盐碱地肥沃耕层构建水肥盐综合调控机理与技术研究进展

盐碱地是我国重要的后备耕地资源,我国历来高度重视盐碱地的改良和利用工作,但目前盐碱区淡水资源短缺严重制约了盐碱地的改良利用。如何在水资源约束下,优化调控土壤水肥盐动态是当前盐碱地可持续利用中亟待解决的关键科学问题。近年来,大量研究利用有机培肥、耕作、节水灌溉、田间覆盖、咸水利用等农艺措施,在盐碱地建立“控盐、保肥、保水”的肥沃耕作层,显著改变了水肥盐在土壤-植物-大气连续体中的运移过程,实现了盐碱地质量和产能快速提升,上述内容也日益成为盐碱地改良利用中的重要研究方向。本文系统总结了盐碱地改良和肥沃耕层构建等方面的研究进展,并针对盐碱地肥沃耕层构建下土壤水肥盐综合调控及其与植物生长的协同关系等进行了展望,以期为盐碱地可持续改良利用提供参考。

遮荫对盐胁迫下油葵生长和光合生理的影响

盐碱地光伏系统下作物生长受到盐分和遮荫的双重影响,研究双重逆境下作物的生理响应对该系统内作物种植有重要指导意义。本研究以油葵(Helianthus annuus L.)为试验材料,采用盆栽试验,设3个盐分水平(在初始含盐量的基础上外加NaCl含量0 g·kg^(−1)、3 g·kg^(−1)和5 g·kg^(−1))和4个遮荫水平(0%、30%、60%和90%),探究遮荫对盐胁迫下油葵生长、光合特性、叶片解剖结构、生物量积累和分配及籽粒产量等的影响,为盐碱地光伏系统下开展作物种植提供理论依据。结果表明,不同盐分水平下,与不遮荫(遮荫水平0%)处理相比,遮荫会破坏油葵叶片光合反应中心,降低光能转换效率,减小叶片厚度和栅栏组织层,减少光合产物积累,进而抑制茎粗和花盘的生长,影响光合产物分配方向,最终降低籽粒产量;但适度遮荫下油葵会通过增加株高、增大叶面积、提高核酮糖-1,5-二磷酸羧化酶(Rubisco酶)和磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(PEPC酶)活性等方式提高叶片的光捕获能力,促进光合作用进行。不同遮荫水平下,与无盐分处理相比,轻(3 g·kg^(−1)NaCl)、重(5 g·kg^(−1)NaCl)度盐胁迫均会降低油葵的光合效率,抑制株高、茎粗、花盘和叶片的生长,减少光合产物的积累,最终降低籽粒产量,且不同盐胁迫浓度下油葵生长和光合生理特性在不同遮荫水平的变化规律不一致。其中,30%遮荫水平能显著提高轻度盐胁迫下油葵叶片的Rubisco酶和PEPC酶活性,减小叶片厚度,增大栅栏组织层,提高水分利用效率,进而提高油葵光合效率,促进油葵生长。研究表明弱光环境下油葵会通过改变自身形态、光合酶活性、光合产物分配等方式来应对环境胁迫,且遮荫能在一定程度上缓解盐胁迫对油葵造成的负面影响。其中,30%遮荫水平对缓解轻度盐胁迫引起的油葵光合能力降低和生长抑制的效果较好。

