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。     

松嫩草原盐碱土细菌多样性分析

以松嫩盐碱草原3种不同盐碱程度的盐碱土为材料,应用高通量测序技术,研究了3种不同程度盐碱土壤的细菌群落结构。结果表明:3种盐碱土的理化性质差异显著(P0.05),pH值、碱化度随着盐碱化程度增加而增大,而碱解氮、速效钾和有机质含量随着盐碱化程度增加而降低;3种盐碱土共获得2841个OTU,分属于39个细菌门,其中酸杆菌门、变形菌门等10个菌门是盐碱土中最主要的细菌门类;轻度盐碱土中酸杆菌门占主导地位,相对丰度为32.28%,中度盐碱土中变形菌门占主导地位,相对丰度为19.87%,重度盐碱土中放线菌门占主导地位,相对丰度为22.57%;RDA分析表明,酸杆菌门、硝化螺旋菌门、广古菌门、TM7等的相对丰度与碱解氮、有机质以及速效钾含量呈正相关,疣微菌门的相对丰度与有效磷含量呈正相关,放线菌门、浮霉菌门、拟杆菌门、芽单胞菌门、厚壁菌门的相对丰度与pH值、碱化度呈正相关。     

河套灌区盐渍化土壤玉米水氮耦合效应

为了探求适用于盐渍化地区的节水、施肥优化模式，采用大田试验，以玉米为研究对象，选取了轻度和中度两种盐分土壤，设置了10种不同水、氮处理，建立不同盐分土壤玉米产量与灌水量及施氮量之间的回归模型并对其进行了分析，研究不同盐分土壤水、氮用量对玉米产量的影响。结果表明：在轻度和中度盐分土壤条件下，灌水和施氮对玉米均有增产效应，水、氮交互作用为正效应，水分的作用大于施氮的作用。通过边际效应分析可知，轻度和中度盐分土壤施氮肥的增产速率没有明显差异，轻度盐分土壤灌水的增产效率明显高于中度盐分土壤。轻度和中度盐分土壤玉米最高产量分别为13 581 kg·hm^-2和11 115 kg·hm^-2，对应的水、氮配比均为灌水编码为0.77（全生育期灌水量2 250 m³·hm^-2），施氮编码为0.69（总施氮量225 kg·hm^-2）。通过模型寻优，得到轻度和中度盐分土壤种植玉米的最佳水、氮配比方案均为全生育期灌水量为1 900.95~2 389.08m³·hm^-2，总施氮量为174.04~240.7 kg·hm^-2。优化方案的水、氮用量分别比当地灌水量（2 925 m³·hm^-2）节水18.2%~35%, 施氮量（325 kg·hm^-2）节肥26.0%~46.4%。优化范围包含了轻度和中度盐分的最高产量水、氮用量，产量与当地产量基本一致，符合当地灌水施肥要求。但从维持目前玉米产量和长期盐碱地改良的角度看，建议中度盐化土壤应选取水、氮优化范围中中等偏上灌水量和中等偏下的施肥量，以便于从根本上降低土壤盐分背景值，便于长期产量的提高；轻度盐分土壤选取优化范围适中的水、氮用量。     

基于电磁感应仪数据的南疆棉田土壤电导率反演模型研究

土壤盐渍化是南疆棉田优质高产的主要障碍因素,定额灌溉可有效改良土壤盐渍化,EM38-MK2可快速、动态获取土壤盐渍化数据,适时监测土壤盐渍化,为棉田定额灌溉提供数字依据。针对电磁感应仪(EM38-MK2)的发射圈和接收圈设计了不同采样方案,在同一条田内采集了6个不同时期的土壤表观电导率数据及相应的剖面土样,分析了不同土壤采集方案及土壤含水量对表观电导率模型精度的影响,对比了以单一时期数据建模的局部模型和6个时期整体数据建模的全局模型的反演精度。结果表明,由单点采集电磁感应仪发射线圈位置土样所构建的模型精度更高,稳定性更好,能有效减少由采样带来的误差。当土壤含水量低于10%时,表观电导率与实测电导率之间的相关性较低,决定系数为0.58,反演模型只具备粗略估计实测电导率的能力;当土壤含水量高于10%时,表观电导率与实测电导率具有很好的相关性,决定系数达到0.80以上,反演模型具有较好的预测能力。EMH+EMV多测定模式下表观电导率与实测电导率之间的模型精度高于EMH或EMV单一测定模式,确立EC_(h0.375)+(EC_(h0.75)+EC_(v0.75))/2+EC_(v1.5)为建模因子,有效提高了反演模型的精度。不同深度土层的局部模型反演精度均高于全局模型精度,局部模型的RPD均大于2.0,具有较好的预测能力。     

