绿肥与苗木间种改良苗圃盐碱地的研究

利用盐碱苗圃地树苗行间空地种植耐盐绿肥作物毛叶苕子和二月兰,生产有机物料并就地翻压还田,不仅改良盐碱土壤物理性状,还提升土壤肥力。连续种植绿肥并翻压三年后,土壤中Na+含量降低,0~40 cm土层的盐分含量降低了37%以上,土壤有机质由8.43 g kg-1上升到10.51 g kg-1以上,土壤全氮增加近1倍,速效磷由4.36~4.67 mg kg-1增加到12.0 mg kg-1以上,速效钾增加10.37%~10.71%;土壤真菌,细菌,放线菌数量均有大幅度增加,土壤转化酶活性有较大提高,表层0~20 cm土壤容重由1.51 g cm-3降低到1.33 g cm-3,土壤疏松,结构良好,利于苗木生长。     

玉米秸秆造夹层处理对西辽河地区盐碱地改良效应研究

利用玉米秸秆造夹处理改良西辽河地区盐碱土,2年的试验结果表明:物理性状的改良效果不甚明显,土壤的容重下降了0.01~0.05 g cm-3,土粒密度下降了0.01~0.03 g cm-3,孔隙度从原来的49.3%增加到了50.4%;化学性状的改良效果较为明显,pH值总体上下降了1.0~1.5个单位,土壤养分增加,阳离子和阴离子含量降低,含盐量明显下降。其中,以秸秆用量为6 kg m-2、掩埋深度为10 cm的处理组合改良效果最为显著,土壤的有机质增加了57.9%,碱解氮增加了132.5%,速效磷增加了215.4%;盐碱土全盐量降低1.985 g kg-1,脱盐率达到57.5%,土壤溶液中Na+下降了39.6%,碱化度下降了32.3%,pH值下降1.5个单位;裸燕麦的出苗率增加了39.6%,发黄率下降了65.9%,产量达到228.4 g m-2,与对照相比,差异均达极显著水平。     

安徽省耕地资源持续利用研究

在对安徽省耕地资源面临严峻形势分析基础上,探讨了其持续利用潜力,并提出相应对策与建议。     

干旱区盐渍化土地综合治理技术研究

干旱区盐渍化土地是我国重要的后备土地资源.研究了在开挖排水沟使地下水位降至临界水位以下的同时,对盐渍化土地进行农、林、牧相结合的改良措施,提出了盐渍化土地综合治理技术一是挖排水沟及造林,控制地下水位低于临界水位;二是选育耐盐良种作物,改良盐碱地;三是发展畜牧业,培肥地力.并应用于甘肃省临泽县小泉子盐渍化土地改良,使土壤含盐量下降,土壤有机质和养分增加,土地利用效率提高,经济效益显著.     

陕西卤泊滩盐碱地“改排为蓄”后盐碱指标试验观测

针对陕西卤泊滩重度盐碱地治理的具体问题,在近10年期间,尝试了“改排为蓄”的治理新模式。期间,进行了大量的试验观测和重点田间试验。根据观测资料,分析了卤泊滩不同地块、不同深度、在不同时期土壤水分、盐分、pH值以及离子含量的变化情况。按照新的治理模式实践,使土壤中的盐分、pH值及离子含量得到有效地降低,有机质含量增加,土壤质量明显改善,结果表明“改排为蓄”模式下,卤泊滩盐碱地治理的效果显著。     

不同土壤改良措施对低产黄泥田土壤性质及水稻产量的影响

在荆门市双季稻区研究了不同的土壤改良措施对土壤腐殖质组成及结合形态、土壤理化性质、双季稻产量的影响。结果表明：不同土壤改良措施均提高了土壤水溶性物质、胡敏酸、胡敏素含量、可提取腐殖物质总量,其中泥炭土、菇渣及生物有机肥处理增幅较大;不同土壤改良措施增加了土壤松结合态腐殖质、稳结合态腐殖质、紧结合态腐殖质含量及结合态腐殖质总含量,其中生物有机肥处理达到显著水平。各土壤改良措施均不同程度地增加了早、晚稻产量,平均比单施化肥处理的早稻增产6.6％、晚稻增产9.5％;同时提高了土壤有机质、全氮、碱解氮、有效磷、速效钾含量与阳离子交换量,降低了土壤容重。各改良措施中,生物有机肥处理的增产幅度较大,早、晚稻分别增产10.13％和17.50％,且对土壤理化性质的改良效果优于其它处理。     