遮荫对滨海盐碱地水盐运移及油葵生长和生理的影响

盐碱地是建设光伏的主要土地类型之一。盐碱地光伏系统中光伏组件的遮荫作用会改变局地微气候进而影响土壤水盐动态,系统内作物的生长会受到遮荫和土壤盐分的双重胁迫,阐明遮荫下盐碱地水盐动态和作物生理响应对指导盐碱地光伏农业开发利用具有重要意义。采用大田试验方法,以油葵(Helianthus annuus Linn.)为试验对象,分别设0%、30%、60%和90%遮荫水平,探究遮荫对滨海盐碱地水盐动态及油葵生长特性、光合特性、叶片解剖结构、生物量、籽粒产量及品质的影响,以揭示遮荫下滨海盐碱地水盐运移规律及作物生长和生理变化。结果表明,与无遮荫相比,遮荫能够显著增加滨海盐碱地油葵全生育期内土壤剖面含水量,降低土壤剖面含盐量。遮荫会显著降低油葵净光合速率,抑制茎粗和花盘的生长,减少籽粒粗脂肪,并提高籽粒粗蛋白。弱光下油葵自身会通过增加株高、提高光合色素含量、降低光合色素比值、提高光合酶活性、减小叶片厚度、改变碳同化产物分配方向等方式来促进光合作用。在遮荫率约为30%—60%时,能够增加18%—38%的耕作层土壤含水量,降低6%—18%的耕作层土壤含盐量,并维持15%—38%的油葵生物量和29%—55%的油葵籽粒产量。以上结果表明,遮荫能够改善滨海盐碱地水盐条件,减轻作物盐胁迫,但油葵作为喜光作物,遮荫会显著抑制其光合作用,影响籽粒产量和品质,因此,建议在光伏组件上限遮荫率约为30%—60%的盐碱地光伏系统内种植油葵,以维持油葵的籽粒产量。

农业高效利用盐碱地资源探讨

我国约有9913万hm^(2)盐碱地,其中现代盐渍土约为3693万hm^(2),作为重要的后备耕地资源,盐碱地的综合利用对保障国家粮食安全具有重要的战略意义。经过几十年的研究和实践,我国在盐碱地治理方面已经形成了完善的理论和技术体系,取得巨大的成就,其中淡水洗盐、灌排结合的水利工程措施在盐碱地治理中发挥了关键作用。但是,受水资源短缺和气候条件制约,我国大部分的盐碱地尚未开发利用。近年来,随着社会经济发展和科学技术进步,人们逐渐认识到盐碱地作为自然生态系统的组成部分,其丰富的盐碱土、咸水和耐盐生物等盐碱资源在多元化食物生产、生态保护、人民生活中具有重要作用,迫切需要加强盐碱资源高效利用的理论与技术研究,发展盐碱地资源高效利用产业,推动盐碱区农业高质量发展。本文分析了目前盐碱地治理现状及其面临的问题,结合盐碱地资源高效利用研究进展,重点对盐碱区盐生植物利用、咸水资源的高效利用、肥沃耕层构建高效改土、高品质农产品生产、设施种养空间利用和草牧业发展等六个方面进行了探讨,以期为盐碱地资源高效利用提供参考。

咸水灌溉影响耕地质量和作物生产的研究进展

水资源是基础性自然资源和重要的战略资源。盐碱地多分布于干旱半干旱地区,淡水资源短缺是盐碱区农业可持续发展的主要限制因素。同时盐碱区较为丰富的咸水微咸水资源、土地资源和光热资源等为盐碱区农业可持续发展提供了可能。本文针对咸水灌溉影响耕地质量、作物生长、产量和品质等问题,综述了基于水质的咸水分类、咸水灌溉制度与灌溉方式和地下水埋深等影响咸水在农业生产中安全利用的因素,阐述了不同矿化度咸水灌溉,土壤水力特性、理化性质、温室气体排放等土壤质量变化情况和对作物生长发育、产量和品质的影响,明确了有机物料、咸水灌溉制度、覆盖和耕作等农艺措施、水肥盐多因素调控和耐盐作物适盐种植等农业措施的作用。咸水灌溉下土壤质量呈下降趋势,有机物料的施用、秸秆还田和合理的耕作等调控措施通过影响土壤质量保证咸水的安全利用。与旱作相比,咸水灌溉可以起到明显的增产作用,在合理的咸水范围内还能提升品质。在新形势下,未来将面向国家粮食安全重大需求,以协同提升土壤质量、作物产量和品质为多目标,系统开展咸水非充分灌溉、水肥盐综合调控、咸水灌溉对土壤质量和作物咸水精准灌溉机理过程研究、技术研发和模式示范工作,为缺水盐渍区农业可持续发展提供理论依据和技术支撑。

