黄麻对江苏东台滨海盐土的改良效应

以种植黄麻1 a,2 a和邻近未种黄麻(对照)的滨海盐土为研究对象,通过野外调查和室内分析,研究种植黄麻对滨海盐土理化性质和生物学性质的改良效应,为滨海盐土改良提供进一步依据.结果表明:种植黄麻1 a,2 a后,土壤密度分别比对照减小5%和11%,有机质增加10%和19%,全盐减少43%和52%.pH下降3%和7%;同时,蛋白酶活性比对照增加92%和223%,脲酶增加14%和98%,过氧化氢酶增加75%和128%,磷酸酶增加147%和787%,而蔗糖酶活性比对照减少17%和19%;土壤微生物总数比对照增加10倍和46倍,其中真菌增加3倍和4倍.因此,种植黄麻可以降低滨海盐土盐分,增加有机质含量,提高酶和微生物活性,是改良滨海盐土的有效生物措施.     

功能性盐土改良肥对河西走廊草甸盐土的改土效应

[目的]解决河西走廊盐土存在的"旱、涝、盐、瘦"等疑难问题,为改良河西走廊盐土提供理论依据。[方法]采用酸碱中和原理、离子交换原理、土壤结构改良方法,将自主研发的盐碱调控剂、有机活性肥和甘草专用肥按比例合成功能性盐土改良肥,进行田间验证试验,以便对功能性盐土改良肥的改土效应作出科学的评价。[结果]功能性盐土改良肥最佳配方组合为:盐碱调控剂∶有机活性肥∶甘草专用肥为0.072 4∶0.905 1∶0.022 5。功能性盐土改良肥施用量与草甸盐土总孔隙度、团聚体、持水量、阳离子交换能力(CEC)、有机质、速效氮磷钾、甘草农艺性状和根鲜重呈显著正相关关系,与容重、pH值和全盐含量呈显著的负相关关系。功能性盐土改良肥最佳施用量为24.95t/hm2,甘草鲜根理论产量(y)为13.45t/hm2。不同种类盐碱土改良剂对草甸盐土容重、pH值、全盐和真菌由大到小的变化顺序依次为:对照沃丰隆盐碱土改良剂抗盐丰盐碱土改良剂功能性盐土改良肥;总孔隙度、团聚体、细菌、放线菌和酶活性由大到小的变化顺序依次为:功能性盐土改良肥抗盐丰盐碱土改良剂沃丰隆盐碱土改良剂对照。施用功能性盐土改良肥与对照比较,容重、pH值、全盐和真菌分别降低13.38%,7.91%,39.82%和55.56%;总孔隙度、团聚体和甘草根鲜重增加15.42%,56.36%和21.62%;细菌、放线菌、蔗糖酶、脲酶、磷酸酶和多酚氧化酶分别增加60.26%,84.62%,65.23%,79.52%,68.42%和69.35%。[结论]在甘肃省河西走廊草甸盐土上施用功能性盐土改良肥,可以有效改善草甸盐土理化性质和生物学性质,提高土壤酶活性和持水量。     

