重度盐碱地改良措施对土壤特性和不同植物光合、生长的影响

研究了重度盐碱地改良对土壤特征及不同植物光合生长的影响,结果发现:实施不同改良措施后,土壤特性方面发生了显著变化,土壤总孔隙度比对照(盐碱裸地)提高5%～20%;田间持水量比对照提高3%～13%;土壤容重由对照的1.2～1.4g.cm-3降到0.7～1.0g.cm-3;土壤紧实度由对照的2000～2500kPa降低到500～1000kPa;土壤毛细管上升高度和土壤透水速率也高于对照;土壤电导率平均降低了1288μs.cm-1;土壤pH值平均降低1.5左右;浅槽改良和深槽改良后碱解氮分别提高了50%和100%;浅槽改良和深槽改良后土壤CO2浓度达到2500～3500和3000～3500μL.L-1;深槽改良使得土壤深层氧气浓度下降到17%左右。改良后种植的植物光合能力方面也有不同提高,其中甘草、甜玉米和偃柏等经深槽改良处理后比对照提高2.5～12μmol.m-2.s-1。不同植物经过处理后在生物量方面明显提高,其中甜玉米、白菜、萝卜和偃柏等深槽改良处理明显高于其客土覆盖处理,我们的研究表明大规模盐碱地改良后种植品种选择应该因地制宜,综合考虑其土壤特性和植物适应性。

增施磷肥对重度盐碱地食葵生长及土壤微生物区系的影响

采用大田筒栽试验,设置4个施磷(P2O5)水平:CK(不施磷)、P4(60 kg·hm^(-2))、P8(120 kg·hm^(-2))、P12(180 kg·hm^(-2)),研究了重度盐碱地施磷对食葵叶片保护酶活性、植株干物质积累、磷吸收以及施磷后土壤微生物区系变化特征的影响。结果表明:增施磷显著提高了食葵叶片保护酶活性,食葵叶片超氧化物歧化酶(SOD)与过氧化氢酶(CAT)活性在施磷达到P4水平即显著提高,且达到P12水平又出现显著增加;而过氧化物酶(POD)活性在施磷量达到P12水平才显著增加。叶片丙二醛(MDA)含量与SOD活性保持相对同步,在施磷量P4、P8水平并没有显著降低,直至达P12水平才显著下降,比CK降低31.40%。食葵叶片、籽粒、根干重及根冠比在施磷量达到P12水平时也显著高于其他处理。食葵籽粒、根系磷积累量均随着施磷量增加显著提高,且各施磷处理食葵地上部、根系含磷量也均显著高于CK,但P12与P8处理差异不显著,另外施磷有利于食葵吸收的磷素由根系向地上部转移运输。增施磷通过调控根系生长以及改善微环境显著增加了土壤细菌、放线菌、真菌等可培养微生物数量,且以P12处理增加最多。食葵盛花期和成熟期也均以P12处理优势菌群种类最丰富,其中盛花期P12处理有数量较多的节杆菌属(Arthrobacter),在食葵收获后则含有考克氏菌属(Kocuria)、葡萄球菌属(Staphylococcus)和噬几丁质菌属(Chitinophaga)。综合比较来看,河套灌区重度盐碱地施磷180 kg·hm^(-2)可以显著增加食葵叶片保护酶活性,促进食葵生长及磷吸收积累,提高食葵抗性,同时有利于土壤微生物多样性增加。

重度盐碱地营造杨树人工林土壤改良效果

为探讨重度盐碱地营造杨树人工林对土壤的改良效果,本实验以黑龙江省肇东市重度盐碱地作为研究对象,采用小穴改良"一字沟"觅食丘式原位修复、小穴改良"十字沟"觅食台式原位修复和小穴改良"井字沟"觅食坛式原位修复的方法对重度盐碱地进行改良。研究结果表明:实施不同改良措施后土壤特性发生了显著变化,土壤pH值、电导率含量显著下降;土壤碳酸根含量显著下降,交换性钙、镁含量显著提高;土壤胡敏酸和壳聚糖含量明显提高,土壤肥力增加。因此,本研究所采用的三种不同的改良措施具有良好的改良效果。

