ETS微生物技术在盐碱地改良方面的技术攻关及示范效果
生物有机材料对滨海盐碱土的改良效果
生物有机材料对滨海盐碱土的改良效果周文志;孙向阳;李素艳;张乐【摘要】针对河北省滨海盐碱土盐碱化程度高、盐分毒害突出的问题,选取生物炭和园林废弃物堆肥对该地区的滨海盐碱土进行改良研究.设计2因素4水平试验(园林废弃物堆肥设置4个施用水平:0、20、40、80 g·kg-1,分别用G0,G1、G2、G3表示;生物炭设置4个施用水平:0、10、20、40 g·kg-1,分别用B0、B1、B2、B3表示),开展室内土壤培养,测定土壤pH、电导率(EC)、钠吸附比(SAR)、土壤饱和导水率,以及Cl-、SO2-4、有机质含量等土壤理化指标的变化,探索生物炭和园林废弃物堆肥等生物有机材料对滨海地区盐碱土改良的效果.结果表明:当生物炭施用量一定时,除B1水平下土壤pH无显著变化外,G2、G3处理的土壤pH显著(P<0.05)低于G0处理.当园林废弃物堆肥施用量一定时,B3处理显著(P<0.05)升高土壤的pH.在不施用生物炭的情况下,单独施入园林废弃物堆肥显著(P<0.05)降低土壤EC.在G0和G1条件下,施用少量的生物炭(B1)亦可显著(P<0.05)降低土壤EC.适量施用生物炭或园林废弃物堆肥均可显著(P<0.05)降低土壤的SAR.G3条件下,添加生物炭会显著(P<0.05)降低土壤SO2-4含量.当生物炭施用量一定时,G3处理的土壤SO2-4含量较G0处理显著(P<0.05)增加.相较于不施用生物炭和园林废弃物堆肥的处理,施用B3水平的生物炭或G3水平的园林废弃物堆肥可显著(P<0.05)降低土壤Cl-含量.在相同的园林废弃物堆肥或生物炭用量条件下,增加生物炭或园林废弃物堆肥可显著(P<0.05)提高土壤有机质含量,适当增加生物炭或园林废弃物堆肥也可显著(P<0.05)提高土壤饱和导水率.总体来看,采用适量的生物炭和园林废弃物堆肥配施,既能提升土壤肥力,又能降低盐碱土壤的pH和盐分含量.【期刊名称】《浙江农业学报》【年(卷),期】2019(031)004【总页数】9页(P607-615)【关键词】滨海盐碱土;生物炭;园林废弃物堆肥;化学改良【作者】周文志;孙向阳;李素艳;张乐【作者单位】北京林业大学林学院,北京 100083;北京林业大学林学院,北京100083;北京林业大学林学院,北京 100083;北京林业大学林学院,北京 100083【正文语种】中文【中图分类】S156.4+2我国沿海地区分布着大量的盐碱土，面积约6.7×105 hm2[1]。
浅谈微生物菌剂对盐碱地的改良
浅谈微生物菌剂对盐碱地的改良摘要：改良剂与微生物菌剂联合施用能增加耐盐植物的生物量、叶绿素含量、冠幅和株高,改良剂与微生物菌剂联合施用均能增加盐碱土的阳离子交换量,降低其电导率、全盐量和碱化度;同时还能起到养土培肥的作用,增加末期土壤的有机质含量、有效磷含量。
本研究旨在通过盆栽试验探索组合改良剂与微生物菌剂联用对滨海盐碱地的改良效果,以期为滨海盐碱地的改良研究提供一定的理论基础。
关键词：微生物菌剂;海盐碱土;耐盐植物;前言：耕地是我国最为宝贵的资源,牢牢守住耕地红线是新形势下粮食安全新战略的重要环节。
盐碱土土壤结构差、pH值和含盐量高、肥力缺乏的特点,使得植物难以生长,严重制约了滨海特色农业园区和湿地公园的建设。
如何开发和利用好滨海地区的盐碱地成为制约当地经济发展的一大难题。
