不同改良剂对盐渍土壤的综合改良效应研究

【目的】实现盐渍土壤多种障碍性状的综合改良。【方法】通过盆栽试验模拟当地水稻-油菜轮作种植模式,在常规施肥(CK)条件下,设置添加过磷酸钙750 kg/hm^(2)(G1)和1500 kg/hm^(2)(G2),水解聚马来酸酐900 kg/hm^(2)(J1)、1200 kg/hm^(2)(J2)和1500 kg/hm^(2)(J3)以及巨大芽孢杆菌40kg/hm^(2)(W1)、60kg/hm^(2)(W2)和80kg/hm^(2)(W3),共9个处理,探究不同改良剂对盐渍土壤理化性状的改良效果。【结果】与CK相比,J2处理土壤总孔隙度、最大持水率、田间持水率和毛管持水率分别提高12.49%、13.60%、13.63%和12.41%,土壤电导率降低64.73%;W2处理土壤总孔隙度、最大持水率、田间持水率和毛管持水率分别提高8.59%、9.57%、9.01%和9.79%,土壤电导率降低55.66%;W1处理土壤体积质量降低了4.20%,最大持水率、田间持水率和毛管持水率分别提高6.58%、9.02%和9.69%,土壤电导率降低8.97%,土壤有机质量提高25.82%。【结论】主成分分析表明,常规施肥条件下盐渍土壤综合改良效果前3的处理分别为1200 kg/hm^(2)水解聚马来酸酐、60 kg/hm^(2)巨大芽孢杆菌以及40 kg/hm^(2)巨大芽孢杆菌。本研究结果对于盐渍土壤改良与其高效利用具有重要的理论意义和实际应用价值。

河套灌区盐渍土壤原核生物群落特征及其潜在功能研究

辨明盐渍土原核生物群落特征及潜在功能对盐渍化程度和土地利用类型的响应,对理解盐渍土壤元素循环与植物互馈效应、构建良性循环农田生态系统具有重要意义。以河套灌区不同盐渍化程度的农田和荒地为研究对象,结合土壤基本理化性质分析与原核生物高通量测序方法,探究盐渍化土壤中原核生物的群落组成特征、环境驱动要素及其潜在功能。结果表明,农田土壤盐渍化程度显著低于荒地,其原核生物多样性更高,尤其是富集了大量农田特有的ASV(扩增子序列变体,amplicon sequence variant);原核生物的群落组成在农田和荒地间差异最大,并主要受到土壤电导率(EC)、pH和有机质(SOM)等环境因子的驱动。基于群落组成和功能预测的差异分析结果表明,盐渍化农田中具有较高丰度的氮循环相关微生物以及潜在的植物促生菌,如亚硝化球菌(Nitrososphaeraceae)、亚硝化单胞菌(Nitrososmonadaceae)、诺卡氏菌(Nocardioidaceae)和鞘氨醇单胞菌(Sphingomonadaceae)等;而盐碱荒地富集了以盐杆菌(Halobacterota)为代表的古菌和具有烃类化合物分解功能的原核生物类群。本研究对于明晰北方灌区盐渍土原核生物群落特征与土壤微环境的互馈关系、揭示土壤养分周转对提升土壤-植物-微生物跨域有益协同具有指导意义。

复合隔层对河套灌区盐碱土水盐运移的影响

河套灌区盐渍农田分布广、肥力质量差、生产力水平低,严重威胁粮食安全。为研究秸秆–保水剂复合隔层对河套灌区盐碱土的控盐及节水效果,通过室内土柱模拟试验,设置常规灌溉水量(10 L)和节水20%灌溉水量(8 L)2种灌溉水量下的2种隔层(秸秆隔层和复合隔层)以及对照组处理,对比研究了复合隔层与秸秆隔层在节水条件下对土壤水分入渗过程、蒸发过程以及盐分变化规律的影响。研究结果表明:入渗过程中,两种隔层均能延缓水分入渗,提高淋盐效果,相比秸秆隔层,复合隔层处理水分入渗时间延缓14.47%,对0~40 cm土层淋盐效果提升34.86%。蒸发过程中,复合隔层能够通过内部保水剂缓慢释水,对20~40 cm土层补水,其20~40 cm土层含水率较秸秆隔层提升10.90%~90.61%。节水20%的条件下,复合隔层处理在0~40 cm土层的灌溉淋盐效果及蒸发过程中的保水抑盐效果优于未进行节水处理的对照组。综合来看,秸秆–保水剂形成的复合隔层其淋盐效果、保水抑盐效果均优于秸秆隔层,在节水条件下仍具有较好的保水控盐效果。本研究可为河套灌区节水型盐碱障碍消减研究提供依据和参考。

