本發(fā)明屬于農(nóng)業(yè)領(lǐng)域，具體涉及一種提高土壤質(zhì)量的方法。

背景技術(shù)：

黃土高原的主要土壤均發(fā)育于石灰性黃土母質(zhì)，其最主要的特點是有機碳含量低，進(jìn)而導(dǎo)致土壤肥力降低，表現(xiàn)為土壤供給作物養(yǎng)分的能力、土壤的耕性、通氣性和透水性迅速降低，進(jìn)而影響農(nóng)作物產(chǎn)量的提高。

苦水玫瑰榨取精油后剩余苦水玫瑰花渣，在黃土高原地區(qū)十分易得，而且產(chǎn)量豐富，但是玫瑰花渣的處理和合理的利用仍沒有得到很好的解決。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種利用叢枝菌根真菌和花渣提高土壤質(zhì)量的方法,以解決現(xiàn)有黃土高原的土壤有機碳含量低，進(jìn)而導(dǎo)致土壤肥力降低，進(jìn)而影響農(nóng)作物產(chǎn)量的問題。

本發(fā)明技術(shù)方案如下：一種利用叢枝菌根真菌和花渣提高土壤質(zhì)量的方法，

包括如下步驟：

步驟一：叢枝菌根真菌的擴繁；

步驟二：玫瑰花渣的堆肥處理，

（1）玫瑰花渣預(yù)處理：用尿素將玫瑰花渣的初始c/n比調(diào)節(jié)至25-30；

（2）按玫瑰花渣與水的質(zhì)量比為1:1.5-1:2的比例，將花渣施足水；

（3）按玫瑰花渣與催腐劑的質(zhì)量比為10:1-10:2的比例施足催腐劑，保持水分含量為50-60%；

（4）封嚴(yán)：待催腐劑噴拌均勻后，裝入密封桶，加蓋塑料薄膜，得礦化生物質(zhì)；

步驟三：采集田間土壤過篩子后高溫滅菌獲得無菌土壤；以1.5-2%的質(zhì)量比加入礦化生物質(zhì)于無菌土壤中；以0.05-0.1%的比例接種擴繁的叢枝菌根真菌于無菌土壤中。

優(yōu)選地，所述步驟一叢枝菌根真菌的擴繁的具體過程為，進(jìn)行盆栽擴繁，將花盆用0.1%高錳酸鉀溶液浸泡消毒，并用流水清洗干凈；宿主植物選擇白三葉，將三葉草種子用種子用10%的h2o2浸泡5min進(jìn)行表面消毒，用蒸餾水沖洗干凈，浸種24h備用，置于濕潤的濾紙上放置24h使之發(fā)芽；采用土壤作為培養(yǎng)基質(zhì)，接種并適時澆水；培養(yǎng)8周后，停止?jié)矤I養(yǎng)液和水，去除地上部分植株體，分別收獲植株根系和培養(yǎng)基，風(fēng)干后4℃保存待用。

優(yōu)選地，所述步驟二中玫瑰花渣與水的質(zhì)量比為1:1.5。

優(yōu)選地，所述步驟二中玫瑰花渣與催腐劑的質(zhì)量比為10:1。

優(yōu)選地，所述步驟二中催腐劑采用沃寶催腐劑。

本方法包括叢枝菌根真菌（arbuscularmycorrhizalfungi，amf）的擴繁，玫瑰花渣的堆肥處理以及生物質(zhì)還田并接種amf。該方法較傳統(tǒng)的玫瑰花渣的處理的區(qū)別在于將玫瑰花渣腐熟后結(jié)合amf進(jìn)行還田，加快了玫瑰花渣的礦化。提高了土壤養(yǎng)分含量，進(jìn)而促進(jìn)了玉米的生長，提高了土壤質(zhì)量。解決玫瑰花渣的浪費和對環(huán)境的污染，同時也提高玫瑰產(chǎn)業(yè)的經(jīng)濟(jì)附加價值，提高了黃土高原土壤質(zhì)量。

本發(fā)明與傳統(tǒng)玫瑰花渣利用的不同之處在于沒有直接使用生料玫瑰花渣，而是先對玫瑰花渣進(jìn)行堆肥腐熟處理，然后在還田過程中接種叢枝菌根真菌，在土壤中加快了玫瑰花渣的礦化，進(jìn)而提高了玫瑰花渣的利用率。

