本發(fā)明涉及一種利用復(fù)合微生物促進(jìn)鹽堿貧瘠土壤有機(jī)化的方法，屬于微生物土壤改良技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

土壤鹽堿化和次生鹽堿化問題，已經(jīng)成為世界灌溉農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的資源制約因素。土壤鹽堿化和次生鹽堿化問題在世界范圍內(nèi)廣泛存在，特別是在干旱、半干旱地區(qū)，問題更為嚴(yán)重。據(jù)聯(lián)合國教科文組織和糧農(nóng)組織不完全統(tǒng)計，全世界鹽堿地面積為9.54億平方公頃。中國鹽堿地面廣量大，西北、華北、東北西部和濱海地區(qū)都有分布，類型多樣，改造治理及合理開發(fā)利用這些資源，是中國農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要途徑之一，同時對改善生態(tài)環(huán)境，推動區(qū)域經(jīng)濟(jì)、社會和生態(tài)可持續(xù)發(fā)展具有特別重要意義。

土壤鹽堿化是自然因素和人為活動綜合作用的結(jié)果。自然因素主要是指異常的氣候條件，特別是嚴(yán)重的干旱條件，由此造成植被退化，風(fēng)蝕加快，引起鹽堿荒漠化。人為因素主要指過度放牧、亂砍濫伐、開墾草地并進(jìn)行連續(xù)耕作等，近十幾年來，不合理使用化肥及濫用農(nóng)藥也是造成土壤荒漠鹽堿化的一個重要人為因素，并且其作用程度有不斷上升的趨勢。由于鹽堿加重，土壤的營養(yǎng)功能、凈化功能、緩沖功能和有機(jī)體的支持功能正在喪失，迫切需要修復(fù)和治理。鹽堿土壤修復(fù)的研究與應(yīng)用直接關(guān)系到中國的生態(tài)安全。

鹽堿土改良

國內(nèi)鹽堿地改良利用方法和技術(shù)歸納起來主要有水利改良、物理改良、化學(xué)改良和生物改良。

(1)水利工程控鹽

地下滲管排鹽是耕地鹽堿化改良的常用方法之一，它基于“鹽隨水來、鹽隨水去”的水鹽運行規(guī)律，通過鋪設(shè)暗管將土壤中的鹽分隨水排走，并將地下水位控制在臨界深度以下，達(dá)到土壤脫鹽和防止生鹽漬化目的。

(2)物理降鹽堿技術(shù)

平整土地、深耕曬垡、及時松土、抬高地形、微區(qū)改土等方式，在物理方法中常見客土綠化，是挖走鹽堿土后，回填含鹽量小的種植土來進(jìn)行綠化的一種方式，以徹底改變植物生長的不良基質(zhì)。為了防止本地土壤中鹽分侵入，設(shè)立隔離體系：下部用石屑、爐渣等顆粒較大的材料隔離下部鹽堿土與客土，阻斷毛細(xì)管水的上升；橫向用墻、板、薄膜等與周邊鹽土隔離，防止鹽分橫向滲透。客土表面覆沙、樹皮等，抑制客土水分蒸發(fā)。此技術(shù)能夠在較短的時間內(nèi)取得較好的綠化效果，但其成本過高。

(3)化學(xué)降鹽降堿方式

鹽堿土化學(xué)改良的途徑和原理，一是改變土壤膠體吸附性陽離子的組成，改善土壤的結(jié)構(gòu)，能防止返堿，二是調(diào)節(jié)土壤酸堿度，改善土壤營養(yǎng)狀況，防止鹽堿危害?？墒┯玫幕瘜W(xué)物質(zhì)有石膏、磷石膏，含硫、含酸的物質(zhì)。而近幾年來腐植酸類改良鹽堿土也取得不錯的效果。

(4)生物改良技術(shù)

