滨海重盐碱地设施原土改土降盐关键技术

围绕滨海区设施农业生产及盐碱地高效利用需求,开展滨海重盐碱地设施原土改土降盐关键技术研究,旨为滨海重盐碱地设施果蔬原土生产提供技术支撑。在含盐量15～20 g/kg的滨海盐碱土壤,通过暗管埋设参数优化、改土物料配施、淡水洗盐方式研究,形成了深层暗管排盐+耕层改土降盐+表层滴灌淡水洗盐的设施原土综合降盐技术,可使0～40 cm土层降盐70%以上,耕层土壤含盐量降至3 g/kg以下,实现了滨海重盐碱地果蔬设施原土直接生产。     

暗管排盐技术在新疆盐碱地的应用研究

在新疆生产建设兵团农二师27团采用暗管排盐技术治理盐碱地,实施一年后对项目区土壤与地下水进行采样,测定并分析各项指标变化。研究表明,暗管排盐技术实施后,0~20 cm和0~100cm土层土壤含盐量分别平均降低32.19%和19.47%;节水率达17.24%;不同作物平均亩增产44.53%。暗管排盐技术效果明显,为新疆盐碱地的治理提供了技术支撑。     

改良措施对浙南盐碱土的效果分析

通过种植耐盐碱树种、铺设排盐盲管及回填土中添加有机肥和稻壳混合物等排盐处理,探寻适宜浙南泥质海岸围垦区盐碱土的改良方法。结果表明,随着时间推移,土壤容重和含盐量逐渐减少,改良措施1年后,种植耐盐碱树种,同时铺设排盐盲管,以及回填土中添加有机肥和稻壳混合物处理可使含盐量下降66.3%~77.7%,并能有效抑制返盐。土壤pH呈现出季节性变化。有机质含量变化不明显,水解氮增加,有效磷减少,而速效钾在空白对照和种植耐盐碱树种处理中增加,在种植耐盐碱树种、铺设排盐盲管且回填土中添加有机肥和稻壳混合物处理中明显减少。由此认为,铺设排盐盲管,在回填的原土中添加有机肥和稻壳,以及结合植物种植的改良方式可有效改良泥质海岸围垦区盐碱土,但需要及时补充肥料,尤其是磷肥。     

两种盐生植物生物移盐能力及土壤改良效果比较

[目的]比较盐地碱蓬和盐角草两种盐生植物的生物移盐能力和改良盐渍化土壤的效果.[方法]田间小区试验.[结果]盐地碱蓬的生物移盐能力可达2 116 kg/hm2,盐角草的生物移盐能力达1 380 kg/hm2,前者比后者多出736 kg/hm2.种植盐地碱蓬对表层土壤的盐分影响最显著,数据显示7月和10月0～30 cm土壤平均含盐量比种植前的4月平均下降21.6;,比对照(无植被覆盖的裸地)多下降了11.4个百分点.种植盐角草对30～60 cm的耕层土壤的影响明显强于盐地碱蓬,7月和10月30～60 cm土壤平均含盐量比种植前的4月平均下降38.9;,比对照(无植被覆盖的裸地)多下降了24.9个百分点.[结论]盐地碱蓬生物移盐能力强于.盐角草,在降低表层土壤(0～30 cm)盐分方面比盐角草更有优势;而盐角草在降低耕层土壤(30～60 cm)盐分上的效果明显优于盐地碱蓬.     

