水肥耦合对黄河三角洲盐碱地小麦根系形态和分布的影响

[目的]为了探索黄河三角洲轻度和中度盐碱地小麦根系分布情况,分析水肥耦合对小麦的根系分布的影响。[方法] 设置不灌水,灌底墒水,灌底墒水和拔节水,灌底墒水、拔节水和灌浆水4种灌水方式;不施肥,施有机肥,施有机肥与无机复合肥和施无机复合肥4种施肥方式,探索不同水肥耦合条件下黄河三角洲盐碱地小麦根系形态和分布情况。[结果]结果显示,盐碱地小麦根系主要集中在0-30cm土层,且随着土层的加深逐渐减少。在本文中,各根系形态指标之间表现为极显著的正相关关系。灌水次数和施肥种类对小麦根系的生长发育有重要影响,灌2次水,施无机复合肥处理的小麦根系活力最高,根系形态最好。[结论]因此,在黄河三角洲轻度和中度盐碱地,小麦根系分布主要集中于前30 cm,拔节水和无机复合肥有利于促进小麦根系发育,可获得较好的根系形态结构。     

盐地碱蓬生长对滨海重盐碱地的改土效应

盐地碱蓬是滨海盐碱地生态系统群落演替中的先锋物种,也是植被建设的重要植物。为探究盐地碱蓬对滨海盐碱地的改土效应以及作用机制,通过滨海平原盐碱地原生盐地碱蓬群落土壤调查,结合室内土柱种植试验,研究了盐地碱蓬生长对滨海盐土土壤结构、土壤水分入渗特征及土壤盐分分布的影响,比较了盐地碱蓬通过植株吸收盐分和通过改善土壤结构促进盐分淋洗对滨海盐碱地降盐、改土的效果。结果表明:1)盐地碱蓬生长对滨海盐土土壤结构有明显的改善效果,野外生长盐地碱蓬的0～20cm土层土壤容重显著低于裸地,而土壤孔隙度显著高于裸地地块;室内土柱种植盐地碱蓬降低了各层土壤容重,平均降低6.16%;增加了各层土壤孔隙度,增加1.59%～5.15%。2)盐地碱蓬生长显著提升了滨海盐土土壤水分入渗性能。野外入渗试验结果显示,相同入渗时间内,生长盐地碱蓬的土壤累积入渗量、初始入渗率及稳定入渗率分别是裸地的3.6倍、2.5倍和3.0倍。室内土柱模拟试验结果显示,盐地碱蓬处理土壤的初始入渗率为0.08mm·min?1,是裸地处理的2.6倍;稳定入渗率为0.03mm·min?1,是裸地处理的3.0倍。3)盐地碱蓬的生长明显降低了土壤含盐量,盐地碱蓬收获后,野外调查试验和室内土柱试验中裸地处理0～40cm土层土壤含盐量分别降低2.67%和12.98%,而盐地碱蓬处理分别降低12.08%和49.28%。野外调查和室内土柱试验中,盐地碱蓬植株移走的盐量分别占总脱盐量的5.60%和2.26%,淋洗脱盐量分别占总脱盐量的94.40%和97.74%。以上结果表明,滨海重盐碱地种植盐地碱蓬具有明显的降低土壤含盐量的作用,这种作用除植株吸收带走部分盐分外,更重要的是通过盐地碱蓬的生长改善了土壤结构、加速了土壤水分入渗、促进了土壤盐分的淋洗。     

水面蒸发的盐度效应及其影响因子分析

[目的]明确滨海盐碱地水面蒸发(E)的盐度效应及其主要影响因子.[方法]于2018年5—10月设置了盐分梯度为1、3、5、10 g/L和20 g/L的水面蒸发试验.通过自制的20 cm蒸发皿获取不同质量浓度咸水的水面蒸发量,利用灰度关联分析确定了气象因子与不同质量浓度咸水蒸发量的关联程度,分别于晴天和阴天,选取关联度前...     

水肥耦合对黄河三角洲盐碱地小麦形态特征生理特性及产量的影响

为探索黄河三角洲轻度和中度盐碱地的小麦水肥管理模式,为该地区的小麦生产提供理论支撑,设置不灌水,灌底墒水,灌底墒水和拔节水,灌底墒水、拔节水和灌浆水4种灌水方式;不施肥,施有机肥,施有机肥与无机复合肥和施无机复合肥4种施肥方式,研究水肥耦合对黄河三角洲盐碱地小麦形态特征生理特性及产量的影响.结果显示,在相同肥料价格的情况下:(1)灌3次水无机复合肥处理的小麦叶面积指数最高,可以提高叶面积持续期.(2)无机复合肥和拔节水有助于小麦株高的增加.(3)无机复合肥和灌拔节水可以减少小麦受到的胁迫,且旗叶的丙二醛、还原型谷胱甘肽、脯氨酸含量在各处理中均为最低.(4)灌3次水无机复合肥处理的小麦产量最高,并且对产量构成因素影响显著.由此确定,在考虑肥料价格的情况下,灌3次水,施无机复合肥更适合黄河三角洲盐碱地小麦种植,有利于促进产量提升.     

