本發(fā)明屬于濱海鹽堿土改良固碳領(lǐng)域，具體涉及一種micp促進(jìn)土壤團(tuán)聚體形成的濱海鹽堿地固碳性能快速提升方法。
背景技術(shù)：
1、濱海濕地面積在海洋面積中占比不足0.2％，但其碳儲(chǔ)量占海洋碳(藍(lán)碳)儲(chǔ)量的50％，被視作藍(lán)碳主體。然而，濱海鹽堿地土壤有機(jī)質(zhì)含量普遍低于0.6％，遠(yuǎn)低于健康土壤。研究顯示，在高鹽環(huán)境下，當(dāng)鈉吸附比(sar)>15時(shí)，土壤中>0.25mm水穩(wěn)性團(tuán)聚體比例降低60％-80％。土壤鹽分(電導(dǎo)率>8ds/m)和ph值(8.5-9.6)抑制植物生長(zhǎng)，導(dǎo)致植被蓋度不足30％。高鹽環(huán)境降低土壤微生物群落多樣性，土壤固碳菌(如氨氧化菌)豐度降低1-2個(gè)數(shù)量級(jí)。
2、濱海鹽堿地因海水倒灌、地下水位高、蒸發(fā)強(qiáng)烈等自然因素，普遍存在土壤鹽分含量高、結(jié)構(gòu)板結(jié)、有機(jī)質(zhì)匱乏、肥力低下等問題，導(dǎo)致植被難以生長(zhǎng)，微生物活性降低，生態(tài)系統(tǒng)功能嚴(yán)重退化。鹽堿地中高濃度鈉離子(na+)通過置換土壤膠體中的ca2+和mg2+，導(dǎo)致膠體分散，土壤團(tuán)聚體穩(wěn)定性下降。團(tuán)聚體破壞使原本受物理保護(hù)的有機(jī)質(zhì)暴露于微生物分解，加速有機(jī)碳礦化為co2，降低了土壤碳匯能力。
3、傳統(tǒng)鹽堿地改良技術(shù)，如物理洗鹽、有機(jī)肥施加等，存在成本高、周期長(zhǎng)、易造成二次污染或碳排放等局限性，難以滿足濱海地區(qū)大面積生態(tài)修復(fù)與碳中和目標(biāo)的協(xié)同需求。利用微生物誘導(dǎo)碳酸鈣沉淀技術(shù)改良土壤是指微生物代謝產(chǎn)生的co32-與膠結(jié)液中的cao反應(yīng)生成caco3，膠結(jié)土壤顆粒形成穩(wěn)定團(tuán)聚體。對(duì)于濱海鹽堿土改良，土壤團(tuán)聚體增加不僅可以通過促進(jìn)有機(jī)質(zhì)礦物保護(hù)、減緩其生物降解來提升濱海鹽堿地固碳性能，還可以加速濱海鹽堿土na+流失。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本發(fā)明的目的在于解決傳統(tǒng)鹽堿地改良技術(shù)的不足，并提供一種micp促進(jìn)土壤團(tuán)聚體形成的濱海鹽堿地固碳性能快速提升方法。
2、本發(fā)明所采用的具體技術(shù)方案如下：
3、本發(fā)明提供一種促進(jìn)土壤團(tuán)聚體形成的濱海鹽堿地固碳性能快速提升方法，將產(chǎn)脲酶活性功能菌菌液和膠結(jié)液混合后作為土壤固碳液；將所述土壤固碳液加入至待處理濱海鹽堿土中，并加入有機(jī)肥混合后保持待處理濱海鹽堿土處于好氧環(huán)境；所述產(chǎn)脲酶活性功能菌分解活化膠結(jié)液中的尿素和鈣源，通過吸收co2形成碳酸鈣以膠結(jié)鹽堿土顆粒與有機(jī)碳形成土壤團(tuán)聚體，提升土壤直接固碳性能，通過原位富集自養(yǎng)固碳微生物提升土壤間接固碳性能。
4、作為優(yōu)選，所述產(chǎn)脲酶活性功能菌為枯草芽孢桿菌(bacillus?subtilis)；所述枯草芽孢桿菌保存于中國(guó)典型培養(yǎng)物保藏中心，保藏號(hào)為cctcc·wb·2008694，保藏日期為2006年11月15日，保藏單位地址為湖北省武漢市武昌區(qū)八一路武漢大學(xué)中國(guó)典型培養(yǎng)物保藏中心。
5、作為優(yōu)選，所述膠結(jié)液包括尿素、氯化鈣和nb營(yíng)養(yǎng)肉湯；所述土壤固碳液中尿素含量為0.4～0.6mol/l，氯化鈣含量為0.15～0.3mol/l氯化鈣，nb營(yíng)養(yǎng)肉湯含量為2～4g/l。
6、作為優(yōu)選，所述產(chǎn)脲酶活性功能菌菌液的od600為0.8～1.2。
7、作為優(yōu)選，所述土壤固碳液中產(chǎn)脲酶活性功能菌菌液添加量為每1000g鹽堿土中加入80～120ml菌液。
8、作為優(yōu)選，所述待處理濱海鹽堿土中有機(jī)肥的添加量為240～260g/kg。
9、作為優(yōu)選，所述土壤固碳液的施加量為每平方土1～3l。
10、作為優(yōu)選，所述待處理濱海鹽堿土利用旋耕機(jī)進(jìn)行翻耕，邊翻耕、邊噴灑土壤固碳液；翻耕和噴灑土壤固碳液的次數(shù)為2～3次。
11、作為優(yōu)選，所述待處理濱海鹽堿土固碳性能提升過程中控制溫度為24～26℃，土壤含水率為10％～15％，固碳周期為10～90天。
12、本發(fā)明相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)而言，具有以下有益效果：