GPIT那氏大穗玉米在重度盐碱地的种植试验

为了进一步验证GPIT那氏大穗玉米的耐盐性,对那氏大穗玉米在重度盐碱地进行了种植试验。结果表明,与对照正大12比较,那氏大穗玉米植株在叶片特征、根系特征上均发生了明显的变化,其茎秆的产量和品质、籽粒产量因子和产量也明显得到了提升,说明那氏大穗玉米在高光效特性的前提下,也使其耐土壤盐碱的能力得到了提高;如果再辅以相应配套的栽培技术,那氏大穗玉米在重度盐碱地上的增产潜力将会得到更加明显的体现。

不同叶龄及灌水方式对重度盐碱地羊草移栽成活率的影响

采用pH9.78、pH10.17和pH10.48的三种重度苏打盐碱土分别进行羊草不同叶龄、不同移栽方式以及移栽深度与灌水方式对移栽成活率影响的研究。结果表明,在重度苏打盐碱土上,随着羊草叶龄的增大移栽成活率显著提高,在pH10.17的盐碱土上8～10叶龄羊草移栽成活率可达90%以上,在pH10.48的盐碱土上6～10叶龄羊草20%左右可移栽成活。改变移栽方式后,4叶龄羊草在pH10.48的盐碱土上多株不带土和带土穴栽移栽成活率均有所提高,多株带土穴栽60 d的成活率可达65%以上。羊草移栽成活率同时还受到移栽深度以及灌水频次的影响,本试验的三种移栽深度和四种灌水频次中,以移栽5 cm深、间隔21d灌水效果最佳。因此,在实际生产上羊草移栽要根据土壤盐碱轻重选择合适的苗龄,盐碱越重越应选择大苗移栽,尤以多株带土穴栽为宜;在移栽深度的选择上应充分考虑到土壤水分和降水条件,湿润季节可以浅栽,干旱季节则以深栽为宜。

柴达木盆地重度盐碱地燕麦引种适应性评价

在青海省海西州德令哈市尕海镇重度盐碱地上对青海省常用的10个燕麦品种进行了引种栽培试验。结果表明:10个燕麦品种均能完成生育期,生育天数在94～115d之间;盖度白燕7号最高,为91.7%,青莜3号最低,为70.0%;植株高度加燕2号最高,为88.8cm,最低的是青莜3号,为79.8cm;地上植物量白燕7号最高,为870.8g/m^2,最低的是青莜3号,为547.5g/m^2;种子产量白燕7号最高,为281.6g/m^2,青燕1号最低,为204.5g/m^2;总体来看,青海省常用的10个燕麦品种在柴达木盆地重度盐碱地上虽然生长受到了明显的抑制,但生产性能总体相对较好,表现出了较强的耐盐碱性,因此,可作为柴达木盆地重度盐碱地改良与重建的"先锋草种"。

施用功能微生物菌剂对重度盐碱地向日葵生长及土壤微生物的影响

为了明确功能微生物菌剂对重度盐碱土壤向日葵农艺性状及微生物群落的影响,采用盆栽试验,研究施用ACCC19743、ACCC19833两种不同微生物菌剂对向日葵农艺性状、叶绿素含量、土壤微生物细菌群落多样性及物种组成等的影响。结果表明:与对照处理相比,施用ACCC19743微生物菌剂的土壤pH显著下降了0.17个单位(P<0.05,下同),而施用两种微生物菌剂对土壤含盐量无显著影响;施用微生物菌剂后向日葵的叶面积、株高、地上部干物质量及SPAD值均有所提高,其中ACCC19743处理分别较对照提高了7.52%、57.67%、46.51%、8.72%,均达到显著水平。在门分类水平上,共检测分类12个菌门,其中变形菌门(Proteobacteria)占有明显优势,相对丰度为54.61%~57.68%,其次为拟杆菌门(Bacteroidetes)和放线菌门(Actinobacteria),而ACCC19743处理有利于增加变形菌门和拟杆菌门的丰度。综上所述,ACCC19743菌剂处理能有效降低土壤pH,增加变形菌门和拟杆菌门相对丰度,提高向日葵叶片中叶绿素含量,促进其生长发育,可推荐在河套灌区重度盐碱地应用。

