劣化土壤生态修复与解决方案微生物植物课件

化种植

•增产与提质

北京十方

挪威•

1化种植•增产与提质北京1.为什么种植要生态化？2.土壤生态修复3.作物生态化保护4.实践与案例21.为什么种植要生态化？2

生态农业的兴起化学农业的衰落3

化学农业为什么难以持续？化学农药利用率不到30%我国化肥当季利用率30%污染环境、影响食品安全污染水体、大气，影响土壤生态。

碳铵利用率不足20%，尿素利用率不足60%，磷肥利用率不足20%，钾肥利用率仅为45%左右。4化学农业为什么难以持续？化学农药利用率不到30%问题与挑战

受不同程度污染土壤——60%以上水体——50%以上空气——雾霾天气健康每分钟生产6位癌症病人，肿瘤医院全国各地林立。

最有价值的链条

土壤健康——食品健康——人类健康

病从口入5问题与挑战受不同程度污染5触目惊心的数据过量施用化肥6000万吨/年滥施农药1990年农药施用总量约为70万吨,20年后的今天，173万吨/年重金属污染90%耕地，超标3--10%50万吨/年农膜残留于土壤----“白色恐怖”转基因问题？？？

6触目惊心的数据过量施用化肥6000万吨/年6

过量施用化肥

全球施用化肥1.8亿吨/年,中国6000万吨/年;约占30%。

60年来增加100倍;超过国际安全上限225千克/公顷;中国化肥平均施用量达到434.3千克/公顷，是安全上限的1.93倍,利用率35%.7

过量施用化肥

全球施用化肥1.8亿吨/年,中国600化肥污染①河川、湖泊、内海的富营养化。水中氮、磷的含量增加，使藻类等水生植物生长过多。②土壤受到污染，土壤物理性质恶化。长期过量而单纯施用化学肥料，会使土壤酸化,结构破坏，土地板结。③食品、饲料和饮用水中有毒成分增加。亚硝酸盐的生物毒性比硝酸盐大5～10倍,亚硝酸盐与胺类结合形成的N－亚硝基化合物则是强致癌物质.④温室气体氮氧化物含量增加，对全球气候变暖的贡献率是CO2的310倍。8化肥污染①河川、湖泊、内海的富营养化。水中氮、磷的含量增加，

滥施化学农药中国农药年产约170万吨,平均每亩要用近两斤60～70%残留在土壤中,形成污染.9滥施化学农药中国农药年产约170万吨,平均每亩要用农药对食用农产品安全的威胁每天吃5种农残果蔬，相当于吃进14种农药。每天吃5份‘干净蔬果’，人体吸收农药量可减少92％。10农药对食用农产品安全的威胁每天吃5种农残果蔬，相当于吃进14重金属污染经水、大气、植物等介质最终危害人体健康。具有长期性、隐蔽性和不可逆性的特点。中国90％左右被污染土壤都与重金属有关。每年重金属污染1200万吨粮食，直接经济损失200亿。10％左右的市售大米镉超标。11重金属污染经水、大气、植物等介质最终危害人体健康。11为什么农药越用越多？

病原体、害虫的天敌减少，对农药抗性增强

12为什么农药越用越多？

病原体、害虫的天敌减少，对农药抗性增强对环境恶化，无奈的呐喊！13对环境恶化，无奈的呐喊！13

劣化土壤生态修复与解决方案

“微生物--植物”技术

宜昌▪2014-07-0614劣化土壤生态修复与解决方案14

用第三只眼睛看“土壤生态修复”▼

生态思维

把生命体/有机体与环境作为一个整体或系统，强调整体统一性、生物多样性和开放循环性。倡导一种全方位的生态关怀，强调人与社会、人与自然的和谐相济，开启了整体论思维方式。▼工具

矿物质+植物+微生物（微小动物；细菌、真菌、放线菌等）相互依存的环境（阳光、空气、水）作为一个整体系统。▼土壤生态系统

[土、植物、微生物]土壤生物活动状态。

15用第三只眼睛看“土壤生态修复”▼生态思维1修什么？2复什么？土壤生态修复目的与实质161修什么？2复什么？土壤生态修复目的与实质16

要点1生态修复目的与实质2土壤修复的操作对象“土壤+植物（根系）+微生物“3生态修复不可或缺的“活”工具

4解决方案与实证案例17要点1生态修复目的与2土壤修复的操作对象3生态“死土”与“活土”火星的表面土壤原生态草原土壤耕作的贫瘠土壤18“死土”与“活土”火星的表面土壤原生态草原土壤耕作的贫瘠土

