劣化土壤生態(tài)修復(fù)與解決方案微生物植物課件

化種植

?增產(chǎn)與提質(zhì)

北京十方

挪威?

1化種植?增產(chǎn)與提質(zhì)北京1.為什么種植要生態(tài)化？2.土壤生態(tài)修復(fù)3.作物生態(tài)化保護(hù)4.實(shí)踐與案例21.為什么種植要生態(tài)化？2

生態(tài)農(nóng)業(yè)的興起化學(xué)農(nóng)業(yè)的衰落3

化學(xué)農(nóng)業(yè)為什么難以持續(xù)？化學(xué)農(nóng)藥利用率不到30%我國(guó)化肥當(dāng)季利用率30%污染環(huán)境、影響食品安全污染水體、大氣，影響土壤生態(tài)。

碳銨利用率不足20%，尿素利用率不足60%，磷肥利用率不足20%，鉀肥利用率僅為45%左右。4化學(xué)農(nóng)業(yè)為什么難以持續(xù)？化學(xué)農(nóng)藥利用率不到30%問(wèn)題與挑戰(zhàn)

受不同程度污染土壤——60%以上水體——50%以上空氣——霧霾天氣健康每分鐘生產(chǎn)6位癌癥病人，腫瘤醫(yī)院全國(guó)各地林立。

最有價(jià)值的鏈條

土壤健康——食品健康——人類健康

病從口入5問(wèn)題與挑戰(zhàn)受不同程度污染5觸目驚心的數(shù)據(jù)過(guò)量施用化肥6000萬(wàn)噸/年濫施農(nóng)藥1990年農(nóng)藥施用總量約為70萬(wàn)噸,20年后的今天，173萬(wàn)噸/年重金屬污染90%耕地，超標(biāo)3--10%50萬(wàn)噸/年農(nóng)膜殘留于土壤----“白色恐怖”轉(zhuǎn)基因問(wèn)題？？？

6觸目驚心的數(shù)據(jù)過(guò)量施用化肥6000萬(wàn)噸/年6

過(guò)量施用化肥

全球施用化肥1.8億噸/年,中國(guó)6000萬(wàn)噸/年;約占30%。

60年來(lái)增加100倍;超過(guò)國(guó)際安全上限225千克/公頃;中國(guó)化肥平均施用量達(dá)到434.3千克/公頃，是安全上限的1.93倍,利用率35%.7

過(guò)量施用化肥

全球施用化肥1.8億噸/年,中國(guó)600化肥污染①河川、湖泊、內(nèi)海的富營(yíng)養(yǎng)化。水中氮、磷的含量增加，使藻類等水生植物生長(zhǎng)過(guò)多。②土壤受到污染，土壤物理性質(zhì)惡化。長(zhǎng)期過(guò)量而單純施用化學(xué)肥料，會(huì)使土壤酸化,結(jié)構(gòu)破壞，土地板結(jié)。③食品、飼料和飲用水中有毒成分增加。亞硝酸鹽的生物毒性比硝酸鹽大5～10倍,亞硝酸鹽與胺類結(jié)合形成的N－亞硝基化合物則是強(qiáng)致癌物質(zhì).④溫室氣體氮氧化物含量增加，對(duì)全球氣候變暖的貢獻(xiàn)率是CO2的310倍。8化肥污染①河川、湖泊、內(nèi)海的富營(yíng)養(yǎng)化。水中氮、磷的含量增加，

