高分子化学地膜对盐渍土壤物理性质与水分蒸发效应

盐渍土壤通常因盐分含量大、pH偏高、结构差、水盐运动强烈等原因，植物难以生长。本研究选择聚丙烯酰胺（Polyacrylamide，PAM）、壳聚糖（Chitosan，CTS）、羟乙基纤维素（Hydroxyethyl Cellulo，HEC）等3种高分子化合物，以土壤表面喷洒高分子化合物溶液成膜的方式，研究了高分子化合物膜对盐渍土壤基本物理性质与水分蒸发的影响，结果表明：本研究选择的3种高分子化合物能够不同程度的降低土壤水分蒸发、提高土壤保水性能和显著抑制土壤盐分的表聚，利用主成分分析进行对比发现：PAM 20 kg/hm2、CTS 80 kg/hm2、HEC 80 kg/hm2的用量下的土壤抑蒸控盐效果最佳，盐渍土表喷洒高分子化合物溶液成膜对盐渍土壤改良利用具有确切的正效应。     

聚丙烯酰胺改良盐渍土壤的适宜用量研究

盐渍土的改良一般采用物理、化学、生物及工程措施,其中化学改良剂应用广泛。聚丙烯酰胺(PAM)作为高分子聚合物,能溶于水,并且有良好的凝聚作用,能够改良土壤物理结构,但是其用量的选择至关重要。本研究设计了不同的PAM浓度梯度(0.01、0.03、0.09、0.27、0.81 g/kg)进行盆栽试验,以得到改良中度盐渍障碍土壤的较适宜PAM用量。试验结果表明:PAM在盐渍土改良中较适宜的施用量为0.09 g/kg,在此施用量下,土壤电导率为最低值,为1.63 d S/m,较对照(不施PAM)下降13.42%;土壤毛管孔隙度为45.38%,较对照增加5.35%;总孔隙度为48.44%,较对照增加5%;土壤容重为1.35 g/cm~3,较对照降低5.71%;饱和导水率为0.052 mm/min,较对照提升76.7%。而施用量为0.81 g/kg时,改良效果下降。该结果对使用PAM改良中度盐渍土具有一定的指导意义。     

改良措施对苏北盐渍土盐碱障碍和作物磷素吸收的调控

以苏北轻度盐渍土(D)、中度盐渍土(Z)为研究对象,展开大麦-玉米轮作田间微区试验,分析仅施氮肥(CK)、常规施肥(P)及常规施肥下添加生物质炭(PC)、腐植酸(PH)和石膏(PG)处理对土壤盐分含量、pH和钠吸附比(SAR)以及作物磷素吸收利用的影响。结果表明:苏北滨海盐渍土壤盐分呈明显的季节性变化模式,各改良措施对0～20 cm土壤盐碱的调控作用较20～40 cm明显。石膏处理对土壤盐碱障碍的消减作用显著,DPG、ZPG处理下0～20 cm土壤脱盐率分别为31.06%、40.60%,土壤pH分别降低0.67、0.51个单位。各改良措施均能降低0～20cm土壤SAR,降低土壤Na+含量,改善土壤结构。轻度盐渍土上土壤SAR的降幅表现为:DPGDPHDPC,中度盐渍土上表现为:ZPGZPCZPH。轻度盐渍土上各改良措施均显著促进作物地上部吸磷,提高作物产量。DPC、DPH、DPG处理的积累磷肥利用率分别为对照的4.9倍、3.5倍、1.8倍。而中度盐渍土上仅ZPC和ZPG处理的增产效果显著,腐植酸在轻度盐渍土上的调控效果优于中度盐渍土。     

