不同水肥盐调控措施对盐碱耕地综合质量的影响

针对黄淮海平原等易盐地区耕地盐碱障碍消减和综合质量提升的研究目标,开展多因子和不同因子水平下的微区玉麦轮作试验,综合分析不同N肥投入、土壤培肥、秸秆覆盖、优化灌溉等措施对不同盐碱程度耕地生产力和水肥盐状况等综合质量的调控效果,并初步提出水肥盐优化调控模式。研究表明:易盐区枯水年夏玉米种植期积盐风险高于冬小麦期;单一的高N投入措施利于轻度盐碱耕地增产但对中度盐碱耕地产量提升和盐渍害防控效果不显著;有机肥施用可有效培肥土壤、促进土壤排盐抑碱、提升生产力;秸秆覆盖能显著提升土壤保水能力、抑制表土盐碱害,但其对作物根层盐碱抑制效果不明显,需结合优化灌溉来加速根层盐分淋洗;水肥盐优化调控措施可提升盐碱土壤供N能力、减少化肥用量,利于降低农业成本并改善土壤生态环境;易盐区盐碱耕地根层土壤积盐和表土碱害风险长期存在,需结合水肥盐调控措施和农艺及水利措施来综合防控。     

植物响应盐碱胁迫的分子机制

随着工业化的快速发展,土壤盐碱化的问题严重制约着作物的产量及种植范围,成为阻碍农业发展亟待解决的问题。植物的盐碱胁迫主要是指土壤中的中性盐以及碱性盐离子对植物的生长发育过程中产生不利影响的一种非生物胁迫。盐碱胁迫与碱胁迫都会改变植物体内外的渗透平衡,引起离子毒害与氧化毒害等,p H所形成的碱胁迫危害往往大于中性盐所造成的危害,碱胁迫会改变植物体内的p H,并降低植物对营养元素的吸收、特别是可溶性铁。本文总结了盐碱胁迫对植物的危害,植物对盐碱胁迫的感知,通过活性氧(ROS),SOS途径,多种植物激素,表观修饰等一系列方式来响应并适应环境的盐碱胁迫,最终降低盐碱胁迫对植物的危害以及植物响应盐胁迫与碱胁迫过程中存在的共同分子机制。     

内蒙古杭锦旗北部盐碱田温湿盐动态与生产利用

为探析水-热-盐关系以及植被对盐碱田改良的意义,利用2008年8月2日-8月6日在内蒙古杭锦旗黄河灌区盐碱田进行的试验观测数据,主要通过方差分析与典型相关分析方法对3个样地(裸地、紫花苜蓿地和玉米地)土壤温度(0-30cm土层)、湿度(0-20cm土层)、盐度(0-100cm土层)的动态变化进行了分析。结果表明,3个样地的温(度)-湿(度)-盐(度)动态基本呈现裸地苜蓿地玉米地的格局;0-5cm地温与耕作层(0-20cm)的土壤水分具有显著相关关系,是0-30cm土层内地温驱动水盐动态的主要热力因子;植物能够减少土壤表层积盐,并可以降低碱化度;苜蓿地比玉米地具有更低的钠吸附比值。在盐碱地区选择耐盐碱牧草品种开展草田轮作,有益于盐碱土壤的改良与利用。     

滨海盐碱地水盐时空变化特征及对棉花光合生产的影响

为研究滨海盐碱地土壤水盐空间分布及运移变化对棉花光合生产和产量的影响,并探讨棉田地形和土壤容重对滨海盐碱地水盐空间分布的影响方式,在位置相近区域选取海拔和容重差异较大的4块棉田,于4—10月份测定土壤0～200 cm深度水分、盐分和pH等空间分布特征,分析其对棉花光合生产和产量的影响。研究表明,轻度盐碱棉田海拔较高,在141～160 cm处形成"高容重隔层",土壤盐分和pH较低,雨季(7—8月份)土壤水分较低,生育后期(9—10月份)土壤水分明显高于中度盐碱棉田,棉花遭受盐碱胁迫较小,光合生产与水热资源吻合度高,长期处于物质积累活跃期;中度盐碱棉田较高的海拔和容重阻滞了土壤盐分和pH上升,在雨季盐碱胁迫得到解除,但棉花生育早期(4—6月份)和后期仍有明显盐碱胁迫,光合生产与光热资源丰富期吻合度较差;重度盐碱棉田海拔较低,容重差异未对水盐运移规律产生明显影响,长期处于高度盐碱胁迫之下,光合生产能力和产量水平低下。滨海盐碱地改良采用适当抬高地表高度并形成一定厚度的高容重"隔层",增强土壤蓄排水能力,是一种效果持续并有利于作物光合生产的改良措施。     

