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。     

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1.2~1.4 g·cm^-3降到0.7～1.0 g·cm^-3;土壤紧实度由对照的2 000~2 500 kPa降低到500~1 000 kPa;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1 288 μs·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2 500～3 500和3 000～3 500 μL·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2.5~12 μmol·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。     

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.     

盐碱地土壤改良对银中杨叶片、树枝和树皮绿色组织色素和C_4光合酶的影响

在松嫩平原重度盐碱地上,选择通过土壤改良使得盐碱成分降低、结构显著改善的土壤作为处理样地(pH值9.17;电导率388μscm-1;土壤紧实度1170kPa),邻近未改良重度盐碱地为对照样地(pH值10.15;电导率1220μscm-1;土壤紧实度2199kPa),对生长在对照和处理样地上的银中杨不同器官叶绿素和C4光合相关酶研究发现:1)生长在处理样地的银中杨叶片叶绿素a+b、叶绿素a/b、类胡萝卜素含量显著高于对照未处理,但树枝和树皮绿色组织内这些指标的差异远小于叶片;2)所测定3种C4光合酶结果显示,当以单位鲜重表示时,3种器官以及盐碱化程度对结果影响较小;3)当以单位叶绿素酶活性表示时,不同器官以及盐碱化程度对酶活性影响显著:树皮和树枝磷酸烯醇式丙酮酸酶(PEPC)活性是叶片的4.4和3.1倍,盐碱地改良使这一差异变成8.6和2.6倍;对照样地内树皮、树枝的苹果酸酶(NADP-ME)活性是叶片的1.7和2.1倍,盐碱地土壤改良使得这一差异达到17.2和6.4倍;与此类似,在对照盐碱地上,树皮和树枝内苹果酸脱氢酶(NADP-MDH)活性是叶片的1.7和1.4倍,盐碱地土壤改良使得这一差异变为6.4和13.7倍。上述结果说明,银中杨树干和树枝绿色组织内C4相关酶含量较叶片高出很多,而且受盐碱胁迫程度影响显著,盐碱化程度轻的情况下,这种差异会增大,这些酶的变化可以作为植物响应土壤盐碱程度变化的一种生理生化指示指标。     

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。     

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。     

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.     

活性焦对晋北盐碱地土壤性质和两种植物生长的影响

固废基改良剂是盐碱地改良的有效手段之一。活性焦作为一种多孔废弃物,应用于盐碱地预期可以起到改善土壤性质、减缓植物盐碱胁迫的作用。为了阐明活性焦对晋北盐碱地的改良效应,本研究设置不同用量活性焦(CK, 0 g·kg^-1;A₁₀, 10 g·kg^-1;A₂₀, 20 g·kg^-1;A₅₀, 50 g·kg^-1),分析其对盐碱地土壤性质和植物生长的影响。结果表明: 施用活性焦能显著提高土壤的水稳性团聚体含量,并降低土壤盐分含量、pH值和电导率。与CK相比,种植碱茅和玉米土壤的团聚体平均重量直径增加5.1%～32.2%,pH值降低0.4%～4.1%,钠吸附比(SAR)降低4.8%～18.7%,电导率降低7.4%～8.2%。施用适量活性焦能够降低植物细胞的质膜损伤,提高叶片叶绿素和Ca²⁺含量,从而有效促进植物生长,碱茅和玉米的生物量均在A₂₀处理达到最大。表明盐碱土施用20 g·kg^-1活性焦(A₂₀)可改善根际土壤环境,提高植物对Ca²⁺等的选择性吸收,从而降低盐分对植物细胞的损伤,促进盐碱生境中植物的生长。     

极耐盐碱固氮菌的分离鉴定及固氮特性研究

我国盐碱土面积约9913万hm²,其中pH值高于9、盐含量大于0.6%的重度盐碱地每年以1.4%的速率增长。利用固氮微生物改善植物根际环境,提高作物产量,是盐碱地改良的重要方法。[目的] 从来自海南省三沙市热带珊瑚岛礁的土壤中,分离鉴定自生固氮菌,为极端盐碱地改良提供候选菌株。[方法] 通过形态学观察、生理生化特征分析和16S rRNA序列测定等方法进行菌种鉴定,分析其固氮、耐盐碱和促生长特性,盆栽试验验证其对玉米主要农艺性状的影响。[结果] 获得1株极端耐盐碱的固氮细菌DJ-1,其菌落呈圆形,菌体杆状,大小（0.5-1.3）μm×（0.3-0.5）μm,革兰氏染色阴性,与根癌土壤杆菌（Agrobacterium tumefaciens）的16S rRNA序列高度同源,确定其为根癌土壤杆菌。DJ-1在pH 9、NaCl含量为1%-4%的培养基上可正常生长,能耐受pH 12、NaCl含量8%的环境。从中克隆到固氮酶基因nifH。盆栽试验结果表明,DJ-1可显著促进玉米生长。[结论] 菌株DJ-1能耐受极端盐碱条件,且具有较强的固氮和促生长能力,有可能作为贫瘠盐碱耕地改良功能菌剂的候选菌株。     

