本發(fā)明涉及水土保持技術(shù)與生物技術(shù)的交叉領(lǐng)域。更具體地說，本發(fā)明涉及一種基于本地土壤微生物群落的重塑土壤結(jié)構(gòu)方法，該方法融合了土壤微生物學(xué)、生態(tài)學(xué)原理，通過篩選優(yōu)勢微生物并優(yōu)化接種策略，目的在于改善土壤結(jié)構(gòu)，提升土壤質(zhì)量，并有效阻控由于降雨侵蝕而導(dǎo)致的水土流失問題。

背景技術(shù)：

1、土壤退化嚴(yán)重削弱了土壤的功能，從而減少了土壤提供的生態(tài)服務(wù)，尤其在全球氣候變化導(dǎo)致極端天氣增加的背景下，水土流失已逐漸成為加速土地退化的主要驅(qū)動因素。水土流失主要是由于人類對水土資源的過度開發(fā)和利用，致使土壤表層結(jié)構(gòu)失穩(wěn)，進(jìn)而雨滴動能、風(fēng)力、凍融循環(huán)等外營力極易擊穿土壤表層，破碎化的表層土壤顆粒受地表徑流的水力沖蝕，導(dǎo)致土壤流失速率顯著大于母質(zhì)層育化成土壤的速度。土壤退化嚴(yán)重影響生物多樣性、糧食生產(chǎn)、氣候變化和人們的生產(chǎn)生活，因此，迫切需要探尋和扭轉(zhuǎn)全球環(huán)境變化背景下水土流失等相關(guān)土壤退化的綜合治理措施。

2、目前，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和土壤管理中，利用本地菌株來改善土壤結(jié)構(gòu)和提升土壤肥力，以防止水土流失，是一種被廣泛認(rèn)可的安全、可靠且環(huán)保的方法。本地菌株因其對當(dāng)?shù)丨h(huán)境的適應(yīng)性強(qiáng)、不易引發(fā)外來物種入侵等優(yōu)點，相較于外來菌株具有顯著的優(yōu)勢。然而，在實際應(yīng)用中，如何精確選擇適合的本地菌株種類、確定其合理的投放量，重塑土壤結(jié)構(gòu)以提高表層土壤的抗侵蝕能力，成為了一個亟待解決的技術(shù)問題。

3、第一、菌株選擇與投放量的難題。菌株種類的選擇：不同地域的土壤環(huán)境、氣候條件以及作物種類等因素均會對土壤微生物群落的結(jié)構(gòu)和組成產(chǎn)生顯著影響。因此，如何根據(jù)特定地域的土壤特性和作物需求，從眾多本地菌株中篩選出最適合的種類，成為了一個技術(shù)挑戰(zhàn)。投放量的確定：過量的菌株投放不僅會增加成本，還可能對土壤生態(tài)系統(tǒng)造成不必要的干擾，導(dǎo)致土壤功能的失衡。而投放量過少，則可能無法達(dá)到預(yù)期的土壤改良效果，影響作物的生長和產(chǎn)量。因此，如何根據(jù)土壤的具體狀況、菌株的生長特性和作物的需求，精確計算出合理的投放量，是另一個需要解決的技術(shù)難題。

4、第二、水土保持的重要性與難點。水土保持是防止水土流失、保護(hù)和合理利用水土資源的重要措施。在水土流失嚴(yán)重的地區(qū)，土壤侵蝕、肥力下降、水源污染等問題日益突出，嚴(yán)重影響了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和生態(tài)環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。然而，水土保持措施的選擇和實施也面臨諸多難點。一方面，不同地區(qū)的自然環(huán)境、經(jīng)濟(jì)條件和社會文化背景存在差異，導(dǎo)致水土保持措施的選擇和實施需要因地制宜、因害設(shè)防。另一方面，水土保持措施的實施需要投入大量的人力、物力和財力，且效果往往難以立竿見影，需要長期堅持和監(jiān)測。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明提供一種基于本地土壤微生物群落以重塑土壤結(jié)構(gòu)的方法，其能夠?qū)Ω纳仆寥赖谋镜匚⑸锓N類和投放量進(jìn)行精確預(yù)測和優(yōu)化，以重塑土壤結(jié)構(gòu)并提高表層土壤的抗侵蝕能力，阻控水土流失。