土壤盐胁迫与盖土深度耦合对盐地碱蓬发芽、出苗的影响

为明确沿海地区盐地碱蓬发芽出苗的影响因子,采用发芽盒和培养皿法,研究了盐胁迫、盖土深度对盐地碱蓬种子出苗、发芽的影响。结果表明:土壤含盐量为0时,盖土深度为1、2、3、4 cm处理的出苗率较盖土深度0 cm处理分别降低3.57%、12.49%、30.35%、57.14%;土壤含盐量为0.5%时,盖土深度1、2、3 cm处理的出苗率分别较盖土深度0 cm处理显著降低55.56%、43.70%、77.78%。去除盖土层后,土壤含盐量为0时,盖土深度0~7 cm处理的再出苗率为2.67%~22.67%;土壤含盐量为0.5%时,盖土深度0~7 cm处理的再出苗率为2.67%~40.00%。盐地碱蓬种子发芽率总体上随盐质量分数的增大而减小,盐质量分数0.6%时,各处理4 d时发芽率为11.00%~20.33%;盐质量分数0.8%时,各处理10 d时发芽率为38.67%~57.33%,均较其他处理显著增加。总之,盖土深度对盐地碱蓬种子出苗有明显影响,盖土深度≤1 cm时,盐地碱蓬种子出苗效果最好,其发芽的临界盐质量分数为0.6%,而过高的盐质量分数会对盐地碱蓬种子发芽产生抑制作用,表现为发芽率降低,发芽时间延长。     

滨海盐碱地生态修复效果评价

为解决滨海盐碱地生态环境脆弱、已有生态修复措施耗费大、植被成活率低问题,通过原土改良、乡土耐盐碱植物不同形式的栽植、养护,分析和评价不同改良方法对滨海盐碱地的生态修复效果。结果表明,通过场地平整、深耕晒垡、增施有机肥、中耕通气、浅耕均匀等改良措施,能够使0~60cm土壤的理化性状明显改善,土壤全盐平均降低0.088%;在原土改良基础上栽植植被,相同养护模式下柽柳栽植区全盐平均降低0.33%,翅碱蓬栽植区全盐平均降低0.204%,柽柳与翅碱蓬混合栽植区全盐平均降低0.36%;单一栽植柽柳,在不同养护方式下,未养护区全盐平均升高0.031%,未起到改良效果,常规养护区全盐平均降低0.33%,优化养护区全盐平均降低0.47%。由此可见,土壤结构的改良、植被的选择、种植层次设置、管理养护等措施对滨海盐碱地原土生态修复效果明显,可以在当地推广应用。     

6种盐生植物对盐碱地土壤改良情况的研究

选择在含盐量0.5%以上的盐碱地种植6种盐生植物,每年测定土壤中氮、磷、钾、有机质和含盐量,经过3年的人工种植,发现6种盐生植物都能不同程度地改良盐碱,土壤含盐量逐渐减少,而氮、磷、钾和有机质含量逐年增加,影响程度为翅碱蓬>中亚滨藜>柽柳>白刺>地肤>罗布麻。另外,还研究了白刺和翅碱蓬对不同土层含盐量的影响,结果表明白刺对土壤深层改良效果较好,而翅碱蓬对土壤表层改良效果较好。     

盐渍化农田不同埋深暗管排盐效果研究

【目的】研究暗管排盐技术与农业灌溉种植方式结合的土壤脱盐效果,为引用该技术改良利用盐碱地以及制定合理灌溉方案提供理论依据。【方法】以新疆第三师红旗农场的重度盐渍化农田为研究对象,设置3种暗管埋深(T1,暗管埋深1.2 m;T2,暗管埋深1.5 m;T3,暗管埋深1.8 m),暗管间距均为25 m,通过2年的暗管排盐实验研究1 m耕层土壤剖面盐分分布特征以及水平方向土壤盐分变化。【结果】暗管埋设2年后,不同埋深暗管水平方向土壤盐分含量均有所下降,但距离暗管各点降幅差异较小;各暗管处理配合地面灌溉均能有效降低1 m耕层土壤盐分含量,T1、T2、T3处理土壤含盐量分别降低了7.88、8.90、8.13 g/kg,T2处理在1 m耕层脱盐率最高为45.79 %,优于T1、T3处理,T1、T3脱盐率差异不大;不同土层脱盐效果存在差异,3个处理在40~60 cm土层脱盐率均超过50%达到最大值,但整体表现为上层高于下层。【结论】暗管排盐技术结合地面灌溉对降低土壤耕层盐分具有明显的作用,依据实际情况可降低灌溉量或增加暗管铺设间距。     