当前应用于盐碱地的改良技术主要有灌溉排水、膜覆盖、添加改良剂等措施。
客土、灌溉排水等工程措施由于投资大、成本高、易反复,难以大面积推广。
而土壤改良剂由于高效、经济、方便的特点已在盐碱地改良中被广泛应用。
盐碱土改良的核心是通过改变土壤胶体吸附的阳离子组成,降低土壤的全盐量,而目前微生物菌剂的研究主要集中在单一应用中,但无法达到这一效果。
1.微生物菌剂在土地工程中的应用1.1盐碱土治理盐碱地包含盐土、碱土以及不同程度的盐化与碱化土壤,其作为我国重要的耕地后备资源,治理盐碱地有利于提高耕地综合生产能力,确保粮食安全。
目前应用到治理盐碱地的菌剂包括抗盐碱B-10生物菌群、光合菌,从甘草、紫花首藉、樟子松、苦豆、刺槐紫穗槐沙棘等盐碱地植物根际土壤中分离出固氮菌株,JFB菌剂、EM菌剂,菇料菌肥及蓖麻饼制成的菌剂。
盐渍土中主要离子为C1-和Na+,钾细菌和枯草芽抱杆菌可提高盐碱土土壤有机质含量及速效氮磷钾含量,改善盐碱土的理化性质,使其孔隙度增大,坚实度下降,同时活化钙镁离子并置换出钠离子,使盐分降低、。
在盆栽试验中施用微生物菌剂后,盐碱土土壤酸碱度降至中性,含盐量降低,土壤有机质含量、速效N、P、K含量提高,固氮、解磷、解钾作用明显,低肥力和盐渍化土壤中施用微生物菌剂能够得到较好的效果。
利用有效复合微生物技术修复盐碱地成为标准农田的项目建议书
目录一、项目提出的必要性和依据 (2)二、产品阐述、建设规模和实施计划 (3)三、初步财务评价和国民经济评价 (16)四、环境影响的初步评价和分析 (19)五、结论和建议 (20)六、附件 (22)一、项目提出的必要性和依据1.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，我国盐渍土壤面积约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%。
开发利用盐碱地不仅可以扩大耕地面积，增加单位面积产量，从而提高粮食总产量，缓解粮食危机；而且可以扩大绿化面积，改良生态环境，改善人们生活。
随着盐碱地改良利用技术的发展，对于我国尤其是内陆干旱农业区的农村经济持续健康发展、国土治理、生态环境保护等都具有极其重要的现实的意义。
2.根据相关资料统计，我国有2亿多亩具有农业应用前景的盐碱土地。
在省境内，盐碱化土地主要分布于松嫩平原一带，其面积已超过153万km2。
为了保障全国人民的基本粮食供给，在国务院批准印发的《全国土地利用总体规划纲要（2006-2020）》中明确提出，全国耕地保有量到2020年保持在18.05亿亩目标。
由于历史与现实的种种原因，我国可耕用地的问题十分严峻。
全国可耕用地的“红线”，关乎国计民生、通连发展基础。
通过对盐碱土地的修复、改良，从而减少盐碱地的数量，增加可耕用地数量。
这“一减”与“一增”，对于国家经济可持续发展战略、地方经济发展以及解决“三农”等问题具有重要的战略意义与现实意义。
3.对大量盐碱土地的修复，可以增加全国可耕用地面积，通过有效种植增加粮食产量，从而缓解国家粮食短缺。
其次，就省而言，作为国家粮食主产区的省份，同时又是【振兴东北老工业基地】的重要省份，着力发展工业项目迫在眉睫，但工业用地的供求矛盾日益突出，捉襟见肘。
通过盐碱地的修复、改良，进而大量增加可耕用地，依据国家的相关法规，合理地进行土地置换，以解决省工业建设用地之缺，具有重要的意义。
