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。     

沙枣改善盐碱土壤养分的研究进展

种植多用途耐盐碱树种是盐碱地生态修复的有效手段之一,具有显著的生态效益和经济效益。沙枣(Elaeagnus angustifolia L.)是其中的代表性植物,是我国干旱半干旱地区盐碱地改良的先锋树种。沙枣能显著提高盐碱土养分,但其养分输送机制尚不清晰。本文在分析沙枣地理分布及气候适应性的基础上,从沙枣林土壤养分变化、生物固氮、凋落物和细根分解等方面综述了沙枣改善盐碱土壤养分的程度及途径,从数量角度阐述沙枣的养分输送关键过程及土壤盐碱程度的影响,进一步认识沙枣对盐碱地的改良作用。沙枣在我国绝大部分盐碱地区均有分布,具有极强的地理和气候适应性;沙枣耐盐碱性强,能显著提高中、重度盐碱土壤的养分含量,尤其是氮素含量,有显著的培肥作用;沙枣的培肥作用主要是通过高效的生物固氮以及凋落物和细根的快速分解实现,能在短期内向土壤释放大量氮素,从而快速提高土壤肥力;沙枣的生物固氮和养分释放过程受土壤盐度的影响。未来,沙枣-盐碱土系统中养分输送机制的研究应重点加强以氮素循环为核心的长期定位监测及针对不同盐碱类型、不同沙枣种源的定性和定量相结合的研究。对沙枣改良盐碱地养分的机制、途径、作用的精细研究有助于从养分管理角度建立以沙枣为代表的树种改良盐碱地土壤的机制模型,为盐碱地精准生态修复和植被构建提供科学依据。     

黄河三角洲重度退化滨海湿地盐地碱蓬的生态修复效果

采用翻地、施肥和芦苇碎屑培肥等土壤改良方法,利用盐地碱蓬在黄河三角洲重度退化区进行生态修复实验研究。结果表明:重度退化湿地土壤改良后,盐地碱蓬能够成功生长,3种改良方法均可有效的降低重度退化盐碱地的土壤含盐量,改良后的土壤Na离子含量均显著低于对照组,土壤脲酶和磷酸酶活性与对照相比有了显著的提高,表明改良后土壤肥力得到了改善。3种改良方法比较,培肥处理组土壤Na离子含量显著低于其他两种方法;盐地碱蓬生物量达到最高值,说明增加有机物的培肥方法可有效的改良重度退化盐碱湿地土壤,达到较为理想的生态修复预期效果。     

生物肥对有机黄瓜生长及土壤生物学特性的影响

通过田间试验,研究了3种不同生物肥(“中和牌”、“NST型”和“爸爱我”)配合有机肥施用对有机黄瓜生长及土壤微生物和几种土壤酶活性的影响.结果表明：3种生物肥配施处理均可显著增加有机黄瓜产量,促进黄瓜根系生长和提高叶片叶绿素含量;与单施有机肥相比,“中和牌”生物肥与有机肥配施增产10.4%,“NST型”和“爸爱我”分别增产12.4%和29.2%.黄瓜幼苗期、初花期及采收期,生物肥与有机肥配施处理的土壤微生物生物量碳、氮均显著高于单施有机肥处理;同时,生物肥与有机肥配合施用还增强了土壤脲酶、酸性磷酸酶和过氧化氢酶活性.     

沿黄地区盐碱地种植水稻土壤理化性质的比较

土壤盐碱化是一个世界性的问题,中国盐渍土面积为3. 47×105 km2(不包括滨海滩涂) [1]. 陕西省沿黄地区分布有大面积盐碱地,该地区土地利用率极低. 盐碱地治理通常采用水利工程、化学改良和生物改良等措施[2-4] ,植物改良技术因具有费用少、见效快以及在改善大面积盐碱土的同时能获得经济效益等优点而受到广泛关注. 已有的在盐碱地区种植水稻(Oryza sativa Linn.)的研究集中在不同改良剂对盐碱地的改良效果及对水稻产量的影响,盐分胁迫对水稻生长的影响以及作物收获还田后对盐碱地的改良等方面[5-7]. Hussain等[8]研究了水稻在盐碱地的耐盐机制;罗新正等[9]认为,连续多年采用种稻模式进行单纯性洗排盐碱可明显降低松嫩平原盐碱地表层土壤的含盐量.     