盐碱胁迫对文冠果幼苗水力学特征和碳素分配的影响

以文冠果(Xanthoceras sorbifolia)1年生幼苗为研究对象,通过控制条件下的盆栽试验,研究不同盐碱胁迫条件对文冠果幼苗的水力学特征和碳素分配的影响。结果表明:(1)盐碱胁迫显著降低文冠幼苗存活率、株高和基径、不同部位生物量、凌晨水势、根水力学导度、光合速率和气孔导度;(2)随盐碱胁迫强度增加,植株各部位非结构碳含量均先升后降,且碱性盐胁迫对植株的伤害显著大于中性盐胁迫和混合盐碱胁迫,盐度和pH有显著的交互增强效应,碱性盐比例增加会加重胁迫危害;(3)盐碱胁迫显著限制幼苗根系吸水能力、植株水分状况恶化、气孔导度和光合速率下降,造成生物量和非结构碳含量降低,超出植株对低渗透胁迫的适应能力,最终影响植株存活;(4)文冠果具有一定的耐盐碱胁迫能力,在轻度盐碱条件下能正常生长,在中度和重度盐碱胁迫条件下生长和存活能力受限。通过研究进一步揭示了文冠果幼苗在水力结构和碳代谢上对不同类型和强度盐碱胁迫的生理响应模式,可为文冠果适宜立地选择、栽培范围扩展和规模化发展提供依据。     

基于WebGIS的农田水肥盐碱监测与调控管理系统

监测水肥盐碱动态变化信息,分析诊断提出调控方案,提升盐碱农田生产管理水平。该文基于Web GIS平台、利用Silverlight与WCF技术研发盐碱农田水肥盐碱监测管理系统,基于统计学原理和作物水肥盐碱平衡与胁迫响应原理,构建了特征分析、诊断预警和调控决策3类15个模型,并进行系统集成应用。结果表明,系统融合数据采集、数据管理、统计分析、诊断预警、调控决策技术与实施管理措施形成了"六位一体"的全过程优化管理体系;模型数据处理分析结果科学有效,系统应用决策方案符合实际。在无棣县盐碱农田应用表明,管理方案有效缓解了水盐限制,促进了土壤肥力趋稳均衡,投入产出效益和生产决策效率明显提升;2014—2016年综合节水率达31.02%,氮磷钾节肥率分别达28.69%~63.14%、10.07%~67.98%、97.98%~100%,小麦玉米增产率接近预期。研究有助于利用信息技术手段推进盐碱农田水肥盐碱动态规律的探索和田间精准管理水平的提升。     

燕麦对盐碱胁迫的生理响应

通过分析渗透调节物质脯氨酸和可溶性糖含量的变化,利用洗叶技术分析燕麦叶片洗脱物的离子组成,以及对气孔周围结晶的X—ray分析,并利用扫描电子显微镜观察燕麦叶片的表面结构,研究了燕麦对盐碱胁迫的生理响应。结果表明,在盐碱胁迫下,燕麦叶片中脯氨酸和可溶性糖含量增加;经过混合盐处理后,叶片洗脱物主要由Clˉ、Na^＋、K^＋、HCO3ˉ、Mg^2＋和Ca^2＋等离子组成,不含CO3^2-和SO4^2-,其中Clˉ、Na^＋、K^＋含量极显著高于对照,HCO3ˉ、Mg^2＋含量显著高于对照,Ca^2＋含量与对照差异不显著;通过扫描电镜观察叶片表面,发现气孔周围分布着盐结晶,表明燕麦通过气孔排盐适应盐碱胁迫。     

不同矿化度咸水在滨海典型植被盐碱地中的入渗特性研究

基于滨海盐碱区典型植被白茅、盐地碱蓬和裸地的土壤性状调查,开展了不同矿化度咸水(0、5、10 g/L)在上述典型地块中的水分入渗试验,以分析滨海盐碱区典型植被对土壤结构特征、咸水入渗特性、水盐分布规律的影响.结果表明:①裸地、盐地碱蓬地和白茅地土壤容重和含盐量依次降低、土壤大粒径水稳性团聚体含量依次增加;②同一地块初始...     