ETS微生物技术在盐碱地改良方面技术攻关与示范效果
保肥力保水力效果
形成团粒结构 保水、保肥、通气性上升
抗逆性增强
根与微生物的互利共生
克服连作障碍
补充微量元素 抑制土传病虫害 分解有害代谢产物
农业立体污染对农业经济的危害
为实现高产，长期生粪下地、反复施用农药化肥，导致土壤结构破坏、 连作障碍、土壤板结盐渍化、病虫害泛滥等，危害农业经济的发展： ➢土地污染，作物产量下降，投入上升； ➢农产品污染，品质下降，经济价值下降。
2012年每亩施用200公斤盐碱 地专用复合微生物菌肥，4L黑 白液，2升金水酵素，行距 20~40cm；2013年亩单产达到 952斤。
微生物技术治理盐碱地前期试验
沾化核心示范区-中轻度盐碱地棉改粮高产示范
沾化核心示范区 （滨州市沾化县冯 家镇李家村）：土 壤平均含盐量3‰， PH值8~9之间，每 亩施用盐碱地专用 复合微生物菌肥 120公斤，黑白液 4L，金水酵素2L， 2014年经山东省 组织专家组实打测 产达到1001.78斤。
早熟耐盐 抗旱小麦
良种
微生物 土壤改 良技术
一年两 熟种植 制度
专用高 效农机
配套
1.耐盐、节水、抗逆 性强，适合滨海盐碱 地气候和种植习惯 2.晚播不晚熟，给下 季作物充足生长周期， 提高产量 3.节水抗旱适应盐碱 地缺少淡水的客观条 件 4.早熟收割后水分在 12.5%以下，可直接 入库，大量节约成本；
目标：
2014年形成微生物土壤 改良资材液体1万吨，固 体20万吨生产能力
2014年探索改良后盐碱 地农业新产业模式，摸
索构建高端高附加值农
产品生产、加工、销售 产业链条
微生物土壤改良资材
产品介绍
以ETS复合微生物菌群 为核心发酵菌，以纯天 然农业有机废弃物为主 要原料，辅以豆粕、腐 殖质、甲壳素、多种海 生物、大中微量元素等， 经60天以上深度发酵， 精制而成的天然高效复 合微生物土壤改良剂。
微生物菌剂对盐碱地的改良研究
微生物菌剂对盐碱地的改良研究摘要：我国盐碱地资源丰富，对现代化农业的发展起着十分重要的作用。
目前，微生物法已成为我国盐碱地恢复的重要手段，但其修复机理还需进一步研究。
微生物肥料是一种新的肥料，其内部含有大量的活性微生物，能够通过改变土壤中的微生物的生命活动，从而提高土壤和养分成分。
它还可以通过土壤的方式，将其转化成绿化植物，从而大大提高了土地的利用率。
本文着重分析和探讨了盐碱地的复垦与微生物肥的应用。
关键词：微生物菌剂；盐碱地；改良；基金：陕西省土地工程建设集团内部科研项目（DJNY2021-5）引言目前，我国的耕地面积在不断减少，通过改善土壤生态环境，可以提高耕地的规模，并对农业的发展起到一定的推动作用。
土壤中有两种主要的酶，一种是活化的有机物转化酶，另一种是有活力的微生物代谢酶。
采用微生物肥料改良盐碱地是一种行之有效的途径，它可以通过与土壤共生的微生物来改善土壤的生长状况，缓解盐碱等对植物生长的阻碍作用，并减缓土壤的盐碱化。
因此，在盐碱地进行生态修复，改善土壤结构，提高养分有效性，促进植物资源的有效利用，是保护盐碱地生态环境的重要措施。
一、盐碱化土壤的成因土壤中的可溶性盐随水分的蒸发上升和浓缩而积累到地表；地形变化及物质组成的不同，对土壤及地表径流量的变化有很大的影响。
同时，这一差别还会对土壤的盐度移动产生一定的影响，使土壤发生不同程度的盐渍化；土壤含盐量与水文地质状况有很大的关系。
尤其是在河道和河道边的地区，因河水的入渗或海水倒灌，使地下水位升高，从而形成了一片盐碱地。