不同咸水梯次滨海盐土入渗过程及水盐分布特征

咸水冰融化入渗对重盐碱地具有明显的改良作用,而咸水冰融化是融水水质和水量的动态变化过程。为模拟咸水冰融化入渗滨海盐土过程,探讨咸水灌溉改良盐碱地的可行性,本研究设置了不同咸水梯次入渗滨海盐土的土柱试验,试验处理为:咸水梯次入渗(GSI)、咸水单一入渗(DSI)和咸水冰融化入渗(MSI),以淡水入渗(CK)为对照;其中咸水矿化度和水量分别为15g·L~(–1)和314.3mm。根据咸水冰融化过程中融水水质和水量的变化过程,GSI设置了4个矿化度和水量(S1:81 g·L~(–1)和25 mm;S2:19 g·L~(–1)和125.8 mm;S3:3 g·L~(–1)和94.3 mm;S4:0 g·L~(–1)和69.2 mm)的咸水连续入渗。结果表明:相同时间内,咸水处理的入渗深度和速度均大于CK;入渗初期,GSI的入渗深度和速率均高于DSI,且上一梯次咸水的入渗能显著提高下一梯次咸水的入渗率,后期GSI处理随着入渗咸水矿化度的降低,入渗率显著低于DSI。入渗后,0～40 cm土层土壤水盐含量由大到小依次为DSIGSIMSI,GSI和MSI土壤水盐分布一致,脱盐率分别为92.87%和91.38%,显著大于DSI的74.74%。以上结果明确了不同咸水梯次入渗滨海盐土的入渗特征,咸水梯次入渗可获得与咸水冰融化入渗一致的脱盐效果,这为后续模拟咸水冰融水入渗盐碱土过程提供了手段,同时也为咸淡水轮灌技术提供了理论依据。     

冬季咸水结冰灌溉对河套重盐碱地改良效果研究

采用田间大区试验,连续3年在河套重盐碱区开展了冬季咸水结冰灌溉试验研究,设置冬季咸水结冰灌溉(FSWI)和无灌溉对照(CK)两个处理,其中FSWI处理的灌水量为180 mm,矿化度为6.79～7.97 g·L~(–1),种植作物为青贮玉米,以分析不同处理下土壤水盐和钠吸附比(SAR)的周年动态以及对作物生长的影响,探究冬季咸水结冰灌溉对河套重盐碱地的改良效果。结果表明:与CK相比,FSWI处理显著改变了春季土壤水盐和SAR动态。0～20 cm土层,春季FSWI处理的土壤含水量显著高于CK处理,玉米苗期, FSWI处理的土壤含水量平均为24.3%,显著高于CK的21.6%; FSWI处理的春季土壤含盐量和SAR显著低于CK处理,其中, FSWI处理的土壤含盐量由灌溉前的33.86 g·kg~(–1)降低至玉米苗期的5 g·kg~(–1)以下,而CK处理土壤含盐量逐渐升高至玉米苗期的34.2 g·kg~(–1); FSWI处理土壤SAR由灌溉前的21.9降低至玉米苗期的9.86, CK土壤SAR则逐渐升高至玉米苗期的25.00。后续地膜覆盖和夏季降雨使FSWI处理的土壤含水量维持在23.0%以上,土壤含盐量保持在5 g·kg~(–1)以下,土壤SAR保持在9左右。20～40 cm土层与0～20 cm土层的土壤水盐和SAR变化趋势与表层一致,但没有表层变化剧烈。此外,随着灌溉年限的延长,同时期土壤含盐量和SAR呈逐年降低的趋势。FSWI处理玉米出苗率在70%以上,干物质产量为9～12t·hm~(–2),而CK处理由于土壤含水量较低(21.0%),并且土壤含盐量和SAR均较高,造成玉米出苗率极低,进而导致绝收。因此冬季咸水结冰灌溉改变了土壤水盐动态过程,变春季积盐为脱盐,显著降低了土壤SAR,并补充了土壤水分,保证了饲用玉米的正常种植和生长,这为该地区盐碱地改良和饲料作物种植提供了技术支持。     

