微生物菌剂对矿区复垦土壤生物活性和油菜生长的影响-硕士论文

山西大学 2 0 13 届硕士学位论文 微生物菌剂对矿区复垦土壤生物 活性和油菜生长的影响 作者姓名 指导老师 学科专业 研究方向 培养单位 学习年限 常勃 郜春花研究员 水土保持与荒漠化防治 植被建设与水土保持 生物工程学院 2 0 1 0 年9 月至2 0 1 3 年6 月 二O 一三年六月 T h e s i sf o rM a s t e rd e g r e e ，S h a n x iU n i v e r s i t y , 2 0 1 3 E f f e c t so fM i c r o b i a lA g e n to nR e c l a i m e dS o i l B i o l o g i c a lA c t i v i t ya n dR a p eG r o w t h N a m e S u p e r v i s o r M a j o r B oC h a n g P r o f C h u n h u aG a o S o i la n d e rC o n s e r v a t i o na n d D e s e r t i f i c a t i o nC o m b a t i n g F i e l do fR e s e a r c h V e g e t a t i o nC o n s t r u c t i o na n d S o i l a n d 鼢f e rC o n s e r v a t i o n D e p a r t m e n t B i o e n g i n e e r i n gC o l l e g e R e s e a r c hD u r a t i o n2 010 0 9 2 013 0 6 J u n e ，2 0 1 3 目录 中文摘要I A B S T R A C T I I I 第一章绪论1 1 1 研究背景及意义l 1 1 1 研究背景1 1 1 2 研究的目的与意义1 1 2 国内外研究动态3 1 2 1 微生物技术对工矿复垦区土壤生物活性改变的研究进展3 1 2 2 微生物技术对工矿复垦区土壤肥力和土壤结构改变的研究进展4 1 2 3 丛枝菌根技术在工矿复垦区土壤中应用的研究进展5 1 3 研究内容和技术路线8 1 3 1 研究内容8 1 3 2 技术路线9 第二章材料与方法1 0 2 1 试验材料10 2 1 1 试验地的选择1 0 2 1 2 供试土壤1 0 2 1 3 供试作物1 0 2 1 4 供试菌剂和肥料1 0 2 2 试验方案一11 2 3 测定项目及分析方法12 2 3 1 土壤养分的测定1 2 2 3 2 土壤微生物多样性的测定1 2 2 3 3 土壤酶活性的测定。1 4 2 3 4 油菜叶片叶绿素含量的测定一1 5 2 3 5 油菜品质的测定1 5 2 4 数据处理与分析15 第三章试验结果与分析1 6 3 1 不同微生物菌剂对土壤微生物多样性的影响1 6 3 1 1P L F A 分析1 6 3 1 2 不同微生物菌剂对土壤微生物含量的影响1 8 3 2 不同微生物菌剂对土壤酶活性的影响1 9 3 。2 。1 不同微生物菌剂对土壤脲酶活性的影响1 9 3 2 2 不同微生物菌剂对土壤蔗糖酶活性的影响2 0 3 。2 3 不同微生物菌剂对土壤碱性磷酸酶活性的影响2 l 3 3 不同微生物菌剂对土壤养分的影响2 2 3 4 不同微生物菌剂对油菜生长的影响2 3 3 5 不同微生物菌剂对油菜营养吸收的影响2 4 3 6 不同微生物菌剂对油菜品质的影响2 5 3 7 不同微生物菌剂处理的土壤生物活性间及其与油菜生物量的相关性分析2 6 3 7 1 土壤微生物含量与土壤酶活性的相关性2 6 3 7 2 土壤生物活性与油菜生物量的相关性一2 7 第四章结论与讨论2 8 4 1 论文主要结论2 8 4 2 讨论2 9 参考文献31 攻读学位期间取得的研究成果3 6 致谢3 7 个人简况及联系方式3 8 承诺书3 9 学位论文使用授权声明4 0 C o n t e n t s C h i n e s eA b s t r a c t I A B S T R A C T I I I C h a p t e r1P r e f a c e 1 1 1B a c k g r o u n da n ds i g n i f i c a n c e 1 1 1 1B a c k g r o u n do f r e s e a r c h 1 1 。1 2T h ep u r p o s ea n dm e a n i n go ft h er e s e a r c h 1 1 2C u r r e n ts i t u a t i o no f t h er e s e a r c ha th o m ea n da b r o a d 3 1 2 1T h er e s e a r c ho f m i c r o b i a lt e c h n o l o g yc h a n g e ss o i lb i o l o g i c a la c t i v i t y 3 1 。