不同措施对滨海盐渍土壤呼吸、电导率和有机碳的影响

在苏北滩涂围垦区的轻度和中度盐渍土上,通过田间试验,研究了不同农田管理措施(传统耕作、施用有机肥、氮肥增施、秸秆还田和免耕)对土壤盐分、呼吸和有机碳等的影响。结果表明,0~40cm土层平均电导率在玉米种植季明显升高,小麦种植季出现小幅降低,轻度盐渍土的电导率为4.57~8.20 d S m~(~(-1)) ,中度盐渍土为4.89~10.13 d S m~(~(-1)) ,处理之间秸秆还田最低,免耕最高,秸秆还田和施用有机肥有效减少了土壤盐分含量。与中度盐渍土相比,轻度盐渍土的呼吸强度较高,在夏玉米和冬小麦种植季节分别高约16%和18%。有机肥、氮肥增施、秸秆还田处理的土壤呼吸均高于对照,而免耕较低。两组试验的土壤有机碳和微生物生物量碳均有缓慢增加,其中施用有机肥和秸秆还田可以大幅提高其含量。轻度盐渍土壤代谢熵高于中度盐渍土,总体上对照最高,免耕最低。     

调控措施对滨海盐渍土磷素形态及作物磷素吸收的影响

滨海盐渍化土壤存在磷素有效性低的问题。本试验采用根袋法盆栽试验,共设不施磷肥、常规磷肥、磷肥+生物质炭、磷肥+腐殖酸、磷肥+商品有机肥5个处理,分析不同调控措施对非盐渍土、轻度盐渍土和中度盐渍土有效磷含量、磷素形态以及大麦磷素吸收利用的影响。结果表明:①盐碱障碍降低根区内外土壤有效磷含量,表现为非盐渍土轻度盐渍土中度盐渍土。添加生物质炭能显著提高轻度、中度盐渍土根区内外土壤有效磷含量,较常规磷肥对照处理分别提高40.72%、84.80%。②盐碱障碍降低大麦产量,抑制地上部对磷素的吸收,不同调控措施均能促进盐渍土上大麦对磷素的吸收,提高磷肥利用率。轻度盐渍土上不同调控措施的增产效果不显著,中度盐渍土上添加生物质炭处理显著提高大麦产量,较常规磷肥对照处理提高63.20%。③盐碱障碍降低土壤活性无机磷、NaOH-Pi、NaHCO_3-Po、NaOH-Po比例,增加HCl-Pi比例。添加生物质炭处理能显著提高盐渍土活性无机磷比例,提高土壤磷的有效性。添加生物质炭和商品有机肥处理对中度盐渍土上HCl-Pi比例的降低效果优于轻度盐渍土。     

黄河三角洲中重度盐渍土棉田水盐运移规律研究

为充分利用黄河三角洲中重度盐渍土资源,通过前期微咸水压盐(2 g/L),选取中度(3.10～3.90 g/kg)和重度(4.60～5.70 g/kg)盐渍土,研究了不同程度盐渍化土壤棉花种植下土壤剖面水盐运移规律。研究结果表明:微咸水压盐后可以使剖面盐分处于相对均匀分布状况;覆盖促进了棉花对膜下水分的吸收利用,中度盐渍土棉花在苗期和蕾期主要耗水层为0～40 cm土壤表层,重度盐渍土棉花主要耗水层为0～30 cm土壤表层,后期由于作物生长引起深层水分(60～100 cm)消耗,且中度盐渍土深层水分吸收要高于重度盐渍土;生育期内中度盐渍土盐分上下土层波动范围为0.80～2.00 g/kg,重度盐渍土为2.00～5.60 g/kg,膜下土壤含盐量均要低于膜外土壤含盐量,至收获期中度、重度盐渍土剖面平均脱盐率分别为62.40%和55.83%,棉花产量分别为2 129.76 kg/hm2和823.66 kg/hm2。     

银川平原土壤盐分及盐渍土的空间分布格局

系统认识和掌握盐渍土的空间分布特征,是治理改良盐渍土的基础。在总面积约6 184.9 km2的银川平原引黄灌区布设101个采样点,分层（0～180 cm）测定了土壤全盐量,应用地统计学方法结合GIS技术对其空间分布特征进行了研究。结果表明,银川平原各层土壤盐分的分布类型均比较复杂,呈高度的偏态分布。土壤盐分的变异属于中等变异强度。0～120 cm土层盐分的空间相关距离一般在20～28 km;而深层（＞120 cm）土壤的空间相关距离较大,约34 km。银川平原表层土壤属于非盐化土、轻度、中度、重度盐渍土和盐土的土地面积分别为0、1 508.8、3 614.9、982.6和78.6 km2,总体属于中度和轻度盐化土类型,且呈现一定的盐分表聚趋势。重度盐渍土和盐土主要分布在银北的石嘴山市、平罗县、惠农县一带和银南的部分地区。总体来说,银川平原的土壤盐渍化现象依然严重,应加强研究与治理改良。     