有机肥部分替代化肥对河套灌区土壤有机碳和向日葵产量的影响

【目的】揭示河套灌区不同种类和比例有机肥替代化肥对土壤肥力和向日葵产量的影响,筛选土壤有机碳与向日葵产量协同提升的有机无机肥配施模式。【方法】设置不施肥(CK)、常规施化肥氮(MN)、20%羊粪有机肥氮+80%化肥氮(SN1)、40%羊粪有机肥氮+60%化肥氮(SN2)、20%牛粪有机肥氮+80%化肥氮(CN1)、40%牛粪有机肥氮+60%化肥氮(CN2)、20%猪粪有机肥氮+80%化肥氮(PN1)、40%猪粪有机肥氮+60%化肥氮(PN2)8个处理,分析不同种类和比例有机肥替代化肥对土壤有机碳含量、全氮含量、铵态氮浓度、硝态氮浓度、无机氮浓度、团聚体组成以及向日葵植株性状、地上部生物量、产量、氮肥利用率的影响。【结果】与MN处理相比,施用羊粪有机肥氮对土壤有机碳含量无显著影响(P>0.05),牛粪或猪粪有机肥氮可显著提高土壤有机碳含量(P<0.05),且提升效应随有机肥用量的增加而增加;CN1处理土壤铵态氮、硝态氮和总无机氮浓度分别显著增加9.7%、6.0%和7.6%(P<0.05);PN2处理土壤大团聚体质量比例显著提高29.3%(P<0.05)。与MN处理相比,CN1和PN1处理向日葵盘径和千粒重显著提高5.8%和4.0%(P<0.05);向日葵地上部生物量显著增加4.6%和12.8%(P<0.05);产量和氮肥利用率显著提高(P<0.05),其中CN1处理增幅最高,为14.3%和66.1%。【结论】20%牛粪/猪粪有机肥氮+80%化肥氮处理有利于土壤有机碳含量的提高以及向日葵盘径、千粒重、产量、氮肥利用率的增加,能够实现土壤有机碳含量和向日葵产量的同步提升,可作为河套灌区低肥力耕地的适宜有机无机肥配施技术模式。

中国盐渍土研究:历程、现状与展望

盐渍土研究是以盐渍土和盐渍生境作为主要研究对象,以盐渍土和盐渍化的发生与演变过程、环境要素和人类活动对盐渍化的影响与作用机制、盐渍土的治理、改良和利用的理论与技术为主体的研究领域。我国盐渍土面积巨大、种类繁多,盐渍化问题突出,对农业生产和生态环境造成不同程度的影响。我国科学家提出的盐渍土"水盐调控""水盐平衡","淡化肥沃层"和"障碍消减"等理论与技术方法,为发展农业生产、提高土地产能、保障粮食安全、拓展耕地资源等发挥了积极作用。近期我国在土壤盐渍化演变过程的监测与多源数据融合、土壤水盐运移过程模拟与尺度转换、盐渍农田养分循环与减损增效、盐渍障碍的生态消减、盐渍障碍微生物修复、盐渍农田灌排优化管理与边际水安全利用等方面取得了积极的进展和成果。建议今后深入开展盐渍土精准控盐的高效和安全用水、土壤盐渍障碍的绿色消减与健康保育、盐渍农田养分库容扩增与增碳减排、土壤盐渍化与区域生态的耦合响应和协同适应等方面的理论与技术研究。应面向农业、资源、生态、环境等领域和行业,致力于拓展理论和新技术的研究,为国家农业升级、粮食安全、耕地保护、生态安全、高质量发展发挥重要作用。本文回顾了我国盐渍土研究工作的发展历程以及国内外研究之间的联系,系统阐述了近期盐渍土相关研究工作的特色进展,结合目前国内外相关研究的前沿热点和国家需求,提出了我国盐渍土研究的展望。