2 2T h er e s e a r c ho fm i c r o b i a lt e c h n o l o g yc h a n g e ss o i lf e r t i l i t ya n ds t r u c t u r e 4 1 2 3n l er e s e a r c ho f A M m y c o r r h i z a lt e c h n o l o g ya p p l i c a t i o ni nm i n i n gs o i l 5 1 3T h er e s e a r c ho fc o n t e n ta n dt h et e c h n i c a lr o u t e 8 1 ：；。1T h er e s e a r c hc o n t e n t s 8 1 ：；2T e c h n i c a lr o u t e 9 C h a p t e r 2M a t e r i a l sa n dm e t h o d s 1 0 2 1T e s tm a t e r i a l s 10 2 1 1T h ec h o i c eo f t h et e s t i n g 1 0 2 1 2T h et e s t e ds o i l 1 0 2 】【3S e l e c t e dc r o p s 1 0 2 1 4A n t i m i c r o b i a la g e n t sa n df e r t i l i z e r s 1 0 2 2T e s t i n gp r o g r a m 1 1 2 3D e t e r m i n a t i o no f p r o j e c ta n da n a l y s i sm e t h o d 1 2 2 3 1T h ed e t e r m i n a t i o no f s o i ln u t r i e n t s 1 2 2 3 21 1 1 ed e t e r m i n a t i o no f s o i lm i c r o b i a ld i v e r s i t y 1 2 2 3 3n l ed e t e r m i n a t i o no f s o i le n z y m ea c t i v i t y 1 4 2 3 41 1 1 ed e t e r m i n a t i o no f c h l o r o p h y l lc o n t e n t 1 5 2 3 51 1 1 ed e t e r m i n a t i o no f r a p eq u a l i t y 1 5 2 4D a t ap r o c e s s i n ga n da n a l y s i s 1 5 C h a p t e r 3E x a m i n a t i o nr e s u l t sa n da n a l y s i s 1 6 3 1E f f e c to f d i f f e r e n tm i c r o b i a la g e n t so ns o i lm i c r o b i a ld i v e r s i t y 1 6 ：；1 1P L F A a n a l y s i s 1 6 3 1 2E f f e c to f d i f f e r e n tm i c r o b i a la g e n t so ns o i lm i c r o b i a lc o n t e n t 1 8 3 2E f f e c to f d i f f e r e n tm i c r o b i a la g e n t so ns o i le n z y m ea c t i v i t y 1 9 3 2 1E f f e c to f d i f f e r e n tm i c r o b i a la g e n t so ns o i lu r e a s ea c t i v i t y 1 9 3 2 2E f f e c to f d i f f e r e n tm i c r o b i a la g e n t so ns o i ls u c r a s ea c t i v i t y 2 0 3 2 3E f f e c to f d i f f e r e n tm i c r o b i a la g e n t so ns o i la l k a l i n ep h o s p h a t a s ea c t i v i t y2 1 3 3E f f e c to f d i f f e r e n tm i c r o b i a la g e n t sf o rs o i ln u