重度盐碱地改良后土壤离子含量及粒径变化研究

以黑龙江省肇东市重度盐碱地作为研究对象,对采用小穴改良"一字沟"觅食丘式原位修复、小穴改良"十字沟"觅食台式原位修复和小穴改良"井字沟"觅食坛式原位修复的方法进行改良后的土壤离子含量及其土壤粒径变化进行研究。结果表明:实施不同改良措施后土壤离子含量发生了显著变化,土壤活性铝含量、交换性钙、镁含量显著提高;土壤硫酸根离子、氯离子、碳酸根含量均显著降低;扫描电镜下土壤颗粒化效果明显,破碎化程度提高,孔隙度显著增加。因此,本研究所采用的三种不同的盐碱地改良措施使土壤组成和物理结构均显著不同于原有盐碱基质,土壤盐碱性得到有效改善。

施加改良剂对重度盐碱地盐碱动态及杨树生长的影响

如何控制盐碱地继续朝向重度盐碱地发展并恢复森林等植被生态系统是国家科技攻关重点方向,也是内陆碳酸钠型盐碱地改良研究的一个重点,以聚马来酸酐(HPMA)和聚丙烯酸(PAA)两种高分子聚合物配合木焦油、木醋液等为降、阻盐碱剂,对重度盐碱地进行改良,以杨树生长情况以及不同层盐碱动态为指标判断其对重度盐碱地的改良效果。结果表明,(1)HPMA与PAA的比较,土壤改良剂聚马来酸酐(HPMA)在阻盐剂(木醋液+木焦油+少量PAA与碱土形成的阻隔盐碱向表层运输的阻盐碱层)阻隔下,使盐碱地pH与盐分明显下降(与对照相比pH下降0.93、盐分下降0.78%),杨树生长速率较高(株高生长速度是对照生长速度的2.41倍、基茎长速度是对照生长速度的2.36倍),改良效果显著。土壤改良剂聚丙烯酸(PAA)与碱土混合在阻盐剂阻隔下,pH与盐分变化较小(与对照相比pH下降0.23、盐分下降0.63%),杨树生长速率缓慢(株高生长速度是对照生长速度的1.43倍、基茎长速度是对照生长速度的1.07倍),较聚马来酸酐处理稍差。(2)加覆膜剂与不加覆膜剂对比发现,加覆膜剂后土壤表层pH值降至8.87,而其他土层pH值无明显变化,覆膜剂对盐碱的作用主要体现在土壤深层与浅层之间的盐碱动态,对深层盐分没有明显抑制作用。(3)通过对不同改良方法根际土与远根土对比发现,经HPMA和PAA处理后根际土壤盐分和pH值均较比远根土降低,说明种植杨树能够强化改良剂的效果。

重度盐碱地恢复羊草植被种植方法的试验研究

利用羊草种子和植株在吉林省中西部重度盐碱地上,进行不同种植方法重建或恢复以羊草为优势种的草原植被生态系统的试验研究。结果表明：羊草植株穴植第三年的保存率、盖度、平均高生长,分别是羊草植株缝植的1.40倍1、.30倍和1.60倍,分别是播种羊草的2.40倍、2.90倍和4.20倍,差异极显著;穴植羊草植株在pH值10.0~10.9的土壤上的成活率分别是缝植羊草、播种羊草的1.08倍和9.80倍;播种羊草在积水较多、积水时间15 d时就会全部死亡,穴植和缝植羊草的成活率也只有20%~30%;用穴植法栽植羊草植株,3 a即可形成稳定的羊草群落。

不同改良措施对松嫩平原重度盐碱地土壤结构与元素组成、杨树叶片光合及生长状况影响差异研究

重度盐碱地改良的长期效果尚存在争议,本研究在松嫩平原开展不同方式的杨树人工林栽植以实现土壤改良的目的,并对土壤内环境、杨树光合过程以及生长状别予以系统性研究。结果表明,重度盐碱地土壤结构内部结构分布更加均匀,疏松、垒结、空隙度、通气、透水能力、比表面积均得到改善;土壤中C和Fe元素含量平均分别增加29.7%、13.9%,Na元素含量平均减少82.4%,因此土壤胶粒凝聚土壤肥力增强,土壤盐碱化减缓;杨树光合速率、呼吸速率、高度、胸径、分枝数、分枝长、冠幅直径的增长率分别为328%~381%、98%~153%、23.8%、35.3%、160%、100%、73.5%,丘式“一”字沟改良后的根系生长最佳。该研究为松嫩平原退化盐碱地生物改良提供基础数据支持。