在黃土高原地區(qū)苦水玫瑰花渣十分易得而且產(chǎn)量豐富，但是玫瑰花渣的處理和合理的利用仍沒有得到很好的解決，本發(fā)明針對黃土高原地區(qū)土壤有機碳含量低、肥力低的狀況，利用腐熟玫瑰花渣等生物質(zhì)以及叢枝菌根真菌（amf）改良土壤，通過催腐劑的催腐，能夠在一到兩個月內(nèi)完成生物質(zhì)的礦化，使生物質(zhì)變成有機質(zhì)。該方法簡單、操作簡便，既可以適用于小規(guī)模利用又可以大范圍推廣。將礦化的生物質(zhì)還田時加入?yún)仓婢╝mf），可以加快生物質(zhì)的礦化，使得土壤增碳效果更加明顯，提高了土壤質(zhì)量，對作物的促生長效應(yīng)明顯，同時該生物質(zhì)種類豐富，分布廣泛，容易獲得，加之該技術(shù)工藝操作簡便，具有大規(guī)模的推廣效應(yīng)。將玫瑰花渣腐熟還田既解決了玫瑰花渣的浪費和對環(huán)境的污染，同時也提高了生物質(zhì)的經(jīng)濟(jì)附加價值，提高作物的生物量，促進(jìn)黃土高原農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

附圖說明

圖1為本發(fā)明方法中添加叢枝菌根真菌、生料玫瑰花渣和腐熟玫瑰花渣后土壤有機質(zhì)含量變化的柱狀圖；

圖2為本發(fā)明方法中添加叢枝菌根真菌、生料玫瑰花渣和腐熟玫瑰花渣后土壤全氮含量變化的柱狀圖；

圖3為本發(fā)明方法中添加叢枝菌根真菌、生料玫瑰花渣和腐熟玫瑰花渣后土壤速效磷含量變化的柱狀圖；

圖4為本發(fā)明方法中添加叢枝菌根真菌、生料玫瑰花渣和腐熟玫瑰花渣后每盆玉米產(chǎn)量變化的柱狀圖。

具體實施方式

下面的實施例可以進(jìn)一步說明本發(fā)明，但不以任何方式限制本發(fā)明。

術(shù)語解釋：生物質(zhì)：一切直接或間接利用綠色植物光合作用形成的有機物質(zhì)。

包括除化石燃料外的植物、動物和微生物及其排泄與代謝物等。

生物礦化:指由生物體通過生物大分子的調(diào)控生成無機礦物的過程。與一般礦化最大不同在于有生物大分子生物體代謝、細(xì)胞、有機基質(zhì)的參與。是生物形成礦物的作用，是生物在特定的部位，在一定的物理化學(xué)條件下，在生物有機物質(zhì)的控制或影響下，將溶液中的離子轉(zhuǎn)變?yōu)楣滔嗟V物的作用。

叢枝菌根真菌（amf）采用現(xiàn)有產(chǎn)品：菌根是自然界中一種普遍的植物共生現(xiàn)象,它是土壤中的菌根真菌菌絲與高等植物營養(yǎng)根系形成的一種聯(lián)合體。共生真菌從植物體內(nèi)獲取必要的碳水化合物及其他營養(yǎng)物質(zhì)，而植物也從真菌那里得到所需的營養(yǎng)及水分等，從而達(dá)到一種互利互助、互通有無的高度統(tǒng)一。

實施例中催腐劑采用現(xiàn)有沃寶催腐劑。

實施例1

（1）叢枝菌根真菌（amf）的擴繁：采用glomusmosseae（gm）擴繁，采用10cm×15cm的塑料花盆進(jìn)行盆栽擴繁，將花盆用0.1%高錳酸鉀溶液浸泡消毒，并用流水清洗干凈。宿主植物選擇白三葉，將三葉草種子用種子用10%h2o2浸泡5min進(jìn)行表面消毒，用蒸餾水沖洗干凈，浸種24h備用/置于濕潤的濾紙上放置24h使之發(fā)芽。采用大田土壤作為培養(yǎng)基質(zhì)，并采用“二層接種法”接種，即首先在試驗盆中裝入一定高度滅菌基質(zhì)，然后均勻地撒上一層接種體（接種物為含有孢子、菌絲的土壤及其寄主植物的根段混合物），大約10g，之后又撒上一層基質(zhì)，再撒一層接種劑，覆上一層基質(zhì)，種子播于其上，再覆上一層細(xì)的基質(zhì)即可。出苗后進(jìn)行間苗，播種后到出苗前只澆水不用澆營養(yǎng)液，旺長期每隔3—4d澆1次營養(yǎng)液。其余時間每周澆營養(yǎng)液1次（營養(yǎng)液采用修改的hoagland營養(yǎng)液），并適時澆水。培養(yǎng)8周后，停止?jié)矤I養(yǎng)液和水，去除地上部分植株體，分別收獲植株根系和培養(yǎng)基，風(fēng)干后4℃保存待用。