由于社会发展，为提高农业、畜牧业生产，长期滥伐林木、放牧家畜，使土地与地下水的平衡失衡。
后期，因治理不善、防渗措施不到位，导致盐类不能外运，从而影响到土壤的物理化学性能和内部构造。
现代农业技术在我国的经济发展中占有举足轻重的地位。
当前，我国耕地盐碱化的成因主要是由于土地利用不合理，以及不适当的灌溉方法[1]。
二、有效微生物（EM）概况（一）有效微生物（EM）的组成EM是一种与各种有益微生物相结合的复合菌剂。
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倾注了欧、美、日、华 几代学者的毕生心血！
曾田先生与刘长生教授
微生物土壤改良的重要性
• 未腐熟的农家肥或有机肥施用不当会导致消耗土壤 N素及氧气，过度使用化肥农药的贫瘠土壤会造成 有害病菌大量繁殖危害作物 • 虽然化学肥料有见效快、易于被水溶解、养分易于 吸收等优点，在土壤状态调整良好的状况下，按需 施用效果良好，但一旦过度使用就会造成浓度过高、 氮肥过多引起毛细根发育不良，因为徒长造成作物 孱弱，成为诱发病虫害的原因。 • 由于化肥过度使用使土壤变的贫瘠，进而作物的毛 细根变的稀疏，有益微生物的栖息地被剥夺，数量 也随之减少，所以生态系统的平衡被破坏。
沾化核心示范区 （滨州市沾化县冯 家镇李家村）：土 壤平均含盐量3‰， PH值8~9之间，每 亩施用盐碱地专用 复合微生物菌肥 120公斤，黑白液 4L，金水酵素2L， 2014年经山东省 组织专家组实打测 产达到1001.78斤。
重度盐碱地改良效果
土壤含盐量在15‰以上，2013年11月18日小麦种植地块与未种植原始地貌情况对比
也就是从这40亩小麦开始 正式拉开了”渤海粮仓”
的序幕！
水湾镇2013年土壤团聚体比例
80
0-5 cm 土层
盐碱地普通种植小麦地
增加163% 团聚体比例 （%）
60
盐碱地微生物土壤改良材料试验
40
20
0 >2mm 2-0.25mm 0.25-0.053mm <0.053mm
2012年水湾镇试验施用盐碱地专用复合微生物土壤改良固 体、液体资材；一年后，0-5，5-10cm土层大于0.25mm水稳 性大团聚体显著增加。
土地污染，作物产量下降，投入上升； 农产品污染，品质下降，经济价值下降。
生粪下地 病虫害泛滥
高浓度有毒农药
有益微生物减少，害虫天敌减少
单一偏重使用化肥
土壤板结贫瘠
作物根部生长减弱，吸收能力下降
作物抵抗力下降，病原菌和害虫增多，土壤 结构更加恶化
有益菌减少，根部微生态破坏
项目核心技术产业化进程
重度盐碱地改良效果
2013年11月28日无棣核心示范区使用微生物盐荒地今年新播小麦长势良好
重度盐碱地改良小麦长势
滩涂地今年新播小麦叶面及根系发育良好
2013年在无棣核心示范区1000亩盐荒地上同一地块分别设置田青种植，化肥常规 种植，普通有机肥、秸秆、化肥配合ETS液体菌剂，ETS微生物土壤改良剂、秸秆、 液体菌剂、化肥四个方案的比对试验，试验结果显示利用ETS盐碱地改良方法治 理过的地块明显优于其他三个方案，以下为7月27日拍摄的试验对比照片： 春秋季0-20cm土层含盐量>15.0%
促进生长，抑制病虫害。
保肥力保水力效果
形成团粒结构 保水、保肥、通气性上升 抗逆性增强
克服连作障碍
补充微量元素 抑制土传病虫害
根与微生物的互利共生
分解有害代谢产物
