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.     

盐碱地土壤改良剂施用对种子萌发和生长的影响

我国是盐碱地大国,如何改良盐碱地一直是研究热点。选择17种盐碱地改良剂施加于重度盐碱土,以白菜种子萌发指标和改良土壤电导率及pH值为评价指标,筛选出适宜盐碱地改良的土壤改良剂及其比例配比,为盐碱地治理改良提供理论依据。结果表明,（1）与对照盐碱土相比,11种有效改良剂（聚马来酸酐、石膏、羟基乙叉二膦酸、丙烯酸-丙烯酸羟丙酯共聚物、多氨基多醚基甲叉膦酸、聚马来酸酐-丙烯酸共聚物、氨基三甲叉膦酸、丙烯酸-2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸多元共聚、聚丙烯酸、木炭、双1,6-亚己基三胺五甲叉膦酸）不仅使白菜种子发芽,对降低pH有显著作用,对电导率降低影响不明显;其中聚马来酸酐（HPMA）的改良效果最佳,种子发芽各项指标均较高,具有较强的种子生活力,其发芽率、发芽指数、活力指数的活力指标分别达到72.5%,36.2,1.2;种子发芽率,发芽势和发芽指数与土壤pH值有密切关系（p〈0.05）,但与土壤电导率无关（p〉0.05）,从而说明不同土壤改良剂的效果主要显现在调节pH的功能上。（2）在施加钙源石膏辅助下,9种改良剂（聚马来酸酐,聚丙烯酸,木炭,木醋液,乙二胺四乙酸,732型阳离子交换吸附树脂（H＋型）,柠檬酸,柠檬酸钙,氨三乙酸）改良效果有明显提升,改良剂改良后的盐碱土在种子发芽率、发芽指数、活力指数等指标均有所上升,说明外施钙源有助于其它改良剂效果的发挥。（3）不同浓度梯度筛选中,42.8L/m^3聚马来酸酐、25kg/m^3石膏改良效果最佳,能够有效降低土壤电导率和pH值,改良后盐碱土的种子发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数均最接近壤土种子发芽率、发芽指数等各项指标,但二者单独施用改良盐碱土其发芽率高于二者混合施用的发芽率,不存在协同效应,故二者不宜混合施用。同时,野外进行改良应该考虑多次少量施用或增加改良剂浓度的方法来增强改良效果。     

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.     

滨海盐碱地刺槐(Robinia pseudoacacia)混交林土壤水盐动态

以固氮树种刺槐与绒毛白蜡、榆树、臭椿三树种的混交林及其纯林为研究对象,研究了刺槐与不同树种混交对土壤水分、盐分年动态变化的影响.研究结果表明:(1)刺槐与3个树种混交,刺槐臭椿混交林生长最好,均高于各自纯林.(2)混交林一定程度改善了土壤含水量及层次分布,土壤含水量整体趋势均表现出0～60 cm表层土中含水量高于各自纯林,而深层土壤含水量低的特点,只有8月份纯林和混交林的土壤含水量没有显著差别.不同树种在具体层次上略有差异;(3)混交林降低了土壤含盐量,改变了土壤盐分层次分布和年变化规律.不同月份间土壤含盐量随土壤深度、混交树种的变化而变化.深层土壤含盐量高,表层土壤含盐量低,混交林含盐量低于纯林且存在树种差异.混交林与纯林含盐量均雨季低,旱季高;但在某一具体月份各层次含盐量差别不大;不同土层含水量、含盐量与天然降水之间有明显的相关性,天然降水是混交林及纯林土壤水分的主要来源.     