菊芋根系分泌物改良滨海盐土的微生物机制

[目的] 探究菊芋在滨海盐土改良过程中的作用机制,分析菊芋和碱蓬根系分泌物的组分差异,明确土壤微生态环境的变化规律,进一步为盐土改良提供理论依据。[方法] 以种植菊芋和自然碱蓬植被为样地,对菊芋和碱蓬的根系分泌物进行对比分析,研究在根系分泌物作用下土壤微生物数量,微生物量碳氮,微生物群落结构以及土壤酶活性的变化,从而系统地阐明根系分泌物介导下盐土改良的微生物机制。[结果] 菊芋根际土壤中含有果糖（2.343×10^-3 g/kg）、葡萄糖（4.235×10^-3 g/kg）、蔗糖（2.670×10^-3 g/kg）,分别是碱蓬根际土壤的9.28,1.52和2.43倍。而菊芋根际与非根际中的果糖含量存在显著性差异（p<0.05）,其根际中含量为非根际的12.02倍。菊芋土壤还含有低聚果糖（蔗果三糖、蔗果四糖和蔗果五糖）,而碱蓬土壤中未检测出低聚果糖。除糖类外,菊芋根系分泌物还含有烷烃、酚、醛、酯、有机酸、醇、酮、酰胺,其组分较碱蓬土壤更为复杂且某些组分为菊芋特有〔1-氯—十八烷、正十六烷酸、2-甲基-Z-4-十四碳烯、十二酮、（Z）-9-十八碳酰胺、苯丙酸十六烷基酯等〕。功能性根系分泌物（如低聚果糖、果糖、十六烷、十八烷酸等）为根际微生物提供碳源、氮源和营养元素的同时,使菊芋根际土壤中微生物数量显著增加（p<0.05）,土壤微生物量碳、氮显著高于碱蓬土壤（p<0.05）,其值分别是碱蓬土壤的1.95和1.6倍,且菊芋根际的微生物量碳、氮约为非根际的1.69和1.50倍,优势菌群（变形菌门、放线菌门、绿弯菌门、酸杆菌门）所占比重达到90%,土壤有益菌群（Actinobacteria和Acidobacteria）的相对丰度显著增加（p<0.05）,土壤生物活性提升。此外,菊芋根际特有的分泌物（十六烷、烯醛等）,抑制了病原菌的生长,优化了微生物群落结构。除过氧化氢酶外,土壤脲酶、蔗糖酶和碱性磷酸活性显著提高（p<0.05）,其活性分别是碱蓬土壤的1.83,1.88和3.30倍。[结论] 种植菊芋后,通过根际分泌物介导,改善土壤微生物群落结构与功能,增加土壤酶活性,使土壤生物活力得以整体提升,与原生植被碱蓬相比,降低了土壤含盐量,起到了改良盐土的作用。     

群落配置对滨海围垦区土壤理化性质的影响

以崇明东滩湿地围垦区为例,对栽植10年不同植物群落配置模式下土壤主要的理化性质(机械组成、容重、孔隙度、田间持水量、pH和含盐量)进行了测定,以探讨不同群落配置对盐碱土的改良效果。结果表明,相对于裸地,灌草复合种植模式下土壤的物理性黏粒增加57.8%,容重减小13.7%,总孔隙度增加18.2%,田间持水量增加17.8%;草本群落仅在土壤表层(0~10cm)容重显著降低了27.3%,总孔隙度和田间持水量显著增加了36.8%和25.2%,同时0~40cm层次的土壤机械组成均有改善,土壤砂粒减少65.3%,物理性黏粒增加94.6%;灌木群落下20~40cm土层的土壤容重减小16.3%,总孔隙度增加8.8%,田间持水量增加13.0%,而0~40cm土层的土壤机械组成改良效果不明显。各群落配置对土壤pH和含盐量的改良效果均比较显著,pH降至8.5以下,达到作物生长发育的要求;含盐量NaCl降至2.5 g kg-1以下,符合轻度盐碱土的标准。主要理化性质相关分析结果表明土壤容重与总孔隙度、毛管孔隙度、田间持水量呈极显著负相关;土壤pH与含盐量呈显著正相关。研究认为灌草复合模式更有利于滨海围垦区盐碱地土壤理化性质的改良。     

复合改良物料对滨海盐土的改土降盐效果与综合评价

为实现泥质滨海盐土低成本快速脱盐后种植经济作物,本研究以磷石膏、牛粪、腐殖酸和玉米秸秆为复合改良物料的原料,利用了"深翻耕、浅改良、高垄作、少滴灌"农艺措施和耐盐植物梯次种植的生物措施,采取L16(45)正交设计开展试验研究,系统分析了不同复合改良物料对泥质滨海重盐土的改土降盐和对经济作物黄蜀葵的增产效果;应用模糊数学评判原理与方法,综合评价了各复合改良物料的改土降盐与增产效应,确定出适合滨海泥质盐土应用的优选复合改良物料。结果表明:在"翻耕40cm,改良30cm,起垄15cm,滴灌土壤基质势控制在?10kPa,前茬种植田菁"的综合农艺措施条件下,本研究中物料成本在2.55～6.01元?m?2的各复合改良物料对泥质滨海盐土均有显著的改土降盐效果,0～10cm土层土壤盐分含量均由10.86g·kg?1下降到2.0 g·kg?1以下, 10～20 cm土层土壤盐分含量下降到2.5 g·kg?1以下; 0～10 cm土层土壤有机质增加到12 g·kg?1以上,土壤碱解氮和有效磷含量提升明显,土壤大团聚体含量增加2.41～7.62倍。以土壤盐分含量、pH、有机质、碱解氮、有效磷、速效钾、微团聚体为评价指标,结合物料成本,筛选出适宜于滨海泥质重盐渍土的最优复合改良物料:22 500 kg·hm?2磷石膏+105 m3·hm?2有机肥+3 750 kg·hm?2腐殖酸+45 m3·hm?2玉米秸秆,该最优复合物料应用两年后,土壤有机质、碱解氮含量最高,与对照相比分别增加181.87%和130.52%,物料施用成本仅4.05元?m?2。     

