上海郊县设施菜地土壤次生盐渍化调查及S3-1菌株与蔬菜的改良作用

发布时间：2020-06-26 15:14

【摘要】：近年来,土壤次生盐渍化日趋严重,国内外在设施土壤次生盐渍化的修复改良方面做了大量的研究工作。在不同措施中,微生物修复具有低投入、高产出、高效益和无污染等特点。本文在初步调查上海郊县的土壤状况的前提下,试图利用相关微生物为次生盐渍化土壤改良和有效利用而作出贡献,同时为次生盐渍化土壤资源的开发和利用提供了理论依据。首先,我们调查了上海市部分郊县即宝山区、浦东新区、奉贤区和崇明县的设施菜地的土壤状况。从而得出了宝山区属于弱盐渍土;浦东新区属于强盐渍土、盐土;奉贤区属于中盐渍土、强盐渍土;崇明县属于中盐渍土、强盐渍土、盐土。而且大部分地区土壤都呈现中性,只有个别地点的土壤pH值呈现弱酸性。而且,土壤微生物数量和各种酶的活性各有差异。紧接着,我们选取了一株植物根际促生菌贝莱斯芽孢杆菌S3-1(Bacillus amyloliquefaciens S3-1)作为供试菌株,用以改良次生盐渍化土壤。在利用稀释的S3-1菌液浇灌土壤时,当稀释倍数达到80和100倍时,土壤含盐量最低,最终下降了16.46%。在田间试验中,处理组的土壤含盐量上升显著低于对照组,最终低了39.7%。田间试验中的土壤脲酶、蔗糖酶与过氧化氢酶都呈现一个持续上升的趋势,其中与对照组相比脲酶高出了8.8%,过氧化氢酶高出了9.7%。说明了S3-1菌液能改善土壤次生盐渍化并有效的提高土壤的肥力。同时,我们研究了不同蔬菜的耐盐能力以及其对次生盐渍化土壤的改良作用。青菜、菠菜、蕹菜和玉米分别在每10 g土壤添加4 mL、5 mL、3 mL、6mL 200 mM NaCl溶液的土壤中能够存活。同时盆栽试验中菠菜、青菜、蕹菜和玉米分别降低了34.84%、15.02%、7.87%和17.47%的土壤含盐量,在田间试验中菠菜、青菜和玉米分别降低了55.24%、27.89%和53.68%的土壤含盐量。而且随着时间的推移,田间试验的土壤脲酶、蔗糖酶、过氧化氢酶活性均呈现上升趋势。进一步,我们的研究发现当青菜、菠菜、蕹菜和玉米与菌株联合作用时,分别降低了16.44%、40.57%、12.82%和23.38%的土壤含盐量。而且随着时间的推移,土壤蔗糖酶、脲酶、过氧化氢酶活性均呈现上升趋势,但都低于对照组。与此同时,与单独使用蔬菜相比,联合使用使玉米的生长得到显著的提高。同时为了研究土壤改良后对蔬菜营养状况的影响,我们分析了不同处理情况下不同蔬菜的品质,结果显示,对青菜的品质来说,其中抗坏血酸含量上升了98.4%、可溶性蛋白含量上升了8.5%、可溶性糖含量上升了10.1%、可溶性固形物含量上升了15.7%。对菠菜的品质来说,其中抗坏血酸含量上升了38.9%、可溶性蛋白含量上升了15.5%、可溶性糖含量上升了16.1%、可溶性固形物含量下降了24.6%。对蕹菜的品质来说,可溶性蛋白含量上升了78.6%、可溶性糖含量上升了26.2%,但抗坏血酸含量和可溶性固形物含量有所下降。这些结果表明,单独接种菌株S3-1,种植菠菜、青菜、蕹菜和玉米以及菌株与蔬菜联合处理均能降低土壤含盐量,有效缓解土壤次生盐渍化,还能有效改善土壤理化性质,提高土壤肥力。但是在联合使用时,其效果更佳显著,这说明菌液与蔬菜联合对次生盐渍化土壤的改良具有加成作用。而且盆栽实验与田间试验的结果都相互印证了S3-1菌株具有降低土壤含盐量。与此同时在土壤得到改良后也能进一步提高蔬菜的品质。因此进一步的实验中,我们利用S3-1菌株制备一种次生盐渍化土壤生物改良剂。通过实验,我们选取了滑石粉作为S3-1菌体的载体,1%的羧甲基纤维素钠作为保护剂,研制了一款土壤微生物固体修复剂。
【学位授予单位】：上海师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：S156.4;S626

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