土地既是重要的地球自然资源,也是人类社会经济快速发展所依赖的基础资源,当今,人类面临水土流失、环境污染、全球变暖等环境危机,另一方面,在过去几十年中由于人类过度开发造成的资源和能源紧缺问题已越来越突出,因而使不可利用土地变废为宝已成为治理这些问题的重要举措之一。盐碱地在世界范围内广泛分布,其所蕴藏的资源价值不可估量,开发盐碱地已经成为当前迫切而艰巨的任务。盐碱土通常含盐量高、碱化严重、养分贫瘠、易板结、透气性差,导致大多数植物和微生物难以生存,而极少数能生存下来的生物则具有天然的对盐碱耐受能力,众多实践证明利用天然耐盐碱植物或者微生物来改良盐碱土是绿色可行的措施。此外,微生物是构成土壤生态系统的不可或缺的一员,在土壤生态的恢复和维持过程中起到关键作用,研究天然耐盐碱微生物的特殊代谢功能,并将其扩大培养后应用于盐碱地的改良实践中,对提高微生物法改良盐碱土效果具有重要意义。本论文着眼于筛选出具有天然耐盐碱功能,同时可高产有机酸的微生物,再将该菌株以不同的施用方式应用于内陆干旱区盐碱地的改良中,探索其是否能通过正常的代谢产酸途径来中和盐碱土中的碱性化合物,进而实现快速降低土壤pH的目标,同时,研究菌株的用量以及施用方式对盐碱土pH变化的影响,探索出合理的施肥方式和菌剂施用剂量从而为该菌株今后更广泛应用于盐碱地的改良实践提供基础参考。首先,寻找合适的筛选方法和土壤材料来筛选出同时具有天然耐盐碱和高产有机酸功能的菌株。盐碱土养分本身偏贫瘠,试验选择同样养分偏贫瘠的高氏一号培养基作为筛选培养基,同时选择对微生物毒性较小且对pH变色灵敏的刚果红作为筛选培养基中的酸指示剂,从重度盐碱土材料中进行筛选,最后获得了3株产酸菌株,最终选择产酸能力最强的一个作为研究对象,并将其命名为SQ21,对其进行形态学以及分子生物学分类鉴定后,确定其为一种黑曲霉。其次,尝试从农作物废弃物中寻找合适的材料作为载菌介质,通过固体发酵后制成微生物菌剂。将同等质量的麦麸、豆渣、玉米粉、陈皮粉、甘蔗渣等干燥材料制成湿度为50%的固体发酵培养基,接种等量的目标菌株,同条件下进行培养,培养结束后将菌株孢子全部溶解,在显微镜下计算各种材料上菌株的数量,以产孢量、农作物材料特性、实验操作的便捷性等指标综合评估材料的应用价值,最终将麦麸作为最佳载菌介质。再次,把SQ21在麦麸上固体发酵后制成菌剂,一次性分别施用2.5 g、5 g、10 g、20 g于500 g自然盐碱土中,然后施用等量的菌剂于另一份自然盐碱土中,并控制湿度小于第一份自然盐碱土,最后,在另外一份已灭菌的盐碱土中分别施加同等剂量的菌剂,定期检测土壤pH,分析菌剂的用量、土壤湿度以及SQ21的群落数量对盐碱土pH的影响,最终发现:菌剂用量越多,土壤pH下降幅度越大,湿度高的土壤pH下降幅度小于湿度低的,同样湿度情况下,SQ21在灭菌的土壤中更具有群落优势,可使土壤pH下降幅度更大。除此之外,在自然条件下的盐碱土中施用3.18×10¹⁰cfu的孢子时,50天后土壤pH可下降2.24。最后,定期将不同量的SQ21菌剂施用于含有新鲜麦麸、复合肥或硝酸钠等底肥的土壤中,再种上四季菊幼苗,定期检测土壤pH和四季菊幼苗高度,最终发现:SQ21结合麦麸或硝酸钠协同改良盐碱土时,土壤pH下降较为明显,下降幅度分别为1.12和1.37,比较被改良土壤上四季菊的生长情况,SQ21结合麦麸的处理中四季菊的株高和冠幅的增加幅度最大,综合评估土壤pH值下降幅度和四季菊生长情况,SQ21结合麦麸对盐碱土的改良效果优于其结合复合肥或硝酸钠。试验证明SQ21参与盐碱土改良时可显著降低土壤pH和促进植物生长。