濫施化學(xué)農(nóng)藥中國(guó)農(nóng)藥年產(chǎn)約170萬(wàn)噸,平均每畝要用近兩斤60～70%殘留在土壤中,形成污染.9濫施化學(xué)農(nóng)藥中國(guó)農(nóng)藥年產(chǎn)約170萬(wàn)噸,平均每畝要用農(nóng)藥對(duì)食用農(nóng)產(chǎn)品安全的威脅每天吃5種農(nóng)殘果蔬，相當(dāng)于吃進(jìn)14種農(nóng)藥。每天吃5份‘干凈蔬果’，人體吸收農(nóng)藥量可減少92％。10農(nóng)藥對(duì)食用農(nóng)產(chǎn)品安全的威脅每天吃5種農(nóng)殘果蔬，相當(dāng)于吃進(jìn)14重金屬污染經(jīng)水、大氣、植物等介質(zhì)最終危害人體健康。具有長(zhǎng)期性、隱蔽性和不可逆性的特點(diǎn)。中國(guó)90％左右被污染土壤都與重金屬有關(guān)。每年重金屬污染1200萬(wàn)噸糧食，直接經(jīng)濟(jì)損失200億。10％左右的市售大米鎘超標(biāo)。11重金屬污染經(jīng)水、大氣、植物等介質(zhì)最終危害人體健康。11為什么農(nóng)藥越用越多？

病原體、害蟲的天敵減少，對(duì)農(nóng)藥抗性增強(qiáng)

12為什么農(nóng)藥越用越多？

病原體、害蟲的天敵減少，對(duì)農(nóng)藥抗性增強(qiáng)對(duì)環(huán)境惡化，無(wú)奈的吶喊！13對(duì)環(huán)境惡化，無(wú)奈的吶喊！13

劣化土壤生態(tài)修復(fù)與解決方案

“微生物--植物”技術(shù)

宜昌?2014-07-0614劣化土壤生態(tài)修復(fù)與解決方案14

用第三只眼睛看“土壤生態(tài)修復(fù)”▼

生態(tài)思維

把生命體/有機(jī)體與環(huán)境作為一個(gè)整體或系統(tǒng)，強(qiáng)調(diào)整體統(tǒng)一性、生物多樣性和開放循環(huán)性。倡導(dǎo)一種全方位的生態(tài)關(guān)懷，強(qiáng)調(diào)人與社會(huì)、人與自然的和諧相濟(jì)，開啟了整體論思維方式。▼工具

礦物質(zhì)+植物+微生物（微小動(dòng)物；細(xì)菌、真菌、放線菌等）相互依存的環(huán)境（陽(yáng)光、空氣、水）作為一個(gè)整體系統(tǒng)。▼土壤生態(tài)系統(tǒng)

[土、植物、微生物]土壤生物活動(dòng)狀態(tài)。

15用第三只眼睛看“土壤生態(tài)修復(fù)”▼生態(tài)思維1修什么？2復(fù)什么？土壤生態(tài)修復(fù)目的與實(shí)質(zhì)161修什么？2復(fù)什么？土壤生態(tài)修復(fù)目的與實(shí)質(zhì)16

要點(diǎn)1生態(tài)修復(fù)目的與實(shí)質(zhì)2土壤修復(fù)的操作對(duì)象“土壤+植物（根系）+微生物“3生態(tài)修復(fù)不可或缺的“活”工具

4解決方案與實(shí)證案例17要點(diǎn)1生態(tài)修復(fù)目的與2土壤修復(fù)的操作對(duì)象3生態(tài)“死土”與“活土”火星的表面土壤原生態(tài)草原土壤耕作的貧瘠土壤18“死土”與“活土”火星的表面土壤原生態(tài)草原土壤耕作的貧瘠土

陸地生物（食物）鏈運(yùn)動(dòng)19陸地生物（食物）鏈運(yùn)動(dòng)19生物（食物）鏈關(guān)系20生物（食物）鏈關(guān)系20土壤生態(tài)結(jié)構(gòu)與修建量化目標(biāo)

結(jié)構(gòu)決定功能

21土壤生態(tài)結(jié)構(gòu)與修建量化目標(biāo)結(jié)構(gòu)21土壤生態(tài)修復(fù)對(duì)象與實(shí)質(zhì)

可操作對(duì)象：土壤、水體與生物璉▼生態(tài)資源

陽(yáng)光、空氣、水、礦/土；植物、動(dòng)物、微生物。▼修復(fù)對(duì)象與實(shí)質(zhì)1.生物棲息場(chǎng)所—非生物因子（礦質(zhì)/土壤、水體等生物載體）2.修復(fù)非生物因子與生物因子（植物、動(dòng)物、微生物）相互依存的宏觀與微觀自然關(guān)系，集中體現(xiàn)在生物（食物）鏈，實(shí)現(xiàn)生物多樣性。▼行業(yè)：環(huán)境保護(hù)+植物種植