土壤类型和地下水埋深对黄河三角洲典型盐沼植物群落空间分异的影响

目前对黄河口盐沼和贝壳堤盐沼植被带状分布序列分异的水盐耦合机制仍不清楚。为了更好地保护与利用黄河三角洲典型盐沼生态系统,本研究以黄河三角洲7种常见植物组成的群落为研究对象,采用温室模拟控制实验,探究了两种常见土壤类型(贝壳砂土壤和滨海潮土)和8个地下水埋深水平(10 cm、20 cm、30 cm、40 cm、50 cm、60 cm、70 cm和80 cm)对实验群落特征和表层土壤物理特性的影响。结果表明:(1)与滨海潮土相比,贝壳砂土壤能维持更高的植物丰富度和Shannon-Wiener多样性,植物丰富度在贝壳砂土壤随着地下水埋深的增加呈单峰变化,而在滨海潮土无显著变化;(2)随地下水埋深的增加,贝壳砂土壤植物群落由盐生群落逐步变为中旱生植物群落类型,而滨海潮土始终为盐生植物群落类型;(3)贝壳砂土壤表层含水量显著低于滨海潮土,随着地下水埋深的增加,贝壳砂土壤表层含水量呈“凹”型变化,而滨海潮土表层含水量呈线性递减变化;(4)滨海潮土表层含盐量显著高于贝壳砂土壤,随着地下水埋深的增加,贝壳砂土壤表层含盐量呈双峰变化,而滨海潮土无明显变化。综上所述,不同土壤类型和地下水埋深决定了不同的水...     

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。     

滨海盐碱地刺槐(Robinia pseudoacacia)混交林土壤水盐动态

以固氮树种刺槐与绒毛白蜡、榆树、臭椿三树种的混交林及其纯林为研究对象,研究了刺槐与不同树种混交对土壤水分、盐分年动态变化的影响。研究结果表明：（1）刺槐与3个树种混交,刺槐臭椿混交林生长最好,均高于各自纯林。（2）混交林一定程度改善了土壤含水量及层次分布,土壤含水量整体趋势均表现出0～60 cm表层土中含水量高于各自纯林,而深层土壤含水量低的特点,只有8月份纯林和混交林的土壤含水量没有显著差别。不同树种在具体层次上略有差异;（3）混交林降低了土壤含盐量,改变了土壤盐分层次分布和年变化规律。不同月份间土壤含盐量随土壤深度、混交树种的变化而变化。深层土壤含盐量高,表层土壤含盐量低,混交林含盐量低于纯林且存在树种差异。混交林与纯林含盐量均雨季低,旱季高;但在某一具体月份各层次含盐量差别不大;不同土层含水量、含盐量与天然降水之间有明显的相关性,天然降水是混交林及纯林土壤水分的主要来源。     

菌肥与腐熟秸秆对盐碱地土壤盐分及燕麦品质的影响

为探究有机改良措施对盐碱土壤盐分及燕麦品质的影响,于2016-2018年在内蒙古农业大学海流图盐碱试验地连续种植燕麦,调查了对照(CK)、菌肥(F)、腐熟秸秆(S)及菌肥与腐熟秸秆配施(FS)4个处理下土壤pH、水溶性盐基离子浓度及燕麦品质的变化.结果表明,通过种植燕麦,各处理0～40 cm 土壤pH、含盐量和土壤盐离...     

引入土壤种子库对铅锌尾矿废弃地植被恢复的作用

检测了丢荒旱作地土壤种子库,其种子含量为（６８５０±３７７）·ｍ－２,共有４１种植物。其中９２．７％的种和 ７５． ８％的种子是分布在 ０～２ ｃｍ的表层中。从丢荒旱作地采挖 １０ ｃｍ深的表层土壤,以 １ｃｍ, ２ ｃｍ, ４ ｃｍ和 ８ ｃｍ 等４种不同厚度分别铺放在铅锌矿尾矿废弃地试验小区上。尽管由于铺土厚度不同,各小区所含有的土壤种子库 中的种子数量也不同,但４种铺土处理试验,其幼苗平均数量分别为每平方米８８３± ４３４,９９５± １５８,１２４２± ３２７ 和８０３±３１株,经检验差异不显著,而不铺放表土的对照区则没有幼苗生长。可见,如果仅仅是作为提供种子资源 而引入土壤种子库,则铺放 １ｃｍ的表土就已足够。然而,经过１年以后,在铺放表土厚度为１ｃｍ, ２ ｃｍ和 ４ ｃｍ处 理上的幼苗全部死亡,只有铺放 ８ ｃｍ厚度表土的小区上实现了植被恢复,共有 １５种植物成功定居,其中有 １１种开 花结果,盖度达１００％。这说明了较薄的表土不足以有效阻隔尾矿与大气的接触,减缓酸化,以及缓冲尾矿酸化的影 响,此外较薄的表土也无法提供植物根系足够的生长空间。因此,如能预先铺放一层阻隔层,如底土、馀坭、垃圾之 类,再引入土壤种子库将有助于土壤种子     