不同改良措施对滨海盐土理化性状的影响

为解决滨海盐土原土绿化的难题,合理利用滨海盐土地区丰富的咸水资源和自然降雨,通过田间试验,研究了不同改良措施对滨海盐土物理化学特性的影响。结果表明,"咸水淋盐+翻耕+改良剂Ⅱ+雨季淋盐"的改良措施效果最好,改良后0-20,20-40,40-60cm 3层土壤脱盐率分别为66.4%,69.9%和53.4%,但土壤pH变化不大,并未发生脱盐碱化现象。土壤盐分离子组成由原来的Cl--Na+为主变成了以SO42--Ca2+为主,土壤容重下降最多为27.3%,土壤总孔隙度增加了16.6%,土壤稳渗速率提高最多,土壤有机质和速效磷都有所上升。采用农艺改良措施同时利用咸水和降雨淋洗滨海盐土效果明显,秸秆深翻和施加改良剂都能够加大土壤的淋盐速度和淋盐效果,加入改良剂能够明显抑制土壤脱盐碱化现象。     

盐土改良肥对草甸盐土的改良效果和对甜菜经济效益的影响

[目的]研究甘肃省河西走廊盐土改良肥对草甸盐土改良效果和甜菜经济效益的影响,为该区甜菜产业可持续发展提供技术支撑。[方法]选择甘肃省酒泉市肃州区铧尖乡草甸盐土,采用田间试验方法开展研究。[结果]影响甜菜产量的原料依次是:盐土调控剂甜菜专用肥有机碳肥。盐土改良肥配方组合为:甜菜专用肥0.0586:盐土调控剂0.0623:有机碳肥0.8791。盐土改良肥施用量与草甸盐土孔隙度、团聚体、持水量、有机质、速效氮磷钾、甜菜农艺性状、经济性状和产量之间呈显著的正相关关系,与容重、pH值、全盐含量之间呈显著的负相关关系。经回归统计分析,盐土改良肥经济效益最佳施用量为39.64t/hm2,甜菜块根理论产量为96.68t/hm2。施用盐土改良肥与传统的抗盐丰盐碱土改良剂和沃丰隆盐碱土改良剂比较,施肥利润分别增加414.48,946.10%元/hm2。[结论]施用盐土改良肥,可以改善草甸盐土理化性质,提高酶活性和甜菜产量。     

3种耐盐植物对滨海盐土化学性质及微生物群落结构的影响

为探讨耐盐植物种植对滨海盐土化学性质及微生物群落结构的影响,在滨海盐土环境下,以种植耐盐植物费菜(Sedum aizoon L.)、田菁(Sesbania cannabina(Retz.)Poir.)、蒲公英(Taraxacum mongolicum Hand.-Mazz.)的样地和未种植植物的裸地土壤(CK)为研究对象,采用土壤农化分析技术和磷脂脂肪酸(PLFA)生物标记法,对土壤化学性质、微生物群落结构及多样性进行分析。结果表明,与裸地比较,种植植物样地土壤电导率和速效钾含量均显著下降,分别下降了20.26%~57.21%和23.42%~37.80%;而有机质含量和有效磷含量显著升高,分别升高了39.16%~53.01%和106.48%~259.92%。种植植物样地土壤中PLFA种类明显增加,微生物群落也有所改变,3个植物样地土壤中总PFLAs含量和革兰氏阴性菌、放线菌、AM真菌、真核生物、真菌PFLA含量显著升高,分别升高21.53%~103.32%、4.96%~63.37%、82.91%~222.72%、50.00%~160.25%、32.05%~268.59%、19.39%~454.77%;真菌/细菌(F/B)PFLA含量也显著升高1.00~6.50倍,而革兰氏阳性菌PFLA含量和革兰氏阳性菌/革兰氏阴性菌(G+/G-)PFLA含量却显著下降,分别下降了48.06%~57.78%和59.77%~68.68%。此外,种植植物样地土壤微生物群落结构多样性也明显提高。研究表明,种植费菜和蒲公英可以降低滨海盐土土壤电导率,有利于土壤有机质的积累,同时其促进多种微生物的繁殖,可有效改善滨海盐土的微生态环境。     