盐渍化土壤团聚体和微生物与有机质关系研究进展

土壤有机质是耕地质量的核心,不仅促进土壤团聚体形成,也为植物和微生物提供养分。土壤有机质的形成和分解过程都离不开微生物的参与,而土壤团聚体不仅为微生物提供了栖息环境,也对有机质进行物理保护。在高盐分含量的土壤中,有机质的积累和分解过程变得更加复杂,因此本文总结了土壤盐渍化及其危害,分析了土壤盐分对土壤团聚结构和微生物特征的影响、盐碱土壤有机质特征及积累规律,进而综述了土壤盐分对土壤有机质影响规律的研究进展,旨在揭示盐碱土壤碳封存的潜在机理。以往研究表明盐渍化土壤有机质含量低、团聚结构差、微生物活性低,这些都与土壤盐分含量高和外源有机物质输入量低有关。恶劣的土壤结构导致盐渍化土壤有机质暴露而较易分解,低量的外源有机物质输入导致盐渍化土壤有机质较难积累。可见,盐渍化土壤是潜在的碳库,适宜的措施可以显著提高盐渍化土壤有机质含量。在此基础上,提出未来盐渍化土壤有机质积累的研究方向:1)不同盐分环境下土壤团聚结构和土壤微生物在有机质分解过程中的响应规律;2)外源有机物料添加下土壤团聚结构和土壤微生物在有机质积累过程中的响应规律;3)土壤有机质提升后盐碱地生产力特征。以上研究不仅可以阐明盐碱土壤有机质的周转机理,为盐碱地“固碳封存”提供理论依据,还可以有针对性地提供盐碱耕地质量提升措施,推进盐碱地绿色可持续发展。

地下微咸水埋深对土壤水盐分布与冬小麦耗水特性的影响

环渤海低平原地区的冬小麦生产面临淡水资源短缺的制约,高效安全利用较为丰富的浅层微咸水资源对农业可持续发展具有非常重要的意义。本研究于2021—2022年采用土柱模拟方法在中国科学院南皮生态农业试验站开展,试验设置4个处理:无地下水埋深淡水灌溉处理(CK),地下微咸水埋深为0.5 m(GW1)、1.0 m(GW2)及1.5 m(GW3)处理,每个处理3个重复,对不同微咸水埋深下冬小麦土壤含水量及含盐量和水分利用特点进行调查。结果表明,表层土壤(0~10 cm)含水量及含盐量随地下水埋深的增加而逐渐降低。与CK处理相比,GW1处理表层土壤含水量显著增加30.9%,GW3处理显著降低79.3%,而与GW2处理无显著变化;GW1和GW2处理表层土壤盐含量显著增加3.4 g·kg^(−1)和2.0 g·kg^(−1),而GW3与CK处理之间差异不显著。GW1和GW2处理盐分主要积累在土壤表层(0~10 cm);GW3处理表层盐分较低,主要积累在土壤30~50 cm深度。冬小麦蒸散量随地下水埋深的增加而显著降低,与CK处理相比,GW1和GW2处理下冬小麦蒸散量显著增加50.2%和20.3%,GW3处理无显著差异。冬小麦产量在GW3处理下最高,较CK处理显著提高38.04%;同时,该处理具有最高的生物量水平水分利用效率和产量水平水分利用效率,显著高于CK处理26.7%和40.1%。上述结果表明,咸水质量浓度为3 g·L^(-1),地下水埋深在0.5~1.5 m的条件下,1.5 m是冬小麦生长的适宜地下微咸水埋深上限,此时,表层含盐量和作物蒸散量最低,产量和水分利用效率最优。