盐土植物和盐土改良

盐土是指含有较高量的NaCI、Na_2SO_4、Na_2CO_3以及可溶性的钙盐和镁盐等的土壤。这类土壤一般分布在地势低洼平坦、排水不畅、地下水位高、地下水矿化程度大和气候干燥的地区。有的是用含盐分多的水浇地,有灌无排,抬高了地下水位,造成土壤盐渍化。特别是地上渠附近田地盐碱程度更为严重。内陆盐碱地凡能耕种全苗的农田,其含盐量一般不超过0.3％。随着含盐量的增高,危害逐渐增加。盐土对植物生长造成危害的原因有:引起植物的生理干旱,土壤含有过多的可溶性盐类,升高了土壤溶液的浓度,使种子吸收不到足够的水分而影响萌发。即使萌发成幼苗,根系也吸水困难,使植物枯萎、死亡。尤其小雨后,将地表盐分溶至根层,甚至引起根细胞水分外渗,死苗     

Influences of addition of different krilium in saline-sodic soil on the seed germination and growth of cabbage

China is one of the largest countries with huge amount of saline-sodic soil. How to ameliorate these lands is a hotspot in China. Through measurement of soil salinity, pH value and seed germination and growth status of cabbage seedlings, 17 kinds of krilium were added to experimented soil to evaluate their effects on amelioration of heavy saline-sodic soil. Firstly, among these 17 kinds of krilium, 11 (HPMA, gypsum, HEDP, T225, PAPEMP, MA-AA, ATMP, AA/AMPS, PAA, charcoal and BHMTPMPA) were effective agents and could effectively induce seed germination without any germination phenomena in the control saline-sodic soil. HPMA was the best one in ameliorating saline-sodic soil, which has been manifested by various indices of seed germination. Secondly, addition of gypsum together with other organic agents could strongly increase the ameliorative effectiveness if compared with relatively weak agents, while decrease seed germination if compared with the stronger agent of the 2 mixed agents, showing that the synergetic effect between gypsum and other kinds of tested krilium was not evident. Thirdly, optimum dosages for separate addition of HPMA and gypsum were 42.8 L m^?3 and 25 kg m^?3, while mixed-addition of these 2 agents at the same dosages did not cause plus effect in soil improvement. Finally, field application of HPMA could enhance the growth of cabbage seedlings at the first month, but began to wilt thereafter. Thus, instead of one-time addition, several-time addition of HPMA at the suitable dosage in field practice could strengthen the effectiveness of soil amelioration.     

Addition of HPMA affects seed germination, plant growth and properties of heavy saline-alkali soil in northeastern China: comparison with other agents and determination of the mechanism

China has a large area of inland saline-alkali land, equivalent to 40% of the total cultivated land in the country. The principal features of these lands are high salt content, high pH, and poor soil structure with low water infiltration and poor drainage. These conditions effectively prevent the exploitation of such land for agriculture. In this study, we have compared 17 soil conditioning agents for their abilities to promote seed germination and growth under both laboratory and field conditions. One of these, Hydrolyzed Polymaleic Anhydride (HPMA), was identified as a highly effective agent for soil improvement. Laboratory germination experiments and laboratory and field cultivation of a variety of plants both showed that addition of HPMA could significantly increase the germination percentage and plant growth rate. Distinct from other Ca-carrier agents such as gypsum, HPMA increases the dissolution of CaCO₃, which is abundant in the calcareous saline-alkali soils. This allows Ca²⁺ in soil solution to displace the over-abundant Na⁺ in the soil colloids. This process greatly improves soil properties such as the bulk density, which decreased, and the capillary soil rise height of water and soil water infiltration rate, which increased. Direct SEM and AFM imagery showed flocculent soil precipitation (soil aggregates) after HPMA addition, and a looser structure of those aggregates. The addition of HPMA also reduced the soil pH and EC. These changes in soil chemical and physical properties are a likely explanation for the soil improvement effected by HPMA. The high content of insoluble CaCO₃ in saline-alkali land such as that in northeastern China (up to 13%) favors the further exploration of HPMA as an ameliorative agent.     

