微生物复垦技术在矿区生态重建中的应用

山西农业科学 ２ １ ，０ １ ）１７ － ０ ４ ０ ２４ （０ ：０ １ １７ 　‘
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微 生物复垦技术在 矿 区生态重建 中的应用　常　 勃　， 李建华　， 卢朝东　， 靳东升　， 张　 强 郜春花　， 　， 武文 丽　（． １ 山西大学生物 工程学 院， 山西 太原 ０００ ；． 省农业科学 院农业环境与资源研究所 ， ３０６２山西 山西 太原 ０００ ） ３０６　
摘 要： 矿业开发破坏 了大量 的土地 资源 ， ， 因此 矿区复垦土壤 的改 良和利 用是我 国急需解决 的问题之一 。 　 概述了微生物复垦技术在矿 区土壤结构改善 、 养分增加和酶活性 提高方面 的应用 ， 并探讨 了该技术 在矿区　生态重建中的应用前景及对策。 　 关键词 ： 微生物复垦技术 ； 矿区生态重建 ； 丛枝菌根 ； 微生物活性 ； 生物菌肥　中 图分 类 号 ：Ｄ ８ Ｔ ８　 文 献 标 识 码 ：　 Ａ 文章 编 号 ：０２ ２ ８ （０ ２ １— ０ １ ０ 　 １０ — ４ １２ １ ）０ １７ － ４ －
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我 国是世界上 开发利用矿产资源历史最为　悠 久 的 国家之 一 。我 国矿业 的发展 为 ５００ａ 　０　 来　
１ 微 生物 复 垦 技 术 概述　 　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 。 该技术是借助 向新建植的植物接种微　 生物 ， 在改善植物营养条件 、 促进植物生长发育　 的同时 ， 利用植物根际微生物 的生命 活动 ， 使失　 去微生物活性 的复垦区土壤重新建立 和恢复土　 壤微生物体 系， 增加土壤生物 ， 加速复垦土壤 的　 基 质 改 良 以及 自然 土 壤 向 农 业 土 壤 的 转 化 过　 程 ， 生土熟化 ， 高土壤肥力 ， 而缩 短复垦　 使 提 从周 期１　 ２ ］ 。 ． 　
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 ， 中华 人 民共 和 国

　 为 成 立 ６　 来 的经 济 建设 、社会 发 展 和 人 民生 活　 ０ａ 水平的提高作出了巨大贡献 。然而 ， 矿业为我 国 　 国 民经 济建 设作 出重大 贡献 的同时 ，ｇ ￣ 区生　 ｔ－ 矿 ｘ 态 环境 造成 了不 利 的影 响 。 为了在 开发 矿产 资源　 的同时最大限度地减少对土地的占用 ， 并且增加　 可利 用 土 地 ，进 行 矿 区复 垦土 壤 的改 良非 常 必　 要 。土壤微生物是土壤的重要组成部分 ， 是反映　 土壤性质和土壤熟化程度的重要标志 ， 且与土壤　 中的物质转 化 、 植被 的生 长和 繁育 密切相 关【　 　 １ 。 因此 ，采用微生物技术改 良矿区复垦土壤 ， 　 在发展矿业经济的同时 ， 可保护生态环境 ， 实现　 可持续发展 ， 是一项有战略意义和现实意义的研　 究 内容 。 　
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， 该技术在 国外受到较大关注　 并 有较 快发 展 ， 特别 是微 生物 肥 料 已在复 垦土 壤　 培肥中得到工业化应用 ， 包括固氮菌 、 磷细菌 、 钾　 细菌肥料及复合菌肥技术等 。近年来 ， 菌根技术　
收 稿 日期 ：０ ２ ０ 一 １ ２ １ － ７ ｌ　
基 金 项 目： 国家 国际 科 技 合 作 专 项 （０ ｌ Ｒ １３ ） 山西 省 国 际 合 作 项 目（ｏ １８ ０ ７　 ２ １ＤＦ ３ ２ ０ ； ２ ｌ０ １０ ）
作者简介： 常
勃 （９ ７ ）男 ， １８ 一 ， 山西平遥人 ， 在读硕士 ， 方向 ： 区复垦 。郜春花为通讯作者。 研究 矿 　?
１ ７ｌ? ０ 　
山西农业科学 ２ １ 年第 ４ ０２ ０卷第 １ ０期　
已成为 矿 区土壤 培肥 的研 究重 点 ， 已取得 较好　 并的效果 。 国在微 生物 复 垦技术 方面 的研 究发展　 我
年 限复垦 土壤 中全磷 、 速效 磷 、 机 质 明显增 加 ， 有 　 并且 随着 复垦年 限 的增 加 ， 土壤 肥 力增加 。 　 复 垦土 壤 是 经 过机 械 扰 动 后 重新 构 建 的土　 壤 结 构 ， 不 仅贫 瘠 而 且 土壤 结 构 不 良 ， 实 比　 它 压 较严重 。微 生 物能 够分 泌 出一些 多糖 类 物质 ， 黏　 结 分 散 的 土粒 ， 持 土 壤 的稳 定 性 ， 维 改善 土 壤 的　 团 粒 结 构 ，利 于 植 物 的 定 植 和对 养 分 的 吸 收 。 　 Ｔｓａ 等【研 究表 明 ， ｉ ｌ 　 ｄｌ ｑ 菌根 有 助 于土 壤 大 团聚 体　 的形成 ， 菌产 生 的多糖 类 物质 有可 能具 有增 加　 真 矿 物 强 度 和保 持水 分 的能 力 ， 因此 认为 ， 根 具　 菌
也 较快 ， 特别 是微 生物 肥料 已经取 得 了明显 的应　
用效果 ， 其在提高矿山复垦地生产力和矿土培肥　 方 面效 果突 出 。 　
２ 微 生物 复 垦 技 术 在 矿 区土