陸地生態(tài)系統(tǒng)水域生態(tài)系統(tǒng)22土壤生態(tài)修復(fù)對(duì)象與實(shí)質(zhì)

可操作對(duì)象：土壤、水體與生物璉▼生土壤生態(tài)修復(fù)對(duì)象、過(guò)程與目的宏觀始態(tài)微觀過(guò)程宏觀終態(tài)結(jié)構(gòu)與機(jī)能被損害修復(fù)生態(tài)機(jī)能具有生態(tài)機(jī)能

23土壤生態(tài)修復(fù)對(duì)象、過(guò)程與目的宏觀始態(tài)土壤生態(tài)宏觀狀態(tài)/物理修復(fù)24土壤生態(tài)宏觀狀態(tài)/物理修復(fù)24

土壤生態(tài)微觀結(jié)構(gòu)修建的關(guān)鍵—團(tuán)粒化

25土壤生態(tài)微觀結(jié)構(gòu)修建的關(guān)鍵—團(tuán)?；?5

土壤團(tuán)?；Y(jié)構(gòu)及其形成團(tuán)粒結(jié)構(gòu)對(duì)土壤肥力的作用①協(xié)調(diào)水分和空氣。②調(diào)節(jié)土壤有機(jī)質(zhì)中養(yǎng)分的消耗和積累。③穩(wěn)定土壤溫度，調(diào)節(jié)土熱狀況。④改良耕性和有利于作物根系伸展。

26土壤團(tuán)?；Y(jié)構(gòu)及其形成團(tuán)粒結(jié)構(gòu)對(duì)土壤肥力土壤團(tuán)粒化形成的必要條件■腐殖質(zhì)■膠體物（來(lái)自植物根系的碳水化合物）

材料與加工

■微生物生命活動(dòng)產(chǎn)生代謝物加工（分解/合成）有機(jī)質(zhì)27土壤團(tuán)?；纬傻谋匾獥l件■腐殖質(zhì)材料與加工■微生物272828土壤生態(tài)可持續(xù)29土壤生態(tài)可持續(xù)29

修復(fù)土壤生態(tài)世界可持續(xù)農(nóng)業(yè)協(xié)會(huì)主席Madden指出：“只有健康的土壤才能生產(chǎn)健康的作物，進(jìn)而造就健康的人群和健康的社會(huì)”。

30修復(fù)土壤生態(tài)30

土壤肥力與農(nóng)作性狀2.土壤環(huán)境質(zhì)量3.土壤生物活性4.土壤生態(tài)質(zhì)量

土壤質(zhì)量指標(biāo)體系31土壤肥力與農(nóng)作性狀土壤質(zhì)量指標(biāo)體系31

1

有機(jī)質(zhì)

2

植物3微生物生態(tài)修復(fù)不可或缺的“活”工具

321有機(jī)質(zhì)2植物3微生物生態(tài)修復(fù)不可或缺的“活”鎖定關(guān)鍵因素礦物質(zhì)45%水25%有機(jī)質(zhì)5%微生物空氣25%33鎖定關(guān)鍵因素礦物質(zhì)水25%有機(jī)質(zhì)微生物空氣25%3

土壤有機(jī)質(zhì)（腐殖質(zhì)）

對(duì)提高土壤肥力的作用

提供植物和微生物需要的養(yǎng)分N，P，K…，

促進(jìn)植物生長(zhǎng)發(fā)育類激素

促進(jìn)土壤微生物活動(dòng)④改善土壤結(jié)構(gòu)，增強(qiáng)土壤蓄水通氣性⑤提高土壤的保肥性和對(duì)酸、堿的緩沖性

⑥減輕重金屬和農(nóng)藥的危害

34土壤有機(jī)質(zhì)（腐殖質(zhì)）對(duì)提高土壤肥力的作用2023/10/1微生物▲1公斤土壤可含：5億個(gè)微小動(dòng)物；5億個(gè)細(xì)菌、近10億個(gè)真菌、100億個(gè)放線菌?！?公頃干燥土壤有1～2噸微生物。▲每1000平方米土壤的微生物，可分解30噸有機(jī)物，其中1/3轉(zhuǎn)化為土壤自身的有機(jī)物，余下2/3被分解為無(wú)機(jī)物被地表植物吸收。352023/7/26微生物353636