利于苏北沿海滩涂土壤有机碳固定的绿肥粉垄耦合种植模式研究

为探索利于苏北沿海滩涂土壤有机碳固定的绿肥粉垄耦合种植模式,在苏北沿海滩涂设置：裸地+常规深耕(15 cm)(对照)、裸地+粉垄(20 cm)、裸地+粉垄(30 cm)、裸地+粉垄(40 cm)、种植苕子+常规深耕翻压(15 cm)、种植苕子+粉垄翻压(20 cm)、种植苕子+粉垄翻压(30 cm)、种植苕子+粉垄翻压(40 cm) 8种种植模式试验,研究对比8种模式土壤有机碳固定表现以及下季玉米产量。结果表明：粉垄耕作降低了沿海滩涂土壤容重,提高了土壤>2.00 mm、>0.25～2.00 mm粒级土壤团聚体质量百分数,降低了0.05～0.25 mm、<0.05 mm粒级团聚体质量百分数。粉垄耕作可使沿海滩涂土壤物理结构,尤其是大团聚体结构得以有效改善。绿肥粉垄耦合模式下,土壤养分及可溶性有机碳、活性有机碳含量显著提高,土壤碳库指数、碳库活度指数和碳库管理指数显著上升,土壤>2.00 mm、>0.25～2.00 mm粒级土壤团聚体质量百分数提高,0.05～0.25 mm、<0.05 mm粒级团聚体质量百分数降低,且各粒级团聚体中有机碳含量、>...     

江苏沿海滩涂绿肥种植模式对土壤水稳性团聚体及有机碳含量的影响

为了研究江苏沿海滩涂绿肥种植对土壤水稳性团聚体及有机碳含量的影响，采用田间试验种植黑麦草、苕子，分析滩涂土壤理化性质、水稳性团聚体、有机碳养分结构及酶活性的变化。结果表明，在沿海滩涂上种植黑麦草、苕子，可降低土壤容重及土壤水溶性总盐的含量，提高土壤有机质、碱解氮的含量，且随着生长期的延长效果更加明显。种植绿肥提高了沿海滩涂土壤各土层(0～10、10～20 cm)>2.00 mm粒级土壤团聚体质量百分数；绿肥生长期越长，团聚体质量百分数提高的幅度越大。种植绿肥提高了滩涂地区>0.25～2.00 mm粒级的土壤团聚体质量百分数，而降低了>0.05～0.25 mm、≤0.05 mm粒级土壤团聚体的质量百分数，且在≤0.05 mm粒级上效果尤为明显。种植绿肥后，各土层(0～10、10～20 cm)土壤微生物生物量碳含量、可溶性有机碳含量随着生长期的延长而明显提高；土壤中性蛋白酶活性、土壤蔗糖酶活性随着生长期的延长而明显提高，且以10～20 cm土层的酶活性提高幅度较大，种植黑麦草后土壤酶活性的提高幅度大于苕子；土壤中性蛋白酶活性与土壤蔗糖酶活性间存在显著相关性，这2种酶的活性...     

水环境中微塑料的分布迁移特征及生态危害研究进展

微塑料是重要的环境污染物之一，在水环境中大量存在。为了解水环境中微塑料污染的现状，增强人们治理微塑料污染的意识，本文概述了水环境中微塑料的来源、分布、迁移特征及对水生动物的危害。水环境中的微塑料来源广泛，源头贡献分析发现，环境中80%的微塑料来源于人类陆地活动，20%来源于海洋活动。按性质分类，微塑料可分为初生微塑料、次生微塑料两大类，碎片、纤维是水环境中最常见的微塑料形态，淡水中主要的微塑料类型是聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP),海洋中的微塑料类型则主要是PE、PP和聚苯乙烯(PS)。水环境中的微塑料含量、分布主要受到区域人口密度、地理位置、水文条件和气象环境等因素影响，微塑料在水系统表面和沉积物中均有分布，淡水系统是微塑料进入海洋的主要运输路径。微塑料通过直接、间接方式进入水生生物体内，导致其群体、个体、组织、器官、细胞和分子水平上的生理健康受损。水生态系统中的微塑料会给环境及动物健康带来不同程度的风险，进一步通过食物链威胁人类健康。微塑料污染研究的重点应包括制定厘清源头、查明分布、科学监测的综合治理模式。本文可为水环境中微塑料的污染防治提供较为系统的参考资料和研究思路。     

盐地碱蓬营养成分及有害金属含量分析与评价

以江苏沿海地区农业科学研究所从野生盐地碱蓬中选育出的沿海碱蓬1号为试验材料，系统测定其在不同生育期的主要营养成分、生物活性物质、矿质元素及有害金属等含量，并对其营养价值进行评价与分析。结果表明：盐地碱蓬是一种高蛋白、低脂肪、矿物质丰富，且富含黄酮、多糖和总酚等功能性成分的耐盐蔬菜，无论是将其鲜嫩茎叶用作食用，还是生长后期用作饲料成分，盐地碱蓬有害金属元素含量均符合相应的国家标准，是开发保健食品的优质原料，具有较大开发利用潜力。