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微藻改善土壤理化性质

1.土壤的理化性质

(1)土壤理化性质包括土壤结构和土壤酸碱度等。土壤结构实际上是土壤颗粒按照不同的排列方式堆积、复合而形成的土壤团聚体。不同的排列方式往往形成不同的土壤结构,化学肥料的长期过度使用,使得土壤微生物减少,土壤板结现象严重。土壤板结现象造成土壤性质变化,土壤孔隙状况欠佳,进而影响土壤肥力和耕力。

(2)土壤酸化是指土壤中氢离子增加,pH值下降,土壤呈强酸性或极强酸性的现象。导致土壤酸化的物质包括大气污染造成的酸雨,土壤中有机质的分解产生的有机酸,土壤中微生物及植物根系的代谢作用产生的碳酸等。一般情况下自然酸化过程较为缓慢,人为因素造成的土壤酸化速度非常快。

2.土壤团粒结构的重要性

(1)土壤团粒结构的优劣有时直接关系到植株的生长及土壤的健康可持续发展。团粒结构过于紧密的土壤容易造成土壤尤其是下层结构缺氧而形成异养环境,使得土壤性质和pH等发生变化,生态系统朝向厌氧环境发展而非好氧和厌氧共存的方向发展,导致植物根系活力下降甚至坏死。由于微藻源生物刺激剂中的微藻生物基本都属于单细胞或单细胞不紧密结合细胞团,可渗入土壤内部,调节土壤微生物的活力,加速分解土壤块,有效缓解土壤团粒结构过于紧密的现象。在光照极弱的地下土壤部分,微藻即使因无足够的光照而无法进行光合自养逐渐死亡,也会为其他有异养代谢的微生物提供能量,继续为植株根系的共生体系做出贡献。

(2)在部分荒漠化、水分含量较少、周期性的农田地区,土壤表面和土壤下层结构还容易形成藻-菌-原生动物共同构成的生物结皮结构,这一物理结构对土壤结构和作物的稳定生长均有极大的好处。

3.微藻改善的原理

(1)使用微藻源生物刺激剂可对土壤的团粒结构进行改善,增强土壤的物理性能和减少土壤颗粒的损失,在一定的条件下,还能参与腐殖质形成。一方面,微藻光合作用消耗大量的二氧化碳等碳源,经过微生物分解后的有机酸如碳酸、醋酸、琥珀酸和柠檬酸等可以作为微藻的碳源,合成有机物。一般微藻培养过程中可调整pH达到接近中性状态,正好对抗土壤变酸的过程。

(2)活性微藻生物刺激剂复配的小苏打和光合细菌可以改良酸性土壤,小苏打是常用的改良酸性土壤产品,光合细菌能够分解土壤大分子有机物,形成的小分子有机物可以被藻类利用作为碳源,同时光合细菌在土壤中的培养时间增长使pH逐渐提高,亦可对抗土壤酸化。另一方面经显微镜观察,微藻源生物刺激剂改善了土壤团粒结构,增加土壤表层叶绿素a含量。土壤的团粒结构决定了植株生根定植、汲取水分及养分,是土壤呼吸速率、持水性能等的主要载体和体现。微藻产生糖类物质,占土壤有机质的0.1%,与植物粘液,矿物胚体和有机胶体结合在一起,可以改善土壤团粒结构,增强土壤的物理性能和减少土壤颗粒的损失,在一定的条件下,还能参与腐殖质形成。