新时代中国土壤物理学主要领域进展与展望

在近20年的发展中,我国土壤物理学得到迅速发展,在国际土壤物理学期刊发文量占比从5%上升到30%,主要研究聚焦在土壤水文过程与尺度转换、土壤物理质量与可持续农业、水热盐迁移与生态调控、以及污染物迁移与模型模拟等领域。本文综合分析这些领域的研究现状与进展,指出这些进展既有国家需求的驱动,也有新技术新方法的应用,以及与相邻学科交叉融合,最后展望了这些领域的研究重点。论文还指出我国土壤物理学面临科研原创性不足、仪器设备研制滞后等挑战,同时也面临粮食安全和生态环境安全等国家需求迫切解决的机遇。

基于表观电导率和Hydrus模型同化的土壤盐分估算

精细刻画农田土壤盐分运移过程对盐渍化精准治理具有重要意义。该文以磁感式大地电导率仪 EM38 测定的土壤表观电导率作为数据源,利用表观电导率与剖面土壤盐分之间的反演模型作为观测算子,将集合卡尔曼滤波(ensembleKalman filter,EnKF)同化方法应用于土壤水盐运移过程模型(HYDRUS-1D),进行滨海盐渍农田周年土壤盐分动态的模拟,并分析了同化过程的敏感性。结果表明:与单纯使用 HYDRUS 模型相比,EnKF 同化方法对模型观测算子的更新,有效提高剖面土壤盐分模拟精度,且 EnKF 同化值的精度优于 EnKF 同化模拟值,在同化过程中的调整量亦最大;敏感性分析结果显示土壤盐分同化过程对状态变量集合数大小不敏感,对观测数据误差和引入观测数据的深度较为敏感,观测数据误差水平越高、引入观测数据的深度越浅其误差越大。研究表明基于水盐运移模型和土壤表观电导率数据的 EnKF 同化方法能提高土壤盐分的模拟精度,为利用多源数据和机理模型进行较大尺度生态过程模拟预测提供了有效手段。

潮土、红壤和盐碱地障碍消减技术与产能提升模式研究进展

耕地质量建设是保障我国粮食安全的战略需求。我国中低产耕地亟需解决酸化、盐碱、贫瘠、生物功能衰减等问题,全面提升耕地产能。中国科学院南京土壤研究所针对潮土、红壤、盐碱土等主要耕地土类,基于长期观测、研究和示范,明确了土壤质量演变规律和退化调控机制,发展了不同农区耕地质量培育理论和技术体系。针对潮土,阐明了有机质、团聚体和微生物联动的内稳性地力形成机制,研发了农田土壤和作物信息监测的传感设备,集成了厚沃耕层构建与大面积均衡增产模式。针对红壤,揭示了土壤酸缓冲性提升抑酸机制和关键微生物驱动养分转化机制,研发了抑酸抗酸协同技术和红壤大团聚体生物培肥技术,分类创建了江西省耕地生态培肥和产能提升模式。针对盐碱土,阐明了土壤水盐调控伴生氮素迁移转化过程,提出盐渍障碍消减与养分增效协同机理与调控技术,创新了滨海盐碱地和河套灌区次生盐渍化生态治理模式。未来研究重点在耕地质量调查与建设管理、耕地土壤障碍消减与产能提升、土壤健康管理与生态保护3个方面,突破土壤障碍消减技术瓶颈,研发系列调理剂和生物培肥产品,提升区域模式落地率,建立我国耕地质量提升和可持续利用的系统解决方案。