吉林省西部沙化土地生态治理与高效利用研究

阐述了吉林省西部土地沙漠化的成因是自然因素和人为因素,资源类型分为3大类、11种类型、9种土壤种类。经多年综合治理研究优选出3种治沙模式,并提出沙化土地可持续利用对策。     

2000－2020年湖北省耕地利用集约化和规模化耦合协调特征

耕地资源的集约化和规模化是表征耕地利用效率的重要指标,对于确保中国粮食安全和促进农业可持续发展具有重要意义。该研究以湖北省为研究区,构建集约化与规模化评估指标体系及综合评估方法,并在县域尺度上研究了湖北省2000－2020年间耕地两化水平及其耦合协调模式。结果表明：湖北省耕地集约化水平呈中部高–东西低的整体提升时空格局,而规模化水平呈南高北低–中部高东西低的先降后升时空格局,集约化和规模化水平耦合协调度基本呈中部高–四周低的空间分布模式。尽管20 a间全省的耦合协调度指数持续提升,但仍有21%的县市处于轻度失调模式。规模化程度较低是造成耦合度失调的主要因素,需要做到因地制宜,促进区域协调发展。该研究结果可为湖北省调整农业产业结构的优化途径、保障粮食安全、探寻未来耕地集约化和规模化发展新模式提供理论支撑和决策服务。     

咸水结冰灌溉结合改良剂对滨海盐土的改良作用

冬季咸水结冰灌溉是将冬季自然冷资源与滨海盐碱地区丰富的咸水资源相结合, 通过自然结冰使咸淡分离, 再利用结冰融化时咸水先流出淡水后流出会对土壤起到一定的洗盐作用的原理, 对盐碱地进行改良。本文通过大田试验, 研究了冬季咸水结冰灌溉及改良剂对天津滨海盐碱地水盐运移的影响。结果表明, 通过咸水结冰灌溉能降低根层土壤含盐量, 且灌溉水量与土壤含水量呈正相关。冬季咸水结冰灌溉初期可能会引起土壤碱化, 但随着冰层融化及时间的推移, 各处理的碱化趋势会逐渐消弱。在滨海盐土施用磷石膏能够降低HCO₃^-含量, 增加SO₄^2-、Ca²⁺含量, 有效降低Cl^-、Na⁺在总盐分中的比例, 且磷石膏施用量越大, 根层土壤的pH 越低、保水能力越强(7 500 kg·hm^-2 磷石膏>4 500 kg·hm^-2 磷石膏); 施用磷石膏和大水量的咸水结冰灌溉都能很好地促进柽柳生长,且咸水冬季结冰灌溉和施用磷石膏配合(1 350 m³·hm^-2 结冰灌溉+7 500 kg·hm^-2 磷石膏)效果最好。因此, 咸水结冰灌溉配合改良剂应用可有效改良滨海盐土, 改善因咸水结冰灌溉而带来的土壤碱化问题, 为早期植物萌发生长提供有利条件。     