Challenges for the sustainable use of water and land resources under a changing climate and increasing salinization in the Jizzakh irrigation zone of Uzbekistan

Jizzakh Province in Uzbekistan is one of the largest irrigated areas in Central Asia without natural drainage.In combination with aridity,climate change and extensive irrigation practices,this has led to the widespread salinization of agricultural land.The aim of this study was to identify opportunities to improve the reclamation status of the irrigated area and how best to effectively use the water resources in Jizzakh Province based on investigations conducted between 1995 and 2016.A database of field measurements of groundwater levels,mineralization and soil salinity conducted by the provincial Hydro-Geological Reclamation Expeditions was used in the study.The total groundwater mineralization was determined using a portable electric conductometer(Progress 1T)and the chloride concentration was determined using the Mohr method.The soil salinity analyses were conducted by applying two different methods:(1)the extraction and assessment of the soluble salt content,and(2)using an SM-138 conductivity sensor applied to a 1:1 mixture of soil sample and water.The analyses of the monitoring results and the salt balance in the"irrigation water–soil–drainage water"system clearly demonstrated that the condition of the irrigated land in the province was not significantly improved.Under these conditions,the stability of crop yields is achieved mainly through the use of large volumes of fertilizer.However,excess amounts of mineral fertilizers can also cause the salinization of soils.The average groundwater salinization value in most of the irrigated land(75.3%)fluctuated between 1.1 and 5.0 g/L,while the values were less than 1.0 g/L in 13.1%of the land and in the range of 5.1–10.0 g/L in 10.5%of the land.During the period of 1995–2016 the salinization level of the irrigated land in Jizzakh Province increased slightly and the area could be divided into the following classes:no salinity(17.7%of the total area),low salinity(51.3%),moderate salinity(29.0%),and high salinity(2.0%).Detailed studies of the salt balance in irrigated land,the impact of climate change,increased fertilizer use,and repeated remediation leaching on the groundwater level and mineralization should be conducted in the future,due to the possibility of accelerated salinization,fertility decline,and reduced yields of agricultural crops.     

西藏土壤盐渍化研究进展

西藏自然环境良好,具有发展绿色农业良好的基础,但土壤盐渍化限制了西藏土壤资源的开发与利用。为了解西藏土壤盐渍化研究现状,本文根据文献数据库和相关资料回顾了西藏土壤盐渍化研究工作的发展历程,分析了西藏盐渍化成因,结合我国研究热点提出了西藏土壤盐渍化研究展望。     

3种盐胁迫对蓟幼苗生长及生理生化的影响

采用盆栽试验研究不同浓度(0.1%、0.2%、0.3%、0.4%、0.5%、0.6%)的NaCl、Na_2SO_4、Na_2CO_3对蓟(Cirsium japonicum)幼苗苗高、叶片相对含水量、丙二醛(MDA)、抗氧化酶(POD、SOD、CAT)以及渗透调节物质(可溶性糖、游离脯氨酸)的影响。结果表明,除0.1%NaCl处理蓟苗高和叶片相对含水量高于无盐胁迫(CK)外,其余处理均低于CK,且随盐浓度增加而降低,其中,0.3%NaCl、0.4%Na_2SO_4和0.1%Na_2CO_3处理下苗高依次为CK的62.15%、58.00%和45.77%,而0.5%Na_2CO_3处理幼苗死亡;随盐处理浓度增加和处理时间延长,叶片中丙二醛含量均呈上升趋势;POD、SOD、CAT活性随盐浓度、时间变化的趋势不尽一致,3种酶活性均出现了阈值,POD出现在0.3%NaCl、0.3%Na_2SO_4、0.4%Na_2CO_3胁迫5d,SOD出现在0.3%NaCl处理3d、0.5%Na_2SO_4处理1d、0.4%Na_2CO_3处理3d,CAT出现在0.3%NaCl、0.2%Na_2SO_4、0.1%Na_2CO_3胁迫3d;相同处理时间下,随盐浓度的增加,除NaCl胁迫下游离脯氨酸(Pro)含量先增后减外,Na_2SO_4和Na_2CO_3胁迫下游离脯氨酸含量,以及3种盐胁迫下可溶性糖(SS)含量均逐渐增加。综上认为,蓟对NaCl、Na_2SO_4、Na2CO4这3种盐均具有一定的耐性,可以在低于0.3%NaCl、0.4%Na_2SO_4和0.1%Na_2CO_3条件下生存和生长。     