烤烟伸根期的光合特性及其对土壤水分的响应

烤烟NC89、LJ851、LJ911伸根期的生长中心在地下部分。合理地控制土壤水分含量,协调地上部分和地下部分的生长是此期生产管理的重要环节。土壤相对含水量在75%~85%的光合速率最高,但水分利用效率最高的土壤相对含水量在65%~75%之间,且此土壤水分含量有利于烤烟烟苗的蹲苗、壮苗,是烤烟生长的最佳土壤水分条件。     

3种杂交杨在不同盐碱地上的生长和生理适应性研究

杂交杨树是松嫩平原盐碱地重要的园林和造林树种,野外长期监测是评价和优选优良品种的关键。本研究在自然条件下（5~12月）,以大庆不同盐碱地上生长的青山杨(Populus pseudo-cathayana×P. deltodides cv. Shan Hai Guan)、小黑14（Populus×xiao hei T. S. Hwang et Liang ‘14’）及中黑防(Populus deltoids×P. cathayana)的4年生扦插苗为研究对象,通过对3种杂交杨生长量、根系活力、根呼吸量和叶绿素含量的对比和分析,探讨其在盐碱地生长的适应性及耐盐能力的差异。结果表明,随盐碱胁迫加强（土壤电导率609.33~910.48 μs·cm^-1,pH值（8.92~8.98）,各杂交杨的生长量受到明显抑制,其中中黑防和小黑14株高均下降达到40%,而青山杨的株高只下降了20%,是前者的一半。随盐碱胁迫加强,根系活力和呼吸作用增强,青山杨、中黑防和小黑14的根系活力分别提高了10.75%、15.90%和33.17%,而根系呼吸青山杨仅上升3.59%,中黑防和小黑14则上升了24%以上。但是盐碱胁迫对于叶绿素含量影响较小,年平均值稍有降低,叶绿素a/b的比值则增大,不同品种间差异较小。综合对3种杂交杨的各项指标的研究,青山杨的耐盐碱能力更强,生长量显著高于目前在盐碱地区较为普遍应用的小黑14和中黑防,比较而言,青山杨是盐碱地区造林与绿化树种的优良杂交杨品种。     

等距开槽结合施用石膏改良苏打盐碱土

采用田间小区试验,研究了等距开槽结合施用石膏对东北松嫩平原西部苏打盐碱土的改良效果。结果表明:等距开槽(20～40cm心土层开槽,槽间距1m)能有效降低开槽点的土壤紧实度,对槽间土壤紧实度也有一定的降低作用,且与对照(不开槽)紧实度的差异达到极显著水平;等距开槽必须结合石膏才能改善土壤的化学性质,加石膏与未加石膏处理的pH和碱化度达到差异显著水平,而电导率值在处理前后差异不显著,开槽松土处理对槽内土壤化学性质改善效果不明显;磷石膏与脱硫石膏在改土效果上差异不显著,石膏配合开槽能有效改善土壤理化性质和植物生长状况,且对槽间土壤改良和植物生长均有一定的促进作用。     

宁夏银北盐碱地油葵田土壤动物多样性及群落结构

【目的】调查宁夏银北盐碱地油葵田的土壤动物多样性及群落结构,探讨不同改良时间盐碱地土壤动物多样性及群落结构与环境因子之间的相关性。【方法】生物与环境因子之间的关系研究一直是生态学研究的热点,尤其是恢复生态学中如何设计环境因子来恢复生物群落的结构和功能最近引起了国内外学者的关注。以宁夏银北盐碱地油葵田为对象,研究了不同改良时间盐碱地中油葵田土壤动物与环境因子的相互关系,采用野外调查和室内试验相结合。【结果】共采集12个土壤动物类群,优势类群为弹尾目(60.67%)、蜱螨亚纲(23.24%)和鞘翅目(6.45%);土壤动物物种多样性、丰富度指数和均匀度在未改良盐碱地中较高。【结论】土壤pH值、碱化度和全盐质量分数是土壤动物分布的限制因素,土壤动物的数量随土壤pH值、碱化度和全盐质量分数的降低而增加。这些结果为盐碱地改良的恢复与评价提供了重要的数据支持和基础资料。     

