盐碱地改良技术研究现状与新发展

研究优化盐碱土壤改良技术,对合理利用盐碱地,提高土地生产力,缓解我省耕地少、后备土地资源不足矛盾,实现农业可持续发展具有重要意义。多年来,在盐碱地利用上,主要采用化学改良、生物改良、工程改良和农业措施改良等技术,取得了明显成效。应用覆膜加气滴灌改良盐碱土壤是一项新技术,通过加气装置连接地下滴灌系统,把掺气水输送到作物根区灌溉,调控土壤气体环境,改善植物根系和土壤微生物呼吸,可间接影响土壤理化性质,促进农作物生长提高产量。我省共有盐碱地30万hm2,占平川土地面积的9.9%,大力研究推广覆膜加气滴灌技术,对完善现有的盐碱地改良技术体系,十分重要。收集整理了大量文献,综述了盐碱地改良技术。     

低产水稻土改良与管理研究策略

我国耕地后备资源极端缺乏,改良低产田是提高粮食产量的重要途径。低产水稻土作为低产田的重要组成部分,相关肥力特征及其改良技术研究比较零散,缺乏系统科学的调控管理策略。本文从低产水稻土类型、新的改良研究方法角度,探索可能的技术突破。基于农业部统计数据,因环境条件不良或土壤自身存在障碍因素,全国约有7.67×106hm2低产水稻土。按其主导成因,低产水稻土可分为冷潜型、粘结型、沉板型、毒质型四类。土壤质量评价是低产水稻土研究的重要方面,其评价方法主要包括土壤质量动力学法、土壤质量综合评分法、多变量指标克立格法、土壤相对质量评价法,现已发展了基于GIS的区域尺度水稻土质量评价方法,以及基于土壤生物学性状的质量评价方法。低产水稻土改良研究更多关注新技术和新方法,稳定性同位素探针技术、傅里叶变换红外光谱法(FTIR)和固相交叉极化魔角自旋13C核磁共振(CPMS13C-NMR)波谱技术的应用,将土壤有机碳的微团聚体分布、腐殖质的转化及其与土壤矿物结合机制深入到微观水平;同时高通量测序、土壤宏基因组学、宏转录组学等方法将相关研究推向分子水平。低产水稻土改良与管理的技术主要涉及到冷潜型、粘结型、沉板型、毒质型四大类低产水稻土的改良技术,基于产量反应和农学效率的推荐施肥方法是水稻土养分管理方法的重要发展方向。1)在低产水稻土质量评价方面,未来要结合不同低产类型的障碍因素开展个性化的土壤质量评价,如白土的质地和耕层厚度,加强引入土壤生物学指标进行土壤质量评价研究。2)在低产水稻土改良方面,要研究稻田障碍层次的形成机理与调控途径;研究其他低产类型如新垦水稻土、盐渍化水稻土、石灰化水稻土和污染水稻土的改良技术;研究长期改良措施对不同粒级团聚体腐殖质结构、酶类、微生物多样性和功能基因的影响。3)在低产水稻土管理方面,着重研究秸秆还田技术、推荐施肥技术、抗逆品种技术、群体控制技术。     

喀斯特峰丛洼地退耕还林还草的土壤生态效应

石漠化生态重建的关键是恢复植被,本质是提高土地生产力。本文以典型喀斯特峰丛洼地的坡耕地为对照,对退耕种植任豆、香椿、板栗、柑橘、任豆+桂牧1号、桂牧1号和撂荒7种主要模式固定标准地的21个土壤指标进行调查分析,探讨了退耕还林还草的土壤综合生态效应,筛选了优化模式。结果表明,与同纬度地区的红壤相比,喀斯特峰丛洼地的土壤质量除全钾和速效磷含量稍低外均较高;退耕还林还草显著或极显著提高了大部分土壤主要养分、水分和矿质养分含量,降低了SiO2含量,除任豆模式外均恢复到了石漠化以下水平,同时提高了土壤微生物种群数量、BC、BC/SOM和BC/TN,但BN和BN/TN略有降低;聚类分析直观地将坡耕地和7种模式分为土壤显著改良型、改良型、缓慢改良型和改良迟滞型4种类型,其中香椿和板栗的土壤生态效应最好。     

