新疆盐碱地生物改良的必要性与可行性

盐碱地资源的利用、盐渍化耕地的改良 ,在有盐碱地的地区 ,是农业生产发展的重要环节之一。新疆盐碱地总面积 2 181.4× 10 4 hm2 ,占全国盐碱土 (9913× 10 4 hm2 )面积的 2 2 .0 1% ;在 40 7.84× 10 4 hm2 耕地面积中 ,受不同程度盐化危害的面积占 30 .12 %。生物改良盐碱地 ,指利用耐盐植物直接种植 ,通过常规灌溉 ,不需要任何附加条件和设施 ,将土壤盐分控制在植物根系土层以下的土体中。新疆漫灌式种植生产有利于这种生物改良。生物改良盐碱地 ,灌溉水利用率高 ,又利于生态环境的良性循环和永久性建设。种植根系较多、较深的耐盐植物 ,土壤盐分在灌水条件 ,向下移动较深。     

膜下滴灌棉田生物改良盐碱地效果研究

通过在膜下滴灌棉田间作苜蓿(Ⅰ)、孜然(Ⅱ)和碱蓬(Ⅲ),并以未间作的处理作为对照(CK),研究不同盐生植物改良盐碱地的效果。结果表明：间作盐生植物的棉田在生育期内可以达到保水和抑制盐分累积的效果,土壤含水量峰值基本保持在40 cm深度,其中以间作苜蓿(Ⅰ)和孜然(Ⅱ)的保水效果较好,在0～40 cm深度范围土壤含水量与对照组相比分别提升了29.80%和14.49%;间作苜蓿(Ⅰ)和孜然(Ⅱ)的处理抑制盐分累积的效果也较好,在0～40 cm深度范围抑盐率分别为125%和70.38%。同时,通过在膜间种植盐生植物,棉花的株高、茎粗和干物质量均有一定程度的增加,籽棉产量也有相应的提升,其中以间作孜然和苜蓿的处理提升较多,分别比对照组提升10.45%和7.74%。由此可见,膜下滴灌棉田间作盐生植物是一种有效的盐碱地改良措施,而盐生植物的选择对改良的效果影响较大,综合试验结果对比,间作孜然和间作苜蓿的生物改良措施效果较好。     

新疆耐盐冬小麦区域比较研究

为新疆耐盐新品种的审定与推广提供科学依据 ,自治区种子管理站在 2 0 0 0——2 0 0 2年布置了耐盐小麦的区域品比试验。参试材料 :新冬 1 7、1 0 1、78、加 1 63、872 4 ,土壤含盐0 .8— 1 .2 5 %。通过发芽试验、盆栽试验、小区试验进行小麦耐盐比较 ;利用盐碱地和非盐碱地进行区域比较试验。结果表明 :1 0 1在 Na CL盐水中发芽的盐分浓度的临界值大于 1 .5 % ,盐敏感性小麦的盐分浓度的临界值小于 1 .0 % ;盐土盆栽中 ,常规品种适应的土壤盐分浓度的临界值在 0 .9— 1 .1 %之间 ,耐盐品系 1 0 1、78的临界值在 1 .3— 1 .5之间 ;在盐碱地上的区域试验中 ,土壤当盐分在 0 .8—— 1 .2 5 %之间时 ,耐盐小麦 1 0 1产量达 45 0 0 kg/ha,比对照增产 41 % ;在非盐碱地上 ,1 0 1产量达 60 0 0 kg/ha,具有较好的丰产性。     