石膏和腐植酸配施对干旱盐碱区土壤改良及棉花生长的影响

针对试验区盐碱土特点,选择石膏和腐植酸为盐碱土壤改良剂,通过石膏、腐植酸单施与石膏和腐植酸不同用量配施试验,分析了改良剂施用后土壤盐分含量和pH变化及对棉花株高、茎粗和产量的影响,优选出适宜于该试验区的最佳改良剂。试验结果表明,石膏和腐植酸质量配比9∶1组合在3000和4500 kg/hm^2施用量情况下,0~20 cm土壤降盐效果好于单独施用石膏或腐植酸处理;而单施腐植酸处理对棉花增产效果最好,较对照增产29.8%。综合来看,该地区较优的改良剂及用量为:石膏和腐植酸质量配比9∶1混合施用3000 kg/hm^2,其可使0~20 cm土壤含盐量较对照下降24.3%,棉花增产24%。

有机无机肥配施对滨海盐渍农田土壤盐分及作物氮素利用的影响

土壤盐渍化造成氮素的损失,限制了作物对氮素的有效利用。为研究滨海盐渍化农田等氮量投入条件下,有机无机肥配施对农田土壤盐分和作物氮素养分吸收利用及氮平衡的影响,以江苏东台滩涂围垦农田为研究平台,选取玉米品种‘长江玉8号’为供试作物,设6个处理:不施肥(CK)、全有机肥(OM1)、1/4化肥+3/4有机肥(OM3/4)、1/2化肥+1/2有机肥(OM1/2)、3/4化肥+1/4有机肥(OM1/4)、全化肥(OM0)。在玉米播种前、生长期和收获后采集土样,同时在收获后采集植株样品,分析土壤盐分、p H、水分、无机氮含量和玉米植株不同部位的氮含量和累积量,计算氮肥利用效率和氮平衡。结果表明:1)有机肥代替部分化肥的施入,降低了滨海盐渍化农田土壤的电导率,且呈现出随有机肥施用量增加电导率逐渐降低的趋势,但其对土壤p H影响不显著。2)有机肥的施入提高了土壤有机质含量,改善了土壤结构,降低了土壤容重,同时提高了土壤含水率,增强了土壤的持水性能。3)就不同处理玉米产量和吸氮量来看,OM1/4处理玉米产量、籽粒含氮量和全植株吸氮量最高。同时,氮收获指数、氮肥当季回收率、氮肥农学效率和氮肥偏生产力等指标也较高。4)就氮素平衡状况来看,氮素输入量远大于作物吸收量和土壤残留量,有很大一部分无机氮损失掉。其中, OM1/4处理氮素表观损失量较小。综合有机无机肥配施对降低土壤盐分和作物养分吸收利用两者来看,在225 kg·hm?2氮用量条件下, OM1/4处理效果最好,既能在一定程度上降低土壤含盐量,又能维持较高的作物产量和氮素利用效率。同时对于改善土壤结构,提高土壤的保水性和土壤有机质含量都具有重要意义。

改良剂施用对干旱盐碱区棉花生长及土壤性质的影响

新疆是中国盐碱土重要分布区,也是棉花等经济作物的主产区,因此探究不同盐碱改良材料对其土壤性质和棉花生长的影响可为干旱区盐碱土壤改良和提高作物产量提供理论依据。以新疆巴音郭楞蒙古自治州水利管理处灌溉试验站盐碱棉田为研究对象,试验设置对照处理(CK)、腐植酸(F)、黄腐酸(H)、石膏(S)和聚丙烯酰胺(P)5个处理,以微区试验的方式开展改良试验,通过对比分析不同处理棉花收获后表层0-20 cm土壤盐分、pH、有机质、土壤过氧化氢酶活性、脲酶活性和碱性磷酸酶活性及对棉花株高和产量的影响,探究干旱区最适盐碱改良材料。结果表明:F、S、H和P处理,棉花产量较CK处理分别增产24.8%、11.1%、8.5%和4.8%。各改良措施处理均降低了土壤盐分含量,以F处理降低最多,较CK处理降低26.2%;S和F处理下土壤pH值较CK降低最多,分别降低0.1和0.09个单位;H、P和F处理下土壤有机质质量分数显著高于CK处理,分别增加26.5%、23.9%和23.6%;除S处理土壤过氧化氢酶活性低于对照处理外,其他改良措施均提高了土壤过氧化氢酶、碱性磷酸酶和脲酶活性及土壤酶活参数,其中腐植酸处理土壤酶活参数较CK处理提高77.2%。综合各改良材料对土壤性质和棉花产量的影响,腐植酸改良剂是该试验区较适宜改良剂。

