[发明专利]一种利用微藻原位改良盐碱地土壤的系统及方法

说明书

本发明公开了一种利用微藻原位改良盐碱地土壤的系统及方法，将微藻细胞液接种到所述池塘中，向池塘中输送污水，并在线监测池塘中的各营养物浓度，以对微藻进行培养；微藻培养周期结束后，将筛网抬起，并充分静置，将水分沥干，使微藻截留在筛网上；将筛网上的微藻刮下，投加至土壤中作为土壤改良剂。利用微藻进行原位盐碱地土壤修复，相比于传统农作物，微藻不仅繁殖速度快、生长周期短、在种植过程中易于管理，而且在生长过程中还会产生胞外分泌物从而提高土壤中的有机质，同时其优秀的渗透压和pH值的调节能力使其在盐碱地的治理和改良具有潜力。

技术领域

本发明涉及微生物技术领域，特别是指一种利用微藻原位改良盐碱地土壤的系统及方法。

背景技术

这里的陈述仅提供与本发明相关的背景技术，而不必然地构成现有技术。

目前利用微藻改良盐碱地的方法整体思路是在反应器内的优良环境中先获得足够的蓝藻生物质，收获后再制成菌肥投放农田中，这种方法费时费力，且对盐碱地的改良效果并不明显。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种利用微藻原位改良盐碱地土壤的系统及方法。

为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：

第一方面，本发明提供一种利用微藻原位改良盐碱地土壤的系统，包括顶盖、微藻生长室、筛网和被改良土壤层，其中，

顶盖盖合于微藻生长室顶部；

筛网铺设于微藻生长室的底部；

被改良土壤层位于微藻生长室下方，形成微藻生长室的底部；

被改良土壤层的下方铺设有防渗层。

第二方面，本发明提供一种利用微藻原位改良盐碱地土壤的方法，包括如下步骤：

将微藻细胞液接种到所述微藻生长室中，向其中输送污水，对微藻进行培养；

微藻在生长过程中向周围分泌大量的胞外分泌物，渗入生长室下方的被改良土壤层中，改善盐碱地土壤的理化性质，重塑土壤微生物群落结构；

微藻培养周期结束后，将筛网抬起，并充分静置，将水分沥干，使微藻截留在筛网上；

将筛网上的微藻刮下进行收获，以备后续利用；

收获后将筛网返回至微藻生长室中，筛网上残留的微藻作为下一个培养周期的种子细胞。

上述本发明的一个或多个实施例取得的有益效果如下：

(1)微藻繁殖速度快、生长周期短，在生长过程中会产生胞外分泌物，胞外分泌物中含有大量的有机碳化合物，作为土壤微生物的碳源，以重塑盐碱地土壤微生物群落，同时其良好的渗透压和pH值调节能力使其在盐碱地的治理和改良具有潜力。同时，土壤层以及培养室水层之间的离子交换作用，可以大大改善盐碱地土壤的理化性质。

与传统物理化学修复技术相比，该方法操作简单、高效、低成本且无二次污染，可实现绿色环保的修复过程。与传统生物修复技术相比，微藻生长速率快、培养周期短、环境适应性强，可明显缩短盐碱地土壤的修复周期。与目前其他微藻生物修复技术相比，本发明整合了盐碱地原位土壤修复与微藻培养，减少了传统过程中微藻的运输与储存成本；利用筛网自然静置作为固液分离的方法，减少了传统收获过程中能源密集型(如离心、抽滤等)的收获方式，节约盐碱地土壤修复的成本。

(2)在对土壤进行修复过程中，微藻可利用自身的光合作用高效固定大气中的CO₂，理论上1g微藻生物质可从空气中固定1.8gCO₂，远远高于传统耐盐高等植物，因此，利用微藻进行原位盐碱地土壤修复的同时，可实现碳减排的功效。