應(yīng)用過(guò)程與目的37應(yīng)用過(guò)程與目的37

不利于植物生存的各種環(huán)境因素38不利于植物生存的各種環(huán)境因素38“土壤-植物-微生物”系統(tǒng)工具施用簡(jiǎn)捷性價(jià)比高

修建結(jié)構(gòu)

恢復(fù)功能植物保護(hù)植物生長(zhǎng)39“土壤-植物-微生物”系統(tǒng)工具修建結(jié)構(gòu)恢復(fù)功能植物保護(hù)植物生

土壤生態(tài)修復(fù)系統(tǒng)工具

40土壤生態(tài)修復(fù)系統(tǒng)工具40如何修復(fù)土壤生態(tài)？

“微型生物工廠”植入土壤根際環(huán)境■細(xì)菌芽孢生產(chǎn)■真菌孢子生產(chǎn)■功能材料加工稀釋后施入土壤根部像巨量的“地下工作者”在土壤根際環(huán)境中自動(dòng)生產(chǎn)41如何修復(fù)土壤生態(tài)？

“微型生物工廠”植入土壤根際環(huán)境稀釋后4242土壤生態(tài)修復(fù)的作用重點(diǎn)

“土壤-根系-微生物”土壤根際生態(tài)環(huán)境根際微生物[Rhizospheremicrobe]與根際效應(yīng)[發(fā)生在根周圍1--5mm]

植物根系細(xì)胞組織脫落物和根系分泌物（20～40%碳水化合物）為微生物提供豐富營(yíng)養(yǎng)和能量，根際的微生物數(shù)量和活性高于根外土壤幾十倍。趨營(yíng)養(yǎng)性決定首先重點(diǎn)突破自然以點(diǎn)帶面43土壤生態(tài)修復(fù)的作用重點(diǎn)

“土壤-根系-初級(jí)代謝物與菌體生長(zhǎng)相伴隨的產(chǎn)物、對(duì)菌體生長(zhǎng)、分化和繁殖是必須的氨基酸、核苷酸、維生素、糖類等菌體對(duì)其合成反饋控制嚴(yán)密，一般不過(guò)量積累44初級(jí)代謝物44次級(jí)代謝物微生物生長(zhǎng)到穩(wěn)定期前后，以結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、代謝途徑明確、產(chǎn)量較大的初生代謝物為前體，通過(guò)復(fù)雜的次生代謝途徑所合成的各種結(jié)構(gòu)復(fù)雜的化合物。根據(jù)次生產(chǎn)物的生源途徑分為酚類化合物、類萜類化合物、含氮化合物(如生物堿)等三大類。植物體在新陳代謝過(guò)程中常積累有一些中間有機(jī)分子，這些分子不參與植物的基本生命過(guò)程，包括色素、固醇、生物堿、維生素、激素、多糖、植物殺蟲劑等10個(gè)大類。

secondarymetabolites幾丁質(zhì)酶作用下有害生物體內(nèi)細(xì)胞壁、體壁幾丁質(zhì)分解成殼聚糖45次級(jí)代謝物微生物生長(zhǎng)到穩(wěn)定期前后，以結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、代謝途徑明確、

到達(dá)最終目的地

以最快捷的方式和高活性狀態(tài)，讓優(yōu)勢(shì)微生物到達(dá)“根系-土壤-微生物”形成的根際環(huán)境。

46到達(dá)最終目的地

以最快捷的

施用條件三要素47施用條件三要素47

施用方法三要素48施用方法三要素48性價(jià)比分析安全性

食品及原料、全降解

無(wú)二次污染

非選擇性

適用于多種土壤類型

可靠性

溫度：10～40℃；

PH：3～7.5（產(chǎn)品狀態(tài)）；4～11(適用土壤)

