“我们需要调整培养基的成分,添加芽孢杆菌和放线菌生长所需的营养物质,平衡三种菌株的生长速率。”林薇团队的研究员张磊说道,“同时,在复合体系中加入缓冲剂,稳定代谢过程中的pH值,确保菌株始终保持高活性。”
经过20个星际日的反复试验,团队终于培育出稳定的“土壤净化微生物复合菌剂”。实验室检测数据显示,该菌剂对镉的去除率达到75%,对铅的转化效率提升至68%,对汞的生物有效性降低80%,综合净化效果远超单一菌株。
接下来是田间试验阶段。团队选择新农星东部污染最严重的100亩星禾麦种植区,分为5个试验组,分别施加不同浓度的复合菌剂,同时设置空白对照组,监测土壤重金属含量和作物生长状况。
“凛院长,田间试验启动1个月后,施加高浓度菌剂的试验组,土壤镉含量下降了40%,铅含量降低35%,星禾麦的根系发育明显改善,叶片叶绿素含量较对照组提升了15%。”农业技术组组长赵阳汇报试验进展。
但老顾很快发现了新的问题:“部分地块的土壤透气性下降,微生物代谢产生的有机物质在土壤表层累积,可能影响作物根系的氧气吸收。而且菌剂在碱性土壤中的活性明显低于酸性土壤,西部矿区周边的土壤偏碱性,净化效果不佳。”
“优化菌剂的施用方式和配方!”凛当即决策,“将菌剂与腐熟的有机肥料混合施用,有机肥料既能为微生物提供营养,又能改善土壤透气性;针对碱性土壤,在菌剂中添加适量的腐殖酸,调节土壤pH值至中性,提升菌株活性。同时,采用‘沟施+叶面喷施’结合的方式,沟施菌剂处理土壤中的重金属,叶面喷施补充作物所需的营养元素,缓解重金属对作物的胁迫。”
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团队根据凛的要求调整方案后,田间试验的效果显着提升。2个月后,试验组的土壤重金属含量较初始值下降了60%,星禾麦的生长状况与未污染区域基本一致,作物重金属吸收率降至安全范围。
“凛院长,我们发现菌剂的净化效果与土壤湿度密切相关,湿度在60%-70%时,菌株活性最高。新农星部分区域降水较少,土壤湿度不足,影响了菌剂的作用发挥。”赵阳补充道。
“那就结合智能灌溉系统!”凛回应,“根据土壤湿度传感器的数据,自动调节灌溉量,确保施用菌剂的区域土壤湿度稳定在最佳范围。同时,在土壤表面覆盖秸秆覆盖物,减少水分蒸发,为微生物生长创造良好环境。”