西北干旱灌溉区种植春小麦和牧草对耕地盐渍化的影响

[目的]研究西北干旱灌溉区种植春小麦和牧草对耕地盐渍化的影响差异,为该区防治土壤次生盐渍化工作提供科学依据。[方法]以小麦(Triticum aestivum)和混播牧草披碱草/苜蓿(Elymus dahuricus/Medicago sativa)及其下部土壤为研究对象,通过测定植被的盖度、高度、地上生物量及其下部土壤的水、盐含量等指标,来分析和比较种植春小麦和牧草对耕地盐渍化的影响,以及不同植被特征指标与土壤水、电导率间的定量关系。[结果]小麦和牧草的盖度、高度、地上生物量均随生长时间的延长呈显著升高趋势。小麦收获后,小麦地裸露类似于裸地,而牧草继续生长并保持覆盖耕地。当耕地被植被覆盖时,其地表的日照强度、表层土壤(0—5cm)的温度和盐含量均显著低于裸地,而地表的湿度和表层土壤的含水率正好相反,均显著高于裸地。相关分析显示,植被地上生物量与土壤含水率、植被盖度与土壤盐含量间相关性最强,土壤含水率与盐含量间呈显著负相关关系。进一步回归分析显示,植被地上生物量每提高1kg/m2,可使植被覆盖区的表层土壤含水率升高6%,盖度每提高1%,可使表层土壤的电导率降低2.2μS/cm。[结论]西北干旱灌溉区种植春小麦因生育期较短易引发土壤的次生盐渍化,而牧草覆盖耕地时间较长可预防耕地发生盐渍化危害。     

秦王川灌区种植披碱草和小麦对耕地盐碱的影响

实验以小麦(Triticum aestivum)和披碱草(Elymus dahuricus Turcz.)及其下部土壤为研究对象,通过测定植被的盖度、高度、地上生物量及其下部土壤的水、盐含量等指标,探究了秦王川灌区种植小麦和披碱草对耕地盐碱的影响差异。结果表明:当耕地种植小麦和披碱草后,其地表光照强度、温度和土壤表层(0~5cm)盐含量均显著低于裸地,而地表湿度和土壤表层含水率正好相反,均显著高于裸地(p0.05)。小麦收获前,种植小麦和披碱草耕地表层盐含量较裸地分别降低近57%和42%;秋末,种植披碱草耕地表层的盐分依然较裸地降低近44%,而原种植小麦地的土壤表层盐含量却较裸地升高了18%。综合以上,秦王川灌区种植春小麦因生育期较短易引发土壤盐碱危害,而种植披碱草可全年覆盖耕地地表,从而可降低耕地发生次生盐渍化的风险。     

甘肃沿黄灌区种植豆禾混播牧草对土壤盐分和养分的影响

为探究甘肃沿黄灌区耕地弃耕撂荒、种植春播作物和牧草对土壤盐分和养分影响,本研究以裸地(CK)、种植小麦(Triticum aestivum)、混播披碱草(Elymus nutans )/苜蓿(Medicago sativa)地为研究对象,连续4年测定植被盖度、高度和生物量及土壤含水量、盐含量、有机质和氮含量等指标。结果表明:表土(0～5 cm)积盐严重的春、秋季节,麦地与裸地盐含量差异不显著,混播披碱草/苜蓿地盐含量比麦地和裸地春季低52.8%和55.2%,秋季低32.7%和38.6%;随土层加深,麦地和裸地盐含量减小,牧草地各土层盐含量均较小且呈小幅波动;裸地、麦地和牧草地表土有机质随种植年限延长呈增加趋势,第4年秋季较第1年春季分别提高21.9%,33.1%和63.6%;而表土全氮和水解氮含量呈先下降、后升高趋势。综上,甘肃沿黄灌区种植生育期较短的春小麦易造成耕地春季表土积盐,而种植生育期较长的豆禾混播牧草可抑制表土积盐和提高土壤肥力,改善土壤质量。     

