[发明专利]一种提高南亚热带严重侵蚀林地土壤固碳能力的调理剂及其制备方法

说明书

本发明公开一种提高南亚热带退化石质森林土壤固碳能力的调理剂，包括以下质量份数的组分：发酵有机材料20‑40份、吸附颗粒材料60‑80份。此外还公开调理剂的制备方法，按比例将上述发酵有机材料和吸附颗粒材料混合并充分搅拌，在常温下晾干至含水量小于15‑25％；将上述调理剂按50‑300公斤/亩的量直接施入南亚热带退化石质森林土壤中。通过高碳环境胁迫条件下形成大量的具有信号分子作用的有机物质如多肽、呋喃酮、乙酮、甾醇等，并把这些物质吸附在具有一定吸附能力的土壤粘土矿物或生物炭中；土壤粘土矿物或生物炭中具有多孔隙，其本身对提高严重侵蚀林地土壤的保水保肥功能；不易被土壤中的微生物分解，能够在土壤中保存，有利于微生物的生长和土壤固碳。

技术领域

本发明属于土壤生态环境修复工程技术领域，更具体涉及一种提高南亚热带退化石质森林土壤固碳能力的调理剂及其制备方法。

背景技术

我国南亚热带退化石质森林所占比重大，坡地多，坡度陡，水土流失潜在危险性很大，恢复植被、防止水土流失、改善生态环境是该区的重要生态建设内容之一。但由于受到严重侵蚀，该类林地植被恢复存在着很大的困难。首先，土壤有机质含量低，微生物结构单调和活动能力低下，土壤有机质积累较为困难。

前期研究得到，水土流失，土壤退化造成土壤有机质的减少，尤其是严重侵蚀林地的土壤。由于土壤条件的限制，在该类立地条件下直接加入有机质进行土壤改良往往需要用量较大，且有机质分解较快，不能很好的在土壤中保存，短期内提高土壤有机质含量效果较差。其中土壤微生物方面的主要原因有：该类退化土壤中微生物结构常常很简单，这些微生物种类如变形菌、酸杆菌、绿湾菌等，这些微生物大多数为K策略的细菌，能大量分解土壤中多糖、淀粉、简单的氨基酸等，能量消耗大，随着有机质的加入，能迅速促进细菌繁殖，造成碳源的大量损失，相反，一些结构较为复杂，如一些高级的真菌、放线菌等，这些既能够分解的较复杂有机物质如木质素、单宁等物质，对土壤腐殖质及其它稳定有机质形成有重要作用的微生物，由于受养分条件和环境因子的限制，活动很弱。

针对上述情况，研究得到，在高碳浓度胁迫条件下培养的乳酸菌能产生大量的具有信号分子作用的有机物质如多肽、呋喃酮、乙酮、甾醇等，这些物质能在土壤中通过感应调控微生物的生物行为，能提高土壤中微生物的多样性，增加较为高级微生物的活性，减少有机碳的分解，增加土壤的固碳能力。

发明内容

针对上述问题，本发明提供一种提高南亚热带退化石质森林土壤固碳能力的调理剂及其制备方法，在高碳浓度胁迫条件下培养的乳酸菌能产生大量的具有信号分子作用的有机物质如多肽、呋喃酮、乙酮、甾醇等，这些物质能在土壤中通过感应调控微生物的生物行为，能提高土壤中微生物的多样性，增加较为高级微生物的活性，减少有机碳的分解，增加土壤的固碳能力。

为达到上述目的，本发明的具体技术方案为：一种提高南亚热带退化石质森林土壤固碳能力的调理剂，包括以下质量份数的组分：发酵有机材料20-40份、吸附颗粒材料60-80份。

作为优选，所述发酵有机材料是一种固液混合材料，其生产步骤如下：

(1)微生物培养液的准备：将20-50质量份数的糖蜜、5-15质量分数的葡萄糖，0.8-2.0质量份数的尿素，0.5-1.0质量分数的磷酸二氢钾，0.5-1.0质量分数的硫酸镁，0.2-0.4质量份数的碳酸钙份混合制成微生物培养液体；

(2)将乳酸菌液按2-5％的量加入到上述微生物培养液中，放置在密闭容器中，每天打开盖放气和充分搅拌一次，在常温下培养7～14天，直到培养液中不再产生气体为止；

(3)再在上述培养液中加入4-10份的尿素，并以苹果酸作为酸碱调节剂，把上述混合液的pH调节至4.5-5.0，得到发酵有机材料。

作为又一优选，所述吸附颗粒材料由20-100份质量分数的粘土矿物、20-100份质量分数的生物炭二种原料混合而成。