农业土地资源利用效率评价及改善路径研究——以江西省11个设区市为例

土地资源是世间万物生存与发展的根本,科学评估农业土地资源利用效率时空演变特征,厘清其效率损失原因与改善路径,对缓解人地矛盾、保障粮食安全和实现农业可持续发展有着十分重要的意义。本文以江西省11个设区市为研究区域,将土地资源生态价值纳入投入产出指标体系,利用VRS-DEA模型与Malmquist指数对1990—2016年江西省农业土地资源利用效率时空特征进行分解分析,定量分析农业土地资源利用效率损失原因,并给出改善农业土地资源利用效率的有效路径。结果表明：1）江西省农业土地资源整体利用效率较高,1990—2016年呈现“先下降后上升”的变动趋势,效率均值为0.889;2）从效率分解情况来看,综合技术效率是纯技术效率和规模效率共同作用的结果,但规模效率影响能力强于纯技术效率;3）从空间格局演变角度来看,区域间效率变化轨迹差异显著,非均衡发展趋势较为突出,呈现“大聚集-小分散”的分布特征,梯形层次明显;4）从全要素生产率动态变化情况来看,江西省农业土地资源利用全要素生产率整体呈增长趋势,技术进步贡献最大,且全要素生产率增长属于技术进步“单轨驱动”模式;5）从效率损失原因来看,种植业产值产出不足是效率损失的主要原因,农药化肥、种植业从业人员等要素投入冗余是次要原因;6）从效率改善路径来看,优化资源要素配置,规范减少农药化肥使用,逐步转移农村剩余劳动力,提高土地生产机械化、规模化水平是改善农业土地资源利用效率的关键路径。该研究结果可为深入了解江西省农业土地资源整体利用形势、识别存在问题和优化发展路径提供参考,同时为未来政府制定农业土地资源高效利用与管理决策提供科学依据。     

河北滨海盐碱土地生态安全评价

滨海盐碱地盐渍化较严重,土地生态环境脆弱,了解滨海盐碱区的土地生态安全状态,探讨其驱动机制,可为滨海盐碱区土地结构调整与土地功能提升提供依据。本文以河北省黄骅市为研究区域,以土地利用类型为基础,设计了黄骅市土地利用生态安全(LUES)分级标准,计算得出研究时段内的LUES值,阐明了黄骅市土地利用生态安全状态并探寻起主要作用的关键土地利用类型。在此基础上,利用2000—2010年TM遥感影像数据和社会经济数据,借助Erdas、Arc GIS与Fragstats软件平台,选择了包括LUES在内16个指标,构建了黄骅市P-S-R土地生态安全评价模型,探讨了黄骅市土地生态安全状态。结果表明:(1)2000—2010年间,黄骅市LUES值为0.458~0.466,土地利用生态安全处于临界安全状态,应控制建设用地、盐场及重度盐碱地面积;(2)黄骅市土地利用生态安全提升主要得益于土壤盐渍化的降低,中、重度盐碱地面积减少及轻度盐碱地面积增加带来的生态正效应超过了建设用地面积增加带来的生态负效应,这是LUES提高的主要原因;(3)黄骅市土地生态安全指数(LESI)呈逐年上升趋势,安全状态由2000年的较不安全(LESI为0.431)提升至2010年的较安全(LESI为0.666)状态;(4)压力指数(P)在逐年减小,响应指数(R)在逐年增加,2010年响应指数对LESI贡献最大,其贡献率为45.3%,说明人为措施减小了土地生态风险。本研究结果可为黄骅市土地生态利用提供科学依据。     

环渤海缺水区盐碱地改良利用技术研究

针对淡水资源匮乏制约盐碱地改良利用难题,自1982年以来,中国科学院遗传与发育生物学研究所农业资源研究中心在环渤海低平原和滨海平原开展了缺水盐渍区盐碱地改良利用研究与示范工作,取得了以下研究成果:1)研究明确了低平原缺水盐渍区盐碱地改良的浅层地下水埋深调控深度,建立了井灌代排、蓄雨淋盐的盐碱地改良技术模式;2)揭示了咸水结冰融水咸淡水分离在滨海盐土的入渗规律,发明了冬季咸水结冰灌溉改良滨海重盐碱地技术;3)提出了耦合盐碱区土壤水盐运移-气候条件-植物生长发育规律的盐碱地改良思路,建立了微域降盐、秸秆隔盐的盐碱地农艺改良技术模式;4)探讨了盐生植物适应盐渍环境的机理,建立了滨海盐碱地盐渍资源高效利用技术模式。形成了以咸水、雨水、耐盐植物高效利用为核心的工程措施、农艺措施与生物措施相结合的盐碱地改良利用技术体系,为环渤海缺水盐渍区农业发展和生态环境建设提供了科技支撑。