13、本發(fā)明提出一種濱海鹽堿地固碳性能快速提升方法，通過枯草芽孢桿菌與膠結(jié)液的協(xié)同作用，在短時(shí)間內(nèi)顯著提高濱海鹽堿土的固碳能力。采用的枯草芽孢桿菌可以耐受高鹽堿環(huán)境，在濱海鹽堿地高效存活并發(fā)揮作用；膠結(jié)液能夠快速形成穩(wěn)定的土壤團(tuán)聚體，減少碳的分解和流失，同時(shí)改善土壤通透性和保水性。
14、本發(fā)明中利用枯草芽孢桿菌分解膠結(jié)液中的尿素和鈣源，產(chǎn)生nh4+和co32-。co32-和膠結(jié)液中的cao在nh4+和h2o介導(dǎo)下形成caco3礦物。該礦物形成過程可以膠結(jié)土壤有機(jī)、無機(jī)顆粒，促進(jìn)土壤團(tuán)聚體快速形成，提升土壤直接固碳性能。此外，枯草芽孢桿菌分泌的胞外多聚物也有助于土壤團(tuán)聚體形成。土壤團(tuán)聚體的增加還可以促進(jìn)有機(jī)質(zhì)礦物保護(hù)、減緩其生物降解，促進(jìn)濱海鹽堿土理化性質(zhì)改變和優(yōu)勢(shì)功能菌群演變，通過富集自養(yǎng)固碳微生物，進(jìn)一步提升濱海鹽堿地的間接固碳性能。
15、本發(fā)明提供的方法成本較低且無二次污染，能夠?qū)崿F(xiàn)快速、高效的固碳效果，為濱海鹽堿地的生態(tài)修復(fù)和碳減排提供了一種有效的技術(shù)手段。
1.一種micp促進(jìn)土壤團(tuán)聚體形成的濱海鹽堿地固碳性能快速提升方法，其特征在于，將產(chǎn)脲酶活性功能菌菌液和膠結(jié)液混合后作為土壤固碳液；將所述土壤固碳液加入至待處理濱海鹽堿土中，并加入有機(jī)肥混合后保持待處理濱海鹽堿土處于好氧環(huán)境；所述產(chǎn)脲酶活性功能菌分解活化膠結(jié)液中的尿素和鈣源，通過吸收co2形成碳酸鈣以膠結(jié)鹽堿土顆粒與有機(jī)碳形成土壤團(tuán)聚體，提升土壤直接固碳性能，通過原位富集自養(yǎng)固碳微生物提升土壤間接固碳性能。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的micp促進(jìn)土壤團(tuán)聚體形成的濱海鹽堿地固碳性能快速提升方法，其特征在于，所述產(chǎn)脲酶活性功能菌為枯草芽孢桿菌(bacillus?subtilis)；所述枯草芽孢桿菌保存于中國(guó)典型培養(yǎng)物保藏中心，保藏號(hào)為cctcc·wb·2008694，保藏日期為2006年11月15日，保藏單位地址為湖北省武漢市武昌區(qū)八一路武漢大學(xué)中國(guó)典型培養(yǎng)物保藏中心。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的micp促進(jìn)土壤團(tuán)聚體形成的濱海鹽堿地固碳性能快速提升方法，其特征在于，所述膠結(jié)液包括尿素、氯化鈣和nb營(yíng)養(yǎng)肉湯；所述土壤固碳液中尿素含量為0.4～0.6mol/l，氯化鈣含量為0.15～0.3mol/l氯化鈣，nb營(yíng)養(yǎng)肉湯含量為2～4g/l。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的micp促進(jìn)土壤團(tuán)聚體形成的濱海鹽堿地固碳性能快速提升方法，其特征在于，所述產(chǎn)脲酶活性功能菌菌液的od600為0.8～1.2。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的micp促進(jìn)土壤團(tuán)聚體形成的濱海鹽堿地固碳性能快速提升方法，其特征在于，所述土壤固碳液中產(chǎn)脲酶活性功能菌菌液添加量為每1000g鹽堿土中加入80～120ml菌液。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的micp促進(jìn)土壤團(tuán)聚體形成的濱海鹽堿地固碳性能快速提升方法，其特征在于，所述待處理濱海鹽堿土中有機(jī)肥的添加量為240～260g/kg。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的micp促進(jìn)土壤團(tuán)聚體形成的濱海鹽堿地固碳性能快速提升方法，其特征在于，所述土壤固碳液的施加量為每平方土1～3l。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的micp促進(jìn)土壤團(tuán)聚體形成的濱海鹽堿地固碳性能快速提升方法，其特征在于，所述待處理濱海鹽堿土利用旋耕機(jī)進(jìn)行翻耕，邊翻耕、邊噴灑土壤固碳液；翻耕和噴灑土壤固碳液的次數(shù)為2～3次。
9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的micp促進(jìn)土壤團(tuán)聚體形成的濱海鹽堿地固碳性能快速提升方法，其特征在于，所述待處理濱海鹽堿土固碳性能提升過程中控制溫度為24～26℃，土壤含水率為10％～15％，固碳周期為10～90天。