不同类型植物耐盐特性对脱硫废弃物的响应及其耐盐指数综合评价

为探讨施用脱硫废弃物对生长在盐土和碱土上的不同植物耐盐特性的影响,并建立综合评价指标体系,对不同植物的耐盐指数进行综合评价。本试验在2008—2010年期间,分别在碱土区和盐土区2个试点,以施与不施脱硫废弃物为主处理,选用9种不同耐盐植物为副处理开展了田间裂区试验,观测分析了各耐盐植物的出苗特征、生长生理特征、产量等指标及土壤盐分、养分、碱化度(ESP)等性质,从而建立包括植物生长、生理指标、土壤指标和经济指标的综合评价指标体系,并应用TOPSIS法对不同耐盐植物的耐盐指数进行综合评价。结果表明:与CK相比,施用脱硫废弃物能显著改善各耐盐植物的生长发育,提高出苗率、相对生长速率(株高)和相对生物量,增加自由水和束缚水的比值(F/B),且在碱土上效果优于盐土。不同类型耐盐植物之间差异显著,表现出各自的耐盐、碱特性。同时施用脱硫废弃物种植耐盐植物可提高土壤有机质增加速率和全盐、碱化度的降低速率。同样地,对盐碱土的改良效果表现为碱土优于盐土,不同耐盐植物之间差异显著。通过综合评价把不同耐盐植物分为强、较强、中和弱4个耐盐等级。与CK相比,施用脱硫废弃物可提高耐盐植物的耐盐等级,扩展耐盐植物在盐碱地上的种植范围。由此可知,耐盐植物的耐盐特性受植物类型、盐碱地类型、改良措施等因素影响。因此,从生态经济的角度寻求合理的综合评价方法来确定耐盐植物的耐盐特性具有重要科学意义,可为进一步优化盐碱地生态修复模式提供理论支持。     

磷石膏改良剂对江苏如东滨海盐土理化性状及小麦生长的影响

江苏沿海地区有大量的滨海盐土,植物难以生长,如能改良,是一种重要的农业资源。本文以如东滩涂滨海盐土为研究对象,采用室内盆栽试验,研究施用磷石膏改良剂对滨海盐土的改良效果。结果表明：磷石膏改良剂能有效的促进小麦的生长,改良剂5的小麦株高比对照2增加47.4%和68.3%,生物量分别增加66.7%和74.4%;随着磷石膏改良剂的用量增加,土壤的养分含量逐渐提高,特别是速效磷,改良剂5比对照1分别增加245.8%和463.4%;土壤盐分由原来的有害氯化钠盐占主导转变为对植物无害的硫酸盐,优化了土壤盐分组合;同时土壤的PH下降,与对照1比,下降幅度分别为7.4%和13.7%,且PH值与磷石膏改良剂的用量呈负相关,说明磷石膏对滨海盐土有很好的改良效果。     

改良和开发利用盐渍化土壤的生物学措施

在盐碱地上种植碱蓬和苜蓿的试验结果表明，种植碱蓬有明显的脱盐作用，０～６０ｃｍ深度土壤中的Ｎａ含量每年减少８３～１２８ｋｇ／亩．种植柽柳等８种盐生　和耐盐植物，一年后耕层土壤有机质，Ｎ、Ｐ、Ｋ养分，细菌，真菌数量增加，容重变小，渗透系数增大，土壤肥力状况得以改善．本文还提出８种有种植价值经济盐生植物，并对８种盐　生的耐植物的经济效益进行了比较．     

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。     

盐分胁迫下不同年龄枸杞枝条着生叶片生理特征的研究

利用耐盐植物改良和利用盐土资源是一条行之有效的方法，在甘肃、宁夏、新疆、内蒙、河北等省区，枸杞为耐盐经济作物的首选，甚至先锋植物。盐胁迫使膜脂过氧化和膜透性增大，影响叶绿体的正常代谢，但植物细胞可通过积累在渗透上有活性而对细胞无毒的有机物（脯氨酸、可溶性糖等）进行渗透调节.     