黄骅市土壤含盐量空间变异特征和影响因素分析

文章为了探知黄骅市土壤含盐量的空间变异及影响因素,基于样点数据,运用GIS和地统计相结合的方法对土壤含盐量的空间变异特征和空间分布进行分析和模拟。然后通过逐步回归分析对影响黄骅市土壤含盐量空间分布的主要因素进行分析。结果显示:(1)黄骅市土壤含盐量空间变异拟合于指数模型,存在各向异性,基底效应属于中等,其空间分布受到外界因素的影响。(2)黄骅市土壤含盐量整体上由沿海向内陆逐渐降低,在内陆地区的黄骅镇和南大港也出现了聚集;全市仅有8.49%的土地未出现土壤盐渍化,零星分布于黄骅市内陆边界地区;轻度盐渍化土面积最大,占全市面积的31.93%。(3)黄骅市土壤含盐量与高程、地下水矿化度、地下水埋深空间分布格局较为吻合,与土壤含盐量空间相关性最大的因素是地下水矿化度,而且更多表现为直接影响,其次为地下水埋深,高程因素相关性最小,黄骅市表层土壤与地下水之间垂直迁移交换作用比盐分水平运移作用更显著。     

基于危险度与风险格局的土地盐碱化监测区优先级评价

为提高盐碱化监测和防治的针对性和精准性,该文选取与盐碱化形成有关的土壤质地、蒸降比、地下水矿化度、土地利用程度、盐碱化历史敏感性,以及与盐碱化扩散有关的地貌、数字高程(digital elevation model, DEM)、植被指数(normalized difference vegetation index, NDVI)、坡度、土壤质地等因子,借助BP神经网格、最小阻力模型、灰色关联度、叠加法和空间分析法,开展黑龙江省土地盐碱化监测区域识别,研究结果表明,1)黑龙江盐碱地监测区面积为2 981.72万hm~2,占研究区的67.10%,其中高、中、低级别监测区占区域面积的20.18%、14.68%、32.23%;2)盐碱地监测级别总体呈现西部东部中部、北部、南部,高级别和中级别监测区主要分布在松嫩平原西部、西南部和北部以及三江平原东北部地区,低级别监测区主要分布在松嫩平原东部、三江平原南部、东南部山地区。研究结果及过程为土地盐碱化监测与防治提供了科学依据和方法参考。     

长三角地区设施蔬菜施肥现状及土壤性状研究

针对近年来长三角地区设施菜地规模化程度逐渐加剧,对规模化和分散型种植方式开展调研,阐明不同种植方式下的施肥现状、土壤理化性状的变化情况。本文采用调查问卷和现场取样的调查方法,在以上海市松江区和苏州市支塘镇为代表的规模化种植区以及以宜兴市周铁镇、常州市武进区为代表的分散型种植区开展有机肥和化肥的施肥情况调查,并分析土壤pH、EC以及土壤碱解氮、有效磷、速效钾等速效养分含量。结果表明,规模化种植方式周年肥料施用总量比分散型种植低17.8%,其中有机肥比分散型种植低843.8 kg/ha,化肥比分散型种植高34.5 kg/ha；与分散型种植方式相比,规模化种植周年投入的氮肥(N)低了41.8%,而磷肥(P₂O₅)和钾肥(K₂O)分别高了6.8%和38.3%。在土壤的理化性状上,规模化种植方式下的土壤酸化、盐渍化问题较分散型种植严重,土壤pH和电导率分别为5.2和490.7 μS/cm,土壤碱解氮、有效磷和速效钾平均含量为286.3 mg/kg、322.3 mg/kg和374.2 mg/kg,比分散型种植分别高了123.9%、26.4%和68.7%。鉴于此,规模化种植区应大力推广叶面肥和有机水溶肥水肥一体化等减施增效措施,可能有利于维持规模化种植下设施土壤的可持续利用。