微生物通過代謝過程中氧氣和二氧化碳的交換以及分泌的有機(jī)酸等酸性物質(zhì)，促進(jìn)土壤中微量元素的釋放及螯合，有效打破土壤板結(jié)，促進(jìn)團(tuán)粒結(jié)構(gòu)的形成，并能改善土壤的通氣狀況，促進(jìn)有機(jī)質(zhì)、腐殖酸和腐殖質(zhì)的生成。對應(yīng)于當(dāng)前土壤中出現(xiàn)的通透性不強(qiáng)、保水保肥性差、地力差等問題，正是受土壤中的團(tuán)粒結(jié)構(gòu)、有機(jī)質(zhì)、腐殖酸和腐殖質(zhì)的影響，而這些物質(zhì)的形成又受土壤中微生物的作用。微生物在土壤中物質(zhì)和能量的輸入輸出中扮演著非常重要的角色，是物質(zhì)循環(huán)鏈上的重要環(huán)節(jié)。微生物是土壤的重要組成部分并且是土壤生態(tài)系統(tǒng)的靈魂和中心，必將在土壤健康的恢復(fù)中發(fā)揮重要作用。

但是，目前生物改良技術(shù)仍存在一些缺陷，如須翻土、淋洗、攪拌、回填工作量較大等。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

發(fā)明目的：為了克服上述技術(shù)缺陷，本發(fā)明的目的在于提供一種利用復(fù)合微生物促進(jìn)鹽堿貧瘠土壤有機(jī)化的方法，無需更換土壤，從而避免了更換土壤而導(dǎo)致取土地區(qū)土層變化。該方法能從根本上恢復(fù)土壤生態(tài)，促進(jìn)土壤有機(jī)化；使土壤形成良性循環(huán)的生態(tài)系統(tǒng)。

技術(shù)方案：為了實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明公開了一種利用復(fù)合微生物促進(jìn)鹽堿貧瘠土壤有機(jī)化的方法，包括以下步驟：

(1)土壤阻鹽：挖掘一定深度的土壤，使用活性阻隔材料涂布在底部進(jìn)行鹽分阻隔；

(2)土壤含鹽量的控制：將挖出的土壤利用雨水或者使用淡水進(jìn)行洗土，降低土壤鹽分；

(3)土壤有機(jī)化：在經(jīng)過步驟(2)洗鹽后的土壤中加入完全腐熟有機(jī)材料，翻耕、深耕土壤，使材料與土壤均勻混合；

(4)土壤生態(tài)環(huán)境恢復(fù)：在土壤有機(jī)化的操作時，將復(fù)合微生物施灑其中與土壤充分混合，補(bǔ)足原土壤中微生物群；

(5)構(gòu)建土壤排水排鹽系統(tǒng)；

(6)栽植：栽植樹種進(jìn)行綠化；

(7)定期保養(yǎng)土地：定期施用生物活性水進(jìn)行土地保養(yǎng)。

優(yōu)選，步驟(1)中挖掘深度視地下常年水位、植物根部生長深度而定。

優(yōu)選，步驟(1)中活性阻隔材料為礦石粉類，其功能用于提供土壤礦物質(zhì)及阻隔帶細(xì)微晶體的鹽分。

優(yōu)選，步驟(2)中土壤鹽分控制在4‰以下。

優(yōu)選，步驟(2)中所述完全腐熟有機(jī)材料包括生化填土基質(zhì)、吸附中和鹽堿材料和保水材料。

優(yōu)選，所述生化填土基質(zhì)是利用步驟(4)中所述復(fù)合微生物制成生物活性水加入到牛糞、雞糞、豬糞、木屑、腐植酸、稻谷和秸稈混合物中進(jìn)行發(fā)酵的產(chǎn)物。

優(yōu)選，所述吸附中和鹽堿材料包括生物活性水和er-power材料。所述er-power是一種阻隔鹽分的材料，它是礦石粉與微生物混攪后經(jīng)過時間理化的產(chǎn)品，其比例為3:1。