黄腐酸对咸水灌溉下番茄产量和品质的调控研究

针对环渤海盐碱区淡水资源匮乏制约作物生长的问题,依据区域咸水资源禀赋,研究黄腐酸对咸水灌溉下番茄产量和品质的调控效应。采用基质栽培水肥一体化试验方法,设置3个黄腐酸浓度水平:0 mg·L^(-1)、450 mg·L^(-1)和900 mg·L^(-1);5个咸水浓度水平:1 g·L^(-1)、3 g·L^(-1)、5 g·L^(-1)、7 g·L^(-1)、9 g·L^(-1),共15个处理。结果表明,与不添加黄腐酸相比,添加黄腐酸对不同浓度咸水灌溉下的番茄均有显著的增产效果(P<0.05),添加450 mg·L^(-1)和900 mg·L^(-1)黄腐酸分别增产6.14%~21.08%和12.83%~34.63%。随着灌溉咸水浓度的增加,番茄单果重、单株果实数目、耗水量、产量水分利用效率、果实维生素C和番茄红素含量显著下降,果实还原性糖含量呈先增加后下降的趋势;施用450 mg·L^(-1)和900 mg·L^(-1)的黄腐酸均能提高咸水灌溉下番茄单果重、单株果实数、耗水量、产量水分利用效率、果实维生素C含量、番茄红素含量、还原性糖含量。随着黄腐酸浓度的增加,番茄叶片脯氨酸含量和K+/Na+显著增加,丙二醛含量和Na+含量显著降低。单株产量和耗水量均与K+/Na+呈极显著正相关,与脯氨酸含量、丙二醛含量、Na+含量呈极显著负相关;番茄果实维生素C含量和番茄红素含量均与K+/Na+呈显著正相关,与丙二醛含量、Na+含量呈极显著负相关;还原性糖含量与丙二醛含量、Na+含量呈显著负相关。上述结果表明,黄腐酸主要通过促进有机渗透调节物质脯氨酸积累、提高K+/Na+以及降低膜脂过氧化产物丙二醛的产生缓解咸水灌溉对番茄产量的抑制,同时还能提高产量水分利用效率、果实维生素C、番茄红素和还原性糖含量,改善番茄品质。

密枝柽柳新品种海柽1号枝叶饲用价值研究

海柽1号是由中华柽柳变异单株选育而成的柽柳新品种。耐盐能力强、枝叶生物量大,是滨海盐碱地植被建设的优良材料,能否利用海柽1号的高耐盐性和枝叶生物量大的特点进行重盐碱地饲草生产尚不得知。为此,对比分析了海柽1号与普通中华柽柳枝叶的饲用价值,以期为滨海重盐碱地饲草生产提供参考。结果表明:营养价值方面,海柽1号的粗脂肪含量较中华柽柳高40.85%;海柽1号的微量元素锌、铁含量较中华柽柳高15.39%、25.17%;海柽1号较中华柽柳的总黄酮含量低26.27%。海柽1号在单糖含量中以葡萄糖为主,中华柽柳以鼠李糖为主。在氨基酸、有机酸、脂肪酸含量组成方面,海柽1号的氨基酸总量低于中华柽柳26.43%;有机酸中海柽1号中丁二酸含量最多,高于中华柽柳1.97%;柽柳中含量最高的脂肪酸是亚油酸,海柽1号的亚油酸含量较中华柽柳低11.87%。由此可见,海柽1号的饲用价值较高,是滨海重度盐碱地理想的木本饲草。

盐碱区适应性农作制度与技术探讨——以河北省滨海平原盐碱区为例

土壤盐渍化是影响干旱半干旱区农业持续发展的重要因素,国内外对盐碱土的治理改良已经开展了大量工作且取得了丰硕成果。分析盐碱地治理改造的主要经验,最为有效的措施就是以灌排为主的水利工程措施，通过抽提地下水，降低地下水位，发展灌溉，淡水淋盐，大面积的盐碱土地得到改良治理。