2、為了實現(xiàn)本發(fā)明的這些目的和其它優(yōu)點，本發(fā)明提供了一種基于本地土壤微生物群落

3、以重塑土壤結(jié)構(gòu)的方法，包括下列步驟：

4、s1、在土壤采樣地區(qū)，根據(jù)地形劃分為若干個地貌單元，根據(jù)土壤性質(zhì)劃分為若干個土壤單元；

5、s2、比較相同地貌單元的微生物種類，如果種類差異小于第一預(yù)定閾值，則將相同地貌單元合并，并將微生物種類最大值賦予所有合并的地貌單元，作為合并的地貌單元的微生物種類；

6、s3、比較相同土壤單元的微生物數(shù)量，如果數(shù)量差異小于第二預(yù)定閾值，則將相同土壤單元合并，并將微生物數(shù)量最大值賦予所有合并的土壤單元，作為合并的土壤單元的微生物數(shù)量；

7、s4、根據(jù)待改造土壤所屬的地貌單元，制作相應(yīng)的微生物種類的接種劑并施加到待改造土壤的表面，施加的數(shù)量為待改造土壤所屬的土壤單元所對應(yīng)的微生物數(shù)量的6%-12%，從而通過本地微生物對待改造土壤進(jìn)行土壤結(jié)構(gòu)重塑。

8、優(yōu)選的是，所述制作相應(yīng)的微生物種類的接種劑的過程包括制作細(xì)菌接種劑，包括以下步驟：

9、s410、配置培養(yǎng)細(xì)菌的培養(yǎng)基，其包含：牛肉膏3.0-3.5g、蛋白胨10.0-12.0g、nacl5.0-5.5g、瓊脂15-25g以及純化水1000ml，并將ph值調(diào)節(jié)至7.4-7.5；

10、s411、對培養(yǎng)細(xì)菌的培養(yǎng)基進(jìn)行高壓蒸汽滅菌，然后放入35℃-37℃的溫室中培養(yǎng)24-48小時，以檢查滅菌的徹底性；

11、s412、從待改造土壤所屬地貌單元的微生物種類最大值處采集土壤樣本，制成不同梯度的土壤懸液；

12、s413、將制備好的土壤懸液接種于已滅菌的培養(yǎng)基上，在36.6℃-37.2℃的溫度下培養(yǎng)18-24小時，直至長出明顯的菌落，然后再制作成含有本地土壤微生物細(xì)菌種類的接種劑。

13、優(yōu)選的是，所述制作相應(yīng)的微生物種類的接種劑的過程包括制作放線菌接種劑，包括以下步驟：

14、s420、配置培養(yǎng)放線菌的培養(yǎng)基，其包含：可溶性淀粉20-25g、kno30.8-0.9g、nacl0.4-0.5g、k2hpo4·3h2o?0.5-0.6g、mgso4·7h2o?0.5-0.6g、cacl20.1-0.15g、mnso40.005-0.01g、feso4·7h2o?0.01g以及瓊脂20g，溶劑為純化水1000ml，并將ph值調(diào)節(jié)至7.3-7.4，并對培養(yǎng)放線菌的培養(yǎng)基進(jìn)行高壓蒸汽滅菌；

15、s421、從待改造土壤所屬地貌單元的微生物種類最大值處采集土壤樣本，制成不同梯度的土壤懸液；

16、s422、將制備好的土壤懸液接種于已滅菌的培養(yǎng)基上，在27.5℃-28.5℃的溫度下，濕度維持在63%-67%，培養(yǎng)36-48小時，直至放線菌菌落逐漸顯現(xiàn)，然后再制作成含有本地土壤放線菌種類的接種劑。

17、優(yōu)選的是，所述制作相應(yīng)的微生物種類的接種劑的過程包括制作真菌接種劑，包括以下步驟：

18、s430、配置培養(yǎng)真菌的培養(yǎng)基，其包含：蛋白胨5-6g、葡萄糖10-12g、kh2po40.8-0.9g、mgso4·7h2o?0.4-0.45g、瓊脂15-20g以及純化水1000ml，并加入1%孟加拉紅水溶液3.3ml和1%鏈霉素液3-3.5ml作為抗菌劑和指示劑，并對培養(yǎng)真菌的培養(yǎng)基進(jìn)行高壓蒸汽滅菌；

19、s431、從待改造土壤所屬地貌單元的微生物種類最大值處采集土壤樣本，制成不同梯度的土壤懸液；

20、s432、將制備好的土壤懸液接種于已滅菌的培養(yǎng)基上，將接種后的培養(yǎng)基置于23℃-28℃的恒溫培養(yǎng)箱中進(jìn)行培養(yǎng)，培養(yǎng)周期為3-7天，直至真菌菌落清晰可見，然后再制作成含有本地土壤真菌種類的接種劑。