聚丙烯酰胺对盐渍化土壤水分垂直入渗特性的影响

为了探明聚丙烯酰胺(PAM)对盐渍化土壤水分入渗性能及变化过程的影响,通过室内模拟入渗试验,比较分析了不同盐分含量、不同PAM掺量处理的盐渍化土壤水分的入渗速率、累计入渗量及湿润锋等的动态变化。结果表明:(1)经PAM处理的盐渍化土壤入渗速率随PAM浓度的增大而显著减小;(2)对于重度盐渍化土壤,PAM掺量的多少对累计入渗量的影响不显著,而非盐渍化土壤、轻度盐渍化及中度盐渍化土壤均随着PAM浓度的增大而显著减小;(3)对于盐分含量不同的土壤,在同一PAM处理水平下,入渗速率、累计入渗量及湿润锋总体呈现随着盐分增加而减小的趋势;(4)土壤含水率随着PAM掺量及盐分含量的增加而增加的趋势,而对于重度盐渍化土壤PAM施用量之间的差异同样不显著。     

盐碱土壤修复材料对滨海盐渍土理化性质的影响研究

盐渍土是地球上广泛分布的一种土壤类型,是一种重要的土地资源。黄河三角洲盐渍土分布广泛,多数属滨海盐渍土类型,物理和化学性状较差。我们进行了盐碱土壤修复材料对盐渍土理化性质影响的试验研究,结果表明,通过施用盐碱土壤修复材料,土壤含盐量、土壤容重、土壤的pH值都有所降低,土壤的孔隙度增加,土壤速效N、P、K含量和土壤有机质含量提高,证明盐碱土壤修复材料能改善滨海盐渍土的理化性质,达到土壤改良的目的。     

不同改良物料及其配施组合对黄河三角洲滨海盐碱土的改良效果

以玉米为研究对象,在盆栽条件下,探究脱硫石膏、蚯蚓粪、硫磺、糠醛渣、沸石对土壤改良的效果,并据此设计改良剂配施组合,研究不同改良剂配施组合对玉米生长发育及土壤性状的改良作用。结果表明:在0—20cm土层中,脱硫石膏、硫磺、糠醛渣、蚯蚓粪、沸石处理的土壤pH值均有不同程度的降低,轻度盐碱条件下降低了0.05~0.19个单位;中度盐碱条件下降低了0.20~0.33个单位。脱硫石膏可显著降低0—20cm土层水溶性Na~+含量。根据不同改良剂的改良特点,设计了T1(脱硫石膏+硫磺+蚯蚓粪)和T2(蚯蚓粪+沸石+脱硫石膏+糠醛渣)两种具有综合改良效果的改良剂配施组合,均能显著增加玉米植株生物量,在轻度盐碱条件下,较空白处理分别增加了77.75%和129.22%;中度盐碱条件下,分别增加了148.13%和170.31%。并且各配施处理(T1和T2)均能降低0—20cm表层土壤的pH。在滨海盐渍土中施用综合改良剂能促进作物生长和改善土壤性状,可以作为未来滨海盐渍土快速改良的重要措施之一。     

不同有机物料对盐碱土的淋洗效果研究

主要通过土柱模拟试验探究不同有机物料对渗滤液的盐分和可溶性有机碳（DOC）以及不同深度土壤盐分、有机质和微生物生物量碳氮的影响,设置有机硅功能肥（WO）、颗粒状有机物料（YP）、粉末状有机物料（GG）、颗粒状有机物料和粉末状有机物料各50%（YG）以及不添加有机物料（CK）共5个处理。结果表明,有机物料的添加提高了渗滤液的EC值及水溶性Ca²⁺、Mg²⁺和Na⁺含量,YP处理的渗滤液盐基离子含量最高,而WO处理的渗滤液中DOC含量最低;与CK处理相比,WO处理显著提高各深度土层的水溶性Ca²⁺、Mg²⁺和K⁺含量,显著降低各深度土层的pH、交换性Na⁺、碱化度（ESP）和0—20 cm土层的水溶性Na⁺和钠吸附比（SAR）,但其他有机物料的处理对pH、EC值和盐分等无显著影响;淋洗作用使表层土壤（0—20 cm）盐分向土壤深层移动,淋洗结束后,各处理的土壤EC值、水溶性总盐、交换性Na⁺和ESP随着土层深度的增加而升高;与CK处理相比,GG和YG处理显著提高0—20 cm土层的有机质含量,分别提高23.97%和20.53%。研究结果为有机物料的添加对盐碱地淋洗过程中盐分和有机质的变化提供了理论的数据参考。     

