘤菌为接种剂形式接种的微生物肥料在农业生产中的研究利用，并取得较好的效果。20世纪20年代，美国、澳大利亚等国开始有根瘤菌接种剂（根瘤菌肥料）的研究和试用，一直到现在根瘤菌依然是主要的品种。1930年前苏联及东欧一些国家的学者将从土壤中分离出的硅酸盐细菌和解磷细菌用于农业生产。 我国微生物肥料的研究及其应用始于20世纪30年代，中国著名的土壤微生物学专家张宪武教授在1937年发表第一篇大豆根瘤菌研究与应用的文章；50年代研究应用了自生固氮菌、解磷细菌、硅酸盐细菌等细菌肥料；60年代推广应用了“5406”抗生菌肥料和固氮蓝绿藻肥；在70-80年代中期，开始研究VA菌根，以改善植物磷素营养条件和提高水分利用率；80年代中期至90年代，相继应用联合固氮菌和硅酸盐菌剂（生物钾肥）以及新发展的光合作用菌剂做拌种剂。微随着生物技术的发展，相继出现了联合固氮菌肥、硅酸盐菌剂、光合细菌菌剂、PGPR制剂和有机物料(秸秆)腐熟剂等适应农业发展需求的新品种。 我国盐碱土分布极为广泛，其形成条件十分复杂，类型也多种多样，因而要针对不同的盐碱土类型采取不同的改良措施。20世纪50-60年代，我国主要侧重于水利工程措施，以排为主，重视灌溉冲洗；60～70年代我国开始了土壤改良剂的研究；20世纪80年代，人们已经对现有合成高分子土壤改良剂有了充分的认识，并发现其中较理想的是高分子量的水溶性聚丙烯酞胺；90年代后生物化学土壤改良技术有了发展，如中国农业大学研制的盐碱土生化改良剂——康地宝、北京飞鹰绿地科发展有限公司 开发研制的“禾康”土壤改良剂等目前已在山东、内蒙、新疆、东北、天津等地大面积推广。石国元等研究“康地宝”对土壤盐分的作用表明，在重盐碱土上施用“康地宝”之后土壤含盐量呈明显下降趋势，脱盐率为31.1%，脱盐深度可达70cm左右。微生物肥料以其明显的促进作物生长、改善和改良土壤环境、无二次污染以及投入产出比高的巨大优势，在盐碱地的改良技术中必然会得到更好的发展和广泛的认可。但是就微生物菌肥对改良盐碱地植物生长效果的研究现状方面数据需要更多的补充。