暗管排盐对吉尔吉斯坦楚河盆地盐碱地的改良效应

[目的]探明吉尔吉斯坦共和国(以下简称吉国)楚河盆地暗管排盐对盐碱地的改良机理及效应,为引用该技术改良利用新疆盐碱地提供理论依据.[方法]从20世纪60年代初开始,采用暗管排盐技术对吉尔吉斯坦国立农业大学教学实验农场盐碱地开展长期改良试验研究,对改良前和改良后(2013年)地下水水质、土壤八大离子和土壤质地等监测数据进行对比分析.[结果]经过70多年的暗管排盐改良后,土壤总含盐量由5.26;降低到0.64;以下,各离子成分含量均大幅度降低,土壤成为非盐碱化土,加上地下水位得到了有效控制,保证了农作物的高产和土壤肥力的恢复.另外,耕作层由重壤土改良为了中壤土,土壤孔隙率增加,提高了土壤含气量和通透性,有利作物的根系生长.[结论]暗管排盐技术对改良吉国实验农场盐碱地土壤理化特性和洗盐效果明显,引进该暗管排盐技术对改良新疆盐碱土和防止次生盐碱化具有重大的科学价值和实践意义.     

四种耐盐植物根际土壤盐分运移特征研究

以天津市大港农场盐渍化土壤为研究背景,对4种耐盐植物根际和非根际土壤pH值和土壤盐分含量的变化进行了比较分析。结果表明,种植耐盐植物对表层土壤具有明显的脱盐效果,其中田菁对表层及0～80 cm土层的脱盐效果最好。10月份时耐盐植物处理表层土脱盐效果顺序为田菁苏丹草苜蓿碱蓬,其0～20 cm土层与对照相比平均脱盐率为45.97%,44.06%,43.75%,37.12%。10月0～80 cm土层整体各处理的脱盐顺序为田菁苜蓿苏丹草碱蓬。4种耐盐植物能够抑制土壤盐分累积,但同时也提高了土壤pH值。4种耐盐植物具有明显的降盐效果,但同时也应注意土壤碱化问题。     

黑土长期定位试验原状土搬迁对土壤微生物性质的影响

通过测定黑土长期定位试验原状土整体搬迁前后四种处理(CK、NPK、M、MNPK)土壤可培养微生物数量、土壤微生物量含量及土壤酶活性变化,探讨搬迁的特定条件对土壤微生物性质的影响。结果表明,1搬迁前后5年各处理三大类微生物数量、微生物量碳、氮含量和四种土壤酶活性在0~20 cm土层中均高于20~40 cm土层;2每年在两个土层中MNPK处理的三大类微生物数量和微生物量碳、氮含量均最高,CK处理均最低,而每年在两个土层中土壤过氧化氢酶和转化酶活性CK和M处理均明显高于NPK和MNPK处理,而磷酸酶活性CK和M处理则低于NPK和MNPK处理,脲酶活性在4个处理中差异不大;3比较搬迁前后5年间各项微生物指标变化发现,各项指标年际间虽存在变化但程度不大,搬迁后2011年和2012年相对较高,同为小麦茬的搬迁前2010年和搬迁后2013年各项指标较为接近。研究说明,土壤深度和施肥对土壤各项生物指标影响较大,年际间变化也受到轮作方式的影响,搬迁对土壤微生物扰动影响远小于施肥和耕作方式等的影响。     