人工藻结皮对河套平原盐碱土理化性质和酶活性的影响

土壤藻结皮主要由土壤中的藻类和土壤颗粒胶结而形成,具备水土保持、土壤改良、防风固沙等优良的生态功能。为了研究土壤藻结皮对盐碱土的改良效果,在河套平原盐碱地野外试验区分别接种了C. miniata HJ-01,C. miniata HJ-01和S. javanicum,C. miniata HJ-01和土著丝状混合藻,培植人工土壤藻结皮。结果表明:人工藻结皮发育45 d后,0—10 cm深度土壤中水分损失减弱,土壤pH值轻微下降,电导率降低57%(p<0.05),有效氮和有效磷增加(p<0.05); 0—5 cm深度土壤中脲酶、蔗糖酶、过氧化氢酶和碱性磷酸酶活性分别增加52.1%,20.7%,16.7%,41.7%(p<0.05)。因此,人工土壤藻结皮能有效改良盐碱地。     

莠去津在吉林省不同土壤类型中的解吸特征

为了探究莠去津污染土壤中莠去津的解吸特性,通过批量平衡法,研究了莠去津在白浆土、黑土、盐碱土上的解吸特征及影响因子。结果表明:3种土壤类型中莠去津的解吸过程经历了快速解吸、慢速解吸、最终达到解吸平衡3个阶段,平衡时间为720min;采用准二级动力学方程拟合效果最好。Freundlich方程可以较好地描述莠去津在3种土壤中的解吸等温曲线(R~20.969)。ΔG0,ΔH0,ΔS0说明其解吸为自发吸热且无序的过程。莠去津在盐碱土中的解吸率最高,其次为黑土,白浆土解吸率最低。土壤pH升高或添加生物炭均能够降低莠去津在土壤中的解吸。     

不同改良剂与石膏配施对滨海盐渍土的改良效果研究

针对江苏省滨海盐渍土的特点,采用4种土壤改良剂,通过改良剂单施和改良剂与石膏配施试验,分析测定了施用这些改良剂后的土壤含盐量和pH值,并测定了作物产量,筛选出适宜于滨海盐渍土的最佳改良剂及组合。试验结果表明,腐殖酸改良滨海盐渍土效果最好,经腐殖酸(300kg/hm2)处理后,0—5,5—20和20—40cm土层盐分含量相对降低量分别为38.2%,24.5%和13.9%。石膏能显著降低土壤盐分含量和提高作物产量,经石膏(300kg/hm2)处理后,0—5,5—20和20—40cm土层盐分含量相对降低量分别为18.8%,13.0%和4.9%,油菜较对照增产6.1%。腐殖酸与石膏配施是滨海盐渍土适宜的改良剂组合,腐殖酸(300kg/hm2)与石膏(300kg/hm2)配施,可使0—5,5—20和20—40cm土层盐分含量相对降低量分别达45.1%,38.9%和25.7%,使油菜较对照增产18.6%。     

滨海地区盐碱土类型与形成条件分析

滨海地区土壤具有盐分重、养分含量低的特性,是扩大开发滨海盐土资源,提高垦殖效果亟待解决的问题。根据实例对滨海地区盐碱土类型与形成条件进行较系统分析,引用了统计方法,对研究结果进行理论上的概括和总结,提出旱、涝、盐、碱、瘦综合治理方案和进一步改良利用的途径。对开发利用荒地和滩涂资源,发展我国沿海经济有着直接的指导作用和较高的科学理论价值。     