土壤盐分含量对滴灌复播青储玉米光合特性及土壤水盐动态的影响

通过盆栽试验,研究了不同土壤含盐量(0.14%(CK)、0.60%、0.80%、0.90%、1.00%)条件下,青储玉米光合特性及土壤水盐运动规律变化。结果表明:随着土层深度的增加,土壤含水率和含盐量均表现出增加的趋势,土壤盐分含量越高其平均含水率越高,由含盐量为0.14%处理的12.30%增加到含盐量为1.00%处理的15.82%;从7月初到10月初,各处理0~40 cm土层盐分变化量依次为-0.03%、-0.08%、-0.12%、-0.14%、-0.17%,盐分变化率依次为-11.52%、-13.34%、-13.88%、-14.81%、-17.41%,所有处理0~40 cm土层处于脱盐状态;土壤盐分抑制青储玉米叶片气孔导度,因气孔限制因素,玉米叶片净光合速率、蒸腾速率、胞间CO_2浓度等均下降,影响光系统的正常运行,导致玉米叶片水分利用效率和光能利用率降低。     

土默川平原土壤盐渍化与盐生植物分布及盐分离子特征的研究

以土默川平原哈素海周边为研究区域,以盐渍化土壤与盐生植物为研究对象,采用野外调查与室内分析相结合的方法。对该区域土壤盐渍化与盐生植物分布及盐分离子特征进行了研究,得出以下结论:碱蒿可在ESP 11.75%、pH 9.45、土壤全盐量3.94g/kg处形成占较大优势的盐生植物。苔草可在ESP 16.79%、pH9.75、中度-重度盐渍化土壤、全盐量3.32g/kg～4.88g/kg形成占较大优势的分布。羊草可在ESP 12.63%、pH 9.70的土壤上形成优势分布。碱蓬可在ESP 10.75%、pH 9.83土壤上形成优势分布。獐茅是一种可在强碱化土壤生长的植物,能在苏打氯化物-硫酸盐盐土,含盐量8.39g/kg、ESP 24.34%、pH 9.80土壤上成为唯一优势植物。土壤和盐生植物中盐分离子比例特征是:钙为植物>土壤,硫酸根、镁为植物<土壤;苔草的盐分离子为拒"镁、硫酸根"特征;羊草的盐分离子为"喜碳酸氢根,拒氯"特征;碱蒿的盐分离子为"拒镁"特征;碱蓬的盐分离子是"喜氯"特征;獐茅的盐分离子是"喜氯、拒碳酸氢根"特征。     

滴灌棉田不同盐分土壤水分变化规律及其利用效率研究

通过研究滴灌条件下不同盐分含量土壤含水率、日蒸散量和棉花干物质积累量的变化规律,以及棉花的干物质水分利用效率,探讨滴灌棉花的水盐互作效应。设置室内模拟试验,采用称质量法获得棉花蒸散量和干物质积累量,分析不同土壤盐分含量〔0(CK)、0.15%、0.25%、0.35%、0.45%、0.55%、0.65%〕条件下,棉花日蒸散量、干物质积累量以及土壤水分含量变化规律,计算棉花干物质水分利用效率。结果表明:随着棉花生育期的推进,不同盐分含量土壤的水分含量变化和日平均蒸散量均呈现先增大后减小的趋势,蕾铃期土壤日平均蒸散量达到最大;棉花的干物质积累量和生育期耗水量随土壤盐分含量的增大呈减小的趋势。棉花的干物质水分利用效率在T4处理达到最大,与CK、T1、T2、T5处理差异并不显著,说明土壤中适量的含盐量在一定程度上可以有效提高水分利用效率。     

不同浓度复合盐胁迫对水稻产量和品质的影响

为探明不同浓度土壤复合盐胁迫对水稻生长发育、产量和品质的影响,利用盆栽的方式人为设置不同浓度土壤含盐量(0.05％、0.1％、0.2％、0.3％、0.4％),采用单因素随机区组试验,研究不同浓度土壤复合盐对水稻产量和品质的效应.结果表明:不同浓度土壤复合盐胁迫对水稻株高无明显影响;0.1％的土壤盐分促进了水稻植株干重、产量、整精米率、恶白粒率、直链淀粉和蛋白质含量的增加;0.2-0.4％的土壤盐分引起了水稻植株干重、产量和整精米率的明显下降,同时造成了稻米中恶白粒率、蛋白质含量的显著提高,但并没有影响直链淀粉的含量.以上试验结果表明,低浓度盐分(0.1％)有利于改善水稻产量和品质,高浓度盐分(0.2-0.4％)易引起水稻减产和品质变劣,建议将土壤盐分含量0.1％作为盐碱地水稻生产的临界盐分指标.本研究结果为建立盐碱地水稻高产优质种植技术提供基础资料.     