（2）玫瑰花渣的堆肥處理。

2.1玫瑰花渣預(yù)處理：用尿素將玫瑰花渣的初始c/n比調(diào)節(jié)至25-30，以提供催腐劑中微生物足夠的營養(yǎng)物質(zhì)，提高堆肥的速率。

2.2按玫瑰花渣：水=1:1.5的比例，先將花渣施足水，確保發(fā)酵期需水。

2.3按玫瑰花渣：催腐劑=10:1施足催腐劑，保持水分含量為60%。

2.4封嚴(yán)：待催腐劑噴拌均勻后，裝入密封桶，加蓋塑料薄膜，防止水分蒸發(fā)、養(yǎng)分流失，提溫保濕保證堆肥過程中不會與外界進(jìn)行水、熱、氣的交換，得礦化生物質(zhì)。

實施例2-玫瑰花渣的堆肥處理，與實施例步驟不同之處在于，

玫瑰花渣：水的質(zhì)量比為1:2的比例，玫瑰花渣與催腐劑的質(zhì)量比為10:2，保持水分含量為50%。

《效果試驗》

1、擴繁效果：表1示出了叢枝菌根真菌擴繁后孢子密度和侵染率，說明腐

熟玫瑰花渣侵染率低。

2、生物質(zhì)腐熟的判定標(biāo)準(zhǔn)

2.1定性的判斷生物質(zhì)是否腐熟，腐熟的特征表現(xiàn)為：

（1）、后期溫度自然降低，

（2）、不再吸引蚊蟲，

（3）、不會再有令人討厭的臭味，

（4）、由于真菌的生長，堆肥表面有白色或灰白色的菌絲附著，

（5）、堆肥產(chǎn)品呈現(xiàn)疏松的結(jié)構(gòu)。

高品質(zhì)的堆肥產(chǎn)品應(yīng)該是灰褐色，肉眼看上去均勻，并發(fā)出令人愉快的泥漿味。以上方法只能從感官上初步判斷，通過溫度、氣味、色度可以定性的判斷堆肥的腐熟程度。

2.2定量判斷生物質(zhì)是否腐熟

（1）、溫度

堆肥過程中溫度變化分為明顯的三個階段，初期升溫階段堆體溫度迅速升到55℃以上，接著維持一段時間高溫階段，隨后堆肥逐漸達(dá)到腐熟的冷卻階段。堆肥腐熟后，堆體與環(huán)境溫度趨于一致，一般不發(fā)生明顯變化；

（2）、氣味

一般堆肥原料具有令人不愉快的氣味，在運營良好的過程中，這種氣味逐漸減淡并在堆肥結(jié)束后消失。堆肥腐熟后，堆肥產(chǎn)品具有森林腐殖土和潮濕泥土的氣息；

（3）、色度

堆肥過程中堆料逐漸發(fā)黑，腐熟后堆肥產(chǎn)品呈黑褐色或黑色。

（4）、發(fā)芽率試驗：

將實施例1堆肥的玫瑰花渣與蒸餾水按1:5的比例混合，搖床震蕩2h，過濾，去上層清液備用。培養(yǎng)皿中鋪上兩層濾紙，加入5-10ml濾液并放入25粒小白菜種子進(jìn)行暗培養(yǎng)。每天加入5-10ml濾液，第三天測定發(fā)芽率和發(fā)芽指數(shù)，腐熟玫瑰花渣發(fā)芽率測試結(jié)果見表2，發(fā)芽率大于80%、發(fā)芽指數(shù)大于50%說明生物質(zhì)已腐熟。

實施例3-腐熟玫瑰花渣的還田并接種amf。

（1）采集田間土壤過2.5mm篩子后置于大烘箱保持溫度為160℃高溫滅菌6小時獲得無菌土壤；（2）以1.5-2%的質(zhì)量比加入礦化腐熟的玫瑰花渣于無菌土壤中；（3）以0.05-0.1%的比例按照現(xiàn)有“二層接種法”接種擴繁的amf于無菌土壤中。