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。     

咸水灌溉对沙土土壤盐分和胡杨生理生长的影响

通过咸水灌溉沙土土质生长的幼龄胡杨,分析了咸水灌溉沙土土壤盐分分布累积特点、盐分胁迫对胡杨的耗水生长关系、叶绿素、Pro、MDA的影响,结果表明:(1)在1.2—3 g/L范围内,微咸水灌溉沙土处于脱盐状态,6—12 g/L咸水灌溉使沙土积盐大增。在整个生长周期内,微咸水和咸水灌溉,0—200 cm内土体的总盐都呈累积趋势。(2)咸水灌溉胡杨,不同盐分处理的生长耗水关系可以用对数模型描述。(3)盐分胁迫下,胡杨叶片内叶绿素含量呈抛物线递减,Pro和MDA含量则呈现抛物线递增趋势。说明短期内咸水灌溉对土壤安全和胡杨的生长影响有限,可用咸水解决生态缺水现状,3种生理指标可用来衡量胡杨的盐胁迫程度,以此为指导提高人工造林的成活率。     

种植盐地碱蓬改良滨海盐渍土对土壤微生物区系的影响

利用盐生植物盐地碱蓬对天津河口滨海盐碱地进行生物修复,研究了其对土壤微生物区系的影响.结果表明,种植区碱蓬根系土壤的可溶性盐分与对照土壤相比下降了41%（重量法）和37%（电导法）;根系土壤的微生物数量明显增加,其中细菌、放线菌和真菌分别较对照增加了2.3倍、4.3倍和71倍,与对照相比均为显著性差异.根系微生物的耐盐性结果显示,随着土壤盐分的降低,根系微生物生长的最适盐度也随之降低,耐盐性较低的微生物种群已逐渐成为优势种群.系统发育分析表明,枯草杆菌属成为植物修复后土壤中的优势种群.     

咸水灌溉条件下土壤水盐分布特征

通过设置3种灌水量水平（100%ET_c、80%ET_c、60%ET_c）和3种灌水水质水平（0.7、3和6 g·L^-1）,研究了咸水灌溉条件下春小麦120 cm土层内水分动态和盐分累积特征.结果表明：水分在农田土壤中的分布主要受灌水量和土壤质地的影响,充分灌溉使水分存贮在较深土层中,而非充分灌溉则使水分存贮在表层;在相同灌水量的条件下,土体内的盐分积累程度随着灌溉水矿化度的增大而加剧;在相同矿化度条件下,土体内的盐分含量及积盐深度随着灌水量的增加而增大.在作物整个生育期内,连续使用咸水灌溉将导致土壤积盐,且非充分灌溉较充分灌溉更易使土壤表层积盐.     

菇床废料对设施栽培土壤盐害下小白菜生长的影响

通过盆栽试验,研究了菇床废料对缓解设施栽培土壤次生盐渍化及小白菜盐胁迫的影响.结果表明:盐渍化土壤添加菇床废料(0～30 g·kg-1)栽培60 d后,土壤pH趋于中性,有机质和有效磷含量显著提高,水溶性盐总量的增加幅度小于不加菇床废料的对照土壤;当菇床废料添加量为10 g·kg-1时,土壤盐分增加幅度最小,说明适量添加菇床废料可以减少设施栽培土壤的盐分积累.加入菇床废料后,小白菜的种子发芽率、株高、鲜质量、叶绿素SPAD值和维生素C含量均有所提高,脯氨酸含量显著下降,说明菇床废料能改善小白菜生长环境,有效缓解盐胁迫对小白菜的危害.     

河西走廊荒漠盐碱地人工柽柳林土壤水盐分布

土壤盐碱化是一个全球性问题,植树造林是一种主要的改良措施.为了研究荒漠盐碱地10年人工柽柳林土壤水盐空间分布及生态改良效果,对2、4、6和8m行间距柽柳灌下和行间的土壤水盐进行分析,并构建结构方程模型量化土壤水盐对植被的影响程度.结果表明:林地浅层土壤(0~40 cm)可溶性盐明显低于林外(CK),灌下土壤含水率高于行间.且6m行间距柽柳的高度和冠幅及其灌下草本植物的盖度和生物量均大于其他行间距柽柳,阳离子在柽柳周围的富集程度为Na^+>K^+>Ca^2+>Mg2+,阴离子的富集程度为Cl^->HCO3^->SO4^2-.土壤盐分含量最高的是MgSO4,其次是CaCl2、NaCl和MgCl2,KHCO3含量最少.土壤水盐中影响植被生长的最大因素是土壤水分,其次是盐分,最小为pH,权重大小分别是50.6%、29.5%和19.9%.