陆地生物（食物）链运动19陆地生物（食物）链运动19生物（食物）链关系20生物（食物）链关系20土壤生态结构与修建量化目标

结构决定功能

21土壤生态结构与修建量化目标结构21土壤生态修复对象与实质

可操作对象：土壤、水体与生物琏▼生态资源

阳光、空气、水、矿/土；植物、动物、微生物。▼修复对象与实质1.生物栖息场所—非生物因子（矿质/土壤、水体等生物载体）2.修复非生物因子与生物因子（植物、动物、微生物）相互依存的宏观与微观自然关系，集中体现在生物（食物）链，实现生物多样性。▼行业：环境保护+植物种植

陆地生态系统水域生态系统22土壤生态修复对象与实质

可操作对象：土壤、水体与生物琏▼生土壤生态修复对象、过程与目的宏观始态微观过程宏观终态结构与机能被损害修复生态机能具有生态机能

23土壤生态修复对象、过程与目的宏观始态土壤生态宏观状态/物理修复24土壤生态宏观状态/物理修复24

土壤生态微观结构修建的关键—团粒化

25土壤生态微观结构修建的关键—团粒化25

土壤团粒化结构及其形成团粒结构对土壤肥力的作用①协调水分和空气。②调节土壤有机质中养分的消耗和积累。③稳定土壤温度，调节土热状况。④改良耕性和有利于作物根系伸展。

26土壤团粒化结构及其形成团粒结构对土壤肥力土壤团粒化形成的必要条件■腐殖质■胶体物（来自植物根系的碳水化合物）

材料与加工

■微生物生命活动产生代谢物加工（分解/合成）有机质27土壤团粒化形成的必要条件■腐殖质材料与加工■微生物272828土壤生态可持续29土壤生态可持续29

修复土壤生态世界可持续农业协会主席Madden指出：“只有健康的土壤才能生产健康的作物，进而造就健康的人群和健康的社会”。

30修复土壤生态30

土壤肥力与农作性状2.土壤环境质量3.土壤生物活性4.土壤生态质量

土壤质量指标体系31土壤肥力与农作性状土壤质量指标体系31

1

有机质

2

植物3微生物生态修复不可或缺的“活”工具

321有机质2植物3微生物生态修复不可或缺的“活”锁定关键因素矿物质45%水25%有机质5%微生物空气25%33锁定关键因素矿物质水25%有机质微生物空气25%3

土壤有机质（腐殖质）

对提高土壤肥力的作用

提供植物和微生物需要的养分N，P，K…，

促进植物生长发育类激素

促进土壤微生物活动④改善土壤结构，增强土壤蓄水通气性⑤提高土壤的保肥性和对酸、碱的缓冲性

⑥减轻重金属和农药的危害

34土壤有机质（腐殖质）对提高土壤肥力的作用2023/10/1微生物▲1公斤土壤可含：5亿个微小动物；5亿个细菌、近10亿个真菌、100亿个放线菌。▲1公顷干燥土壤有1～2吨微生物。▲每1000平方米土壤的微生物，可分解30吨有机物，其中1/3转化为土壤自身的有机物，余下2/3被分解为无机物被地表植物吸收。352023/7/26微生物353636

应用过程与目的37应用过程与目的37

不利于植物生存的各种环境因素38不利于植物生存的各种环境因素38“土壤-植物-微生物”系统工具施用简捷性价比高

修建结构

恢复功能植物保护植物生长39“土壤-植物-微生物”系统工具修建结构恢复功能植物保护植物生

土壤生态修复系统工具

40土壤生态修复系统工具40如何修复土壤生态？

“微型生物工厂”植入土壤根际环境■细菌芽孢生产■真菌孢子生产■功能材料加工稀释后施入土壤根部像巨量的“地下工作者”在土壤根际环境中自动生产41如何修复土壤生态？

“微型生物工厂”植入土壤根际环境稀释后4242土壤生态修复的作用重点

“土壤-根系-微生物”土壤根际生态环境根际微生物[Rhizospheremicrobe]与根际效应[发生在根周围1--5mm]