黄河三角洲重盐碱地白刺造林技术的研究

白刺是野生灌木,抗性强,能够在重盐碱地上生长;抗干旱,有很好的水土保持效果。选择白刺在黄河三角洲重盐碱地上进行了耐盐能力及其栽培技术的试验。结果表明白刺耐盐能力很强,在土壤含盐量达2 5%时,造林成活率仍可达90%以上,并具有明显的抑盐改土作用。整地能够提高白刺造林成活率,促进生长。造林成功的关键技术措施是在土壤含盐量0 6%以上的造林地上,以两耕两耙法进行整地,造林密度以1665～2505株/hm2为宜,在雨季进行容器苗栽植,控制杂草生长。不同种源的白刺造林结果表明,大义路种源表现最好。     

不同改良剂对滨海盐碱地的改良效果

[目的]研究不同改良剂在黄河入海口附近滨海重盐碱地上的改良效果,选择出适合于该区滨海重盐碱地上的盐碱改良剂。[方法]选用禾康、磷石膏、微生物菌肥、土生、药肥和有机肥在黄河三角洲毛坨试验站进行盐碱地改良试验,分析不同盐碱改良剂对滨海重盐碱地的物理、化学、生物学性质的改良效应。[结果](1)所有改良剂均能显著降低盐碱地土壤容重,增强土壤通透性,尤其是磷石膏和禾康效果更显著;(2)所有改良剂使土壤电导率明显下降(至少15.9%以上),具有较好的压盐降盐作用。(3)对盐碱棉田脱盐效果较好,能有效改善盐碱土壤化学性质的改良剂是磷石膏和禾康;(4)所有改良剂均能增加盐碱地土壤微生物量,增强土壤呼吸,其效果最好的是有机肥和有机肥菌肥混施处理;(5)能较好地改善盐碱地土壤肥力,提高棉花产量的改良剂是有机肥及有机肥菌肥混施处理。[结论]磷石膏、禾康、有机肥及有机肥菌肥混施处理均能明显改良盐碱土物理、化学、生物学性质。     

滨海泥质盐碱地种基盘播种造林的应用研究

为研究盐碱地种基盘播种造林的成效,对唐山试验地的台田整地、水盐动态变化、不同基盘配方和树种的种基盘生长情况等进行了系统的研究。结果表明:土壤水分和盐分关系密切,土壤表层,盐分和水分变化趋势相同;中深层,盐分与水分变化趋势相反。台田整地后,平均土壤盐分含量逐年下降;种基盘直播造林技术体系在滨海泥质盐碱地上取得初步成效,3a后刺槐、火炬、紫穗槐种基盘成活率达30%左右。客土、草炭、蛭石和珍珠岩的体积比为50∶30∶10∶10的基盘配方的种基盘成活率比其它配方高,说明该配方局部改善植物生长环境的性能强,更适宜树种生长。     

滨海盐碱地不同改良年限土壤理化性质的变化特征

为了研究滨海盐碱地改良效果的可持续年限,选择利用“原土直栽绿化综合改良模式”改良的滨海盐碱地为研究对象,采用空间代替时间的方法,通过对不同改良年限滨海盐碱地的土壤容重、总孔隙度、机械组成、全盐含量、有机质、碱解氮和速效磷的分析,研究了滨海盐碱地不同改良年限土壤理化性质的变化特征。结果表明:盐碱地改良后,对土壤物理性质的改良效果随土层深度的增加逐渐减弱,随改良年限的增加,土壤质地无明显变化,0—20 cm土层土壤容重降低,总孔隙度升高,20—40 cm和40—60 cm土层土壤容重先降低后升高,总孔隙度先升高后降低; 3个土层化学性质变化趋势基本一致,随着改良年限的增加,土壤全盐含量先降低后升高,有机质,碱解氮和速效磷含量先升高后降低。总体来说,原土改良模式对滨海盐碱地土壤的改良效果在5年达到最优,11年时土壤的物理化学性质基本上都比未改良的盐碱地好。     

松嫩平原盐碱化土地治理与农业持续发展对策

简介了松嫩平原盐碱化土地资源现状和盐碱化土地治理与改良利用的技术创新要点 ,并提出低洼易涝盐碱地开发水稻、盐碱化低产旱田改良、盐碱化草地恢复、盐碱湿地保育和盐碱泡沼养鱼的盐碱化土地治理对策。     

吉林省西部盐碱地综合开发多情景模拟与水资源效应

[目的] 盐碱地综合开发利用是提高农业生产力、践行大食物观的必然选择。但受限于开发利用模式单一、耗水压力较大,亟待探索多元化治理模式并依据其水资源效应开展优化调控。[方法] 以吉林省西部地区为研究区,采用FLUS模型预测2030年盐碱地资源在自然发展、粮食安全、粮饲综合开发和生态安全4种情景下的开发利用格局,并对不同情景下的产水量变化进行评估。[结果] (1)2000—2020年研究区开发利用盐碱地1 540.18 km²,主要被恢复为草地或开垦为耕地,但其中旱地次生退化风险较高。(2)不同情景下盐碱地开发均以耕地利用为主。粮食安全情景下水田和旱地开垦面积占比分别为67.48%,4.23%。相较于自然发展情景,粮饲综合开发情景下盐碱地恢复为草地的面积增加139.18 km²,生态安全情景下生态用地规模显著提高。(3)至2030年,4种发展情景下研究区产水量较基期均有所下降,生态安全情景下降幅度最大,达到3.71×10⁸ m³。相比之下,粮饲综合开发情景充分保障粮食和饲草生产,同时缓和盐碱地治理所导致的水资源压力。[结论] 松嫩平原盐碱地开发利用应充分考虑粮饲综合开发模式,统筹粮食和饲草供应,协调粮食和生态安全,以大食物观引领国土空间生态修复和退化土地的开发利用。     