性價(jià)比

0.07～0.10元/平米-次（終端價(jià)格）

施用便捷-省工

干撒、滴灌、沖施、灌根，隨肥料同時(shí)施用。49性價(jià)比分析安全性49生態(tài)修復(fù)市場(chǎng)一瞥

▼

巨大的市場(chǎng)

土壤、水體生態(tài)修復(fù)數(shù)萬(wàn)億▼商業(yè)機(jī)會(huì)凸顯

沒(méi)有退路的選擇、必須長(zhǎng)期投入

▼政策法規(guī)準(zhǔn)公共產(chǎn)品，

土地權(quán)屬、流轉(zhuǎn)；稅收，產(chǎn)業(yè)政策▼中國(guó)優(yōu)勢(shì)雙刃劍“成也蕭何、敗也蕭何”50生態(tài)修復(fù)市場(chǎng)一瞥▼巨大的市場(chǎng)50

作物生態(tài)化種植與解決方案挪威?勞道克斯公司北京十方技術(shù)有限責(zé)任公司51作物生態(tài)化種植與解決方案51

種植目的與實(shí)現(xiàn)過(guò)程52種植目的與實(shí)現(xiàn)過(guò)程52

解決植物在逆境中健康生長(zhǎng)

53解決植物在逆境中健康生長(zhǎng)53增產(chǎn)提質(zhì)決定產(chǎn)量的因素？肥料是什么？什么原因影響品質(zhì)？碳水化合物增加，天然化合物和礦物質(zhì)被稀釋。?風(fēng)味----特殊天然化合物。54增產(chǎn)提質(zhì)決定產(chǎn)量的因素？54

直接決定產(chǎn)量和品質(zhì)的因素

碳水化合物+礦物質(zhì)天然比例95%——植物干物質(zhì)碳水化合物——光合作用元素組成大體如下：C，45%；O，42%；H，6.5%；N，1.5%；碳、氫、氧是從二氧化碳和水中獲得；5%——灰分元素

根系從土壤中吸收

在已知的92種天然元素中，植物中發(fā)現(xiàn)了60多種。比較普遍且含量較多的有十多種，如硫、磷、鉀、鈣、鎂、鐵、硅、氯、鈉、鋁等。55直接決定產(chǎn)量和品質(zhì)的因素554個(gè)技術(shù)模塊與系統(tǒng)解決方案564個(gè)技術(shù)模塊與系統(tǒng)解決方案56系統(tǒng)vs系統(tǒng)解決方案57系統(tǒng)vs系統(tǒng)解決方案57

帶電的殺菌劑58帶電的殺菌劑58殺菌機(jī)理59殺菌機(jī)理59606061616262改良土壤生態(tài)環(huán)境---蚯蚓又有了!

63改良土壤生態(tài)環(huán)境---蚯蚓又有了!63

+

劣化土壤快速修復(fù)64+劣化土壤快速修復(fù)64

寧夏沙漠大棚，有機(jī)辣椒

65寧夏沙漠大棚，有機(jī)辣椒

65新疆改良鹽堿地，防稻秧死棵左側(cè)，鹽堿地,連續(xù)7年采取過(guò)多種右側(cè)，

2012年6月25日施用2次；改良土壤措施,無(wú)明顯效果；移栽的察布查爾錫伯自治縣。秧苗成活率極低。

新疆改良鹽堿地，防稻秧死棵

土為母，根為本土為母，根為本

煙草增產(chǎn)32%，質(zhì)量達(dá)到頂級(jí)

收益提高33%68煙草增產(chǎn)32%，質(zhì)量達(dá)到頂級(jí)

收益提高33未用

用過(guò)

未用根基病害嚴(yán)重發(fā)生未用用過(guò)青州何官鎮(zhèn)邵市欒慶順

作物：辣椒

施用時(shí)間：12月2號(hào)回訪時(shí)間：12月10日施用量：苗床2000棵（75ml)

結(jié)果：使用前辣椒苗床