微生物改良基质对新围垦海涂盐土改良的初步研究

海涂围垦区是陆海过渡带,围垦区土壤的传统洗盐和培肥技术易威胁近海生态环境,因此,探索新型、生态的盐土改良技术十分重要。该研究初步研究了新型微生物改良基质的盐土改良功能,结果表明微生物改良基质效果显著。相较于对照处理,微生物改良基质处理水稻产量增加了83.2%(P<0.05);土壤饱和含水率、田间持水量、总孔隙度、有机质、全氮、速效钾分别增加了13.80%、20.00%、6.80%、2.30倍、53.00%、31.00%(P<0.05);土壤容重降低了6.90%;土壤细菌、真菌和放线菌数量分别增加了10.30、11.20和3.18倍;水稻生育期累积灌溉水量减少了35.20%;0~10和>10~20cm土层可溶性盐质量分数分别降低了61.10%和54.40%。微生物改良基质能够在短期内加速盐分洗脱,提升土壤质量,是海涂新围垦区盐土改良的生态高效措施。     

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。     

辽宁省滨海盐渍土资源的可持续利用

根据辽宁省盘锦地区的经验，盐渍土改良是一项长期复杂的系统工程，应当因地制宜，综合治理．对灌区盐渍土来说，应加强灌排管理，对地下水位、土壤盐分和养分进行监测，不断培肥土壤，防止次生盐渍化．相应　地，重视盐生物种资源的开发利用，发展盐土农业，实现盐渍土资源的可持续利用．     

江苏大丰麇鹿保护区不同改良措施对滩涂土壤的改良效应研究

在大丰市麋鹿保护区内,设置滩涂荒地(A样区)、挖沟排盐结合耐盐植物初步改良(B样区)、挖深沟作垄结合耐盐植物多年改良(C样区)和在C样区改良基础上进行覆被种植再改良熟化(D样区)共4个试验样区,按0～20cm和20～40cm两层采集土壤,测定土壤pH和总盐分含量,分析、评价不同改良措施对苏北淤泥质滩涂土壤的改良熟化效应...     

滨海盐渍区海水养殖废水利用与减蒸抑盐措施研究

在半干旱的莱州地区,利用微区试验研究了海水养殖废水灌溉和秸秆覆盖双重作用下滨海盐土水盐行为及其耐盐能源作物(菊芋)效应。结果表明:秸秆覆盖能明显抑制土面蒸发,具有很好的保墒效果;秸秆覆盖能明显减弱土壤盐分的表聚作用,有效缓解了盐分对作物的直接接触危害。因海水养殖废水灌溉带入土体的大量盐分通过低频次的补充灌溉措施,以及夏季雨水的自然淋洗,土壤表层盐分在可控范围之内。秸秆覆盖能改善作物株形,显著增加作物产量,为我国滨海盐碱地区高矿化度的咸水资源有效利用以及耐盐能源作物生产提供了基本依据。     

胡杨PeAPY1和PePY2在提高植物抗旱耐盐性上的功能解析

胡杨（Populus euphratica Oliv.）是典型的抗旱耐盐树种,广泛用于干旱盐碱地带的造林绿化。本实验室前期研究结果表明,盐胁迫下胡杨腺苷三磷酸双磷酸水解酶（Apyrase）基因（PeAPY）的转录水平上调,表明该基因可能在胡杨的抗盐性功能上发挥作用。已有研究证明APY是水解eATP的关键酶,而eATP是植物细胞重要的信使分子,调控植物的生长发育及抗性反应。本研究以PeAPY过表达拟南芥株系、拟南芥apy1、apy2突变体和野生型拟南芥为实验材料,分析了胡杨PeAPY对植物抗旱和耐盐能力的影响。研究结果表明,PeAPY1和PeAPY2转基因株系的抗旱性明显提高,这可能与PeAPY1和PeAPY2过表达减少了叶片表皮的气孔密度,降低了叶片的失水速率,从而提高了植株的保水能力有关。此外,我们还发现PeAPY1和PeAPY2转基因株系耐盐能力有所提高：在盐胁迫条件下,过表达PeAPY1和PeAPY2转基因植物的种子萌发率和生长、成活率均明显高于突变体apy1、apy2和野生型拟南芥（NaCl处理的浓度分别为0,50 mmol/L,100 mmol/L,150 mmol/L,200 mmol/L）。这可能是由于盐处理条件下,PeAPY通过降低盐诱导的eATP浓度,阻止了eATP诱导的细胞凋亡。综上所述,胡杨PeAPY的过表达能够提高植物对盐胁迫、干旱胁迫的耐受性,PeAPY对eATP浓度调控及其对植物抗逆性的具体机制有待进一步研究。     

丛枝菌根提高植物耐盐性的研究进展

近年来,土地盐渍化越来越多的引起人们的关注,已成为最常见的农业问题之一,其对人类造成的危害主要是使农作物减产甚至绝收,并间接造成生态环境恶化。研究表明丛枝菌根真菌(Arbuscular Mycorrhiza Fungi,AMF)在盐胁迫下能与很多种植物共生,能够提高植物的耐盐性,促进植物在盐胁迫中生长。因此,探索AMF缓解盐胁迫对植物的危害是近年来生态学和农业生产中的热点问题。综述了AMF在植物干物质的积累、营养吸收、渗透调节、抗氧化酶系统、叶绿素浓度、水分状况、植物激素信号以及一些耐盐相关基因方面国内外最新的研究成果,并对利用AMF提高植物耐盐性相关研究提出了展望,以期为盐碱地的改良及农业生产提供参考依据。     

