一、微生物菌劑改良鹽漬化土壤的研究進展和趨勢
世界上最早的微生物肥料來自于德國推出的一種具有固氮功效的根瘤菌接種劑,隨后,美國等國家也開始了根瘤菌接種劑的研發(fā),至今,根瘤菌肥仍是改良土壤的研究熱點。從此研究領(lǐng)域相繼拓寬,加拿大研制出的根瘤菌+PGPR復(fù)合菌肥,主要用途是抑制植物中的土傳病害;隨著分子生物學(xué)的滲透,歐美國家構(gòu)建出可表達Prn基因的菌株,并導(dǎo)入了HCN基因簇。
我國對微生物肥料改良土壤的研究在上世紀中后期發(fā)展較迅速,60年代的“5406”抗生菌是具有促生、抗病等多種功能的微生物肥料;70年代,根瘤菌對我國的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來極大的促進作用;80年代,相繼推廣了硅酸鹽菌劑、固氮菌、PGPR等。微生物菌劑的品種隨著微生物的研究和發(fā)展逐漸增多,我國的微生物肥料研究基本已形成規(guī)模,菌種類型在不斷地豐富中。目前,多國學(xué)者已經(jīng)分離出了多種具有降解污染能力的菌種,發(fā)現(xiàn)20多個種屬的擁有防病害促生長等潛在效果的根際微生物,并全面研究了它們的特性,且取得了不錯的成果。
二、微生物菌劑在鹽漬化土壤中的改良效果
微生物肥料對某些農(nóng)作物具有抑制致病菌的功效。有益菌于根際中迅速繁殖,在根部區(qū)域形成優(yōu)勢種群,減少或抑制根際病原微生物的繁殖,對降低或抑制作物病害的發(fā)生幾率起到了較好的效果;存在于微生物肥料中的許多根際有益菌還會產(chǎn)生抗生素、Fe載體等多種可以抑制細菌或真菌性對植物造成病害的物質(zhì),有些可以誘導(dǎo)系統(tǒng)抗性從而達到促進植物生長的作用。
1、改善鹽漬化土壤物理性狀,提高土壤肥力
產(chǎn)自于微生物肥料中有益微生物的糖類物質(zhì),占土壤有機質(zhì)總量的0.1%,有助于改善土壤團粒結(jié)構(gòu),減少土壤的顆粒損失和增強土壤的物理性能。在特定環(huán)境下,某些微生物還能影響腐殖質(zhì)的形成,從而增強土壤保水肥和為作物提供有效養(yǎng)分的能力。
嚴慧峻等通過田間試驗的研究認為,蔬菜收獲后,施用了微生物復(fù)混肥的處理與不施肥、單施常規(guī)用肥和基質(zhì)處理相比,鹽漬土的容重分別降低了0.05g.cm-3,0.03g.cm-3和0.02g.cm-3,細菌總數(shù)分別增加了106.04%、58.99%和48.12%。蔬菜品質(zhì)也有所改善,施用了微生物復(fù)混肥與施化肥和不施肥相比,蔬菜的NO3-含量分別降低了1.80mg/kg和0.14g/kg。Chakraborty等[94]用含10%的NaCl營養(yǎng)瓊脂培養(yǎng)基中篩選出蠟狀芽孢桿菌(Bacilluscereus),通過研究表明該細菌具有較強溶解土壤磷酸鹽的能力。
2、增強作物抗病能力,促進植物生長發(fā)育
在鹽漬土中施用微生物肥料可為作物提供豐富的營養(yǎng)元素。Marschner等指出,根際細菌可促進作物對Mn的吸收與土壤中Mn的還原,Mn作為多種酶的活化劑,可調(diào)節(jié)氧化還原的過程,促進作物的光合作用和N代謝,對作物在生長過程中起到重要的生理調(diào)節(jié)作用。Singh和Reddy用篩選出的草酸青霉菌于pH高達8.1的鹽堿土中接種,作物生長2個月后,鹽堿土中的可利用P和有機碳含量得到上升,且作物體內(nèi)的P含量也相應(yīng)上升。
3、提高微生物多樣性,改善土壤微生態(tài)系統(tǒng)
微生物肥料中的多種有益微生物能夠產(chǎn)生大量的活性物質(zhì),施用后能夠?qū)ν寥乐形⑸锏慕M成結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化,從而對土壤的微生態(tài)系統(tǒng)起到改善效果。王婧等通過在大田中施入不同產(chǎn)品的微生物菌肥實驗,證實了各類微生物菌肥均能使0~40cm土壤全鹽量降低,并改善了鹽漬化土壤的微生態(tài)系統(tǒng),在改良鹽漬土方面效果顯著。除此之外,微生物肥料還能激活土壤中的蔗糖酶、蛋白酶等有益的酶活性,提高土壤中的酶活性可以增強土壤肥力。微生物作為微生物肥料的核心,是構(gòu)成土壤肥力的重要組成部分,在土壤中施用微生物肥料,可有效地改善和保持土壤肥力。