黄河三角洲重度盐碱地稻蟹生态种养模式研究及效益分析

以中华绒螯蟹、中粳中熟水稻圣稻2620为试验材料,在4‰~6‰含盐量土壤条件下,以0.67 hm^2为1方挖稻田环沟(环沟占比20%),探索黄河三角洲重度盐碱地的稻蟹高效种养模式。结果表明:稻蟹种养模式的水稻单产为6 607.80 kg/hm^2,普通种植模式为8 340.30 kg/hm^2,但前者显著提高稻米品质,食味值增加5.9%。3个蟹苗投放密度下,每公顷蟹苗投放密度2 250只,成蟹规格最大,雄蟹平均规格为166.6 g、雌蟹为136.04 g,成蟹平均产量为201.2 kg/hm^2,每公顷纯收益为12 609.9元;每公顷蟹苗投放密度3 750只,螯蟹规格中等,雄蟹平均规格为160.92 g、雌蟹为131.51 g,成蟹平均产量为316.2 kg/hm^2,每公顷纯收益为17 623.1元;每公顷蟹苗投放密度5 250只,螯蟹规格最小,雄蟹平均规格为149.53 g、雌蟹为125.52 g,成蟹平均产量为391.7 kg/hm^2,每公顷纯收益为19 552.8元;普通水稻种植模式下每公顷纯收益仅为5 703.5元。

中重度盐碱地不同种类彩叶植物生长与耐盐性比较研究

为筛选适宜在中重度盐碱地上生长的彩叶树品种,以天津市滨海新区5个地区的6个彩叶树品种为试材,通过测量其胸径、基径、株高、冠幅等指标,研究其生长特性和耐盐性。结果显示:金叶槐年均株高最高(96.9 cm),紫叶矮樱(27.9 cm)最小;金叶榆年均冠幅最大(84.6 cm),紫叶矮樱(27.3 cm)最小;金叶榆(1.774 cm)、金叶槐(1.768 cm)、红叶碧桃(1.766 cm)的年均基茎最大;紫叶矮樱(1.026 cm)和紫叶李(1.015 cm)最小。金叶槐(2.602 cm)和金叶榆(2.386 cm)的年均胸径最大,紫叶矮樱(1.201 cm)的最小。综合分析显示:在中重度盐碱地上6种彩叶植物的生长由强到弱排序依次为:金叶榆与金叶槐、红叶碧桃与红叶臭椿、紫叶李、紫叶矮樱。

晋北重度盐碱地不同造林模式成本核算

为给晋北重度盐碱地生态恢复项目资金管理提供科学依据,按照《造林技术规程》和《防护林造林工程投资估算指标》相关工序,对晋北地区排盐沟工程控盐控碱、整地隔层阻盐控碱、改土材料、肥料种类等4种组合措施的21种重度盐碱地造林单位面积成本进行了计算,结果为21种不同造林模式每公顷造林费用平均值为97659.42元(71816.34~136189.8元),其中苗木费、整地费、栽植费、材料费、抚育管理费、间接费用分别占造林费用5.28%、15.43%、3.02%、27.08%、37.46%、11.73%;劳动力价格的变动对晋北重度盐碱地单位面积造林总费用有显著影响。

重度盐碱地羊草播种技术初步研究

本研究以吉生羊草的3个品种为主要试验材料,使其在2个不同地点的重度盐碱地上进行不同播期、不同播种量及施肥量的试验,目的是要选择适合重度盐碱地上羊草的播种方法,使其更容易被推广和接受。试验结果表明:在设计的9个处理中,第二个处理组合为最佳组合。

地膜覆盖对重度盐碱地土壤水盐状况及羊草移栽效果的影响

在松嫩平原西部地区重度盐碱地上,连续2年研究了地膜覆盖措施对土壤水分、盐碱程度和移栽羊草成活率与生产力的影响。结果表明:地膜覆盖能够有效提高土壤含水量,降低土壤p H和电导率,尤其是对0~10 cm土壤水盐状况影响更为明显;经过2年试验后,与对照的羊草移栽零成活率相比,2017年地膜覆盖处理C、E和F样点羊草成活,同时各样点地膜覆盖处理生物量均显著或极显著高于对照。这说明地膜覆盖是改良重度盐碱化土壤的有效措施。