21、優(yōu)選的是，步驟s4中通過本地微生物對待改造土壤進(jìn)行土壤結(jié)構(gòu)重塑時，還包括定期監(jiān)測與調(diào)整，具體為：

22、每6-8個月執(zhí)行一次土壤重塑操作，以確保土壤微生物群落的持續(xù)優(yōu)化和土壤結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定改善；

23、在每次執(zhí)行土壤重塑操作前，對各方形區(qū)域的各土壤單元分別進(jìn)行土壤采樣，采樣時采用隨機(jī)多點混合法，以獲取耕作層20-40cm深度的土壤樣本。

24、優(yōu)選的是，步驟s1具體為：

25、s110、確定待進(jìn)行土壤采樣地區(qū)的經(jīng)緯度，并以經(jīng)度間隔為0.2°-0.5°，緯度間隔為0.2°-0.5°將整個區(qū)域劃分成數(shù)個小的方形區(qū)域；

26、s111、在每一塊方形區(qū)域內(nèi)，根據(jù)地形坡度的不同，將其分為坡度大于20°的陡坡、坡度介于8°~20°之間的緩坡、坡度小于8°的平地以及山谷地貌單元；

27、s112、在每一塊方形區(qū)域內(nèi)，根據(jù)土壤性質(zhì)的不同，將其分為黑土、黑鈣土、草甸土和鹽堿土的土壤單元；

28、?s113、對各方形區(qū)域的各地貌單元分別進(jìn)行土壤采樣，采用隨機(jī)多點混合法采集耕作

29、層0-20cm的土壤；各方形區(qū)域的各土壤單元分別進(jìn)行土壤采樣，采用隨機(jī)多點混合法采集耕作層0~40cm的土壤；

30、s114、對各采樣土壤中的微生物種類和數(shù)量進(jìn)行檢測。

31、優(yōu)選的是，所述制作相應(yīng)的微生物種類的接種劑并施加到待改造土壤時，所述接種劑中微生物的數(shù)量應(yīng)控制為待改造土壤所屬的土壤單元中所對應(yīng)微生物數(shù)量的8%~10%。

32、本發(fā)明至少包括以下有益效果：

33、第一、本發(fā)明根據(jù)待改造土壤所屬的地貌單元，制作相應(yīng)的微生物種類接種劑并施加到待改造土壤的表面，施加的數(shù)量為待改造土壤所屬的土壤單元所對應(yīng)的微生物數(shù)量的6%-12%。因此，本發(fā)明能夠精確地確定微生物的種類和投放量。在土壤結(jié)構(gòu)改造過程中，準(zhǔn)確地識別微生物種類并確定其投放量至關(guān)重要，主要為：一、能夠提高作物產(chǎn)量和品質(zhì)，通過精確鑒定微生物種類，可以選擇最適合目標(biāo)作物生長和增產(chǎn)的菌種，確保作物獲得最佳的營養(yǎng)支持和生物保護(hù)；同時，合理的投放量能夠避免菌株過量導(dǎo)致的資源浪費(fèi)或不足引起的效果不佳；二、能夠減少環(huán)境污染：精確的微生物數(shù)量投放可以避免因微生物種類選擇不當(dāng)或投放過量導(dǎo)致的環(huán)境污染問題，如土壤和水體的生態(tài)失衡；三、能夠提升研究效率：精確的微生物種類和投放量信息有助于科研人員更準(zhǔn)確地設(shè)計實驗方案，提高研究效率和準(zhǔn)確性。

34、第二、由于微生物接種劑包括細(xì)菌接種劑，放線菌接種劑和真菌接種劑，需要分別進(jìn)行制備。本發(fā)明在制備微生物接種劑時，從待改造土壤所屬地貌單元的微生物種類最大值處采集土壤樣本，制成不同梯度的土壤懸液，并接種于已滅菌的培養(yǎng)基上，從而使后續(xù)制作出的細(xì)菌接種劑包含比較多的細(xì)菌種類，放線菌接種劑包含比較多的放線菌種類，真菌接種劑包含比較多的真菌種類，從而能夠?qū)⒖赡芏嗟臑槲⑸锓N類接種到待改造土壤中。

35、第三、通過優(yōu)化培養(yǎng)基成分、滅菌條件和接種量等參數(shù)，可以培養(yǎng)出純度更高、活性更強(qiáng)的接種劑，從而提高產(chǎn)品的質(zhì)量和穩(wěn)定性。

36、本發(fā)明的其它優(yōu)點、目標(biāo)和特征將部分通過下面的說明體現(xiàn)，部分還將通過對本發(fā)明的研究和實踐而為本領(lǐng)域的技術(shù)人員所理解。