棉粕对盐碱环境下土壤微生物多样性及其土壤结构的影响

微生物是土壤物质循环的原动力,土壤团聚体的重要生物胶结因素。以棉粕作为盐碱土改良剂,针对不同程度的盐碱土壤为研究材料,探究棉粕对盐碱环境下微生物多样性及其土壤结构的影响。提取土样中微生物总DNA,利用新一代illumina HiSeq高通量测序技术进行相关分析,对于土壤微形态则利用扫描电镜进行观察,结果表明随着盐碱浓度的上升,氯化钠处理下小团聚体所占比例也逐步上升且土壤表面疏松多孔,碳酸钠则相反,其大团聚体随浓度上升而增加,小团聚体所占比例则下降,土壤表面紧实,孔隙少,盐碱土的这两种土壤结构都不利于微生物的生存活动。通过对土壤样品中微生物复杂度分析得出,通过添加棉粕相比CK可以增加盐碱土中微生物群落数量,MN、MA处理Shannon指数最大,Simpson 指数最小,说明添加棉粕后MN、MA的微生物丰富度最高,盐碱土中主要的微生物群落包括 10个门,其中变形菌门占主导地位,其余依次是放线菌门、酸杆菌门、芽单胞菌门、绿弯菌门、拟杆菌门、硝化螺菌门、浮霉菌门、疣微菌门、厚壁菌门。盐碱这种特定的土壤环境中微生物占优势菌门相互类似。     

盐渍化土壤改良剂对草坪根际土壤细菌群落多样性的影响

针对兰州新区城市绿化带土壤盐分含量高严重影响苗木和草坪成活率的问题，以兰州新区绿化带盐渍化土壤为研究对象，采用温室盆栽法，以不施肥为对照(CK)，研究了添加禾康(T₁)、乳酸菌(T₂)、磷石膏(T₃)、炭基肥(T₄)、免申耕(T₅)和磷酸脲(T₆) 6种盐碱土改良剂对草坪根际土壤化学、生物学特性的影响。结果表明：与CK处理相比，施用6种改良剂均能降低草坪根际土壤pH，提升有机质、速效磷、微生物生物量碳氮磷含量及碱性磷酸酶、脱氢酶活性；显著降低土壤细菌群落丰富度和多样性指数(Chao1和Shannon-wiener)；根际土壤细菌群落均以变形菌门、拟杆菌门、放线菌门、芽单胞菌门和酸杆菌门为主，其中T₄、T₆处理显著提高了变形菌门的相对丰度，T₂处理显著增加了放线菌门的相对丰度，T₁处理显著提升了芽单胞菌门和酸杆菌门的相对丰度。冗余分析和Monte Carlo置换检验结果显...     

芦苇对盐碱地盐分富集及改良效应的影响

利用自制模拟试验装置研究芦苇不同生长阶段内盐碱土pH、电导率、离子(Ca2+、Mg2+、SO24-、CO23-、HCO3-、Na+、Cl-)含量的变化和芦苇含盐量的变化,以及芦苇生长阶段过后腐烂成腐殖质对盐碱土pH、电导率、有机质含量的影响,揭示了处于生长阶段的芦苇具有富集盐分的能力以及生长阶段过后的芦苇腐烂成腐殖质对盐碱土具有改良作用。结果表明:(1)在芦苇不同生长阶段内盐碱土pH和电导率都呈现降低趋势。土壤pH平均值由9.22降低到8.79;电导率平均值由0.96mS/cm降低到0.43mS/cm。芦苇成熟期-枯黄期,土壤电导率降低趋势平缓,基本达到稳定状态。(2)在芦苇各生长阶段土壤离子含量都缓慢降低,其中HCO3-、Cl-、SO24-、Ca2+含量变化幅度比较大。成熟期-枯黄期,土壤各离子含量降低趋势平缓,基本达到稳定状态。(3)不同生长阶段芦苇吸收盐分是不同的。展叶期-成熟期,芦苇吸收盐分量逐渐增加,成熟期达到最大值。但成熟期-枯黄期,芦苇吸收盐分逐渐减少,说明芦苇富集盐分的能力主要集中在展叶期-成熟期阶段,而成熟期-枯黄期,富集盐分的能力减弱;在不同生长阶段,芦苇的根、茎含盐量缓慢增长,叶含盐量增长速度较快,且叶含盐量比根、茎大。(4)芦苇生长阶段过后腐烂成腐殖质,通过9次取土样分析表明腐殖质能够提高土壤有机质含量。且对土壤pH、电导率也起到了降低的效果。总之,生长阶段芦苇对盐碱土盐分降低具有显著作用,同时生长阶段过后芦苇枯萎腐烂成腐殖质对盐碱土盐分降低和有机质含量提高也同样具有一定的效果。     