酸性土壤改良技术领域专利情报分析

土壤过度酸化是导致全球土壤退化的主要因素之一,土壤酸化会降低土壤肥力,危害作物生长发育,加重土壤重金属污染等。中国农田土壤酸化问题严重,改良酸性土壤以实现农田可持续发展备受关注。基于incoPat专利数据库对2020年前酸性土壤改良技术领域的专利进行计量学统计,探讨该领域技术研发的现状、应用和趋势。结果表明,中国在该领域专利申请数量整体呈现快速增长的态势,国内申请占全球总申请量的85%。酸性土壤改良技术以综合型改良为主,在改良土壤酸度的同时更加关注土壤养分的缺乏;土壤酸化模拟预测方法、采用土壤酸化改良装置可以提高改良效果,更加高效、环保、多功能的改良技术不断涌现;当前,高校和科研机构的专利转化率较低,企业研发实力尚需加强。酸性土壤改良技术市场前景广阔,应加强新技术、新材料的研发,促进专利技术产业化发展。     

天祝县坡改梯土壤肥力提升措施和成效分析

为提高甘肃天祝藏族自治县坡耕地改造成梯田后的土壤肥力,研究了种植马铃薯、紫花苜蓿、当归和自然改良4种不同土壤肥力提升措施对土壤理化特性、肥力和种植效益的影响。结果表明:不同土壤肥力提升措施均可促进土壤恢复,其中种植马铃薯可有效改良土壤理化特性、提高土壤肥力和增加农民收入,成效最佳,建议在坡耕地改造成梯田后示范推广。     

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。     

客土改良技术及其在砷污染土壤修复中的应用展望

砷是一种毒性很强且对人体健康威胁很大的金属元素,土壤砷污染与修复长期以来受到各国政府和科学家的广泛关注。客土改良技术是污染土壤修复中较常用和有效的方法之一,近年来逐渐受到关注。本文在简述土壤中砷来源及其危害的基础上,重点对近年来该技术在土壤改良及污染土壤修复中的应用进行了系统整理,并以此为基础,比较了砷污染土壤的物理、化学及生物修复的效果。结合我国部分地区耕地砷污染较严重的现状,认为客土改良技术见效快、改良较彻底、且具有较高的实用性。同时,论文还对客土技术在砷污染土壤修复中的研究重点及应用前景等进行了展望。     

大棚土壤障碍因子综合改良技术研究初报

田间小区试验对土壤深翻+秸秆覆盖和土壤深翻+秸秆覆盖+土壤改良剂两种改良措施在大棚土壤改良效果进行研究,结果表明:两种改良技术均能明显改善和消除大棚土壤障碍因子,能使土壤>0.25mm水稳性团粒含量显著增加,表层土壤水溶性盐含量明显下降,土壤通透性改善,土壤疏松不板结,显著提高黄瓜、辣椒产量和品质,经济效益显著,以土壤深翻+秸秆覆盖+土壤改良剂处理改良效果最好,为大棚土壤障碍因子改良提供了新途径。     

植物篱技术及其生态效益研究进展

植物篱模式是实现山区农业可持续发展的一项适宜模式和种植技术,是一种坡地改良和可持续利用的生物工程措施。植物篱在控制土壤流失、增加土壤肥力、改善土壤物理性质和控制面源污染等方面具有显著的生态效益。本文在对目前国内外植物篱技术研究推广现状分析的基础上,对植物篱在土壤侵蚀控制、地表径流削减、土壤养分增加、土壤物理性质改善和面源污染控制等方面的生态效益和机理进行了分析,并探讨了植物篱技术应用和研究方面的不足和今后研究的重点领域,以期为我国坡耕地的可持续利用提供一些借鉴和参考。     

赣北丘陵区果园不同套种模式对退化红壤理化性质的影响

为了探讨丘陵区果园水土保持措施与土壤理化性质改良关系,通过5a的野外定位观测试验,研究了5种不同果园套种模式对退化红壤理化性质的影响.研究结果表明:果园不同套种模式对土壤理化性质的改善效果不同,百喜草全园覆盖和狗牙根全园覆盖提高土壤含水量效果最好,全园套种狗牙根模式改良土壤容重、毛管持水量、有机质、全氮、全磷、全钾和速效钾效果最好.套种百喜草和狗牙根果园模式改良果园土壤全氮效果优于套种农作物模式.套种农作物模式改良果园土壤全磷效果、土壤碱解氮能力都明显好于套种不同牧草模式.套种百喜草和套种农作物提高果园土壤速效磷含量,而套种狗牙根与阔叶雀稗草则略为降低了土壤速效磷含量.与果园顺坡耕作套种相比,横坡套种具有更好的保持土壤养分的作用,适宜进一步推广.     