基于WebGIS的盐碱地水盐动态监测系统

开发利用盐碱地是补充耕地、保障国家粮食安全的重要途径。加强水盐动态监测是掌握水盐运移规律,及时采取针对性调控措施改良利用盐碱地的基础。本文基于WebGIS平台,采用微软Silverlight技术,设计开发了盐碱地水盐动态监测系统,实现了地块信息查询、水盐数据统计分析、水盐空间分析、水盐动态趋势分析及预警等功能,并在山东省无棣县盐碱农田进行了应用。结果表明,该系统可以辅助用户及时、全面掌握盐碱农田水盐动态信息,为田间管理提供决策支持。     

黄河三角洲盐碱地造林绿化关键技术

[目的]解决黄河三角洲地区盐碱地改良造林绿化的难点。[方法]分析黄河三角洲目前的盐碱地资源和特点,阐述盐碱地改良与造林绿化现状。在此基础上,依据前人的技术和研究成果,结合作者多年来盐碱地生态改良的研究与实践。[结果]提出了适宜黄河三角洲盐碱地造林绿化的关键技术:(1)利用传统方法造林绿化改良盐碱地;(2)重视新技术和新成果的应用。[结论]利用盐碱地造林绿化关键技术,实现黄河三角形洲滨海盐碱地改良是切实可行的。     

不同物料对海滨沙性盐碱地改良效果研究

本文针对江苏省南通市海滨盐碱地特点，设对照、秸秆、膨化鸡粪、腐熟牛粪、功能有机肥、调理剂I和调理剂II共7个处理，通过原位田间小区试验进行不同改良物料对南通海滨沙性盐碱土壤的改良效果研究。结果表明：改良组的pH基本都显著高于对照组；虽各组含盐量结果之间存在一定差异，但改良组两个不同土层(0～10 cm、10～20 cm)的含盐量都分别显著低于对照组，当秸秆、膨化鸡粪、腐熟牛粪、功能有机肥、调理剂I和调理剂II的施入量分别为3.0、1.12、4.5、0.45、0.045和0.060 kg/m²时，0～10 cm深度的土壤中含盐量相较于对照组分别降低91.1%、93.0%、94.3%、88.8%、81.8%、78.5%，而10～20 cm深度土壤中含盐量分别降低75.3%、73.8%、69.3%、79.02%、68.2%、61.5%。研究结果说明施加上述改良物料均对降低土壤含盐量、消减盐碱障碍起到了较为显著的作用，其中在秸秆施入量为3.0 kg/m²时对南通海滨沙性盐碱地改良效果最好。     

盐碱地资源分析及利用研究展望

我国高度重视盐碱地治理和农业高效利用。通过梳理分析现有盐碱地资源相关资料发现,我国盐碱耕地面积呈增长趋势,而优质可垦资源呈减少趋势,但盐碱地的数量、分布、质量等缺乏更加精准、全面的数据,底数不清问题突出。建议结合第三次全国土壤普查尽快摸清盐碱地“家底”,构建盐碱地资源合理利用长效机制,转变治理观念,推进以种适地,从而促进盐碱地有序开发和综合利用。     

滨海盐碱地形成及离子附着形态综述

滨海盐碱地资源丰富,是重要的潜在土地资源,对缓解土地资源紧张具有重要的作用。综合国内外现有滨海盐碱地研究成果,总结出滨海盐碱地的成因及其特点,分析盐分离子在土壤中的存在形式,探索影响土壤盐分积累的因素,阐明盐分对生态环境、土壤、植物的危害;以期对滨海盐碱地改良提供参考意义。     

盐碱地水盐运移理论及模型研究进展

我国盐碱地分布广泛,总面积达3600万hm2,土壤盐渍化问题已经成为制约农业可持续发展的重要因素之一.盐碱地治理和改良的关键在于探究土壤水盐运移规律,而水盐模型是模拟和预测农田土壤水盐动态变化最为有效的途径.目前围绕土壤水盐运移的基本理论及模型应用的研究已取得长足的进步,包括水盐运移机理研究及其影响因素和数值模型研究,...