农业立体污染对农业经济的危害
为实现高产，长期生粪下地、反复施用农药化肥，导致土壤结构破坏、
连作障碍、土壤板结盐渍化、病虫害泛滥等，危害农业经济的发展：
一年两 熟种植 制度
盐碱地棉花种植模式 土壤水盐运动为集盐 和脱盐交替，利用工 程和微生物技术改良 土壤的同时可改为小 麦、玉米一年两熟种 植模式，土壤实现周 年作物覆盖，水盐运 动转变为系统稳定脱 盐，而且小麦玉米机 收机播，比起棉花种 植模式，农民不但增 产增收，还可解放大 量劳动力，极大提高 生产力；
2013年设备投资1000万建成年产1万吨液体微 生物菌剂生产线，按盐碱地改良6升/亩用量计 算可供应167万亩土地
2014年在滨州无棣建设一个年产5-10万吨肥料厂， 在滨州国家农业科技园区建设微生物土壤改良资材 研发中心，按中轻度盐碱地改良120公斤/亩用量计 算可供应80多万亩土地，预计2014年底计划提升产 能至年产20万吨规模，可供应170万亩土地
田青种植 有机肥，秸秆， 黑白液，化肥 化肥常规 种植 微生物土壤改良资 材，秸秆，黑白液， 化肥
无棣重盐碱荒地土壤改良试验（2013年7月27日）
重度盐荒地微生物土壤改良剂、普通有机肥与常规 化肥玉米种植比对
ETS生物技术历史沿革
ETS生物技术 历经百年 源于美国 来自日本 发展在中国
托马斯二世与曾田阳彦教授技术交接
盐碱荒地土壤因无法耕种，所以基本不存在农业污染 问题，经治理改良后用于生产高端农产品预期可产生 可观的经济效益，2014年我们将在项目区进行高附加 值农产品种植产业模式的探索，同时与国内外高端市 场对接，构建并推广新型农业产业链条。
目标： 2014年形成微生物土壤 改良资材液体1万吨，固 体20万吨生产能力 2014年探索改良后盐碱 地农业新产业模式，摸 索构建高端高附加值农 产品生产、加工、销售 产业链条
无棣柳堡镇疏港路东7700亩核心 示范区：土壤含盐量平均3.2‰， PH值8~9之间，地下水矿化度平 均11.15g/L。
2012年每亩施用200公斤盐碱 地专用复合微生物菌肥，4L黑 白液，2升金水酵素，行距 20~40cm；2013年亩单产达到 952斤。
微生物技术治理盐碱地前期试验
沾化核心示范区-中轻度盐碱地棉改粮高产示范
国家十二五科技支撑计划《渤海粮 仓科技示范工程》山东区承担单位
ETS微生物技术在盐碱地改良 方面的技术攻关及示范效果
国家十二五科技支撑计划《渤海粮 仓科技示范工程》
“渤海粮仓科技示范工程”是 在中科院原副院长、中国科学院李
振声院士的倡导下，由科技部和中 科院联合环渤海四省（市）冀、鲁、 辽、津共同组织实施的国家“十二 五”科技支撑计划课题，目标建立 10个5000亩以上的粮食增产核心示 范区，粮食单产提高100-150公斤/ 亩，在山东环渤海地区的30个县 （市、区）推广应用，包括1500万 亩粮田、棉改粮100万亩、整治盐 碱土地20万亩，粮食增产30亿斤， 为保障国家粮食安全作出重要贡献。
针对以上难点，中科院ETS微生物土壤改良技术作为渤海粮仓项目良种以外的另一项
关键核心技术，其核心的ETS复合微生物菌群环境适应性强，在盐碱土壤中亦能快速繁殖，加 速土壤腐殖质的形成和矿化，抑制有害菌生长繁殖，激活有益土著菌，在生态脆弱的盐碱地 上形成良好的微生物环境，快速修复和重建健康的土壤微环境及根部生态圈，通过微生物活 动在0-40公分耕层土壤形成团粒结构，阻断毛管水通路，改善盐碱地的通透能力和养分状况， 加深耕层，抑制返盐，为滨海盐碱地的治理提供了关键的技术支撑，使沧海变桑田成为可能。