《效果試驗》

本試驗采用室內(nèi)盆栽試驗，研究不同處理的玫瑰花渣結(jié)合amf對土壤質(zhì)量的影響以及接種amf是否有利于提高腐熟玫瑰花渣的礦化速率。

1.試驗條件說明：試驗在溫室內(nèi)進(jìn)行。試驗采用高25cm，上徑23cm，下徑18cm的塑料桶進(jìn)行試驗。采集田間耕作層土壤，過篩，風(fēng)干后與蛭石2:1混合作為培養(yǎng)基質(zhì)，土壤采用干熱滅菌的方法（160℃，4h）分兩次消除土中am真菌繁殖體，兩次時間間隔48h。挑選籽粒飽滿的種子，進(jìn)行表面消毒，2-3天后種植。

2.為了進(jìn)行對比，分組進(jìn)行：不接種amf和添加花渣（ck），生料玫瑰花渣（r），生料玫瑰花渣接種amf（r+amf），腐熟玫瑰花渣（s），腐熟玫瑰花渣接種amf（s+amf）。

3.此實施例是以玉米為實驗植物，種植前分別將生料和腐熟的玫瑰花渣還田并接種amf進(jìn)行種植，進(jìn)行對比試驗；

3.1采集田間土壤過2.5mm篩子后置于大烘箱保持溫度為160℃高溫滅菌6小時獲得無菌土壤；

3.2以質(zhì)量比2%的比例加入礦化腐熟的玫瑰花渣于無菌土壤中；

3.3以0.1%的比例按照“二層接種法”接種amf于無菌土壤；

4.4選擇顆粒飽滿的玉米種子，種植于上述無菌土中，測定玉米植株不同生長階段土壤成分變化以驗證提高土壤質(zhì)量的效果。

表3示出了不同處理下玉米地上部分、根干重以及每盆產(chǎn)量，由表3可知，不同處理下，腐熟的玫瑰花渣和接種叢枝菌根真菌后玉米地上生物量、根系生物量以及每盆玉米產(chǎn)量最高。與對照相比，接種amf和施加腐熟的玫瑰花渣后玉米地上生物量提高了56.31%，根系生物量提高了63.13%，玉米產(chǎn)量提高了79.90%。

通過盆栽施加腐熟玫瑰花渣和接種amf與對照相比較發(fā)現(xiàn)，添加腐熟玫瑰花渣并且接種amf的試驗處理，土壤有機質(zhì)含量為16.93g/kg，與對照、生料玫瑰花渣、腐熟玫瑰花渣以及生料玫瑰花渣并接種amf相比分別增加61.21%、28.16%、24.67%、20.73%,具有顯著性差異；土壤全氮含量與對照和腐熟玫瑰花渣相比分別增加了51.89%、18.28%；腐熟玫瑰花渣的加入提高了土壤速效磷的含量，處理腐熟玫瑰花渣接種amf與對照、生料玫瑰花渣、生料玫瑰花渣并接種amf相比速效磷含量分別增加了96.78%、17.67%、28.16%；添加玫瑰花渣和接種amf顯著提高了玉米產(chǎn)量，處理腐熟玫瑰花渣接種amf和生料玫瑰花渣并接種amf的產(chǎn)量分別為45.98g/盆、38.50g/盆，與對照相比分別增加了79.90%、76.00%，與不接種amf處理相比提高了73.31%和82.85%。

圖1為本發(fā)明方法中添加叢枝菌根真菌、生料玫瑰花渣和腐熟玫瑰花渣后土壤有機質(zhì)含量變化的柱狀圖；圖2為本發(fā)明方法中添加叢枝菌根真菌、生料玫瑰花渣和腐熟玫瑰花渣后土壤全氮含量變化的柱狀圖；圖3為本發(fā)明方法中添加叢枝菌根真菌、生料玫瑰花渣和腐熟玫瑰花渣后土壤速效磷含量變化的柱狀圖；圖4為本發(fā)明方法中添加叢枝菌根真菌、生料玫瑰花渣和腐熟玫瑰花渣后每盆玉米產(chǎn)量變化的柱狀圖。

綜合上述試驗結(jié)果，添加腐熟玫瑰花渣和接種amf改良了土壤品質(zhì)，提高了土壤有機質(zhì)、速效磷含量，并且顯著提高了玉米植株產(chǎn)量，因此利用腐熟玫瑰花渣和接種amf提高土壤質(zhì)量的方法切實可行，效果明顯。