腐植酸在土壤改良和污染修复中的应用现状及研究展望

[目的]总结腐植酸在土壤改良和污染修复中的应用成效,为腐植酸的应用研究和产品研发提供科学参考。[方法]在长期对腐植酸资源的特性及其实践应用进行研究的基础上,参考了大量关于腐植酸研究的学术文献,综合分析了腐植酸改良土壤和修复土壤污染的原理、技术和应用情况。[结果]腐植酸可以改良土壤团粒结构,提高肥料利用效率,维持土壤酸碱平衡和促进土壤生物活性,在退化土壤、盐碱地改良,废弃地复垦,重金属和有机物污染土壤修复中具有重要作用。在土壤改良和污染修复应用研究中主要存在如下问题：(1)腐植酸来源和分级分类不清,基础性研究不足。(2)腐植酸新材料和技术研发缓慢,行业整体技术有待提升。(3)腐植酸技术规范和标准建设与应用发展不相匹配,限制推广速度。[结论]未来研究重点应放在如下几方面：(1)煤基和生物腐植酸资源分类、组分分离和互作效应等基础研究。(2)腐植酸在土壤改良和污染修复中的应用基础研究。(3)腐植酸检测方法研究和产品质量标准制定。(4)腐植酸新产品应用研发与示范园建设。     

肉牛冻精改良技术的基层推广探析

针对肉牛冻精改良技术在基层推广中存在的问题进行全方位分析,简要介绍加强基层推广肉牛冻精改良技术的重要意义和肉牛冻精改良技术操作流程,提出肉牛冻精改良技术在基层推广的有效措施,以提高肉牛冻精改良技术的基层推广水平。     

红壤丘陵区不同生态恢复模式的土壤生态效应

通过对研究样地土壤样品的采集和测试,对比分析了不同恢复模式土壤物理性质、土壤有效元素和微生物含量,对红壤丘陵区不同恢复模式的土壤生态效应进行了研究。结果表明,人工恢复地和封禁恢复地的土壤毛管孔隙度、非毛管孔隙度、土壤微生物总数量与对照裸地相比均有明显增加,人工恢复地土壤有效营养元素含量高于原始裸地和封禁地。人工恢复地的脐橙模式的土壤饱和持水量、有效水含量和土壤有机质含量最高,土壤微生物总数量次之。综合分析认为,脐橙模式对改良土壤的效果最佳,又具有较好的经济效益,值得推广;而封禁模式对改良土壤的效果较好,但缺乏经济效益。     

化肥减量增效技术及其农学、生态环境效应

化肥减量增效是国际社会的普遍共识,化肥是国家粮食生产的重要支撑,但农业生产的盲目性导致化肥滥用,对作物、生态环境产生负面影响,不利于农业健康持续发展。当前,我国化肥减量增效以“精、调、改、替”为技术路径,推广绿色生产方式。对化肥减量增效技术进行了归纳,并总结了减量增效后的农学、生态环境效应。化肥减量增效有利于改良培肥土壤,提升土壤生物多样性和土壤健康,在保障作物产量、改善农产品品质的同时,对农业面源污染控制、氨及温室气体减排也有积极作用。未来我国在充分借鉴发达国家环境友好型农业的基础上,应当坚持发展因地制宜、技术创新、政策惠民的现代农业,建立化肥减量增效的长效机制和规范     

大庆市盐碱土深松改良生态修复试验研究

针对黑龙江省大庆市土壤盐碱化、草原退化、生态环境恶化日趋加重问题,利用振动深松技术对苏打盐碱土及草原进行改良。测定了改良前后土壤的物理化学指标、牧草产量及草原群落的变化,通过反映群落优势的物种多样性、丰富度、均匀度、盖度及频度等指标分析植被的变化趋势。结果表明,改良后的2～3年,土壤理化指标趋于良性变化,以人工种植羊草的群落成为优质群落,指明了振动深松技术改良苏打盐碱土的有效性及草原生态修复效果的显著性。     