t r i e n t s 2 2 ：；4E f f e c to f d i f f e r e n tm i c r o b i a la g e n t so n r a p eg r o w t h 2 3 3 5E f f e c to f d i f f e r e n tm i c r o b i a la g e n t st or a p en u t r i e n ta b s o r p t i o n 2 4 3 6E f f e c to f d i f f e r e n tm i c r o b i a la g e n t so nr a p eq u a l i 够2 5 3 7C o r r e l a t i o na n a l y s i sb e t w e e nt h es o i lb i o l o g i c a la c t i v i t i e st r e a t e db yd i f f e r e n t m i c r o b i a la g e n t sa n db e t w e e nt h es o i lb i o l o g i c a la c t i v i t i e sa n dr a p eb i o m a s s 2 6 3 7 1T h ec o r r e l a t i o nb e t w e e ns o i lm i c r o b i a lc o n t e n ta n de n z y m ea c t i v i t y 2 6 3 7 2T h ec o r r e l a t i o nb e t w e e ns o i lb i o l o g i c a la c t i v i t ya n d r a p eb i o m a s s 2 7 C h a p t e r 4C o n c l u s i o na n d d i s c u s s i o n 2 8 4 1C o n c l u s i o n 2 8 4 2d i s c u s s i o n ：2 9 R e f e f e n c e s 31 R e s e a r c ha c h i e v e m e n t s ：；6 A c k n o w l e d g m e n t 3 7 P e r s o n a lp r o f i l e s 3 8 L e t t e ro fc o m m i t m e n t ：；9 A u t h o r i z a t i o ns t a t e m e n t 4 0 中文摘要 矿业开发破坏了大量的土地资源，为了减少土地的损失，并且增加可利用土地， 进行矿区复垦土壤的改良和利用成为我国急需解决的问题之一。微生物复垦技术是 目前国内外矿区复垦技术的主要研究方向，特别是对微生物肥料的研究已经取得了 很好的应用效果。本文主要研究了不同的微生物菌剂对矿区复垦土壤微生物数量、 酶活性和养分含量的影响，探讨了微生物菌剂对矿区复垦土壤上种植的油菜养分、 生物量和品质的影响，为筛选出适合矿区复垦土壤修复的优势菌剂提供理论依据。 研究结果如下： ( 1 ) 不同微生物菌剂处理的油菜根际微生物含量都比对照高，且提高了2 ，3 6 6 4 。细菌、革兰氏阳性菌、革兰氏阴性菌、真菌和放线菌含量也都高于对照，原 生生物的量变化不明显。阿佐连菌剂处理的微生物增加效果最好，其次为巨微菌剂 处理，而凯盛处理的效果最差。 ( 2 ) 不同的微生物菌剂对土壤酶活性的影响为：菌剂处理的土壤脲酶活性和碱 性磷酸酶活性比对照有所增强。其中，土壤碱性磷酸酶活性提高了6 4 2 19 9 ， 土壤脲酶活性比对照提高了4 , 2 , - 6 1 4 。除了凯盛菌剂处理的土壤蔗糖酶活性有 所降低，其他处理的土壤蔗糖酶活性都高于对照，提高了18 - - - 3 2 5 。 ( 3 ) 施用菌剂增加了矿区复垦土壤养分含量。其中，巨微钾肥处理过的土壤有 机质最高为9 5 5 9 & g ，比对照提高了1 6 8 ，与对照问达到了显著水平。凯盛菌肥处 理的土壤水解性氮含量最高，比对照提高了2 4 6 ，与对照间差异显著。不同处理的 土壤有效磷含量都比对照高。因此，采用微生物肥料能提高土壤的养分，进而降低 化肥的投入，减少环境污染。 ( 4 ) 除了凯盛菌剂处理，其他菌剂处理的油菜生物量都高于对照，株高比对照 提高了1 4 6 - 1 9 5 ，地上部鲜重提高了7 7 , - 、一3 7 3 ；地下部鲜重提高了3 4 2 9 7 5 。不同处理的叶绿素含量与对照相比差异不大，但对油菜吸收N 、P 、K 以及 油菜的品质有影响。经过菌剂处理的油菜吸收的氮、磷、钾均高于对照。经过茵剂 处理的油菜V C 含量与对照相比均有显著性差异，且硝酸盐含量均低于对照，而对 油菜叶中有机酸含量影响不大。 最后，对土壤生物活性与油菜生物量的相关性进行分析表明，土壤生物活性与 植物的生物量呈极显著正相关。