優(yōu)選，所述保水材料為專門針對鹽堿地的保水劑，其能夠在降水不均勻的情況下有效保證土壤中的水分能供給植物生長。

優(yōu)選，步驟(4)中的復(fù)合微生物包括固氮菌群、硝酸菌群、溶磷菌群、曲菌群、酵母菌群、乳酸菌群、光合成菌群、放線菌群和生長菌群。

其中：

固氮菌群(nitrogenfixingbacteriaseries)：固定自然界氮分子為氮源，制造肥份。

硝酸菌群(nitrifyingbacteriaseries)：轉(zhuǎn)變有毒氨氣為硝酸態(tài)氮，供植物吸收。

溶磷菌群(phosphoricacidreleasingseries)：解開土壤不溶性磷酸鹽，轉(zhuǎn)為磷、鐵、鈣肥。

曲菌群(aspergillusseries)：為多醣類黏性物質(zhì)，可吸附重金屬離子及分解為單醣。

酵母菌群(yeastgroupseries)：制造維生素、生長促進(jìn)素、分解有機(jī)物，增加抗病力。

乳酸菌群(lactobacillusseries)：分泌有機(jī)酸，提高植物抗病力。

光合成菌群(photosyntheticbacteriaseries)：制造葡萄糖，分泌類胡蘿卜素。消除硫化氫、氨氣(解毒造肥)等有毐物質(zhì)產(chǎn)生。

放線菌群(actinomycesseries)：長期分泌定量抗生物質(zhì)，抑制病害。

生長菌群(growthfactorsproducingbacteriaseries)：長期分泌定量植物生長荷爾蒙，促進(jìn)根、莖、葉茁壯生長。

上述方法中涉及的復(fù)合微生物均為包括固氮菌群、硝酸菌群、溶磷菌群、曲菌群、酵母菌群、乳酸菌群、光合成菌群、放線菌群和生長菌群的復(fù)合菌；生物活性水均為該復(fù)合微生物的稀釋溶液，其中菌落數(shù)每毫升1.9～2.1億。

各種材料的用量如下：以一畝地為面積，改良深度以1米來作說明：a.鹽分阻隔材料為12-14立方，b.生植炭(保水材料)0.8-1.2噸，c.生化填土基質(zhì)1.4-1.6噸，d.復(fù)合微生物活性水380-420公升(制備生化填土基質(zhì)的)，e.吸附中和鹽堿材料30-35立方。

土壤生物活動有利于改善土壤有機(jī)質(zhì)，增加有效養(yǎng)分，改良土壤結(jié)構(gòu)。此外，種植植物可增強(qiáng)植被蒸騰，降低地下水位。加速鹽分淋洗，延緩或防止積鹽返鹽。本發(fā)明施用微生物菌劑明顯改善了土壤營養(yǎng)與環(huán)境狀況，有利于土壤中鉀細(xì)菌、枯草芽孢桿菌的生長繁殖，有利于提高土壤有機(jī)質(zhì)、速效磷、速效鉀的含量，一定程度增加土壤堿解氮含量，降低土壤ph值，加速淋鹽、抑制返鹽，降低土壤表層鹽分含量。

技術(shù)效果：相對于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明方法具有以下技術(shù)優(yōu)勢：

1、無需更換土壤，避免客土用量大而使地形難保持原樣，且即使使用客土，下層鹽分會隨著時間慢慢上升。

2、使用優(yōu)勢復(fù)合微生物，除了具有一般微生物對土壤的效果，還具有良好的耐鹽性，在海水中依然可以生存、繁殖和作用，這一優(yōu)良條件使得該復(fù)合微生物菌更適應(yīng)鹽堿土壤。且該復(fù)合微生物菌具有更良好的環(huán)境適應(yīng)力，在0～60℃內(nèi)性能良好，且在-20℃時依然存活且具有良好的增生效果與功效。

3、使用生化填土基質(zhì)和生物活性水，打破土壤板結(jié)并使土壤充分有機(jī)化。

具體實施方式

下面通過具體實施例對本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)說明。

實施例1：

各種材料的用量如下：以一畝地為面積，改良深度以1米來作說明：a.鹽分阻隔材料為13立方，b.生植炭(保水材料)1噸，c.生化填土基質(zhì)1.5噸，d.復(fù)合微生物活性水400公升(制備生化填土基質(zhì)的)，e.吸附中和鹽堿材料33立方。