滴灌施钙土壤水盐运移特征的田间试验研究

盐碱地的改良措施主要有水利改良、化学改良、生物改良。随着农业灌溉水的日益缺乏,水利改良盐碱地已受到一定程度的限制,化学改良和生物改良引起大家的重视。在化学改良中主要是通过添加钙离子含量降低钠离子含量,从而改善土壤结构性能,增加土壤的渗透性和通气性[1]。在盐碱地上,钠离子过多会严重影响土壤的结构,使其通气透水性能大为减小,形成土壤板结现象,严重的影响作物对水分和营养的吸收以致无法正常生长。通过在盐碱地上施加钙离子置换吸附在土壤胶体的钠离子,降低在作物根区范围的钠离子含量。同时近年来在新疆等地大面积推广的膜下滴灌开发利用盐碱地和防治次生盐碱化方法已经取得了显著成效。国内许多就膜下滴灌水盐运移特征     

山东石灰岩山地不同林分类型土壤入渗特征研究

为探索山东石灰岩山地不同林分类型对土壤入渗性能的改良作用,采用野外测定与室内分析相结合的方法研究了7种不同林分类型的土壤入渗过程。结果表明:(1)不同林分类型均具有显著改善土壤入渗性能的作用,其改善程度为侧柏五角枫混交林、侧柏皂角混交林、五角枫纯林的改良效果最好,皂角纯林、侧柏黑松混交林的改良效果次之,侧柏纯林、黑松纯林的改良效果相对较差;相对应的各林分类型初始入渗速率分别是对照地的1.86,1.80,1.79,1.65,1.63,1.48,1.42倍,稳定入渗速率分别是对照地的3.03,2.95,2.94,1.95,1.81,1.28,1.28倍。(2)经霍顿(Horton)模型、通用(幂函数)模型和菲利普(Philip)模型参数拟合得出,霍顿(Horton)入渗模型在山东石灰岩山地不同林分类型的土壤入渗过程具有较高的实用性。(3)土壤渗透性能与土壤容重呈显著负相关关系,与土壤总孔隙度、非毛管孔隙度均呈显著正相关关系,且与非毛管孔隙度的相关关系达极显著。     

昭平县中低产田的主要障碍因素及其治理对策

昭平县中低产田主要类型有浅 (粘 )瘠型、冷浸型、沙漏型、缺素型和酸碱型等 ,其障碍因素是多方面的 ,可以归纳为环境、物理和化学性障碍因素。根据多年的实践和研究 ,提出相应的治理对策 :因地布局 ,优化良种搭配 ;因土改良 ,克服土壤障碍因素 ;诊土施肥 ,保持养分供需平衡 ;以及调节土壤酸碱度等。实施中做到物理、化学、生态等多项措施有机结合 ,改良效果显著     

振动深松技术与生化制剂在苏打盐碱土改良中的应用

振动深松与生化制剂的有机结合旨在探求一种改良苏打盐碱土壤、快速修复草原生态环境的新方法.该文根据田间观测及室内试验,获得了盐碱土改良前后土壤物理化学指标的变化趋势.采用土壤水分特征指标法,定量了振动深松后深松层的土壤蓄水容量.利用方差分析方法分析了改良区增产效果.结果表明,集成技术对苏打盐碱土的改土、增产效果十分明显.其结论是采用振动深松技术改善了牧草生长的土壤环境,提高了降水有效利用率:与生化制剂的结合运用,降低盐碱对牧草根系的毒害,土壤中全氮、全磷和有机质等含量明显增加,提高了土壤肥力;经治理后的3～4a,改良区变为优质草场.     

不同改良剂对融雪剂盐害土壤的修复效果

[目的]探究不同改良剂对融雪剂盐害土壤的修复效果及其对矮牵牛生长的影响,为改良剂的大田推广提供理论依据。[方法]采用香菇菌糠、平菇菌糠和脱硫石膏3种改良剂,通过土柱室内模拟试验,对改良后土壤的pH值,土壤电导率(EC),K+,Na+,Cl-、容重和孔隙度进行测定。[结果]改良处理后,pH值均有不同程度的降低;香菇菌糠施用量为24g/kg时,降低土壤EC值效果最显著;平菇菌糠改良可以有效提高土壤中K+离子含量;对于降低土壤中Na+离子含量而言,表现为:平菇菌糠香菇菌糠脱硫石膏;香菇菌糠处理(24g/kg)对于降低土壤中Cl-离子含量、土壤容重和提高孔隙度等方面效果最显著,土壤容重比CK减少了57.3%,孔隙度增加了24.6%,使矮牵牛单株鲜重较CK增加了244.64%。[结论]当香菇菌糠施用量达到24g/kg时,改良融雪剂盐害土壤的效果最显著。