Potential of plant growth-promoting rhizobacteria-plant interactions in mitigating salt stress for sustainable agriculture: A review

Soil salinization affecting different crops is one of the serious threats to global food security.Soil salinity affects 20%and 33%of the total cultivated and irrigated agricultural lands,respectively,and has been reported to caused a global crop production loss of 27.3 billion USD.The conventional approaches,such as using salt-tolerant varieties,saline soil scrapping,flushing,leaching,and adding supplements (e.g.,gypsum and lime),often fail to alleviate stress.In this context,developing diverse arrays of microbes enhancing crop productivity under saline soil conditions without harming soil health is necessary.Various advanced omics approaches have enabled gaining new insights into the structure and metabolic functions of plant-associated beneficial microbes.Various genera of salt-tolerating rhizobacteria ameliorating biotic and abiotic stresses have been isolated from different legumes,cereals,vegetables,and oil seeds under extreme alkaline and saline soil conditions.Rapid progress in rhizosphere microbiome research has revived the belief that plants may be more benefited from their association with interacting diverse microbial communities as compared with individual members in a community.In the last decade,several salt-tolerating plant growth-promoting rhizobacteria (PGPR) that improve crop production under salt stress have been exploited for the reclamation of saline agrosystems.This review highlights that the interaction of salt-tolerating microbes with plants improves crop productivity under salinity stress along with potential salt tolerance mechanisms involved and will open new avenues for capitalizing on cultivable diverse microbial communities to strengthen plant salt tolerance and,thus,to refine agricultural practices and production under saline conditions.     

咸水结冰灌溉改良盐碱地的研究进展及展望

冬季咸水结冰灌溉技术是滨海区高矿化度咸水利用和盐碱地改良的有效手段,该项技术依据咸水结冰融化过程中咸淡水分离的基本原理,基于区域气候特点、土壤水盐运移规律以及作物生长发育规律,在冬季抽提当地高矿化度地下咸水对盐碱地进行灌溉,并在冬季低温作用下迅速冻结成咸水冰,春季咸水冰层融化过程中,咸淡水分离入渗,其中先融化的高矿度咸水先入渗,而后融化出的低矿化度微咸水和淡水的入渗对土壤盐分具有较好的淋洗作用,以上过程实现了春季土壤返盐期的土壤脱盐,结合春季地表覆盖抑盐措施和夏季降雨淋盐,土壤的低盐条件得到保持,保证了作物和植物整个生长期的正常生长。该项技术改变了滨海盐碱区土壤水盐运移特征,使春季土壤积盐期变为脱盐期,咸水结冰灌溉后,春季耕层土壤盐分由最初的12g×kg~(-1)迅速降低至4 g×kg~(-1)以下,脱盐率达到66%以上,实现了棉花、油葵、甜菜等作物在滨海重盐碱地中的种植,提高了柽柳、枸杞、白蜡等盐生植物和耐盐植物的扦插移栽成活率,咸水结冰灌溉当年便获得了籽棉产量3 t×hm~(-2)、油葵1.5 t×hm~(-2)、甜菜60 t×hm~(-2),以及90%以上的盐生植物和耐盐植物的扦插成活率,促进了滨海盐碱区盐碱地的开发、农业发展和生态环境建设。近年来,通过系统的研究,我们探明了咸水结冰灌溉过程中咸水冻融咸淡水分离规律,明确了咸水结冰灌溉对土壤盐分的淋洗效果,构建了冬季咸水结冰灌溉改良盐碱地技术体系,确立了冬季咸水结冰灌溉的灌溉时间、灌溉水量和水质等指标体系。本文在以上研究基础上,对盐碱地咸水利用的研究进展进行了总结,并对咸水结冰灌溉基本原理、影响因素以及土壤盐分淋洗效果等方面进行了概述,系统分析了冬季咸水结冰灌溉在盐碱地区农业生产、植被恢复以及咸水利用等方面的作用,并就其未来发展趋势进行了展望。     