昆明近郊水稻土、菜园土、大棚土养分调查

2002年5月对昆明近郊水稻土、菜园土、大棚土136个土壤样品进行了测试分析,了解昆明近郊水稻土、菜园土、大棚土3种土壤肥力现状。结果表明:有机质、全N、全P、碱解N、速效P在耕作中不存在缺乏现象。全K3种土壤全层都缺乏。速效K在水稻土、菜园土的20～40cm、40～60cm土层中缺乏,其余土壤的土层不缺乏。     

白浆土的水分性质和水分动态

通过试验和调查研究,发现大部分白浆土的干燥度在1.00～1.27之间,各土层的水分性质差异显著。白浆土水分变化可分为冻结凝聚期,融冻返浆期,初夏干旱期,伏雨湿涝期和秋夏稳定期。研究表明,调节土壤水分是利用改良白浆土的首要问题。     

水田自然免耕土壤结构状况研究

本文研究了自然免耕土壤的水稳性团聚体、微团聚体和土壤结构的稳定性及其与水分的关系。结果表明:自然免耕促进了>25mm的水稳性团聚体形成,团聚水平、团聚度和结构系数增加,结构稳定性提高,土壤容重稳定。因此,浸润水分有利于土壤结构的形成和稳定。     

侵蚀土壤酶活性与土壤养分的关系

通过对泥河沟侵蚀试验小区表层(0～10 cm)土壤酶及土壤养分的测定,研究了侵蚀土壤和泥沙中酶活性与土壤养分的关系.结果表明,水土流失使土壤酶损失,造成了泥沙中除脲酶外其它酶活性均高于表土层,呈现出高肥力土壤高流失的现象;流失泥沙中各种酶活性,以及它们与流失养分间呈现出显著或极显著关系,这种关系表明土壤流失不仅造成了土壤养分的损失,也造成了各种酶活性的降低.     

湘东丘陵4种林地深层土壤颗粒有机碳及其组分的分配特征

选取湘东丘陵区4种典型母质发育的林地土壤(花岗岩红壤、板岩红壤、第四纪红土红壤、酸性紫色土),分层次采集土壤剖面样品,采用物理分组方法,研究深层土壤颗粒有机碳(POC)及其组分(粗颗粒有机碳CPOC、细颗粒有机碳FPOC)的数量分布和分配比例,探讨POC及其组分与土壤有机碳、质地的关系。结果表明,4种土壤剖面POC储量介于2.63-11.59 t/hm2,以花岗岩红壤最高,其次为板岩红壤,第四纪红土红壤和酸性紫色土相对最低。4种土壤POC占SOC的比例(POC/SOC)介于1.5%-13.9%,花岗岩红壤POC/SOC随剖面加深而升高,板岩红壤和第四纪红土红壤则降低,紫色土POC/SOC在40-60 cm土层达到最大值后迅速降低。在40 cm以下的深层土壤中,花岗岩红壤和紫色土保存有数量可观、比例更高的POC。第四纪红土红壤POC储量相对较少、POC/SOC也在表土层较高。花岗岩红壤POC中以CPOC为主,而紫色土以FPOC为主,板岩红壤和第四纪红土红壤中CPOC和FPOC比例接近。所选4种土壤POC组分中,FPOC数量更能代表SOC数量的变化。SOC储量和质地是影响不同母质土壤POC及其组分分配差异的重要因素,在林地开发利用中也应重视深层土壤(40 cm)中储藏的活性碳组分。     

Bacterial diversity and community composition changes in paddy soils that have different parent materials and fertility levels