ETS关键技术
微生物与土壤生态系统
腐殖质和微生物的活动
分泌的氨基酸，核酸， 有机物，维生素，生 长因子等物质
共存关系
促进团粒结构 的形成
土壤生态系统
根部的分泌物成为微生物 的养料，毛细根提供微生 物生存空间
作物的根
提供作物生长所需的养 分，如氮，磷，钾等。
土壤
ETS关键技术 ETS生物科技-世界土壤微生物技术的先驱
小麦根系周围土壤团粒结构已形成
土壤结构状况也 影响着水盐运衍， 土壤的团粒结构， 特别是表层土壤 具有良好的团粒 结构时，能有效 地阻碍水盐上升 至地表，抑制返 盐。
示范技术体系集成配套
盐碱地中低产田 一年两熟高效增粮技术模式
早熟耐盐抗旱小麦良种
1
4
专用高效农机一体化配套
2
微生物土壤改良技术 改善土壤结构提升地力
微生物土壤改良资材
产品介绍
专用高 效农机 配套
1.耐盐、节水、抗逆 性强，适合滨海盐碱 地气候和种植习惯 2.晚播不晚熟，给下 季作物充足生长周期， 提高产量 3.节水抗旱适应盐碱 地缺少淡水的客观条 件 4.早熟收割后水分在 12.5%以下，可直接 入库，大量节约成本；
根据微生物土壤改良 资材（固体、液体） 特点，结合小麦玉米 种肥特点，研制出玉 米种穴补水播种机等 特种农机，可不受天 气墒情影响，一次性 完成播种、施肥、喷 菌、补水工作，极大 的节约人力物力，抢 占有利农时，提高作 物产量，增加农民收 入。
微生物技术治理盐碱地前期试验
无棣核心示范区-中轻度盐碱地棉改粮
中 轻 度 盐 碱 地 小 麦 种 植
2013-3-24春季返青期
2013-4-8起身期
2013-5-28 灌浆期 2013-4-26 拔节期
2013-5-28灌浆期
微生物技术治理盐碱地前期试验
2013年6月无棣核心示范区-中轻度盐碱地棉改粮
2010年10月中国农业科学院德州盐
碱土改良实验站所做的《ETS菌剂对
促进小麦幼苗生长及提高抗盐性的试 验研究》证明了ETS微生物技术对提
高作物耐盐性的效果。
微生物技术治理盐碱地前期试验
不同盐份浓度下ETS微生物菌液处理对小麦发芽及幼苗生长的影响
培 养 第 五 天
微生物技术治理盐碱地前期试验
不同盐份浓度下微生物菌液处理对小麦发芽及幼苗生长的影响
丰富的微生物土壤
微生物可以分泌氨基酸， 植物的根提供空间、 分泌碳水化合物，氨 基酸，有机酸等，是 微生物的栖息条件。 核酸，维生素等生长因子， 供给给作物的根。
综合减少病虫害效果
争夺养分抑制病菌生长 分泌抗生素杀灭病菌， 产生几丁质酸驱避杀灭害虫
改善植株健康状态
叶面施用 改善叶面微生物状态
植物 毛细根须
3
玉米小麦一年两熟 耕作模式，探索特色经济 作物一年两熟种植模式
滨海盐碱地治理难点
滨海盐碱地的特点是地下水位高，矿化度大，黄河三角洲地区紧邻渤海、黄河，受河 流、陆地、海洋等多种动力系统的作用，盐碱土面积大、分布广，土地利用状况变化频繁， 生态环境脆弱，土壤盐碱化现象严重，属于典型滨海盐碱地，在“渤海粮仓”主战场滨州无 棣核心示范区距离海岸线仅30公里，地下水水位在枯水期只有0.8米；而内陆盐碱地使用的台 田压水、强排强灌等技术要求地下水水位在2.5米至3米，从荷兰引进的暗管排碱技术要求地下 水水位在1.5米左右，这就意味着现有技术在滨海盐碱地将很难解决滨海盐碱地的技术难题。