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。     

种植方式和灌溉定额对碱化盐土及紫穗槐生长的影响

针对甘肃白银碱化盐土表层土壤盐分高、植物生长困难的生产问题,在统一施用脱硫石膏18t/hm^2的基础上,通过2 a田间试验,在起垄沟植和未起垄种植2种种植方式下设置3个灌溉定额:8 250、9 750和11 250 m^3/hm^2,研究不同种植方式及灌溉定额对土壤pH值、碱化度、含盐量及紫穗槐生长的影响。试验结果表明:1)各处理均显著降低了土壤pH值、碱化度和含盐量;起垄沟植方式下垄沟内可汇集灌溉水和降水,提高土壤含水率;在0~40 cm土层起垄处理的土壤盐分比未起垄处理低15.7%,起垄沟植处理可以形成"高水低盐"的水盐环境,从而使紫穗槐的成活率、株高、冠幅均高于未起垄处理;2)2种种植方式下,随灌水量增加脱盐效果越显著,紫穗槐的成活率、株高、冠幅指标随灌水量增加而增加;灌溉定额为9 750和11 250 m^3/hm^2时,紫穗槐生长指标无显著差异。考虑到研究区地处干旱区,水资源有限,灌水量过多不仅浪费水资源还会增加发生次生盐渍化的风险,因此,施用脱硫石膏并起垄沟植适宜于甘肃白银碱化盐土紫穗槐种植,且适宜灌溉定额为9 750 m^3/hm^2。     

不同改良措施下新疆重度盐渍土壤盐分变化与脱盐效果

为了比较盐渍化土壤不同改良措施的治理效果,以新疆新开垦的重度盐渍化农田为研究对象,设置5个处理分别为农业改良措施、根区隔盐+农业改良措施、暗管排盐+农业改良措施、化学改良+农业改良措施和天然对照区,通过3 a的试验研究土壤盐分运移的影响因素、动态变化与不同改良措施脱盐效果。结果表明:人为灌溉、农田蒸散量、地下水埋深与土壤盐分均达到极显著相关,生育期灌水对耕层土壤盐分影响最大,相关系数为-0.871。整个改良过程中农业改良措施处理表层和底层盐分含量较高,根区隔盐处理盐分表聚现象明显,暗管排盐、化学改良处理均表现出底层盐分明显高于表层。从各处理3a的脱盐效果来看,第1年脱盐效果均不理想,第2年脱盐率显著提升,其中根区隔盐和暗管排盐处理各土层脱盐率均超过44%,改良效果最好,由于土壤总盐分含量减少第3年各措施脱盐率明显降低。总体来看,各改良措施均能够有效降低耕层土壤盐分,根区隔盐、暗管排盐处理在0~80 cm耕层脱盐率分别为61.33%、59.37%,优于其他处理;化学改良处理0~40 cm土层脱盐效果优于底层,其脱盐率为55.32%,明显高于农业改良处理的脱盐率45.42%,但0~80 cm土层脱盐率2处理间差异不大。新疆盐碱化程度重,农田根区隔盐、暗管排盐工程改良结合农业深耕、秸秆还田、增施有机肥等措施是综合治理重度盐渍化土壤的有效途径,研究结果能够为新疆干旱区盐渍化土壤有效改良和合理开发利用提供理论依据和参考。     

不同隔盐材料对滨海盐渍土水盐动态和树木生长的影响

[目的]揭示不同隔盐材料对滨海盐渍土水盐动态和树木生长的影响,为滨海地区盐渍土改良和沿海防护林营造等林业工程提供理论依据。[方法]采用单因素方差分析及多重比较方法,于2010—2013年在天津滨海重度盐碱地区的大田试验中,开展了沸石、陶粒、蛭石和河沙4种隔盐材料对盐渍土0—80cm土层水盐动态及4个树种(刺槐、国槐、香花槐和红叶臭椿)生长影响的研究。[结果](1)在树穴底部和侧壁铺设隔盐层可以明显降低土壤含盐量并显著增加土壤含水量。沸石处理(FS)能显著降低0—80cm土体内盐分含量,控抑盐效果明显优于其他处理。陶粒处理(TL)在40—80cm土层有显著的降盐效果,但其控盐效果比沸石差。蛭石处理(ZS)仅在40—60cm土体内显著降低土壤含盐量。河沙处理(HS)中,0—80cm土体内盐分含量虽低于对照,但与对照之间无显著差异,降盐效果最差;(2)铺设隔盐层可显著降低土壤盐分离子含量,其中对Na+,Cl-和SO2-4这3种滨海盐碱地主要盐分离子的去除效果排序为:FSTLZSHS;(3)隔盐层材料能有效改善树种根区土壤物理性质,提高各树种成活率和保存率,并能明显促进植物生长,其中沸石效果最佳。[结论]可将沸石作为滨海地区4个树种造林时隔盐材料的最优选择。