木霉制剂改良滨海盐渍土台田生态效应

生物改良滨海盐渍土是一种投资少、需时短、见效快、长期受益的环保生态型技术。通过田间试验将木霉制剂[活性成分为木霉分生孢子,1×107(CFU)·g~(-1)]施用到滨海中度盐渍土台田(含盐量2.99 g·kg~(-1),砂壤土),对土壤改良台田试验区不同处理(施用木霉制剂和常规对照处理)及辅助试验区日光温室(含盐量0.98 g·kg~(-1),壤土)、滨海轻度盐渍土开垦田(含盐量1.75 g·kg-1,轻壤土)、滨海重度盐渍土河滩地(含盐量26.19 g·kg~(-1),砂壤土)的耕层土壤取样室内测定,探究木霉在滨海中度盐渍土台田施用的生态效应。滨海中度盐渍土台田木霉处理与对照处理相比,土壤紧实度提高177.04%,土壤水稳性团聚体数量(≥0.25 mm)提高265.78%,土壤含水率提高320.83%,土壤碱解氮、有效磷、速效钾和有机质含量分别提高96.14%、42.17%、105.65%和63.79%;土壤稀释法培养微生物,细菌、放线菌、真菌、固氮菌数量比对照分别提高170.95%、82.68%、152.17%和471.93%。滨海中度盐渍土台田木霉处理与滨海重度盐渍土河滩地比较,有利于植物生长的指标土壤紧实度、水稳性团聚体、有机质和微生物群落数量分别提高1.53倍、2.11倍、3.20倍和28.33倍,不利植物生长的水溶性盐下降96.60%;滨海中度盐渍土台田通过木霉制剂改良,土壤紧实度、总孔隙度、含水率、有效磷、有机质和微生物数量与滨海轻度盐渍土开垦田相比无显著差异;滨海中度盐渍土台田木霉处理后土壤容重降低、总孔隙度增加,与高产日光温室非盐渍化土壤相比接近。滨海重度盐渍土通过沙土抬高1.2 m筑田变为中度盐渍土,降盐效果较好,再通过加入生物改良措施提高土壤营养和有益微生物,优化土壤团粒结构,利于提高滨海中度盐渍土台田改良效率和质量,促进滨海中度盐渍土台田生态的改善。     

漫灌淋洗暗管排水协同改良滨海盐土水盐时空变化特征

为揭示暗管排水下漫灌淋洗土壤水盐运移规律,改进灌排工程技术,提高灌排改良效果,该文应用Vedernikov入渗方程和Van der Molen淋洗脱盐方程,对滨海盐土灌排改良过程土壤水分入渗、淋洗水量分配、盐分时空变化特征等进行了模拟研究。结果表明,间距分别为3、6、9 m的暗管排水控制区域(0~1.5、0~3、0~4.5 m)田面漫灌稳定入渗强度分别在3.14~4.26、1.19~3.68和0.58~3.55 cm/d之间,排水暗管间距越大的田面土壤入渗强度空间变化也越大。暗管排水下田面漫灌入渗强度的空间变化导致淋洗水量空间分配不均,距暗管越近的区域分配的淋洗水量越多,也导致了土壤淋洗脱盐空间差异明显。漫灌淋洗20 d,间距9 m的暗管排水控制区域(0~4.5 m)仅靠近暗管0~0.6 m宽的区段0~60 cm土层土壤含盐量下降到3.00 g/kg以下,该区段(达到改良目标)仅占暗管排水控制区域面积的13.3%;漫灌淋洗40 d,仅靠近暗管0~1.6 m宽的区段0~60 cm土层土壤含盐量下降到3.00 g/kg以下,该区段(达到改良目标)仅占暗管排水控制区域面积的35.5%;为了使暗管排水控制区域0~60 cm土层土壤含盐量都下降到3.00 g/kg以下,需要漫灌淋洗100 d。完全一致地漫灌淋洗整个区域将导致暗管附近区域土壤过度淋洗,浪费水资源;而距暗管较远区域土壤淋洗不充分,降低淋洗效率。     