明沟排水条件下的土壤水盐运移模拟

基于新疆生产建设兵团农八师122团盐碱地排水沟的排水试验,通过控制田间灌溉,监测田间土壤盐分变化,并建立HYDRUS数值模型,模拟分析了明沟排水条件下盐碱地棉花一个生育周期内盐分变化情况。结果表明:0～80 cm土层平均脱盐率达到了50. 09%,80～200 cm土层盐分总量基本保持不变,0～200 cm盐分整体下降约25%;距明沟的距离越近,排盐的效率越高;数值模型模拟值与实测值较吻合,可以较好地反应试验的真实情况。该研究结果可为干旱、半干旱地区盐碱化治理提供参考。     

新疆盐碱地种植耐盐小麦土壤盐分的变化

新疆干旱区有大量盐碱地 ,很大程度上限制农业的可持续发展。盐碱的利用改良和水资源的高效利用的研究 ,面临巨大的挑战。盐碱地上种植耐盐小麦既有生产效益 ,又有改良土壤盐渍化作用。在传统灌溉管理下 ,当土壤原始盐分 2 .0 %时 ,在壤质土壤上种植耐盐小麦 1— 2年 0— 40cm土层盐分可降到 0 .8%。在粘壤土、壤土土质的土壤中 ,种植耐盐小麦 5年时 ,0— 1 0 0cm土层盐分可降到 0 .5 % ;种植 7年后 ,0— 1 0 0cm土层盐分降到 0 .2 %左右 ,且在以后种植条件下 ,土壤盐分趋于平衡状态 ,变化很小。种植耐盐小麦引起的盐分变化 ,灌溉水为主要作用 ,以至经多年种植 ,土壤表现为脱盐碱化现象。     

新疆绿洲盐碱地滴灌条件下地下水局部动态对荒地盐分的影响

为探究新疆绿洲盐碱地应用滴灌技术导致局部地下水位的提升和地下水矿化度的增加是否对附近荒地水分和盐分产生影响。以新疆北部典型绿洲原生盐碱地(下野地灌区)滴灌农田之间荒地为例,于2009—2013年连续5 a进行定位监测,分析土体内不同时期盐分、水分及离子含量的变化。发现荒地0~140 cm土体含盐量和含水率在棉花生育期至冻融期呈"弦式"周期性变化,含盐量在棉花生育期初至生育期末递增,冻融前至消融后递减;含水率的变化趋势与之相反。受滴灌棉田灌溉的影响,棉田地下水位随棉花生育期进程逐步提升,缩短了周边荒地上升毛管水的传导路径,为地下水矿化度的增加提供了相对充足的盐分来源,土体盐分在周边棉花生育期结束后的增加量大于越冬期冻融对其的淋洗量。年际间0~140 cm土体内储盐量以1 179.05 g·a-1的速度递增,盐分的组成离子以Ca~(2+)、Cl~-、Na~+、Mg~(2+)的增加为主。     

盐和PEG模拟干旱胁迫对沙米种子萌发及幼苗生长的影响

研究不周浓度盐溶液(NaCl、MgSO4、盐渍土壤)和PEG模拟干旱胁迫对沙米种子吸胀、萌发和幼苗生长的影响,并观察胁迫解除后种子的反应.结果表明:随着NaCl、MgSO4和PEG浓度的升高,沙米种子吸胀率先升后降,种子萌发率呈现不同程度降低,盐渍土壤溶液对萌发率没有显著影响;对沙米种子萌发和幼苗生长的胁迫效应是NaC...     

