三种环境材料及其复合施用对盐碱化土壤的改良效果研究

为了研发新型有机无机复合材料改良盐碱土壤,采用土柱淋溶模拟实验方法,研究了脱硫石膏、改性腐植酸、高分子材料及其复合材料对盐碱土壤理化性能的改良效果,并探讨了相关材料对盐碱土壤的改良机制。结果表明:与不加任何材料的对照处理(CK)相比,脱硫石膏的作用主要是降低盐碱土壤的pH值和土壤钠吸附比(SAR),淋溶后盐碱土壤pH和SAR分别下降了7.46%和37.7%;改性腐植酸的作用是降低盐碱土壤中水溶性盐含量,淋溶后水溶性盐含量较CK降低了64.61%;高分子材料主要作用是增强土壤的保水效果,土壤淋溶液总体积较CK降低了33.1%;三种材料复合处理的淋溶盐碱土壤中大于0.25 mm的土壤团聚体含量增加了20.41%,pH、SAR分别降低0.81%、26.23%。综合评价认为,三种材料复合处理能够在改善盐碱土壤理化性质的同时改良土壤结构,具有较好的综合改良效果。

盐碱复合胁迫对水稻种子发芽的影响

为研究盐胁迫与碱胁迫复合对水稻种子发芽的影响,采用模拟试验方法,将两种中性盐(NaCl、Na2SO4)和两种碱性盐(NaHCO3、Na2CO3)按照不同比例[NaCl︰Na2SO4︰NaH∶CO3︰Na2CO3分别为1︰1︰0︰0(A),1︰2︰1︰0(B),1︰9︰1︰0(C),1︰1︰1︰1(D),9︰1︰1︰9(E)]混合,每个混合比例设不同总盐浓度(50 mmol·L^–1、100 mmol·L^–1、150 mmol·L^–1、200 mmol·L^–1),模拟20种盐碱胁迫环境,以去离子水作为对照(CK),研究不同盐碱混合胁迫对水稻种子发芽的影响。结果表明,水稻种子经两种中性盐混合胁迫溶液培养后,与CK相比,发芽率、发芽势、发芽指数的降幅分别为9.2%~74.4%、10.0%~48.9%、5.6%~55.6%,平均发芽时间延长3.2%~96.4%;随胁迫溶液中碱性盐比例的增加,与CK相比,B-E组发芽率分别降低8.9%~96.5%、15.0%~98.0%、7.5%~98.7%、18.9%~95.7%,发芽势分别降低20.0%~94.4%、13.2%~97.8%、3.3%~100%、36.7%~94.4%,发芽指数分别降低16.7%~94.4%、22.2%~100%、16.7%~100%、27.8%~94.4%,平均发芽时间较CK延长0.8~4.5倍,说明中性盐和碱性盐的混合胁迫溶液对水稻种子发芽的抑制作用更强。将在盐碱胁迫溶液中未萌发的水稻种子转移至蒸馏水中培养7 d后,水稻种子的最终萌发率均达73.33%以上,表明胁迫溶液没有破坏水稻种子的活性,只是暂时性抑制了种子的萌发。试验结果表明:与单施中性盐比较,中性盐与碱性盐混合胁迫作用对水稻种子萌发的抑制作用更明显,且在中性盐与碱性盐混合溶液浓度达200 mmol·L^-1时,种子发芽率接近0。

三种材料复合施用对盐碱土壤改良效果的研究

为研发对盐碱土壤脱盐和对土壤结构具有同步改良效应的复合改良材料,选取脱硫石膏(A)、改性腐植酸(B)和高分子材料(C),通过室内土柱模拟方法,采用正交试验设计,探究三种材料对盐碱土壤盐分淋洗和结构改良同步增效的最优组合,分析不同材料对盐碱土壤的改良机理。结果表明:三种材料复合施用对盐碱土壤盐分淋洗和结构改良有明显效果,对盐碱土壤改良效果最优的组合为A3B1C3(脱硫石膏、改性腐植酸、高分子材料的添加量分别为60、2、0.1 g·kg^-1),与对照(CK)相比,其淋溶液体积减少了14.22%,土壤钠吸附比(SAR)降低了30.43%,土壤团聚体含量增加24.45个百分点。研究表明,三种材料复合施用能够在改良盐碱土壤化学性质的同时改良盐碱土壤结构。

腐植酸钝化剂对土壤重金属形态和玉米生长的影响

为明确腐植酸型土壤重金属钝化剂(HSF)对土壤重金属的形态及其对作物生长和其在籽粒中积累的影响,揭示HSF对农田土壤重金属钝化效应机理和适宜用量,通过在沈阳污灌农田设置田间试验,研究了HSF对休耕土壤及玉米地土壤的重金属形态和玉米籽粒重金属累积及产量的影响。试验结果表明:随着HSF施用量的增加,休耕土壤酸可提取态、还原态和氧化态重金属向着残渣态方向转化,其中施HSF 750 kg/667 m^2的处理残渣态镉(Cd)较对照提高181.64%,残渣态铅(Pb)较对照提高217.30%。与对照比,玉米地土壤施HSF的处理还原态Cd减少17.53%,残渣态Cd提高34.7%;Cd在玉米各器官含量大小为根>茎>籽粒,钝化处理后玉米籽粒中Cd含量下降62.20%,玉米产量提高60.72%。因此,HSF有效降低了重金属的生物有效性,可改变土壤重金属形态分布;HSF的适宜用量为500 kg/667 m^2。