土壤生物修复集成技术模式

习近平总书记在内蒙古巴彦淖尔考察并主持召开加强荒漠化综合防治和推进“三北”等重点生态工程建设座谈会上深刻指出：“要因地制宜、科学推广应用”行之有效的治理模式。

为深刻贯彻落实习近平总书记的重要指示精神，学会将在第29个世界防治荒漠化与干旱日前后持续推广宣传荒漠化防治与沙产业创新模式。

一、模式背景

荒漠化不再是一个单纯的生态环境问题，已经演变为经济问题和社会问题，它给人类带来了贫困和社会不稳定。我国是全球土地荒漠化面积最大、危害最为严重的国家之一，因此，遏制土地退化并提高水、沙、风、光等资源的利用价值刻不容缓。

土壤健康与沙产业发展模式、沙区特色种植和养殖模式、自然修复等息息相关。土壤系统的生物复杂性和多样性会影响养分循环、土壤结构形成、虫害循环和分解速率等过程，对植物健康至关重要。提高土壤碳储存和水土保持能力，增加土壤微生物多样性，改善土壤健康状况是实现生态文明建设，提高林草地土壤可持续生产和利用能力的关键。构建土壤健康，能最大限度地将大气中的二氧化碳储存在土壤中，有效促进大量的碳储存，并缓解气候变暖。

土壤修复是有市场前景的环保朝阳产业，也是战略性新兴产业，土壤修复任务艰巨，是一项系统工程，必须将植物修复技术、化学修复技术、微生物修复技术等有效地结合起来，进行综合治理。目前，一般采用功能性高分子材料和腐植酸进行修复，腐植酸在土壤里发生絮凝成为一种胶结剂，能把分散的土粒胶结起来形成水稳性好的团粒结构，从而有效降低容重，改善土壤结构性能，但高分子材料价格昂贵，不适合大面积使用。土壤生物修复集成技术模式是结合植物修复技术、微生物修复技术、滴灌技术以及太阳能智能技术，开展土壤修复集成技术模式研究。

二、模式要点

公司采取产品+技术+服务的特色种植和养殖模式，通过获得产品和成套的种植种养技术，科学施肥种养，从根本上解决因技术不足而出现节外生枝的问题。项目计划未来与大数据云计算相关联，在肥料应用的过程中实时预防和检测，并将结果上传到云数据，使得种植过程中出现的问题得到准确、及时的解决。

本项目提供产品碳基微生物菌肥富含稳定态有机碳，增加土壤有机质，降低温室气体排放；吸附和钝化土壤重金属及农药残留，修复受损土壤；改良土壤结构，调节土壤酸碱度，恢复土壤活力；激活固化营养元素，丰富土壤矿物质，增加有益微生物数量；缓冲土壤温度和湿度变化，促进土壤保水保肥。富含大量高浓度有效炭，提升林地土壤肥力。具有方便运输、肥效持久和节省劳力等优点，能够提供植物体内各有机成分的必需成分，拥有专利支撑，保证植物可直接吸收，满足植物所需营养，提高植物抗逆性。

（一）产品生产工艺、应用技术完备

通过使用有机固废经过炭化加工成生物质炭等资源综合利用方式，提取与收集适用不同土壤改良的土著菌群作为原菌种，然后以生物质炭为基质，配合其他天然原料精制成碳基微生物肥料。经过加工使生物炭回归土壤，增加土壤微生物，提高水土保持能力，形成健康良性生态循环。如下图所示：

（二）技术服务

图2  技术体系与产品体系

（三）作用机理

碳基微生物菌肥技术修复土壤通过微生物肥沃了土壤，分解污染物。驱动碳氮氧硫把元素转换成化合物供动植物利用，再分解化合物释放到大自然。

提高沙地土壤碳储存及水土保持能力，健康的土壤可提高土壤可持续生产和利用能力，而改善沙地土壤健康状况的关键就是土壤中要有足够的碳储存，同时对于水土保持提供助力。

使有机固废资源化，有机固废富含生物碳能改善林地土壤健康，为碳基微生物技术产品提供大量可行性生物碳，提取与收集土著菌群为不同土壤改良提供原菌种。有机固废资源化对缓解我国能源压力，保护生态环境，促进林业的可持续发展奠定了基础，该集成技术能够有效解决社会痛点与资源再利用问题，具有极强的社会效益。

郑州永丰生物肥业有限公司摸索出沙区特色种养方式、种植技术，以及施肥用药方法共获得科技成果15项，软件著作权11项，实用新型24项，注册相关商标6个，产品品牌获得中国微生物肥料行业名优品牌、国际标准认证证书、全国产品质量公证十佳品牌荣誉。

三、模式效果及推广

（一）运作模式

本项目成立专门的项目团体，财务抽取专项资金，用于项目的研究和开发工作，为项目的前期投入和持续开发提供必要的资金支持。公司的基础设施和研发基础为项目的顺利进行提供了技术支持和基本保障。

公司专门制订“荒漠化防治与沙产业模式”的项目计划，组织专门的团队采用独立开发方式，落实并执行项目计划，确定项目各阶段的关键点，对投入产品进行需求分析、设计、试验、测试、修改、试生产、再测试，解决相关的技术难点，在实施过程中引入项目管理办法、投入核算体系等，确保项目顺利执行。

（二）示范推广情况

近三年推广的总面积47400亩，约增加经济效益9480万元。

1.荒漠化防治方面。新疆兵团红枣、戈壁鲜枣提质，增加推广示范面积20000亩，增加产量15%，增加经济效益54%。

2.宜林地改造、土壤退化的遏制方面。宁夏沙漠绿化与沙产业发展基金会治沙树木，增加推广示范面积5000亩，增加产量15%，增加经济效益53%；洛阳荒山改造，增加推广示范面积20000亩，增加产量17%，增加经济效益57%。

3.低效林改造。提效平昌茶园经济林，增加推广示范面积400亩，增加产量16%，增加经济效益55%；天水天果园，增加推广示范面积2000亩，增加产量14%，增加经济效益54%。

对荒漠化防治、改善荒漠化地区生态环境转型升级的贡献，增加土壤碳储存，有利于植物生长，促进沙产业发展，带来经济效益，维护生态环境。

对社会的其他贡献，通过维持或增加土壤碳含量，进一步改善生态环境，维护土壤生物的多样性，维护人类健康。

对生态文明建设的促进作用，为荒漠化防治与沙产业积极推动生态文明建设和经济发展两手抓的目标提供科学依据和技术助力。构建土壤健康，贯彻有机固废资源化，实现发展与绿化同步走，生态与经济共繁荣。给人类营造一个健康、舒适、清新、优美的生存环境，提高居民的生活质量，建设人与自然和谐发展，生态环境的可持续发展。

作者：王 飞，张 莉，王 佳（郑州永丰生物肥业有限公司）