植被修复对重度盐碱地土壤酶活性和酶反应热力学特征的影响

由于环境变化和人为干扰,松嫩平原盐碱化土地面积不断增加,盐碱化程度也在不断加剧。本试验以松嫩平原西部盐碱化土壤为对象,研究了自然植被、羊草、燕麦和苜蓿修复对重度盐碱化土壤2种氧化还原酶(过氧化氢酶、多酚氧化酶)和3种水解酶(碱性磷酸酶、蔗糖酶、脲酶)活性和酶反应热力学特征的影响。结果表明:随着温度的升高,5种土壤酶活性、活化自由能(ΔG)都逐渐升高,在40℃(或45℃)时达到最高,而土壤酶的活化焓(ΔH)和活化熵(ΔS)无显著变化;温度每增加10℃时的温度系数(Q10)变化较小,范围为1.05~1.36。与裸地相比,过氧化氢酶活性在自然植被和羊草修复地升高,而在燕麦和苜蓿修复地降低,ΔG和酶活性的变化规律则相反,而ΔH、ΔS在羊草、燕麦修复地升高,在自然植被和苜蓿修复地降低;多酚氧化酶活性在各修复地都降低或不变,ΔH、ΔS在自然植被和羊草修复地降低,而在燕麦和苜蓿修复地不变,ΔG在各修复样地都表现为在40℃时升高,在其他温度下均降低或不变。在各修复地,3种水解酶活性均升高,酶的ΔG降低或不变,而ΔH和ΔS则差异较大。土壤酶活性及其热力学特征对温度变化和植被修复的响应存在较大差异。研究结果可为重度盐碱化土壤的修复提供理论依据。

粉垄耕作改良盐碱地效果及机理

在重度盐碱地上,采用粉垄专用机械2 a内耕作3次,并以拖拉机旋耕为对照,比较了两种耕作方式0~20、20~40、40~60 cm土层土壤容重、含盐量以及作物产量,探讨了粉垄耕作改良盐碱地的效果及其机理。结果表明:粉垄耕作3次,0~20 cm土壤容重由试验前的1.27 g/cm^3降至1.06 g/cm^3,降幅达16.54%;而对照土壤容重降至1.12 g/cm^3,降幅为11.81%,粉垄耕作比对照降低29.1%。第1次耕作后,粉垄耕作土壤0~20、20~40和40~60 cm土层全盐量分别为8.6、5.7和4.4 g/kg,对照分别为9.2、4.9和4.2 g/kg,粉垄耕作较对照的变化幅度分别为–6.52%、16.32%和4.54%,第3次耕作种植夏玉米,粉垄耕作玉米产量(鲜重)为12150 kg/hm^2,比对照(7020 kg/hm^2)增产73.0%。试验结束时,0~20、20~40、40~60 cm土壤全盐含量粉垄耕作分别为4.3、7.2和4.9 g/kg,比对照(分别为8.9、4.7和4.3 g/kg)分别下降51.68%、增加53.19%和增加13.95%。上述结果表明,粉垄耕作可以使土壤盐分向下迁移而下层盐分不易上移,保证上层土壤盐分相对较低,从而有利于作物的正常发育和生长。

利用铁尾矿改良苏打盐碱地技术研究与应用

对利用铁尾矿粉、粉煤灰、糠醛渣性质、有机发酵肥、＂ZH-1＂离子置换剂制备的土壤改良剂进行了不同条件的相容性试验,确定了改良剂各种组分的最佳用量配比。2013-2015年在东北某地利用铁尾矿改良剂成功改良了中、重盐碱地,使昔日的不毛之地变成了金黄色的稻田。

硅谷公司:有机硅土壤调理剂治理盐碱地实现新突破

10月10日,在吉林省大安市龙沼镇,农业农村部耕地质量监测保护中心组织国内权威专家组,对河北省硅谷农业科学研究院、河北硅谷肥业有限公司研发生产的有机硅土壤调理剂改良重度盐碱地水稻创高产示范田进行了测产。结果显示,pH值在10左右,含盐量在4‰-6‰的重度盐碱地上,水稻平均亩产达659.714公斤,相当于成熟稻田的产量,而且pH值已经降至7.5左右。使用其他调理剂的对照田亩产436.921公斤,相比较亩增产222.793公斤,增幅50.99%,再创重度盐碱土壤水稻亩产最高记录。