种子引发对盐渍土壤条件下高粱芽苗生理特性的影响

为探索引发种子对不同盐渍土壤条件下高粱芽苗的生理效应,增强高粱芽苗期的耐盐能力,采用盆栽沙培试验,将氯化钠和硫酸钠复配引发(CSP)、氯化钠单独引发(SSP)和不引发(NSP)处理后的高粱种子分别播种在0、40、80、120 mmol·L-1和160 mmol·L-1盐溶液漫灌的细沙盐渍土壤条件下,研究上述各种状态下种子萌发和幼苗生理特性。结果表明:种子引发可提高盐胁迫下高粱的发芽率、成苗率和活力指数,尤其是盐复配引发(CSP)效果更为明显;引发后的种子(特别是CSP)可显著减少中、高盐胁迫条件下叶片和根系相对含水量的下降幅度,减缓叶绿素a+b、叶绿素a的下降;氯化钠和硫酸钠复配引发(CSP)下净光合速率在盐浓度低于80 mmol·L-1时下降幅度较小,气孔导度和蒸腾速率与之变化趋势基本一致;种子引发增强了SOD、POD、CAT和APX活性,同时减少了MDA和O·2,其中MDA、O·2和POD反应较为敏感,三种种子引发处理对高粱芽苗期抗氧化系统的影响效应表现为:复配引发(CSP)单盐引发(SSP)不引发(NSP)。盐渍土壤条件下种子引发,特别是氯化钠和硫酸钠复配引发种子可增强其生理适应性,进而提高高粱芽苗期的耐盐性。     

不同环境因素对猪殃殃种子萌发及出苗的影响

为探讨猪殃殃种子萌发的适宜环境条件,通过室内萌发试验研究了温度、光照、pH、水势、盐分对猪殃殃种子萌发以及埋土深度对其出苗的影响。结果表明,猪殃殃种子萌发的适宜环境条件为温度10~20℃、光暗12h交替培养以及pH 4~10,萌发率可达到50%以上。猪殃殃种子对水势比较敏感,萌发率随着水势的降低而降低,当水势为0时,萌发率为50.50%,水势降低至-0.6 MPa时,仅有个别种子萌发,萌发率为3.50%,当水势为-0.7 MPa时,种子萌发完全受到抑制;猪殃殃种子对盐分胁迫有一定忍耐力,当NaCl浓度为0.16mol/L时,仍有少数种子萌发,萌发率为16.50%;适于猪殃殃种子出苗的埋土深度是1~2cm,出苗率达到49.50%。研究结果为猪殃殃的出苗调控和综合治理提供了依据。     

混合盐碱胁迫对燕麦种子萌发及幼苗生理生化特性的影响

为了探讨燕麦种子和幼苗的耐盐碱能力及在盐碱胁迫下的变化规律,采用纸上发芽法和砂培法,研究了混合盐碱胁迫对燕麦种子萌发及幼苗生理生化特性的影响.结果表明:随着盐碱胁迫浓度的增强,燕麦种子的发芽率、发芽指数、活力指数和幼苗生长与对照相比都呈下降趋势;而燕麦叶片中细胞膜透性增强和丙二醛含量增加,其中白燕1号较白燕7号增加幅度大,表明白燕1号比白燕7号对盐碱胁迫更敏感,受盐碱危害程度较重;同时燕麦叶片内游离脯氨酸和可溶性糖累积,且随着盐碱胁迫浓度的增强呈增大趋势,其中白燕7号增加幅度大,表明白燕7号可能主要通过积累脯氨酸和可溶性糖来进行渗透调节缓解逆境毒害作用,其中白燕1号在盐碱胁迫浓度100～200 mmol/L时,游离脯氨酸和可溶性糖含量下降,但其机理还有待于进一步研究.综合分析表明两个品种耐盐碱能力为:白燕7号＞白燕1号.     