甘肃秦王川灌区种植豆禾混播牧草的农田生态保育效应

以裸地(CK)、种植小麦(Triticum aestivum)和苜蓿/无芒雀麦(Medicago sativa/Bromus inermis)豆禾混播牧草地为研究对象,通过测定地表植被特征指标、土壤风蚀量及理化性质等指标,探究秦王川灌区农田风蚀规律及种植春小麦和牧草对土壤及养分流失的影响。结果表明:农田表土损失呈秋末冬初流失较多,冬季较少,春季又明显增强的"U"形曲线模式,从9月至翌年6月,出现2个风蚀高峰期(9—11月和3—5月);耕地裸露造成表土年均流失1.7 kg/m~2,即每年被风吹蚀1.3 mm厚表土,土壤有机质损失236.2 kg/hm~2,而种植小麦和牧草后在地表植被(根茬)覆盖作用下表土流失减少20.1%和52.3%,有机质损失减少12.2%和50.7%;由于风蚀季牧草植被(根茬)的盖度、高度和地表生物量均较小麦大,使得牧草地的地表粗糙度和湿度及表土(0—5 cm)含水率较小麦地高,从而造成土壤和有机质流失较小麦地少;相关和回归分析显示,地表植被特征指标与地表粗糙度和土壤含水率间呈显著正相关,而与地表土壤和有机质流失量呈极显著负相关;植被盖度每提高1%,将使表土和有机质流失减少4.1 g/m~2和59.3 mg/m~2,地表生物量每提高1 g/m~2,将使表土和有机质流失减少2.3 g/m~2和34.0 mg/m~2;春季春播小麦地的表土流失量与裸地相同,而种植多年生豆禾混播牧草可显著减少表土流失和有机质损失。综合以上,甘肃灌区农田春季播种农作物易引起土壤退化,而种植多年生豆禾混播牧草可实现农田生态保育,从而提高耕地质量和区域环境质量。     

甘肃省沿黄灌区春小麦与披碱草/苜蓿混播对土壤盐渍化的影响

[目的] 研究甘肃省沿黄灌区耕地撂荒、种植春播作物与豆禾混播牧草对土壤盐渍化的影响，为该区生物措施防治土壤盐碱提供科学依据。[方法] 以裸地（CK）、小麦（Triticum aestivum）、披碱草和苜蓿（Elymus nutans/Medicago sativa）混播为研究对象，测定地表植被和微环境相关指标及表土（0-5 cm）水、盐含量，分析植被与盐含量间定量关系。[结果] 裸地盐含量全年呈W形变化，初春、夏末和秋末为3个高峰期；麦地呈U形变化趋势，高峰在初春和秋末；混播牧草地仅初春盐含量较高。秋末，麦地盐含量较裸地高18.4%，而牧草地较裸地低55.9%。对比2 a 3月的土壤盐含量，裸地和小麦地分别提高了23.7%和14.8%，而牧草地却降低了28.2%。植被特征指标与表土盐含量间呈极显著负相关（p<0.01），其中植被盖度与盐含量间相关性最强（达-0.916）。植被的盖度、高度和生物量每提高1%，1 cm和1 g/m²，将使表土盐含量分别降低0.031，0.139，0.014 g/kg。[结论] 甘肃省沿黄灌区耕地撂荒和种植生育期较短春播作物易造成表土积盐和引发土壤次生盐渍化危害，而种植多年生豆禾混播牧草可降低表土盐含量和预防土壤盐渍化。     

秦王川灌区种植春小麦与披碱草对耕地风蚀的影响差异

为探寻防治秦王川灌区耕地风蚀危害的可行措施,以春小麦和披碱草及其下方土壤为研究对象,通过测定植物(或根茬)的盖度、高度和地表生物量及耕地地表的粗糙度、湿度、土壤含水量和细颗粒物损失量,比较了不同处理下耕地土壤受风蚀危害的差异。试验结果表明:种植披碱草的地表植被盖度、高度和地表生物量均显著大于种植小麦地(P0.05);而地表粗糙度、湿度和土壤含水量在各处理间的大小顺序均为:披碱草地小麦地裸地;在风蚀期间,耕地受到的风蚀均表现为:秋末冬初风蚀较大,冬季减弱,春季又明显加重的"U"形曲线模式,在此期间的3~5月份风蚀最严重,但秋末的风蚀危害也不容忽视;在风蚀最严重的春季,小麦地与裸地的地表细颗粒物损失量相近;而种植披碱草可显著降低耕地风蚀危害、降幅可达43%。