因此，向矿区复垦土壤中施用菌剂能有效改良复垦 区土壤性质。 l 关键词：微生物菌剂；生物活性；矿区土地复垦；磷脂脂肪酸( P L F A ) 分析技术；油 菜品质 I I A B S T R A C T M i n i n gd e v e l o p m e n td e s t r o y s a r e d u c et h el O S So fl a n da n di n c r e a s e g r e a to fl a n dr e s o u r c e s ，i no r d e rt o t h ea v a i l a b l el a n d ，i m p r o v e m e n ta n d u t i l i z a t i o no fr e c l a i m e ds o i lh a v eb e e no n eo ft h eq u e s t i o n ss o l v e du r g e n t l y M i c r o b i a lr e c l a m a t i o nt e c h n o l o g yi st h em a i nr e s e a r c hd i r e c t i o no fm i n i n g a r e ar e c l a m a t i o nt e c h n o l o g yi nt h ew o r l d ，e s p e c i a l l yt h es t u d yo fm i c r o b i a l f e r t i l i z e rh a sm a d eag o o da p p l i c a t i o ne f f e c t T h i sp a p e rm a i n l ys t u d i e dt h e e f f e c to fd i f f e r e n tm i c r o b i a li n o c u l u mt r e a t m e n t so ns o i lm i c r o o r g a n i s m q u a n t i t y ，e n z y m ea c t i v i t ya n dn u t r i e n tc o n t e n ta n dd i s c u s s e dt h ee f f e c to f d i f f e r e n tm i c r o b i a li n o c u l u mt r e a t m e n t so nn u t r i e n tc o n t e n t 、b i o m a s sa n d 】u a l i t vo fr a t 。l a i r e e ds o i lo f 。 I tl i m e da trovidingquality o tr a p eg r o w ni nr e c l a l m e a lS O l lO tm l n m gI ta l m e aa tp r o v l a l n g t h e o r e t i c a la n dp r a c t i c a lb a s i sf o rs c r e e n i n ga d v a n t a g eb a c t e r i u mt or e p a i r r e c l a i m e ds o i l T h er e s u l t sa r ea sf o l l o w s ： ( 1 ) R a p er h i z o s p h e r em i c r o b i a lc o n t e n tw i t hd i f f e r e n tm i c r o b i a la g e n t s t r e a t m e n t sw a sa l lh i g h e rt h a nt h a to ft h ec o n t r a s t ，a n di n c r e a s e db yf r o m 2 3 t o6 6 4 T h ec o n t e n t so fB a c t e r i a ，g r a m - p o s i t i v eb a c t e r i a ， g r a m n e g a t i v eb a c t e r i a ，f u n g ia n da c t i n o m y c e t e sa l lh i g h e rt h a nt h a to f t h e c o n t r o l ，t h ec h a n g eo fp r o t o z o ac o n t e n tw a sn o to b v i o u s E f f e c t so ft h e m i c r o o r g a n i s mi n c r e a s i n gw i t hA 3 0 J I e nm i c r o o r g a n i s ma g