耐盐碱细菌DQSA1的分离鉴定及盐碱胁迫下对绿豆的促生作用

【背景】近年来,大庆地区土壤盐碱化程度逐渐加剧,而微生物改良盐碱土是当今的研究热点。【目的】从大庆盐碱土中筛选出耐盐碱菌株,验证其促生作用,为改良大庆盐碱土壤提供微生物资源。【方法】采用筛选培养基从大庆盐碱土中获得耐盐碱促生菌,对其进行形态学观察、生理生化和16S rRNA基因鉴定,并测试菌株在盐碱胁迫下对绿豆植株和土壤细菌群落结构的影响。【结果】筛选得到一株耐盐碱促生菌DQSA1,具有固氮、产ACC脱氨酶、产铁载体、产吲哚乙酸(Indole-3-Acetic Acid,IAA)功能;通过生理生化鉴定和系统发育分析,判定该菌株为卓贝尔氏菌属(Zobellella)。在盐碱土中种植绿豆后接种菌株DQSA1,处理后的绿豆较对照相比根系鲜重、根系干重及叶绿素含量分别增加了33%、32%和79%;植株叶部可溶性糖、脯氨酸和可溶性蛋白含量分别升高了10%、80%和73%;根系的脯氨酸及可溶性蛋白含量分别增加了78%和44%。对种植绿豆的土壤细菌进行高通量测序,发现菌株DQSA1可以在盐碱环境下定殖并促进根瘤菌和鞘氨醇杆菌等有益菌的生长。【结论】菌株DQSA1可以在盐碱条件下调节土壤细菌群落结构并促进植物生长,为改良盐碱土地提供了有效的微生物资源。     

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。     

金沙江干热河谷土壤含水量对台湾青枣生长和产量的影响

比较了4个水分梯度3年生台湾青枣(Zizyphus mauritiana Lam.)的树高生长动态、地径生长动态、新梢生下量、枝粗生长量、叶面积、叶面积指数、座果率、平均株产量、叶片含水率和根系含水率等,通过主成分分析法和R型因子综合分析法确定了适合台湾青枣生长的最优土壤含水率。结果表明第3种水分处理(土壤含水率为田间持水量的70%~85%)的台湾青枣对水分的响应最好,对水分的响应排序值是56.147;其次是第4种水分处理(土壤含水率为田间持水量的85%~100%),其值为41.506;最后是第1种水分处理(土壤含水率为田间持水量的40%~55%),其值为34.545。由此可以得出,在金沙江干热河谷地区种植台湾青枣的最佳土壤水分是土壤含水率达到田间持水量的70%~85%。     

黑土农田化肥氮素去向的研究

黑土农田化肥氮素去向的研究王建国韩晓增刘鸿翔（中国科学院黑龙江农业现代化研究所,哈尔滨１５００４０）ＳｔｕｄｙｏｎｔｈｅＦａｔｅｏｆＮｉｔｒｏｇｅｎｏｕｓＦｅｒｔｉｌｉｚｅｒｉｎｔｈｅＢｌａｃｋＳｏｉｌ．ＷａｎｇＪｉａｎｇｕｏ,ＨａｎＸｉａｏｚｅｎｇ...     

施加改良剂对重度盐碱地土壤盐碱动态及草本植物生长的影响

为了探索内陆重度盐碱地的改良新方法,实验通过聚合有机酸(聚马来酸酐和聚丙烯酸)作为降盐碱剂,采用阻盐碱层、表土成膜剂以及土壤孔隙改善剂相结合的方法,对大庆市典型内陆盐碱土进行了改良实验,并在改良后的土壤及对照样地上种植不同植物--白菜、萝卜、菠菜、豚草和长春花,评价改良效果.结果发现:(1)通过施加降盐碱剂、阻盐碱剂及土壤孔隙剂,土壤的pH值和含盐量均有明显降低,下降幅度分别为pH:0.8～1.2、含盐量:0.2%～0.5%,而且表层改良效果优于深层;(2)在上述改良基础上施用表土成膜剂,使得土壤深层与表层盐碱运动减慢,即表层盐碱更低而深层更高,有利于保持表层适宜作物生长的条件;(3)2种聚合有机物比较来看,聚马来酸酐的改良效果好于聚丙烯酸;(4)从5种植物的生长状况来看,施用上述改良剂后较对照能够明显提高作物成活以及生长,特别是改良早期5种植物均呈现明显的生长趋势,而在后期存在生长力下降的趋势,因此,在大面积改良过程中需要考虑连续多次施加降盐碱剂以增强效果.