蒙古扁桃种子萌发和幼苗生长对渗透胁迫的响应

以天然生长于祁连山自然保护区隆畅河自然保护站的濒危植物蒙古扁桃(Prunus mongolica)去内果皮的种子为材料,以不同渗透势PEG-6000溶液模拟干旱条件,研究了种子萌发和幼苗生长对干旱胁迫的响应特征。结果表明,随着干旱胁迫程度的加剧,蒙古扁桃种子吸胀速率、萌发率、萌发指数、活力指数、苗高和根长、组织饱和含水量等指标均表现出明显降低的趋势,而幼苗初生芽干重、根干重和根冠比均呈先升后降的趋势。蒙古扁桃种子对水势变化既敏感又抗旱,种子能够萌发的最低渗透势阈值为-0.65 MPa。干旱胁迫未能萌发的种子复水后萌发率较高。分析认为,蒙古扁桃种子萌发和幼苗生长对干旱胁迫的响应特征对种的延续具有重要意义,但在人工栽培时保证 土壤墒情应是保障建植成功的关键措施。     

鹅观草种子萌发及出苗特性

在实验室和温室条件下研究不同温度、光照、水势、盐分对鹅观草种子萌发以及埋土深度对鹅观草出苗的影响。结果表明,鹅观草种子萌发的昼/夜温度范围为20℃/10℃~35℃/25℃,最适昼/夜温度为25℃/15℃;黑暗条件下,鹅观草种子萌发率较光照下略有提高,说明鹅观草萌发不需要光照;鹅观草种子对水势胁迫较敏感,水势从0下降至-0.8 MPa时,发芽率从93%直线下降至0;鹅观草种子对盐分胁迫具有一定耐受性,当NaCl浓度≤50 mmol/L时,种子均能保持80%以上的萌发率。50%萌发抑制率时的水势和NaCl浓度分别约为-0.4 MPa和100 mmol/L。埋土深度为0.5 cm时,鹅观草出苗率最高,埋土深度≥3 cm时出苗率显著下降。表明鹅观草种子萌发具有较强的环境适应性,通过耕作将其种子带入4 cm以下土层,可有效抑制鹅观草的危害。     

黄瓜品种资源芽苗期和幼苗期耐盐性及其评价指标研究

采用NaCl水溶液人工模拟盐胁迫,以多项指标的盐害系数为依据,比较了18个黄瓜品种资源在芽苗期和幼苗期的耐盐性及其两个时期耐盐性的相关性,并对两个时期各品种资源的耐盐性通过聚类分析进行了分类。结果表明:芽苗期的总盐害系数与发芽势、发芽率、发芽指数、下胚轴长、根长、地上部鲜重、根鲜重、活力指数的盐害系数的相关性达极显著水平;幼苗期与总盐害系数相关性达极显著水平的有地上部鲜重、地下部鲜重、地下部干重、壮苗指数、根/冠,达显著相关水平的有地上部干重,叶绿素a/b和叶绿素(a b)/类胡萝卜素的盐害系数与总盐害系数相关性不显著。从两个时期的聚类分析图来看,它们的耐盐性并不相同。黄瓜品种资源耐盐性的强弱在芽苗期和幼苗期表现明显不同。在进行黄瓜芽苗期耐盐性筛选时可以将发芽势、发芽率、发芽指数、活力指数、下胚轴长、地上鲜重、根鲜重综合起来作为评价指标。在对黄瓜幼苗期耐盐性鉴定时可以用地上部和地下部鲜重、地上部和地下部干重、壮苗指标、根/冠来衡量黄瓜材料在幼苗期耐盐性的强弱。     