e n tt r e a t m e n tw a s t h eb e s to fa l l ，f o l l o w e db yt h a tw i t hJ u w e im i c r o o r g a n i s ma g e n tt r e a t m e n t ， b u tt h ee f f e c to ft h e m i c r o o r g a n i s mi n c r e a s i n g d e a l t b yK a i s h e n g m i c r o o r g a n i s ma g e n tw a s t h ew o r s t ( 2 ) E f f e c t so fd i f f e r e n tm i c r o b i a la g e n t so ns o i le n z y m ea c t i v i t yw a s t h a t s o i lu r e a s e a c t i v i t y a n da l k a l i n e p h o s p h a t a s e a c t i v i t y t r e a t e d b y m i c r o o r g a n i s ma g e n tw e r eb o t hh i g h e rt h a nt h a to f t h ec o n t r 0 1 S o i la l k a l i n e p h o s p h 。a t a s ea c t i v i t yw a si n c r e a s e db y f r o m6 4 2 t o1 9 9 ；s o i lu r e a s e a c t i v i t yw a si n c r e a s e db yf r o m4 2 t o61 4 E x c e p tt h a ts o i li n v e r t a s e a c t i v i t yw i t hK a i s h e n gt r e a t m e n tw a sd e c r e a s e d ，s o i li n v e r t a s ea c t i v i t yb y o t h e rt r e a t m e n t sw a sa l lh i g h e rt h a nt h ec o n t r o la n di n c r e a s e db yf r o m18 t 0 3 2 5 T I T ( 3 ) A p p l y i n gi n o c u l a n t si n c r e a s e dn u t r i e n tc o n t e n t so f r e c l a i m e ds o i l i n m i n i n ga r e a A m o n gt h e m ，o r g a n i cm a t t e ro fs o i ld e a l tb yg i a n ta n d m i c r o p o t a s hf e r t i l i z e rC a nr e a c h e dt h eh i g h e s t9 5 5 9 k g ，w h i c hw a s16 8 h i g h e r t h a nt h e c o n t r a s t ，r e a c h i n gt h e r e m a r k a b l el e v e lt o g e t h e r T h ea v a i l a b l e p h o s p h o r u sc o n t e n to fs o i lw i t hK a i s h e n gt r e a t m e n tw a st h eh i g h e s t ，w h i c h w a s2 4 6 h i g h e rt h a nt h ec o n t r a s t T h ea v a i l a b l ep h o s p h o r u sc o n t e n to fs o i l w i t hd i f f e r e n tt r e a t m e n t sw a sa l lh i g h e rt h a nt h a to fc o n t r a c t s T h e r e f o r e ， f e r t i l i z e r su s e dm i c r o b e sC a nr a i s et h en u t r i e n to fs o i l ，f u r t h e rl o w e r st h e i n v e s t m e n to ff e r t i l i z e r sa n dr e d u c e se n v i r o n m e n t a lc o n t a m i n a t i o n ( 4 ) I