论文部分内容阅读
山东省有96.9%的盐田分布于黄河三角洲沿海区域,近年来很多盐田变成了废弃地。黄河三角洲地区主要采用暗管排盐方式洗盐压盐,但土壤中氮磷等养分会随洗盐排水淋出土体,使土壤养分供给趋向失衡,并诱发区域生态问题。在极端环境下生存的具有氮磷固定性能的海洋菌,或许更适用于水盐运动频繁、盐度波动大的洗盐改良过程中土壤养分的固定。为抑制土壤返盐,提高土壤肥力,充分发挥海洋菌的氮磷固定性能,可将秸秆与海洋菌固定化结合施加到废弃盐田土壤中。本研究从实验室现有的具有高效氮磷固定性能的海洋细菌中筛选出可应用于废弃盐田土地复垦的最优菌株,与最佳微生物固定化载体秸秆结合,利用批次模拟淋洗试验和土柱试验探究在洗盐过程中固定化海洋菌对土壤性质、土壤酶活、微生物群落和洗盐排水水质的影响,以评价其在废弃盐田土壤中固定氮磷的性能,形成废弃盐田洗盐过程中氮磷养分淋失的生物阻控技术。主要研究内容与结论如下:(1)通过批次模拟淋洗试验,从四株海洋细菌(Pseudoalteromonas sp.SCSE709-6(709-6)、Vibrio.sp Y1-5(Y1-5)、Shewanella sp.CF8-6(CF8-6)、Pseudoaalteromonas sp.CF1 0-13(CF10-13))与三种秸秆(玉米秸秆、小麦秸秆和玉米芯)中筛选出最优固定化海洋菌组合-玉米芯固定化CF8-6。结果表明CF8-6可以提高淋洗液pH,有效减少了53.33%氮素损失并抑制了N02-N的淋失,同时减少了 88.03%的磷素流失。与玉米和小麦秸秆两种固定化处理相比,玉米芯固定化CF8-6洗盐量最大,NH4-N淋失量最少且TN淋失量减少了53.92%,TP的淋失量亦最少。(2)通过土柱培养试验探究了不同处理表层土壤的理化性质、各形式的氮磷含量变化及形态转化、土壤酶活和微生物群落结构。结果表明玉米芯固定化海洋菌使土壤有效磷增加了37.03%,显著提高了土壤中植物和微生物可利用态磷的含量。固定化海洋菌处理中玉米芯的添加不仅增加了土壤氮含量,还有利于固氮菌的富集,且玉米芯对土壤细菌群落影响比海洋菌更大。玉米芯固定化CF8-6使土壤变形菌和放线菌增加,促进了氮素和磷素的转化。过氧化氢酶活性降低,脲酶活性和碱性磷酸酶活性明显增加,提高了土壤体系生物可利用性氮素和磷素转化的能力。(3)通过土柱模拟洗盐试验探究了不同处理对排水水质的影响以评估氮磷的淋失。结果表明在固定化海洋菌处理中,固定化载体玉米芯缓解了 N03-N的流失,海洋菌CF8-6缓解了 N02-N和NH4-N的淋失,亦使洗盐排水中P04-P和TP的浓度显著减少。综上所述,本文筛选出了可用于废弃盐田洗盐过程中固定氮磷的最优农业废弃物固定化海洋细菌组合-玉米芯固定化CF8-6,实现了微生物复垦,为海洋菌修复盐渍土提高理论依据,具有工程指导意义。