下辽河平原两种类型水稻土有机氮组分的研究

结合野外调查取样,采用Bremner法测定下辽河平原两种类型(草甸土型和滨海盐渍土型)水稻土有机氮组分含量。结果表明:1两种类型水稻土均以酸解氮为主体。草甸土型水稻土酸解氮含量显著高于滨海盐渍土型水稻土(P0.01),其分配比例则显著低于滨海盐渍土型水稻土(P0.01)。2两种类型水稻土酸解各组分氮含量及其分配比例的分布规律不同,其差异因酸解氮组分的不同而异。草甸土型水稻土表现为未知态氮氨态氮氨基酸态氮氨基糖态氮,滨海盐渍土型水稻土则表现为氨基酸态氮未知态氮氨态氮氨基糖态氮;草甸土型水稻土酸解氨态氮与氨基酸态氮总量及其分配比例显著低于滨海盐渍土型水稻土(P0.01),酸解未知态氮含量及其分配比例则显著高于滨海盐渍土型水稻土(P0.01)。3两种类型水稻土酸解氮含量均与其土壤有机碳、全氮含量呈显著正相关(P0.01)。因此,该地区两种类型水稻土有机氮组分含量及其分配比例的显著差异是影响土壤氮素有效性的重要因素。     

下辽河平原两种类型水稻土有机氮组分的研究

结合野外调查取样,采用Bremner 法测定下辽河平原两种类型（草甸土型和滨海盐渍土型）水稻土有机氮组分含量。结果表明：（1）两种类型水稻土均以酸解氮为主体。草甸土型水稻土酸解氮含量显著高于滨海盐渍土型水稻土（P<0.01）,其分配比例则显著低于滨海盐渍土型水稻土（P<0.01）。（2）两种类型水稻土酸解各组分氮含量及其分配比例的分布规律不同,其差异因酸解氮组分的不同而异。草甸土型水稻土表现为未知态氮 > 氨态氮 > 氨基酸态氮 > 氨基糖态氮,滨海盐渍土型水稻土则表现为氨基酸态氮 > 未知态氮 > 氨态氮 > 氨基糖态氮;草甸土型水稻土酸解氨态氮与氨基酸态氮总量及其分配比例显著低于滨海盐渍土型水稻土（P<0.01）,酸解未知态氮含量及其分配比例则显著高于滨海盐渍土型水稻土（P<0.01）。（3）两种类型水稻土酸解氮含量均与其土壤有机碳、全氮含量呈显著正相关（P<0.01）。因此,该地区两种类型水稻土有机氮组分含量及其分配比例的显著差异是影响土壤氮素有效性的重要因素。     

废水灌溉下有机物料对重度盐渍土养分及芦苇生长的影响

在山东滨州含盐量为16.7 g.kg 1的重度退化滨海盐碱湿地,研究了造纸废水灌溉条件下添加有机物料对盐渍土养分和芦苇生长的影响,以期为重度退化滨海盐碱湿地的生物修复提供依据。试验从春季开始进行,共设4种处理:翻耕对照(CK)、翻耕+废水灌溉(FF)、翻耕+废水灌溉+秸秆(FFJ)以及翻耕+废水灌溉+污泥(FFW),测定了不同处理下土壤养分、呼吸强度、含盐量及芦苇株高和生物量的变化。结果表明,与对照相比,各处理土壤有机质显著提高,10月末时FFJ、FFW和FF处理土壤有机质含量分别是对照的1.34倍、1.29倍和1.22倍;碱解氮和有效磷含量也高于对照,依次为FFW>FFJ>FF>CK;各处理土壤呼吸强度高于对照,其中FFJ处理显著高于对照,比试验初期提高96%;各处理表层土壤含盐量均出现不同程度降低,以FFJ和FFW降低幅度最大,分别比对照降低22.6%和16.3%;FFW、FFJ和FF处理的芦苇株高显著高于对照,8月末分别是对照的3.1倍、2.7倍和2.2倍;FFJ和FFW处理的芦苇生物量、根冠比和平均叶面积都显著高于对照,而FF处理与对照没有显著差异;FF处理芦苇株高、生物量与土壤有效氮含量相关最为显著,FFJ和FFW处理与土壤有机质含量相关性最为显著。结果表明,废水灌溉为重度盐渍化土壤提供了充足的水分,有机物料能有效提高土壤养分含量,解决了重度盐碱化土壤水分胁迫和养分胁迫的问题,促进芦苇生长,但秸秆和污泥两种有机物料之间没有显著差异。     