na d d i t i o nt ot r e a t m e n to fK a i s h e n gm i c r o b i a li n o c u l u m ，r a p e b i o m a s sd e a l tb yo t h e rf u n g i c i d e sw a sa l lh i g h e rt h a nt h ec o n t r a c t ，a n ds t e m h e i g h tw a s1 4 6 1 9 5 g r e a t e rt h a nt h a to ft h a tc o n t r a c t ，o v e r g r o u n dp a r t f r e s h w e i g h tw a s 7 7 37 3 g r e a t e rt h a nt h a to ft h a tc o n t r a c t ， u n d e r g r o u n dp a r tf r e s hw e i g h tw a s3 4 2 9 7 5 g r e a t e rt h a nt h a to f t h a t c o n t r a c t C h l o r o p h y l lc o n t e n tb yd i f f e r e n tt r e a t m e n t sd i f f e r e dl i t t l ef r o mt h e c o n t r a c t ，b u ti ta f f e c t e dt h eN ，P ，Kr a p ea b s o r b sa n di t sq u a l i t y N i t r o g e n ， p h o s p h o r u sa n dp o t a s s i u ma b s o r b e db yr a p ed e a l tb yf u n g i c i d e sw a sh i g h e r t h a to ft h ec o n t r a c t T h eV cc o n t e n to fr a p ed e a l tb yf u n g i c i d e sh a do b v i o u s d i f f e r e n c e sf r o mt h a to ft h ec o n t r a c t ，a n dt h ec o n t e n to fn i t r a t ew a sa l ll o w e r t h a nt h a to ft h ec o n t r a c t ，w h i c hh a dl i t t l ee f f e c t so nt h eo r g a n i ca c i di nr a p e l e a v e s I nt h ee n d ，r e l a t i v ea n a l y s i so fs o i lb i o l o g i c a la c t i v i t ya n dr a p eb i o m a s s s h o w e dt h a tt h e r ew a sa na p p a r e n tp o s i t i v ec o r r e l a t i o nb e t w e e ns o i l b i o l o g i c a la c t i v i t ya n dp l a n tb i o m a s s T h e r e f o r e ，a p p l y i n gf u n g i c i d e s o n r e c l a i m e ds o i li nm i n i n ga r e a sc a ne f f e c t i v e l yi m p r o v er e c l a i m e ds o i l K e y w o r d s ：M i c r o b i a la g e n t ；B i o l o g i c a la c t i v i t y ；M i n i n gl a n dr e c l a m a t i o n ； P h o s p h o l i p i df a t t ya c i d ( P L F A ) a n a l y s i st e c h n o l o g y ；R a p e s e e dq u a l i t y I V 第一章绪论 第一章绪论 1 1 研究背景及意义 1 1 1 研究背景 中国是世界上最早开发利用矿产资源的国家之一。中国矿业的发展为五千年来 中华民族的生存发展和中华文明的延续与发扬建立了不可磨灭的历史功勋，为中华 人民共和国成立6 0 多年来的国家经济建设、社会稳定发展和人民生活水平的提高做 出了巨大贡献。然而，矿业为我国国民经济建设做出重大贡献的同时也扰乱了矿区 的生态环境秩序，尤其是严重破坏了工矿区的土壤。