滴灌下生物质改良材料对盐渍土水盐氮运移的调控效应

为探究生物质改良材料对滴灌盐渍土水、盐、肥运移过程的调控效应,采用土箱模拟试验,研究了水肥一体化滴灌条件下,生物炭和腐殖酸两种改良材料对盐渍土水、盐、氮运移和再分布过程及其时空分布特征的影响规律。结果表明:在滴灌条件下,盐渍土壤水盐的时空动态变化表现出明显的水分入渗驱动的盐分运移过程和蒸发扩散驱动的水盐再分布过程;铵态氮含量在时间上表现出先增大、后减小的变化趋势,在空间上的运移再分布特征较弱;硝态氮含量初始时空分布表现出与水盐相似的运移特征,受铵态氮硝化作用的多重影响,后期空间分布与铵态氮空间分布相似;生物炭通过提高土壤饱和导水率,增大了入渗阶段土壤水、盐、氮的运移速率和分布范围;腐殖酸通过提高土壤田间持水率增大了再分布过程土壤水、盐、氮的分布范围和强度,同时其对尿素的水解和硝化过程表现出更强的抑制效果。应用生物质改良材料在改变土壤物理性状进而调控滴灌土壤水盐运移的同时,还影响土壤氮素转化运移过程及其分布,这为水肥一体化滴灌盐渍农田的节水、控盐、减肥治理提供了理论基础。

防止土壤盐渍化,提高土壤生产力

盐渍土的理化和生物学性质差,生产力水平低,土壤盐渍化对粮食安全、耕地保障、生态安全等均有重要影响。迫切需要推进盐渍土治理与盐渍化防控理论及技术研究,防止土壤盐渍化,提高土壤生产力,发挥盐渍土作为重要后备耕地资源的潜力,保持生态系统稳定性。

环境友好型保水剂的合成、性能及应用

[目的]以过硫酸铵(APS)为引发剂,N,N'-亚甲基双丙烯酰胺(NMBA)为交联剂,通过壳聚糖(CTS)和瓜尔胶(GG)接枝丙烯酸(AA)制备新型高耐盐保水剂,探究其合成过程最佳反应条件,研究其对盐碱地土壤保水保肥的效果。[方法]利用水溶液聚合法制备保水剂,通过单因素试验(AA中和度、GG投加量、APS用量、NMBA用量)研究保水剂的最佳合成条件,用FTIR和SEM对产物进行表征,并对产物的环境适应性(盐溶液类型及浓度、溶液pH值)及其加入盐碱土后对于土壤水肥保持的效果进行研究。[结果]当AA中和度为85%,GG投加量为0.2g,APS与NMBA用量分别为单体总量的0.3%和0.02%时,该保水剂在去离子水和0.9%NaCl溶液中的吸收效率分别为1 128g/g和185g/g,此时产物的吸收效果达到最佳。红外光谱与电镜扫描分析结果表明CTS,GG和AA都参与了聚合反应,产物具有较好的空间网络结构与表面形态。该保水剂在溶液pH值为4~10的范围内吸收效率较稳定,但是当溶液中存在阳离子时其吸收效率明显降低,阳离子类型对其吸收效率的抑制作用从大到小依次为:Mg2+>Ca2+>Na+>K+。当保水剂加入到盐碱土时,既能提高土壤持水能力又能抑制土壤氮肥和钾肥的淋溶损失。[结论]本研究自制保水剂具有较好的耐盐效果,环境适应性强,单体环境友好,将其加入盐碱土壤时能够有效降低土壤水肥的淋溶损失。