生化黄腐酸对不同质地苏打盐碱土水盐运移特征的影响

为了探讨生化黄腐酸（biochemical fulvic acid, BFA）对不同质地（砂质壤土和壤质砂土）苏打盐碱土的改良作用机理，明确BFA对不同质地苏打盐碱土水盐运移特征的影响，该研究通过室内一维垂直入渗试验，对不同BFA施加量（0（CK）、1、2、4、8 g/kg）条件下土壤水盐运移特征、入渗模型参数和土壤八大盐分离子的变化特征进行了研究。结果表明：对于砂质壤土，当入渗至280 min时，与CK相比，BFA施加量为1、2、4、8 g/kg处理的累积入渗量分别减小了3.70%、10.19%、12.04%、25.00%，湿润峰深度分别减小了9.33%、17.00%、24.00%、27.33%；对于壤质砂土，当入渗至40 min时，与CK相比，BFA施加量为1、2、4、8 g/kg处理的累积入渗量分别减小了1.36%、10.51%、18.98%、29.83%，湿润峰深度分别减小了5.00%、11.33%、21.67%、31.33%。土壤水分入渗速率会随着BFA施加量的增加而减小，在0、5、10、15、20、25、30 cm土层深度，8 g/kg施加量处理的砂质壤土含水率分别高于CK处理11.43%、4.99%、8.54%、8.79%、9.02%、4.98%、-7.76%，而壤质砂土含水率分别高于CK处理4.76%、9.28%、6.18%、9.25%、8.05%、8.77%、-0.06%。Kostiakov和Philip模型均能较好地模拟土壤水分入渗过程，且随着BFA施加量的增加，吸渗率逐渐减小。然而施加BFA同样会增加不同深度土层的含盐量，在土壤钙离子、镁离子浓度较低的情况下，可能会使得土壤中富集钠离子。因此，施加BFA能够改变不同质地苏打盐碱土的水盐运移特征，为了防止施加BFA加剧土壤的次生盐碱化以及考虑施加BFA后的经济效益，该研究推荐BFA施加量为2～4 g/kg时对于不同质地苏打盐碱土具有更好的改良效果。     

滨海新围滩涂不同改良方式对土壤盐渍化调控效应及其主控因素

土壤盐渍化是制约滨海新围滩涂围垦区土壤质量的最主要因子,严重抑制了作物的生长和产量。试验设置了对照处理(CK)、有机肥(OM)、聚丙烯酰胺+有机肥(PAM+OM)、秸秆覆盖+有机肥(SM+OM)、秸秆深埋+有机肥(BS+OM)和生物菌肥+有机肥(BM+OM)6个处理方式,研究不同改良方式对滨海盐碱地土壤盐渍化的调控效应,明确改良过程中土壤盐渍化程度变异的主控因素。结果表明,表层土壤含盐量、钠吸附比和碱化度随着燕麦生育期的推移逐渐上升,而pH随着燕麦生育期的推移逐渐下降。与CK处理相比,PAM+OM、SM+OM、BS+OM和BM+OM措施能够显著降低0—20cm深度的土壤含盐量、pH、钠吸附比和碱化度。其中,SM+OM措施对土壤含盐量的抑制效果最好,达到68.0%~73.6%;而BM+OM措施对pH、钠吸附比和碱化度的调控效果最佳,分别降低4.5%~8.2%,61.5%~80.8%和55.5%~79.4%。主控因素分析表明环境因子中的土壤容重、土壤含水量和蒸发量对表层土壤盐渍化程度的影响均达到极显著水平(P<0.01),而风速和降水量的影响则达到显著水平(P<0.05)。