壤 中 　 　的应 用 研 究　２１ 微 生 物技 术对 矿 区 复垦 土壤 肥 力和 土 壤 结　 ． 　 构 的 改变　
新复垦土地 中， 耕作层土壤大多是未经过生　 物作用和腐殖化过程的 自然土 ， 即使剥离土壤中　 有极少数的腐殖土 ， 也由于机械化剥离作业而严　 重 破 坏 了微 生 物 生存 和 繁 衍 的条 件 ［ 土 壤有 机　 ３ １ ， 质含量少 ， 较为贫瘠 ，Ｈ值较高 ， ｐ 对植物的生长　 不利。 养分含量低是复垦土壤上植物不能正常生　 长的关键限制因子 ， 而许多土壤微生物具有活化　 土壤潜 在养 分 、 加土 壤养分 有效 性 的特性 。 增 　 磷元素是矿区复垦土壤最主要 的限制因子。 　 但是土壤中的磷绝大部分为植物不能直接吸收　 的有机 和无 机磷 。 用磷 肥虽 可满 足植物 对磷 的　 使 需要 ， 但利用率较低 ， 而解磷微生物最重要的作　 用 就 是 溶 解 土 壤 中 的 难 溶 性 或 不 溶 性 磷 索　。 　 Ｒｃａ ｓ认为 ， ｉ ｒ【 ｈ ｄ５ 】 在植物生长过程中磷元素供应不　 足时 ， 将会导致幼苗生长不 良而死亡。 张文敏等［ ６ １ 　 通过盆栽试验证 明， 微生物菌剂具有改善植物磷　 营养 状况 的能力 。 　 Ｈ ｒｓ研究 还指 出 ， ａｒ　 ｉ 在煤 矿废 弃地 上 自然 发　 生的豆科植物虽然种类较多 ， 但是由于它们不是　 该植被中的主体 ， 或者由于煤矿废弃地中严重缺　 磷而使固氮效率很低 ， 因而它们对废弃地氮素的　 积累所起的作用不大。因此 ， 初始种植各种豆科　 植物 时 ， 须 用人 工接 种 的办法 弥补 土壤 中 自然　 必 根瘤菌的不足 。经过人工选育的优势菌株 ， 其侵　 染力强 ， 固氮活性高 ， 用其制成菌剂作人工接种 ， 　 对新复垦地初期种植的豆科植物来说 ， 以增加　 可 侵染 ，帮助豆科作物有效利用大气 中的氮素 ， 迅　 速培肥复垦贫瘠土壤 ， 是一种经济有效的土壤培　肥 技术 措施 。 　
有维 持 土壤 稳 定性 和 改善 土 壤 结 构 的作 用 。 　ＭｉｅＥ发 现 ， 菌 根 植 物生 长 的 土壤 中 ， 壤 水　 ｌｒ １ ｌ“ 在 土 稳定团聚体 、 土壤总孔隙度和土壤渗透势都比无　 菌根植 物 的土壤 状况 好 。还 有研 究 发现 ， 施用 生　 物 菌 肥 能 改善 土 壤 的 团粒 结 构 ，能迅 速 熟 化 土　 壤、 固定空 气 中的氮 素 、 与养分 的转 化 、 参 促进 作　 物对养 分 的吸 收 、分 泌激 素 刺激 作物 根 系发 育 、 　 抑制有 害微 生物 的活 动等 。 　２２ 微 生 物 技术 对矿 区 复垦 土 壤微 生物 活性 的　 ．改 变　
矿 区土壤在 复 垦过 程 中伴 随有 多种废 弃 物 ， 　
会抑制土壤微生物的活动 ，

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