旱改水对水稻幼苗生长的影响及秸秆的改良作用

本研究以江汉平原旱改水为研究背景,采用土壤盆栽试验和室内淹水培养相结合的方法,以多年水稻土为对照,研究了多年棉田土旱改水及添加秸秆(9 g·kg-1)对水稻幼苗生长和矿质元素吸收的影响以及土壤氧化还原电位和有效态铁、锰、铜、锌含量变化,为旱改水水稻的种植提供参考。结果表明,棉田土旱改水后,水稻幼苗生长缓慢并出现失绿黄化症状,其地上部干重和叶绿素含量仅分别约为水稻土处理的30%和20%。旱改水处理水稻植株Fe含量显著低于、而Cu和Zn含量则显著高于水稻土处理。棉田土旱改水土壤氧化还原电位(Eh)显著高于水稻土;淹水处理10 d,土壤DTPA-Fe含量仅为水稻土的7%左右,而DTPA-Cu和DTPA-Zn含量则分别是水稻土的1.4~2.5倍和1.6~1.8倍。随着淹水时间的延长,棉田土旱改水土壤有效态铁含量逐渐增加,有效态锰、铜和锌含量呈先升高后降低趋势;到淹水处理的第28 d,棉田土旱改水土壤有效态铁、锰、铜和锌含量与水稻土之间的差异逐渐缩小。Fe不足及Cu过量可能是导致旱改水水稻幼苗生长缓慢、失绿黄化的主要原因。旱改水条件下添加秸秆可以降低土壤的Eh值,提高土壤DTPA-Fe含量及降低土壤DTPA-Cu和DTPA-Zn含量,显著提高旱改水初期水稻幼苗叶绿素含量,但对水稻生物量无显著影响。添加秸秆并不能完全消除旱改水对水稻幼苗生长的抑制作用。     

华北平原冬小麦对过去30年气候变化响应的敏感性研究

以气候变暖为主要特征的全球变化已经对人类的生产和生活产生重要影响。作物物候及产量对气候变化的响应和适应是研究气候变化对农业生产影响的重要内容。本文选择位于华北平原的4个典型农业气象试验站(唐山、惠民、商丘和驻马店),利用详细的物候和产量观测资料,在站点尺度上研究了冬小麦物候及产量对过去30年(1980—2009)气候变化的响应及其敏感性。结果表明:过去30年冬小麦出苗期推迟,而抽穗期和成熟期呈提前趋势。物候期的提前或推迟导致冬小麦不同生长发育阶段历时发生变化,出苗—抽穗阶段(营养生长阶段)呈缩短趋势,而抽穗—成熟生长阶段(生殖生长阶段)呈延长趋势。相关性研究表明:在4个研究站点,温度和辐射是制约冬小麦产量的主要气候因子;但不同生长阶段,冬小麦产量对气象因子的响应不同。利用多元回归统计方法研究冬小麦产量对不同生长阶段气候因子(温度、辐射和降雨)的敏感性发现:在出苗—抽穗生长阶段,除驻马店站点外,温度升高对冬小麦产量有正效应;而在抽穗—成熟阶段,温度升高会给产量带来负面影响。冬小麦产量与辐射呈正相关,辐射降低给冬小麦产量产生负效应。     

北方地区滨海盐渍土型稻田土壤供氮能力的研究

采用短期淹水密闭淋洗培养法(恒温30℃),研究北方地区滨海盐渍土型旱地土壤(种植苜蓿草)开垦种植水稻5年和30年稻田土壤供氮能力。结果表明:(1)3种土壤初始矿质氮主要分布在0~20 cm土层,且土壤初始矿质氮含量的高低顺序为旱地土壤>30年稻田土壤>5年稻田土壤;5年稻田土壤与旱地土壤之间初始矿质氮含量差异达5%显著水平。(2)相同土层,土壤矿化氮量高低顺序为30年稻田土壤>旱地土壤>5年稻田土壤;任意2种土壤之间矿化氮量差异均达1%显著水平。(3)相同土层,土壤供氮能力大小为30年稻田土壤>旱地土壤>5年稻田土壤;其中,在0~20 cm和40~60 cm土层,任意2种土壤之间供氮能力差异均达1%显著水平,在20~40 cm土层,30年稻田土壤与旱地土壤、5年稻田土壤之间供氮能力差异均达1%显著水平,而旱地土壤与5年稻田土壤之间供氮能力则无明显差异。这表明滨海盐渍土型旱地土壤开垦种植水稻后,不仅影响了土壤有机质(氮)含量,而且也影响了土壤有机氮品质,种植水稻5年使土壤供氮能力显著下降,而种植30年使土壤供氮能力显著上升。     