不同改良剂对滨海重度盐渍土质量和肥料利用效率的影响

为揭示不同改良剂对江苏滨海围垦滩涂区重度盐渍土改良与肥料利用的效应,通过田间试验研究生物质炭、石膏、EM菌剂和黄腐酸4种改良剂对土壤表层盐分的时序动态、大麦产量和肥料利用效率的影响。结果表明:盐分对于作物生长和肥料利用具有明显的抑制作用,各改良剂均有效提高了重度盐渍土土壤肥力与作物产量。其中,低量生物质炭处理(10t/hm^2)和高量黄腐酸处理(3t/hm^2)整体效果较好。经低量生物质炭处理后,土壤表层(0 - 20 cm)盐分相对于单施化肥处理降低106%,作物产量增加79%,氮肥利用率提高99%;高量黄腐酸处理较单施化肥处理土壤表层盐分降低95%,作物产量增加68%,氮肥利用率提高93%,该结果表明适宜用量的生物质炭和黄腐酸均可用于滨海滩涂重度盐渍土的加速治理培育和肥料利用效率的提升。

一种耐盐型保水剂对沙培玉米生长特性的影响

干旱与肥料利用率较低已成为制约我国农业发展的重要因素。以沙子代替土壤,通过加入自制耐盐保水剂(Salt-tolerant water detaining polymer, SWDP),进行钾肥淋溶和连续两茬玉米盆栽试验。盆栽试验按SWDP投加量设置4个处理,即SWDP投加量分别为0(空白)、0.5、1.0和1.5g·kg^(-1)沙子。结果表明,SWDP的加入有利于降低沙子中钾肥的淋溶损失,不同处理(SWDP投加量分别为0.5和1.0 g·kg^(-1)沙子)钾肥淋溶累积损失量较空白分别降低了12.69%和47.85%;不同处理干旱缺水组玉米植株的存活时间较空白分别延长了12、19和30 d;正常供水组,第一茬不同处理玉米植株氮素吸收量较空白分别增加了8.83%、19.63%和22.39%,磷素吸收量分别增加了29.31%、30.19%和52.38%,钾素吸收量分别增加了11.61%、18.12%和20.27%;第二茬不同处理玉米植株氮素吸收量较空白分别增加了55.50%、117.1%和143.7%,磷素吸收量分别增加了77.12%、161.3%和156.5%,钾素吸收量分别增加了55.42%、74.13%和84.33%。上述结果说明,在干旱甚至沙漠地区施入SWDP能够明显降低土壤养分的流失,提高土壤含水率和植物对土壤养分的利用效果。

黄河三角洲中重度盐渍土棉田水盐运移规律研究

为充分利用黄河三角洲中重度盐渍土资源,通过前期微咸水压盐(2 g/L),选取中度(3.10~3.90 g/kg)和重度(4.60~5.70 g/kg)盐渍土,研究了不同程度盐渍化土壤棉花种植下土壤剖面水盐运移规律。研究结果表明:微咸水压盐后可以使剖面盐分处于相对均匀分布状况;覆盖促进了棉花对膜下水分的吸收利用,中度盐渍土棉花在苗期和蕾期主要耗水层为0~40 cm土壤表层,重度盐渍土棉花主要耗水层为0~30 cm土壤表层,后期由于作物生长引起深层水分(60~100 cm)消耗,且中度盐渍土深层水分吸收要高于重度盐渍土;生育期内中度盐渍土盐分上下土层波动范围为0.80~2.00 g/kg,重度盐渍土为2.00~5.60 g/kg,膜下土壤含盐量均要低于膜外土壤含盐量,至收获期中度、重度盐渍土剖面平均脱盐率分别为62.40%和55.83%,棉花产量分别为2129.76 kg/hm^(2)和823.66 kg/hm^(2)。