河北省滨海盐碱地土壤与盐生植物养分特征的研究

对滨海盐碱地土壤和植物样品分析结果表明,生长不同盐生植物的土壤含盐量不同,以生长白刺(Nitraria sibirica Pall.)的土壤含盐量最高,达18.5 g/kg,盐地碱蓬(Suaeda salsa L.Pall.)次之,柽柳的最低。盐生植物的生长改变了土壤养分特征,4种生长盐生植物的土壤养分含量均高于光板地,土壤有机质含量增加44％以上,生长木本盐生植物白刺、柽柳(Tamarix chinensis Lour.)的土壤养分含量高于生长草本盐生植物碱蓬、碱茅(Puccinellia distans Jacq.Parl.)的土壤,且不同盐生植物养分特征不同,白刺、柽柳N和P含量均高于盐地碱蓬、碱茅,K含量则与植物耐盐特性有关。

滨海重盐碱地园林绿化用柽柳良种‘海柽1号’

‘海柽1号’是对滨海地区中华柽柳筛选的优良变异单株选育得到的良种。该品种枝叶浓密,生长期长,开花少,干性强,生长迅速,景观效果优良,同时该品种高耐盐,耐干旱和水淹,且易扦插繁殖,成林技术简单,是滨海重盐碱地景观绿化的优良材料。

环渤海缺水区盐碱地改良利用技术研究

针对淡水资源匮乏制约盐碱地改良利用难题,自1982年以来,中国科学院遗传与发育生物学研究所农业资源研究中心在环渤海低平原和滨海平原开展了缺水盐渍区盐碱地改良利用研究与示范工作,取得了以下研究成果:1)研究明确了低平原缺水盐渍区盐碱地改良的浅层地下水埋深调控深度,建立了井灌代排、蓄雨淋盐的盐碱地改良技术模式;2)揭示了咸水结冰融水咸淡水分离在滨海盐土的入渗规律,发明了冬季咸水结冰灌溉改良滨海重盐碱地技术;3)提出了耦合盐碱区土壤水盐运移-气候条件-植物生长发育规律的盐碱地改良思路,建立了微域降盐、秸秆隔盐的盐碱地农艺改良技术模式;4)探讨了盐生植物适应盐渍环境的机理,建立了滨海盐碱地盐渍资源高效利用技术模式。形成了以咸水、雨水、耐盐植物高效利用为核心的工程措施、农艺措施与生物措施相结合的盐碱地改良利用技术体系,为环渤海缺水盐渍区农业发展和生态环境建设提供了科技支撑。

环渤海盐碱地区农业资源分布特征与农业持续发展模式初探

综合分析了河北省沧州市运河以东环渤海盐碱地区农业资源分布特征及经济发展状况,提出该区应依据资源与经济的梯级分布布局及开展盐碱地梯级开发治理的战略,利用与保护并举,实施生物措施与工程措施相结合,发展特色、优质和高产高效农业,促进该区农业的持续高效发展。

农村妇女走出土地：趋势·机遇·问题

农村妇女走出土地：趋势·机遇·问题刘小京八十年代以来，工业化、现代化的浪潮冲击着广袤的中国农村大地，市场经济的发展改变着中国农民。中国农村妇女，无论生活在沿海渔乡、内陆平原，还是高原丘陵、深山小村，都或快或慢，或深或浅地发生变化，以适应新的生活。中国...