冬季咸水结冰灌溉下滨海重盐碱地土壤水盐动态及对棉花出苗和产量的影响

在河北省滨海区,连续3年对当地的盐碱地进行了冬季咸水结冰灌溉,并对土壤的耕层水盐动态、棉花出苗和产量以及植株的盐离子状况进行了观测。结果表明:利用矿化度为8.15~14.27 g.L 1、灌水量为180mm的地下咸水,对滨海盐碱地进行冬季结冰灌溉,后期结合地膜覆盖可显著降低土壤盐分含量和提高土壤含水量。咸水结冰灌溉处理2009—2011年棉花播种期土壤盐分含量分别为0.32%、0.29%和0.17%,土壤含水量分别为26.2%、25.0%和24.2%,保证了棉花正常出苗,3年的棉花出苗率均达到85%以上。结冰灌溉年限越长越有利于土壤盐分的淋洗。苗期棉花根、茎和叶片Na+含量比对照降低57.6%~64.5%,而相应的K+和Ca2+含量显著高于对照(不灌溉不覆膜处理)棉苗,避免了对苗期棉花的单盐伤害。随着当地雨季的来临,棉田耕层土壤可实现周年脱盐,保证了棉花的正常生长,籽棉产量达到2 643.8~3 607.7 kg.hm 2,并且3年的产量呈逐年上升趋势,实现了滨海重盐碱区水土资源的高效利用和棉花丰产。     

Microbial biomass activity of a sodic Lixisol reclaimed with gypsum and clean water irrigation in urban vegetable systems of Burkina Faso

Background

Little is known about the effects of gypsum application to remediate saline–sodic soils in the tropics and the role of microbial indicators in soil reclamation.

Aims

Our study aimed at (1) remediating a highly weathered, irrigated sodic Lixisol under prolonged urban crop production by clean water and gypsum application and (2) to determine the remediation effects on soil microbial indices.

Methods

A three-factorial on-farm experiment with maize (Zea mays L.) was used to study effects on soil microbial biomass of (1) soil degradation at two levels of salinity, (2) irrigation with clean water and wastewater, and (3) the impact of added gypsum during a typical growing season.

Results

At the high-degradation site, the 0.5 M K₂SO₄ extractable carbon (C) content was 40% higher than at the low-degradation site. In addition, microbial biomass carbon (MBC) and microbial biomass nitrogen (MBN) were 20% lower than at the low-degradation site, while fungal ergosterol was even 40% lower, leading to a 33% lower ergosterol/MBC ratio. Wastewater irrigation increased MBN but decreased ergosterol content at the low-degradation site while having no effect at the high-degradation site. Gypsum amendment led to higher MBN at the low-degradation site but to lower MBN at the high-degradation site. Gypsum amendment always increased the ergosterol content whereby this increase was stronger at the low-degradation site, especially in combination with wastewater irrigation.

Conclusions

From a microbial perspective, high soil degradation levels should be avoided by treatment of a saline–sodic wastewater prior to its use for irrigation rather than relying on future remediation strategies of affected field sites.     

不同土地利用方式下围垦海涂微生物群落和土壤酶特征

利用DGGE技术,从微生物多样性的角度,结合土壤酶活性研究不同农林利用方式对围垦海涂养分特征的影响。结果表明:未利用海涂盐分含量最高,而有机质和碱解氮含量最低;相比于蔬菜地和林地,棉花地和水稻田的有机质、碱解氮、过氧化氢酶和蛋白酶活性更高。四种利用方式土壤的脲酶和磷酸酶活性差异不显著。细菌是土壤中的主要种群,其数量与土壤有机质、碱解氮等养分特征呈显著正相关,表现为水稻田、棉花地>蔬菜地、林地>未利用。DGGE图谱分析结果显示未利用土壤shannon多样性指数最高为2.81,与水稻田、棉花地较为接近,其次为蔬菜地和林地,分别为2.52和2.38。围垦利用引起土壤中的Gaetbulibacter marinus与Gillisia mitskevichiae种属变化。围垦利用后土壤质量优于未利用海涂。相比而言,种植水稻对提高土壤肥力水平,维持土壤质量较为有利。