(1)土壤阻鹽：挖掘一定深度的土壤(挖掘深度視地下常年水位、植物根部生長深度而定)，使用活性阻隔材料涂布在底部進(jìn)行鹽分阻隔。該活性阻隔材料為礦石粉類，其功能用于提供土壤礦物質(zhì)及阻隔帶細(xì)微晶體的鹽分

(2)土壤含鹽量的控制：將挖出的土壤利用雨水或者使用淡水進(jìn)行洗土，降低土壤鹽分，將土壤鹽分控制在4‰以下。

(3)土壤有機(jī)化：在經(jīng)過洗鹽后的土壤中加入完全腐熟有機(jī)材料，翻耕、深耕土壤，使材料與土壤均勻混合。

完全腐熟有機(jī)材料包括三個部分：生化填土基質(zhì)、吸附中和鹽堿材料和保水材料。

生化填土基質(zhì)：利用復(fù)合微生物制成生物活性水加入到牛糞、雞糞、豬糞、木屑、腐植酸、稻谷、秸稈等混合物中進(jìn)行發(fā)酵的產(chǎn)物。該復(fù)合微生物包括固氮菌群、硝酸菌群、溶磷菌群、曲菌群、酵母菌群、乳酸菌群、光合成菌群、放線菌群和生長菌群。

吸附中和鹽堿材料：生物活性水、er-power材料。er-power是一種阻隔鹽分的材料，它是礦石粉與微生物混攪后經(jīng)過時間理化的產(chǎn)品，其比例為3:1。

保水材料：專門針對鹽堿地的保水劑，可以在降水不均勻的情況下有效保證土壤中的水分能供給植物生長。

(4)土壤生態(tài)環(huán)境恢復(fù)：在有機(jī)化的操作時，將復(fù)合微生物施灑其中與土壤充分混合，補(bǔ)足原土壤中微生物群。

(5)土壤排水排鹽系統(tǒng)構(gòu)建：

(6)栽植：栽植樹種進(jìn)行綠化。

(7)定期保養(yǎng)土地：定期施用生物活性水進(jìn)行土地保養(yǎng)。

所涉及的復(fù)合微生物均為包括固氮菌群、硝酸菌群、溶磷菌群、曲菌群、酵母菌群、乳酸菌群、光合成菌群、放線菌群和生長菌群的復(fù)合菌；生物活性水均為該復(fù)合微生物的稀釋溶液，其中菌落數(shù)每毫升1.9～2.1億。

實施例2：

與實施例1方法相同，不同之處在于，各種材料的用量如下：以一畝地為面積，改良深度以1米來作說明：a.鹽分阻隔材料為12立方，b.生植炭(保水材料)0.8噸，c.生化填土基質(zhì)1.4噸，d.復(fù)合微生物活性水380公升(制備生化填土基質(zhì)的)，e.吸附中和鹽堿材料30立方。

實施例3：

與實施例1方法相同，不同之處在于，各種材料的用量如下：以一畝地為面積，改良深度以1米來作說明：a.鹽分阻隔材料為14立方，b.生植炭(保水材料)1.2噸，c.生化填土基質(zhì)1.6噸，d.復(fù)合微生物活性水420公升(制備生化填土基質(zhì)的)，e.吸附中和鹽堿材料35立方。

為了驗證本發(fā)明方法的可行性，2016年在江蘇省鹽城市濱海新區(qū)原曬鹽場，采用本發(fā)明方法營建綠化地200平方米，栽植喬木(高干女貞等)、灌木(冬青、衛(wèi)矛、北海道黃楊、紅葉小波、紅葉石楠等)和草本(茴香、堿茅草等)等，每種植物成活率均達(dá)到95％以上，截至2016年12月31日，所有樹種生長健壯，樹冠發(fā)育均勻，完全達(dá)到了鹽堿貧瘠土壤有機(jī)化的技術(shù)效果。而未采用本發(fā)明方法的常規(guī)種植方法，其每種植物的成活率均小于88％。