植物根系细胞组织脱落物和根系分泌物（20～40%碳水化合物）为微生物提供丰富营养和能量，根际的微生物数量和活性高于根外土壤几十倍。趋营养性决定首先重点突破自然以点带面43土壤生态修复的作用重点

“土壤-根系-初级代谢物与菌体生长相伴随的产物、对菌体生长、分化和繁殖是必须的氨基酸、核苷酸、维生素、糖类等菌体对其合成反馈控制严密，一般不过量积累44初级代谢物44次级代谢物微生物生长到稳定期前后，以结构简单、代谢途径明确、产量较大的初生代谢物为前体，通过复杂的次生代谢途径所合成的各种结构复杂的化合物。根据次生产物的生源途径分为酚类化合物、类萜类化合物、含氮化合物(如生物碱)等三大类。植物体在新陈代谢过程中常积累有一些中间有机分子，这些分子不参与植物的基本生命过程，包括色素、固醇、生物碱、维生素、激素、多糖、植物杀虫剂等10个大类。

secondarymetabolites几丁质酶作用下有害生物体内细胞壁、体壁几丁质分解成壳聚糖45次级代谢物微生物生长到稳定期前后，以结构简单、代谢途径明确、

到达最终目的地

以最快捷的方式和高活性状态，让优势微生物到达“根系-土壤-微生物”形成的根际环境。

46到达最终目的地

以最快捷的

施用条件三要素47施用条件三要素47

施用方法三要素48施用方法三要素48性价比分析安全性

食品及原料、全降解

无二次污染

非选择性

适用于多种土壤类型

可靠性

温度：10～40℃；

PH：3～7.5（产品状态）；4～11(适用土壤)

性价比

0.07～0.10元/平米-次（终端价格）

施用便捷-省工

干撒、滴灌、冲施、灌根，随肥料同时施用。49性价比分析安全性49生态修复市场一瞥

▼

巨大的市场

土壤、水体生态修复数万亿▼商业机会凸显

没有退路的选择、必须长期投入

▼政策法规准公共产品，

土地权属、流转；税收，产业政策▼中国优势双刃剑“成也萧何、败也萧何”50生态修复市场一瞥▼巨大的市场50

作物生态化种植与解决方案挪威▪劳道克斯公司北京十方技术有限责任公司51作物生态化种植与解决方案51

种植目的与实现过程52种植目的与实现过程52

解决植物在逆境中健康生长

53解决植物在逆境中健康生长53增产提质决定产量的因素？肥料是什么？什么原因影响品质？碳水化合物增加，天然化合物和矿物质被稀释。•风味----特殊天然化合物。54增产提质决定产量的因素？54

直接决定产量和品质的因素

碳水化合物+矿物质天然比例95%——植物干物质碳水化合物——光合作用元素组成大体如下：C，45%；O，42%；H，6.5%；N，1.5%；碳、氢、氧是从二氧化碳和水中获得；5%——灰分元素

根系从土壤中吸收

在已知的92种天然元素中，植物中发现了60多种。比较普遍且含量较多的有十多种，如硫、磷、钾、钙、镁、铁、硅、氯、钠、铝等。55直接决定产量和品质的因素554个技术模块与系统解决方案564个技术模块与系统解决方案56系统vs系统解决方案57系统vs系统解决方案57

带电的杀菌剂58带电的杀菌剂58杀菌机理59杀菌机理59606061616262改良土壤生态环境---蚯蚓又有了!

63改良土壤生态环境---蚯蚓又有了!63

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劣化土壤快速修复64+劣化土壤快速修复64

宁夏沙漠大棚，有机辣椒

65宁夏沙漠大棚，有机辣椒

65新疆改良盐碱地，防稻秧死棵左侧，盐碱地,连续7年采取过多种右侧，

2012年6月25日施用2次；改良土壤措施,无明显效果；移栽的察布查尔锡伯自治县。秧苗成活率极低。

新疆改良盐碱地，防稻秧死棵

土为母，根为本土为母，根为本

烟草增产32%，质量达到顶级

收益提高33%68烟草增产32%，质量达到顶级

收益提高33未用

用过

未用根基病害严重发生未用用过青州何官镇邵市栾庆顺

作物：辣椒

施用时间：12月2号回访时间：12月10日施用量：苗床2000棵（75ml)

结果：使用前辣椒苗床