干旱胁迫对鸭茅幼苗根系生长及光合特性的影响

以不同耐旱型鸭茅品种(系)“01998”(敏感型)和“宝兴”(耐旱型)为试材,采用盆栽控水试验方法,研究土壤干旱胁迫对鸭茅幼苗根系生长、生理特性及叶片光合作用的影响,探讨不同品种耐旱机制的差异.结果表明：干旱胁迫下,不同耐旱型鸭茅幼苗的根系活力和根系数量均呈先上升后下降的趋势,当土壤相对含水量降到30%时,根系活力和根数显著增加并达到最大值;干旱胁迫降低了两个品种鸭茅叶片的相对含水量、叶绿素含量、净光合速率、叶片蒸腾速率、气孔导度,提高了电导率和胞间CO₂浓度.干旱胁迫降低了两个品种鸭茅的单株叶面积,品种“01998”的地下及地上生物量下降,而“宝兴”无显著变化.     

黄河三角洲盐碱地不同植被模式的土壤改良效应

黄河三角洲是我国滨海盐碱地的重要分布区,种植植被是盐碱地绿色改良的主要生态修复措施。为探讨滨海盐碱地不同植被模式的土壤改良效应,探索适宜植被模式,选取黄河三角洲盐碱地竹柳+NyPa草、旱柳+NyPa草、柽柳+紫花苜蓿、白蜡+柽柳+紫花苜蓿4种林草措施为研究对象,以纯竹柳为对照,测定土壤水分物理参数、盐碱含量、土壤养分及微生物数量等20个指标,并利用主成分分析、聚类分析和模糊数学隶属函数等统计方法评价了不同植被模式的土壤改良效应。结果表明: 林草复合模式可显著改善滨海盐碱地的土壤理化性能,增加土壤孔隙度和贮水量,降低土壤密度,提高土壤有机质、速效养分含量和土壤微生物数量。其中,白蜡+柽柳+紫花苜蓿的乔灌草混交模式在压碱抑盐、增加土壤养分和微生物数量的效果最好,而旱柳+NyPa草的乔草混交模式改良土壤水分物理性能的效果最好。不同植被模式对黄河三角洲滨海盐碱地的综合改良效应表现为白蜡+柽柳+紫花苜蓿>旱柳+NyPa草>竹柳+NyPa草>柽柳+紫花苜蓿。     

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。     

锌胁迫对“不知火”和“椪柑”的生理指标及锌分布的影响

采用砂基培养法,研究了0、0.05和0.5 mg·L^-1Zn²⁺（0.05 mg·L^-1为对照,0.5 mg·L^-1为锌过量,0 mg·L^-1为锌缺乏）处理下“不知火”和“椪柑”叶片的一些生理指标及不同部位锌含量的变化。结果表明：1）缺锌处理的“不知火”叶绿体色素含量和叶面积均显著低于其对照和锌过量处理;锌过量处理的“椪柑”叶绿体色素含量和叶面积均显著低于对照。2) 3个锌浓度处理间,“不知火”叶片POD、“椪柑”叶片CAT活性无显著性差异,“不知火”叶片CAT、SOD活性随着锌浓度的升高而升高,锌缺乏处理下“椪柑”叶片POD、CAT、SOD活性均显著地高于“不知火”,而锌过量时“不知火”叶片SOD活性显著高于“椪柑”;锌胁迫下“不知火”和“椪柑”叶片MDA含量均显著高于对照,锌过量时“椪柑”叶片MDA含量显著高于“不知火”。3）2品种柑橘不同部位的锌含量随着锌处理浓度的升高而升高,在相同浓度的锌处理下“椪柑”叶锌含量显著高于其他部位及“不知火”叶锌含量,“不知火”上部叶锌含量显著高于其下部叶。     

不同土地利用类型盐碱土无机磷组分及其影响因素

为探究不同土地利用类型盐碱土无机磷组分特征及其影响因素，以华北地区典型盐碱地为供试土壤，分析辣椒地、轻度盐碱玉米地、重度盐碱玉米地、向日葵地、羊草地、虎尾草地、碱蓬草地和裸地共8种土地利用类型土壤无机磷组分的差异特征。结果表明：盐碱土壤无机磷组分中Ca₁₀-P所占比例最高，其他磷组分含量依次表现为Ca₈-P>Al-P>O-P>Fe-P>Ca₂-P。冗余分析和相关性分析结果表明，Ca₂-P和Ca₈-P与土壤pH、电导率、钠吸附比呈显著负相关(P<0.05),与速效磷、速效氮、速效钾呈显著正相关(P<0.05),土壤理化因子共解释了36.03%无机磷组分特征。因此，盐碱土中Ca₂-P、Ca₈-P是土壤磷有效性的关键组分，且主要受到pH、电导率和钠吸附比影响。根据8种土地利用类型土壤磷组分差异和理化性质，辣椒和向日葵可分别作为轻度和重度盐碱地改良利用的首选农作物，羊草可作为盐碱地生态修复的草地物种。此外，...     