现代族谱中妇女地位的变化——以浙南C县为个案

C县是浙南较为富庶的县份之一。它靠山面海,河网纵横,地形、地貌复杂多样;甲、乙、丙、丁、戊诸镇,均以发达的小商品产销饮誉全国。这里的宗族组织相当活跃,一般宗族集团都在近年间重修或新建了宗祠;而续修族谱的活动甚至在50～70年代间也一直未曾中断。1992年,笔者先后两次在C县作了共计2个月的驻点调查。其间,搜集到民国初年至1992年间修订的族谱20余种(部),并对有关人士作了大量的私人访谈,从中初步体察了现代宗族组织的有关状况和运作趋向,妇女地位问题即是其中极具理论意义和现实意义的一部分内容。下面,即以C县调查所得并结合其它有关文献,对现代族谱中反映的妇女地位变化问题。

世界城市化过程中的若干趋势与规律

1.城市化是现代社会发展中十分重要的社会过程,如对城市化仅作简单定义,固然可将其定义为居住在一个特定规模的地区居民在总人口中比重的增加.但如对这一概念下更确切的定义,则还应包括城市状态(主要指一个国家或地区的城市体系结构、城市地区分布)的改善,城市经济和城市生活方式的普及和扩大.城市化是社会经济发展的必然结果和表现.一般地说,国家工业化水平越高,经济越发达,城市化水平也就越高.城市化和国家工业化之间存在着密切的关系.

近滨海缺水盐渍区棉花简化高效栽培技术研究

本研究针对南皮试区棉花生产中存在的问题，以农机为手段，以简化高效为目的，综合各种植棉新技术，总结出一套“水肥药膜一体化，农机农艺相结合”的栽培模式，并为北方棉区摸索出一条“带状种植，机械除治棉铃虫”的高产高效新路子。采取该项技术，在近滨海缺水盐渍区实现了大面积棉田皮棉产量超８０ｋｇ，小面积突破１００ｋｇ，亩产值最高超千元的结果。

私营企业健康发展的若干问题——18省(市)130个私营企业实证分析

《私营企业健康发展的若干问题》一文，是对典型调查所涉及的18个省(市)的130个企业的有关资料， 围绕如何促进较大私人企业健康发展的问题做了一些探讨，并提出了三个对策研究的思路。

植物种子二形性(多形性)研究进展

植物种子的二形性(多形性)是指在同一棵植株上生长有形态结构、生理、生态学特性等方面有很大差异的两种(多种)种子。这种现象在自然界中比较普遍,特别是菊科、藜科、禾本科、十字花科中最为常见。二形性种子可分为有扩散结构和没有扩散结构(如冠毛和表皮毛状体)两种。如菊科的边花种子一般不具有扩散结构、个体较大,具有休眠特性和对光、温度、水、盐分等环境因子的敏感特性;而中间花种子一般具有扩散结构,个体较小,不具有休眠特性。具有休眠特性和对环境因子比较敏感的种子是形成土壤种子库的主要成分。二形性种子产生的幼苗在前期形态大小上都有差异,但生长后期有些差异不显著(70daysoldforHedypnoiscretica),有些仍很显著(AtriplexSagittata)。这二形性幼苗所产生的后代同样也具有二形性现象。二形性种子产生的比例受环境因素的影响,例如:水、盐、养分和密度胁迫等。遗传因素也影响二形性种子的比例,其遗传率一般在0.2～0.5之间,是一种数量遗传性状,受多个基因控制。为了解释二形性种子产生的原因,从生态学和个体发育的角度提出了两个模型:生态进化模型(两面下注策略或高低风险策略)和个体发育模型。不同植物的二形性(多形性)种子在结构、发芽休眠特性、对环境因子的反应、幼苗特性、两者的比例受遗传和环境因素的影响不尽相同。种子二形性(多形性)是植物本身的遗传特性和环境因素共同作用产生的现象,是植物适应环境的一种生理、生态机制,是植物长期进化的结果。总之,二形性种子的形成机理非常复杂,目前还不是很清楚。对以下4个方面的研究进行了展望:采用生物技术的手段研究种子二形性的遗传机制;二形性种子激素等化学物质含量的差异;目前各种环境因素对植物生长的生理生态学意义;二形性植物生活史的系统研究。