Parent materials and the fertility levels of paddy soils are highly variable in subtropical China. Bacterial diversity and community composition play pivotal roles in soil ecosystem processes and functions. However, the effects of parent material and fertility on bacterial diversity and community composition in paddy soils are unclear. The key soil factors driving the changes in bacterial diversity, community composition, and the specific bacterial species in soils that are derived from different parent materials and have differing fertility levels are unknown. Soil samples were collected from paddy fields in two areas with different parent materials(quaternary red clay or tertiary sandstone) and two levels of fertility(high or low). The variations in bacterial diversity indices and communities were evaluated by 454 pyrosequencing which targeted the V4–V5 region of the 16 S r RNA gene. The effects of parent material and fertility on bacterial diversity and community composition were clarified by a two-way ANOVA and a two-way PERMANOVA. A principal coordinate analysis(PCo A), a redundancy analysis(RDA), and multivariate regression trees(MRT) were used to assess changes in the studied variables and identify the factors affecting bacterial community composition. Co-occurrence network analysis was performed to find correlations between bacterial genera and specific soil properties, and a statistical analysis of metagenomic profiles(STAMP) was used to determine bacterial genus abundance differences between the soil samples. The contributions made by parent material and soil fertility to changes in the bacterial diversity indices were comparable, but soil fertility accounted for a larger part of the shift in bacterial community composition than the parent material. Soil properties, especially soil texture, were strongly associated with bacterial diversity. The RDA showed that soil organic carbon(SOC) was the primary factor influencing bacterial community composition. A key threshold for SOC(25.5 g kg~(–1)) separated low fertility soils from high fertility soils. The network analysis implied that bacterial interactions tended towards cooperation and that copiotrophic bacteria became dominant when the soil environment improved. The STAMP revealed that copiotrophic bacteria, such as Massilia and Rhodanobacter, were more abundant in the high fertility soils, while oligotrophic bacteria, such as Anaerolinea, were dominant in low fertility soils. The results showed that soil texture played a role in bacterial diversity, but nutrients, especially SOC, shaped bacterial community composition in paddy soils with different parent materials and fertility levels.     

土壤质量管理：〈Ⅰ〉土壤功能和土壤质量

土壤质量管理是对土壤功能、土壤质量、土壤退化、土壤修复及其关系的研究和成果应用的科学实践活动.各种土壤的不同功能有其空间分异、历史演替和强弱序列;土壤质量及其评价建立在土壤功能之上.本文阐述了土壤功能、土壤质量及其评价指标和方法,并对今后的土壤评价研究提出了建议.     

土壤改良剂对酸性水稻土pH值、交换性钙镁及有效磷的影响

选取酸性水稻土进行土壤培养试验和水稻盆栽试验,分别施用生石灰(Q)、白云石粉(DP)、钙镁磷肥(CMP)以及土壤改良剂1号(M1)、2号(M2)、3号(M3)和4号(M4),分析其土壤pH值、交换性钙、交换性镁、有效磷含量的变化,探讨土壤改良剂对酸性水稻土理化性质的影响。结果表明,与不施改良剂(CK)比较,使用改良剂均显著提高了土壤pH(P0.05);Q、DP和M2处理交换性钙含量增加显著(P0.05),DP、M2、M3和M4处理交换性镁含量增加显著(P0.05);M1、M3和M4处理显著降低了有效磷含量(P0.05)。盆栽试验与土培试验相比较,施相同改良剂的土壤pH、交换性钙、镁、有效磷的变化幅度差异大,交换性钙含量除M3处理降低4.9%外,其余处理均升高,升高最多的有20.9%;交换性镁含量除DP处理升高14.9%外,其余均下降,M2处理降低最多,为9.2%;所有处理有效磷含量均升高,增加最多是M2处理,达114.6%。研究阐明了土壤改良剂在短期内能够影响土壤pH值、交换性钙、镁、有效磷含量的变化,但土培和盆栽两种方式造成的效果有差异。     

营养型土壤改良剂对酸性土壤的改良

营养型上壤改良剂施入3种不同理化性状和不同肥力水平的酸性土壤进行恒温培养，20和40d后，测定土壤的pH值以及交换性酸总量、H^ 、K^ 、Na^ 含量。试验结果表明，营养型土壤改良剂提高了土壤的pH值，降低了土壤中交换性H^ 和AP^ 含量。说明营养型土壤改良剂对酸性土壤具有明显的改良作用。