秸秆隔层对盐碱土水盐运移及食葵光合特性的影响

在内蒙古河套灌区通过微区试验,研究了秸秆深埋(S)、上盖秸秆下埋秸秆(简称上秸下秸,S+S)、上盖地膜下埋秸秆(简称上膜下秸,P+S)和地膜覆盖(对照,CK)4种耕作措施对0-40 cm土层水盐运移及食葵光合特性的影响.结果表明:(1)不同措施对土壤水盐调控的效果与作用时期差异较大.P+S在整个生育期内土壤盐分含量和盐溶质浓度较低,控盐效果显著;S+S仅在苗期能保墒控盐,但控盐效果比P+S差,后期出现水减盐增现象,保墒控盐效果也不佳;S在整个生育期内土壤盐分含量和盐溶质浓度最高,控盐效果最差;CK在整个生育期内土壤水分含量变化不大,而盐分含量较高,控盐效果也不明显.(2)不同措施对土壤水盐运移调控程度的差异,导致食葵光合特性也有明显变化.与CK、S、S+S相比,P+S由于其较低的盐溶质浓度环境,明显改善了其光合特性,在苗期、蕾期和花期能提高净光合速率(Pn)和蒸腾速率(Tr),增加气孔导度(Gs),降低胞间CO2浓度(Ci),从而使其作物长势和干物质积累明显高于其它措施.综合试验结果,P+S是内蒙古河套灌区盐碱地改良中优选的控抑盐耕作措施.     

胞外多糖产生菌的筛选鉴定及其促生改土作用

【背景】一些微生物具有较强的产胞外多糖潜力,在改良盐碱土壤、促进作物生长方面潜力巨大。【目的】筛选耐盐碱且产胞外多糖的微生物,为开发具有盐碱土壤改良效果的菌剂提供菌种资源。【方法】从滨海盐碱植物根际土中筛选可在盐碱土壤中增殖、产胞外多糖、解有机磷和钾等能力的微生物菌株,并通过形态、生理生化、基于16S rRNA基因序列和gyrB基因的分子鉴定确定菌株类别,分析该菌株的生长、产胞外多糖特性受盐碱胁迫的影响,考察该菌对盐碱土壤不同粒径团聚体比例的影响,并结合盐碱土壤番茄种植试验考察对植物生长指标和土壤指标的影响。【结果】从727株滨海盐碱土壤菌株中筛选出一株产胞外多糖、具有较强盐碱土壤增殖能力且能解有机磷和钾的芽孢杆菌GBW HF-98,确定该菌为枯草芽孢杆菌沙漠亚种(Bacillus subtilis subsp. inaquosorum)。该菌可耐受pH值达10.0和NaCl浓度达110 g/L,在改善轻和中盐度土壤中不同粒径团聚体比例的效果较为显著。该菌的高剂量浓度T2组,在中度盐碱土壤的番茄种植试验中,与对照相比显著增加了壮苗指数、根干重、全株干重、茎粗和株高等指标,增幅分别为33.8%、59.3%、37.2%、12.3%和15.6% (P<0.05);显著降低pH、全盐含量和土壤容重,降幅分别为8.9%、27.9%和17.9%;显著提升土壤速效磷和速效钾指标,增幅分别为36.0%和17.4% (P<0.05)。【结论】GBW HF-98菌株具有较强的胞外多糖产生能力,在中度盐碱土壤中促进番茄生长和改良土壤的效果显著,可用于盐碱土壤改良菌剂的研制。     