调控措施对滨海盐渍土磷素形态及作物磷素吸收的影响

滨海盐渍化土壤存在磷素有效性低的问题。本试验采用根袋法盆栽试验,共设不施磷肥、常规磷肥、磷肥+生物质炭、磷肥+腐殖酸、磷肥+商品有机肥5个处理,分析不同调控措施对非盐渍土、轻度盐渍土和中度盐渍土有效磷含量、磷素形态以及大麦磷素吸收利用的影响。结果表明:①盐碱障碍降低根区内外土壤有效磷含量,表现为非盐渍土>轻度盐渍土>中度盐渍土。添加生物质炭能显著提高轻度、中度盐渍土根区内外土壤有效磷含量,较常规磷肥对照处理分别提高40.72%、84.80%。②盐碱障碍降低大麦产量,抑制地上部对磷素的吸收,不同调控措施均能促进盐渍土上大麦对磷素的吸收,提高磷肥利用率。轻度盐渍土上不同调控措施的增产效果不显著,中度盐渍土上添加生物质炭处理显著提高大麦产量,较常规磷肥对照处理提高63.20%。③盐碱障碍降低土壤活性无机磷、NaOH-Pi、NaHCO3-Po、NaOH-Po比例,增加HCl-Pi比例。添加生物质炭处理能显著提高盐渍土活性无机磷比例,提高土壤磷的有效性。添加生物质炭和商品有机肥处理对中度盐渍土上HCl-Pi比例的降低效果优于轻度盐渍土。

改良措施对苏北盐渍土盐碱障碍和作物磷素吸收的调控

以苏北轻度盐渍土(D)、中度盐渍土(Z)为研究对象,展开大麦-玉米轮作田间微区试验,分析仅施氮肥(CK)、常规施肥(P)及常规施肥下添加生物质炭(PC)、腐植酸(PH)和石膏(PG)处理对土壤盐分含量、pH和钠吸附比(SAR)以及作物磷素吸收利用的影响。结果表明:苏北滨海盐渍土壤盐分呈明显的季节性变化模式,各改良措施对0~20 cm土壤盐碱的调控作用较20~40 cm明显。石膏处理对土壤盐碱障碍的消减作用显著,DPG、ZPG处理下0~20 cm土壤脱盐率分别为31.06%、40.60%,土壤pH分别降低0.67、0.51个单位。各改良措施均能降低0~20 cm土壤SAR,降低土壤Na^+含量,改善土壤结构。轻度盐渍土上土壤SAR的降幅表现为:DPG>DPH>DPC,中度盐渍土上表现为:ZPG>ZPC>ZPH。轻度盐渍土上各改良措施均显著促进作物地上部吸磷,提高作物产量。DPC、DPH、DPG处理的积累磷肥利用率分别为对照的4.9倍、3.5倍、1.8倍。而中度盐渍土上仅ZPC和ZPG处理的增产效果显著,腐植酸在轻度盐渍土上的调控效果优于中度盐渍土。

改良材料对微咸水滴灌农田土壤盐分分布与离子组成的影响

【目的】探究微咸水滴灌及改良材料配施对节水灌溉农田土壤盐分的影响规律。【方法】以内蒙古河套灌区典型重度盐碱地为对象,分别开展了常规黄溉、微咸水滴灌、微咸水滴灌配施生物炭和微咸水滴灌配施石膏4个处理的田间小区试验,对比分析不同处理对于土壤盐分及其离子组成的效应｡【结果】微咸水滴灌的平均脱盐率(13.46%)大于常规黄河水灌溉(7.14%),不会造成显著的盐分积累,但土壤盐分中Na^+、Cl^-量分别增加了91.12%和47.21%,全盐占比也随之增加,从而引起土壤钠质化,并导致土壤盐分在20~40 cm土层积累;微咸水滴灌配施生物炭或石膏可提高土壤脱盐率并消减土壤钠质化危害,且以微咸水滴灌配施石膏处理脱盐率最高,可达到46.30%;相比其他处理,微咸水滴灌配施生物炭表现出更为强烈的生育期土壤返盐现象,且土壤K^+、Mg^2+､SO4^2-的全盐占比有所提高,而微咸水滴灌配施石膏处理则会降低Na^+、Cl^-、Mg^2+的全盐占比,提高Ca^2+和SO4^2-的全盐占比｡【结论】微咸水滴灌配施生物炭或石膏具有调控盐分运动与离子组成的双重效应,这为河套灌区盐碱地节水改良利用提供了一定理论基础。