( 2 0 0 7 年中国地质环境公报显 示，全国矿业的开发占用和损坏了的土地面积为1 6 5 8 万1 1 I I l 2 ，其中尾矿堆放占用9 0 9 万h m 2 ，露天开采坑破坏5 2 2 万h m 2 ，采矿塌陷地损坏2 0 3 万h m 2 。 山西省拥有较丰富的矿产资源，并且有悠久的矿业开发历史。目前，全省已探 明的煤储量达到了2 0 0 0 亿吨，占全国已探明煤储量的1 3 ，全省煤田面积占其总面积 的3 7 。除煤炭资源外，山西还有较为丰富的铁、铝、磷、铜等。2 0 世纪8 0 年代初， 随着山西经济建设的不断发展，大量的煤储量为山西的快速发展提供了有力保障， 然而矿产资源的需求量愈来愈大，由此引发了一系列的矿区生态环境污染问题。目 前全省由于大量的开采和不科学的滥用煤炭，导致采空区塌陷、开采破坏和煤矸石 压占土地达6 6 7 万h m 2 之多，而且正以每年5 0 0 0 h m 2 的速度递增，更为严重的是其中 的4 0 为耕地；此外，冶金、挖砂、火力发电、冶炼、建材、采掘等行业压占破坏的 土地也已达1 0 万h m 2 ，并且每年的增速也很快。截至2 0 0 7 年，山西省采空区面积为2 万平方公里，占全省国土面积的近1 7 ，土地沉陷面积有1 0 0 万亩左右。为了在开发矿 产资源的同时最大限度地降低对工矿区土地环境的破坏，减少对土地的占用，并且 增加可利用土地，进行矿区复垦土壤的改良显得非常必要。因此，利用合理的复垦 技术来改良矿区复垦土壤和提高土壤肥力，在发展矿业经济的同时，既保护了生态 环境，又实现了可持续发展，具有战略意义和现实意义。 1 1 2 研究的目的与意义 土地是人类生存和发展所必须的重要资源，是大自然赋予我们的宝贵物质财富。 然而由于社会的飞速发展，资源大量需求和环境保护的矛盾日益凸出，不顾环境因 素一味的开发资源，已经给我们的生存环境造成了巨大的影响。资源的不科学利用 和过度开采，造成我国植被面积锐减，土地资源破坏严重，大气水源污染等。保护 和合理利用土地资源、修复已破坏的土地、改善土地生态环境，是我们义不容辞的 微生物茵剂对矿区复垦土壤生物活性和作物生长的影响 责任。 现在，人们普遍赞同土地复垦是缓解人地矛盾和保护生态环境最为行之有效的 途径之一。但是，土地复垦的意义不应仅仅局限在被破坏或者被扰动土地的简单整 理利用，而应该是从根本上对生态的恢复，生态层次上的复垦才是土地复垦的最终 目洲。只有将土地的复垦工作上升到生态建设上来才能实现工矿废弃地的可持续利 用，提高复垦土壤肥力，恢复矿区上植被覆盖，减少水土流失，以及降低自然灾害 的发生率等。生态的恢复关键是生态系统功能的改善和合理结构的建立，恢复生态 系统的功能必须首先恢复系统内的非生物成分功能，进行系统内植被的恢复以及动 植物群落和微生物群落的修复和改善【2 】。 当前，我国开展的工矿区土地复垦大部分还只停留在工程复垦水平上，利用生 物技术进行的土地复垦还很少。我国在对工矿废弃地区的复垦研究中也主要是以传 统的培肥措施为主，但传统措施的主要弊端是没有或者缺少活的生物体，新陈代谢 缓慢，培肥所需时间长。这种措施尽管能暂时解决当前的问题，但对土壤的理化性 质、生物学性质等没有本质的改善作用，达不到真正的熟化土壤的效果 3 1 。而在国外， 已经有许多国家采用先进的生物技术来复垦土地。微生物复垦技术是利用微生物的 接种优势，对复垦区土壤进行综合治理与改良的一项生物技术措施。该技术是向新 复垦的土地中施加微生物菌肥和往新建植的植物中接种微生物，充分利用土壤微生 物的功能，改善土壤内环境，增加土壤的生物活性，使失去生物活性的矿区复垦土 壤重新建立和逐渐恢复土壤生态环境，进而熟化土壤，提高矿区复垦土壤的肥力， 缩短复垦的周期 4 1 。 微生物复垦技术是目前国内外针对矿区复垦的主要研究方向，该技术受到人们 的广泛关注并且发展迅猛，特别是微生物肥料已经在复垦土壤的培肥中得到工业化 的应用。近年来，菌根技术成为了矿区土壤培肥的研究新领域。微生物菌肥是能获 得特定的肥料效应并且含有活性微生物的一类特定制品。微生物肥料施入土壤中能 活化土壤养分，改良土壤结构和改善植物的营养环境，具有低投入、高效益、高产 出和无污染等优点【5 】。然而，微生物菌肥对环境的要求比较高，肥效稳定性不高且容 易失效，本身也不含植物生长所需的营养元素，所以必须与其他化肥配施才会产生 良好的效果【6 J 。 由于矿区复垦的土壤中养分含量低，物理结构性差，活的生物群体少，植被存 活率低及生长缓慢，采用微生物技术可以有效缓解这些问题，且符合可持续的理念。 本研究从这些问题出发，选取山西省长治市襄垣县煤矿区复垦土壤作为基质，施入 第一章绪论 不同的微生物菌肥，通过观察油菜生长状况、测定其品质、研究土壤微生物活性的 改变，筛选出适合矿区复垦土壤修复的菌肥，加快矿区土壤生态重建和恢复的步伐。 1 2 国内外研究动态 1 2 1 微生物技术对工矿复垦区土壤生物活性改变的研究进展 土壤生物活性不仅是外源物质分解与转化的驱动力，也是土壤物理结构改善、 土壤有机质转化的驱动力。土壤生物活性包括土壤中的微生