腐植酸类物质的施用对盐碱地的改良效果

采用田间小区试验方法,以生化腐植酸(OHA)、氨化腐植酸(AHA)和微生物活化腐植酸(MHA)为试验材料,探讨了3种腐植酸类物质对盐碱地的改良效果.结果表明: 与对照单施化肥相比,在盐碱地上增施不同的腐植酸类物质,当季对土壤pH的影响不明显.但3种腐植酸类物质均表现出了一定的降低土壤电导率(EC)、水溶性Na⁺和K⁺含量以及钠吸附比(SAR)的效果,影响深度均达0~40 cm土层.降低土壤EC的效果以OHA最优,但降低土壤水溶性Na⁺和K⁺含量以及SAR的效果3种材料间差异不大.此外,腐植酸类物质在降低土壤NO₃^--N含量,增加土壤NH₄⁺-N、可溶性有机氮(SON)和可溶性全氮(TSN)含量方面也有积极作用,且AHA和MHA作用效果优于OHA.添加3种腐植酸类物质均可提高土壤速效磷含量,其中以MHA效果最佳.增施腐植酸类物质可显著提高玉米灌浆期功能叶的SPAD值和玉米产量,但3种供试腐植酸类物质间差异不显著.腐植酸类物质对氮、磷肥表观利用率的影响表现为AHA>MHA>OHA,而OHA处理的氮、磷肥农学效率最高,AHA处理的氮、磷肥偏生产力最高.     

长期氮磷钾肥配施对贵州黄壤玉米产量和土壤养分可持续性的影响

为明确长期氮磷钾肥配施下贵州典型黄壤玉米产量、氮磷钾肥增产效应及土壤养分的演变特征,利用国家贵阳黄壤肥力与肥效长期定位试验,研究氮磷钾平衡施肥(NPK)与缺素施肥(N、NK、NP、PK)对玉米相对产量、氮磷钾肥增产贡献率及土壤氮磷钾素养分可持续性指数等的影响.结果表明: 氮磷钾平衡施肥有显著增产效果,玉米相对产量均值为:NPK>NP>NK>PK>CK;氮、磷、钾肥增产贡献率和农学利用率均为氮肥>磷肥>钾肥,施肥依存度为氮、磷、钾肥配施>氮肥>磷肥>钾肥,但缺磷处理(NK)玉米相对产量以每年1.4%的速度极显著下降,磷肥贡献率和依存度则以每年2.3%和1.4%的速度极显著上升,最终磷肥对玉米生产的影响逐渐与氮肥持平;缺磷处理土壤pH值和有机质含量均最低,而缺氮处理则较高;施用化学磷肥可提高黄壤磷素可持续性指数,但氮肥和钾肥对黄壤氮素和钾素可持续性指数无显著影响.综上,平衡施肥是贵州典型黄壤地区玉米高产的重要保障,其中磷肥与氮肥同等重要,但长期单施化肥尤其是缺磷处理不利于黄壤养分的可持续利用.     

长期不同施肥处理对苹果产量、品质及土壤肥力的影响

通过连续7年(2003-2010年)的田间定位试验,研究了不同施肥处理\[不施肥对照,CK;不施N肥只施PK肥,PK;不施P肥只施NK肥,NK;不施K肥只施NP肥,NP;单施NPK化肥,NPK;单施有机肥(猪粪),M;化肥有机肥配施(化肥有机肥氮各占一半),NPKM\]对渭北旱塬富士苹果产量、品质及果园土壤养分含量变化的影响.结果表明: 施肥可以提高苹果产量,连续7年不同施肥处理苹果平均产量较对照提高14.4%～63.8%,各处理苹果年平均产量顺序为:NPKM＞NPK≥M＞NP≥NK＞PK＞CK.NPKM、M、NPK处理随着试验时间的推移,果实可溶性糖、维生素C、可溶性固形物含量呈上升趋势,NPKM、M处理不同年际间波动相对较小;NPKM处理糖酸比5年较对照提高了30.9%,维生素C含量提高了17.5%.长期合理施肥有利于提高土壤有机质,NPKM、M处理0～20 cm土层有机质含量提高幅度最大,分别提高了28.8%和29.3%. NPK、NPKM、M处理土壤各层速效氮、有效磷、速效钾含量较试验前均有显著提高,NPK处理0～20 cm、20～40 cm和40～60 cm土层速效氮含量分别提高了22.7%、37.3%和53.4%.与NPK处理相比,NPKM处理的土壤速效磷含量提高了18.7%,且不同处理土壤速效磷含量上层显著大于下层.
     