Growth and sustainability of Suaeda salsa in the Lop Nur,China

Extremely saline soils are very harsh environments for the growth and survival of most plant species, however, halophytes can grow well. The underlying mechanism of halophyte to resist high saline is not well understood by us. This study was conducted at the potash mine near the Lop Nur, China, where the effects of the halophyte Suaeda salsa L. on the saline-alkaline soils and its growth and sustainability were investigated. Four plots(in which the salt encrustation layers were removed), with different soil treatments were evaluated:(1) undisturbed soil, with no additional treatment(T1);(2) the slag soil zone, in which a 40-cm layer of slag was placed on the undisturbed soil surface(T2);(3) slag+sandy soil, in which a 20-cm layer of slag was placed in the lower layer and 20 cm of sandy soil, taken from an area about 70 km away from Lop Nur potash mine, where Tamarix species were growing, was placed in the upper layer(T3); and(4) a 40-cm sandy soil layer taken from the area where Tamarix species were growing was placed on undisturbed soil(T4). Soil nutrient contents increased in the four treatments, but salt content only decreased in the T1 treatment. Salt content in the T4 treatment increased over the two-year period, which may be partly attributed to salt deposition from wind-blown dust within the mine and salt accumulation within the surface soil(0–20 cm) in response to high evaporative demands. The S. salsa plants exhibited greater improvements in growth under the T4 treatment than under the T1, T2, and T3 treatments, which demonstrated that low levels of salinity are beneficial for the growth of this species. The T1 treatment was sustainable because of its low cost and superior soil improvement characteristics. Therefore, S. salsa plants not only reduced soil salinity and increased soil nutrient levels, but also ameliorated the plant growth environment, which would be beneficial for both the ecological restoration of the Lop Nur area and similar areas throughout the world.     

无菌培养条件下不同基因型小麦耐盐性及其生理机制研究

以4种不同基因型小麦(小偃6号、NR9405、RB6和陕229)种子为材料,研究组培条件下盐胁迫对小麦种子活力、幼苗生物量、保护酶活性、亲合性渗调物质以及Na+、K+ 含量等的影响.结果表明:盐胁迫下,小麦幼苗的生长均受到不同程度的抑制,表现为发芽率、根长、芽长、生物量随着盐浓度的升高而明显下降,并存在显著的基因型差异.盐胁迫下小偃6号与NR9405的生物量显著高于陕229与RB6;小偃6号与NR9405的超氧化物歧化酶(SOD )活性均随着盐浓度的增大而升高;RB6和陕229在0～150 mmol/L盐浓度下SOD酶活性升高,而在2 00 mmol/L盐浓度时,SOD活性急剧下降.随着盐浓度的升高4种不同基因型小麦体内游离脯氨酸累积量增大,在200 mmol/L时RB6的累积量显著高于其它基因型.随着盐浓度的升高,幼苗体内的Na+含量增加,K+含量下降,Na+/K+比值增大.小偃6号和NR9405的耐盐性优于陕229与RB6.     

粒用高粱耐盐种质资源鉴选与评价

以50份高粱亲本材料为基础,采用聚类分析和主成分分析的方法,研究了不同材料高粱种子萌发、幼苗生长和抗盐性。通过相关分析、主成分分析和聚类分析,为高粱抗盐材料筛选和耐盐性研究提供理论依据,为高粱品种耐盐基因开发提供材料。实验结果表明,在150mmol·L~(-1)NaCl胁迫下,高粱亲本材料生长指标低于对照。不同品种降低幅度不同。相对发芽率的数值范围为0.27%~93.4%,相对发芽势数值范围为15.15%~97.4%,根长数值范围在0.3~4.5 cm,叶长数值范围为0.4~2.8cm;盐害系数数值范围0.026~0.794。发芽率与发芽势呈正相关,相关系数为0.98***。根据主成分分析,第一个主要成分是发芽成长因子;第二主成分是生长因子,第三主成分是耐盐因子。通过聚类分析,将30株高粱菌株分为5类:高耐盐,耐盐,中度耐盐,盐敏感性和高盐敏感性。其中3560R,10337B和10612属于盐敏感品系,09305R和67B属于高盐品系。本研究还表明,高粱发芽率,发芽势、芽长、根长、苗高、生长速度、枯萎病指数、发芽率盐害指数、发牙势盐害系数等9项指标可作为高粱耐性的重要指标。