添加玉米和水稻秸秆对淹水土壤pH、二氧化碳及交换态铵的影响

通过温室土壤培养试验,研究了不同添加量玉米和水稻秸秆对淹水土壤pH、CO₂及交换态铵的影响.结果表明：在接近中性的土壤中加入秸秆可使土壤pH值降低,4 g·kg^-1玉米和水稻秸秆处理的土壤pH值均与对照差异显著（P＜0.05）,而1 g·kg^-1玉米和水稻秸秆处理与对照差异不显著（P＞0.05）.土壤溶液中的CO₂含量随秸秆添加量的增加而增大,1 g·kg^-1玉米和水稻秸秆处理的土壤溶液CO₂含量最大值分别为35.9％和31.9％（v/v）,与对照（25.8％）差异达显著水平（P＜0.05）,但两者间差异不显著（P＞0.05）;4 g·kg^-1玉米和水稻秸秆处理的土壤溶液CO₂含量最大值分别为54.2％和41.8％（v/v）,与对照差异极显著（P＜0.01）,两者间差异也达显著水平（P＜0.05）.在不施氮肥的情况下,添加秸秆可降低土壤铵态氮浓度,且铵态氮浓度随秸秆添加量的增加而降低,不同添加量处理间差异显著（P＜0.05）;在施入氮肥的情况下,1 g·kg^-1玉米和水稻秸秆处理提高了土壤铵态氮浓度,而4 g·kg^-1玉米和水稻秸秆处理降低了土壤铵态氮浓度.无论是否施入氮肥,玉米和水稻秸秆处理的土壤铵态氮浓度差异不显著（P＞0.05）.     

放牧强度对内蒙古荒漠草原土壤有机碳及其空间异质性的影响

放牧是内蒙古荒漠草原主要利用方式之一,研究不同放牧强度下土壤有机碳分布规律对退化草原恢复以及推广精准放牧技术具有重要的指导意义。基于不同放牧强度长期放牧样地（0、0.93、1.82、2.71羊单位hm^-2（a/2）^-1）,采用高样本数量的取样设计并结合地统计学分析方法,研究荒漠草原土壤有机碳及其空间异质性。结果表明：中度放牧会显著降低0-30 cm土层全氮含量（P<0.05）,全磷含量随放牧强度增强出现先降低后升高趋势;放牧样地土壤有机碳含量均显著低于对照样地（P<0.05）,不同放牧强度处理土壤有机碳含量没有显著差异;土壤有机碳密度受放牧影响在0-20 cm土层出现显著下降（P<0.05）,变化趋势同有机碳含量相似,碳氮比在重度放牧区0-10 cm土层显著降低（P<0.05）。土壤有机碳空间异质性和异质性斑块的破碎程度随放牧强度增加而增大;土壤有机碳含量与海拔高度在对照、轻度放牧和中度放牧区均呈极显著负相关（P<0.01）,在重度放牧区土壤有机碳含量和海拔无显著相关性;土壤有机碳含量与土壤全氮、全磷含量均呈极显著正相关（P<0.01）。综上所述,放牧降低土壤有机碳含量,提高土壤有机碳空间异质性,土壤有机碳含量的空间变异受海拔和土壤养分含量等因素的共同影响。     

Na2CO3胁迫下甜菜幼苗根际土壤环境因子的变化及其相关性

以两个甜菜品种‘KWS0143’(耐盐碱性强)和‘Beta464’(耐盐碱性较弱)为对象,设置4个Na₂CO₃浓度处理[占土壤质量的0%(CK)、0.4%、0.8%和1.2%],采用盆栽方法研究甜菜幼苗时期植株干质量、根际土壤酶活性和微生物数量的变化.结果表明: 与对照相比,0.4%处理的植株干质量明显增加,而0.8%和1.2%处理显著受到抑制,且处理间差异显著. 不同处理下甜菜幼苗根际土壤脲酶、过氧化氢酶和碱性磷酸酶活性表现出相似的变化规律,0.4%处理酶活性较对照有所增加但不显著;0.8%和1.2%处理则显著降低了酶活性,同时‘KWS0143’的土壤酶活性均高于‘Beta464’.与对照相比,0.4%处理土壤微生物群落没有显著变化;0.8%和1.2%处理的根际土壤细菌、真菌和放线菌数量显著减少,且‘KWS0143’的根际微生物数量高于‘Beta464’.两品种植株干质量、土壤酶和土壤微生物之间呈显著正相关;通径分析表明,‘KWS0143’植株干质量决定系数表现为:放线菌>细菌>过氧化氢酶>脲酶>真菌>碱性磷酸酶,‘Beta464’表现为:放线菌>过氧化氢酶>脲酶>真菌>碱性磷酸酶>细菌.