作物杂志, 2018, 34(6): 138-143 doi: 10.16035/j.issn.1001-7283.2018.06.021

生理生化·植物营养·栽培耕作

土壤改良剂对盐化草甸土物理性质及水稻产量的影响

赵金星1, 周伟2, 战英策1, 历永杰2, 高洪波2, 何松榆1, 张玉先1, 张明聪1

1 黑龙江八一农垦大学农学院,163319,黑龙江大庆

2 大庆市启隆农业科技有限公司,163000,黑龙江大庆

Effects of a New Soil Ameliorants on Soil Physical Properties and Yield of Rice in Saline Meadow Soil

Zhao Jinxing1, Zhou Wei2, Zhan Yingce1, Li Yongjie2, Gao Hongbo2, He Songyu1, Zhang Yuxian1, Zhang Mingcong1

1 College of Agronomy, Heilongjiang Bayi Agricultural University, Daqing 163319, Heilongjiang, China

2 Daqing Qilong Agricultural Science and Technology Limited Company, Daqing 163000, Heilongjiang, China

通讯作者: 张明聪,讲师,主要从事土壤肥料的研究

收稿日期: 2018-06-15   修回日期: 2018-08-27   网络出版日期: 2018-12-15

基金资助: 黑龙江省大学生创新创业训练计划项目.  201710223057
大庆市指导性科技计划项目.  zd-2016-107
黑龙江省自然科学基金面上项目.  C2016042
中国博士后科学基金.  2016M591568
国家科技支撑计划.  2014BAD11B01-02
黑龙江八一农垦大学博士科研启动基金.  XYB2014-04
国家现代农业产业技术体系.  CARS-04-PS17

Received: 2018-06-15   Revised: 2018-08-27   Online: 2018-12-15

作者简介 About authors

赵金星,在读本科,研究方向土壤改良及土壤肥力 。

摘要

为解决盐化草甸土水稻种植产量低的问题,实现盐碱土可持续利用,本研究采用盆栽试验和大田对比法,通过测定土壤相关物理性状和水稻产量,以期明确土壤改良剂对盐化草甸土的改良效果。盆栽试验结果表明,与常规盆栽管理方式(T1)相比,施用改良剂处理(T2)可显著增加土壤的电导率,降低土壤的代换性钠含量和pH,提高土壤不同粒级水稳性团聚体的质量百分比、有机碳含量和水稻产量;大田对比试验结果表明,与仅灌水处理相比,4个试验地点施用改良剂处理可以显著增加水稻单位面积返青穴数、穗粒数和单位面积产量,增加幅度分别为83.7%~87.4%(P<0.01)、40.4%~98.3%(P<0.01)和293.0%~411.2%(P<0.01)。综上分析,施用土壤改良剂能够明显改善草甸盐土物理性状,提高水稻产量,增加种植户收益。

关键词: 草甸盐土 ; 改良剂 ; 水稻 ; 产量 ; 物理性质

Abstract

The effects of saline meadow soil modifier on soil physical properties and yield of rice were studied by both pot and field experiment. The results of pot test were compared, the irrigation improver treatment (T2) significantly increased the electrical conductivity of soil, reduced soil exchangeable sodium content, pH and soil moisture content than that of the pouring water treatment (T1). T2 also increased the mass percentage and organic carbon content of water stable aggregates of different grain size in soil. The field contrast test showed that the application of modifier in 4 test sites could significantly increase the green returning rate of rice, the number of grains per ear and yield per hectare, increases were 83.7%-87.4% (P<0.01), 40.4%-98.3% (P<0.01) and 293.0%-411.2% (P<0.01), respectively, compared with irrigation treatment.Based on the above analyses, the application of soil improver could improve the physical properties of saline meadow soil, increase the rice yield and thereby increase the income for growers.

Keywords: Saline meadow soil ; Soil ameliorants ; Rice ; Yield ; Physical properties

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本文引用格式

赵金星, 周伟, 战英策, 历永杰, 高洪波, 何松榆, 张玉先, 张明聪. 土壤改良剂对盐化草甸土物理性质及水稻产量的影响[J]. 作物杂志, 2018, 34(6): 138-143 doi:10.16035/j.issn.1001-7283.2018.06.021

Zhao Jinxing, Zhou Wei, Zhan Yingce, Li Yongjie, Gao Hongbo, He Songyu, Zhang Yuxian, Zhang Mingcong. Effects of a New Soil Ameliorants on Soil Physical Properties and Yield of Rice in Saline Meadow Soil[J]. Crops, 2018, 34(6): 138-143 doi:10.16035/j.issn.1001-7283.2018.06.021

松嫩平原盐渍土分布十分广泛,由于自然和人为因素使土壤富盐碱,抑制作物生长,加剧环境恶化[1]。大庆市位于黑龙江省西部松嫩平原腹地,是土壤盐碱化较严重的地区,由于盐碱化导致的生态环境脆弱、植被稀少、风沙大的现象极为严重,给当地人们的生产、生活带来了严重危害[2]。国内外治理盐碱土壤的方式较多,如工程改良(费用较高)、生物改良(周期长、见效慢)和化学改良(效果显著)[3,4,5,6,7]等。在众多改良方法中化学改良措施相对于其他方法具有效果显著、成本低等优点,化学改良主要是将土壤中钠离子和碱性基团进行沉淀中和,起到降低盐碱的目的。关于化学改良的方法国内外已有较多报道,如利用脱硫副产物、石膏和有机肥、糠醛渣和腐殖酸尿素、硫酸铝、粉煤灰等能有效降低土壤pH和碱化度[8,9,10,11,12,13]。虽然盐碱土改良剂的种类繁多,但改良效果差别较大[14],黑龙江八一农垦大学新型肥料课题组结合大庆周边地区盐碱土的特点,与大庆市启隆农业科技有限公司共同研发了一种盐碱土壤改良剂,以硫酸铵作为包膜材料,主要由高分子有机复合物(自主合成)、植物生长调节剂和微量元素组成,多年试验表明该产品对土壤环境无任何不良影响,可以显著降低土壤盐分和碱性,促进土壤团粒结构的形成。因此本研究以大庆地区盐碱土为研究对象,研究应用自主研发的土壤改良剂对土壤物理性质和水稻产量的影响,明确该土壤改良剂改善土壤和提高水稻产量的生理学基础,为大庆地区盐碱地治理提供理论参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料

供试品种:供试水稻为垦稻10(较强耐盐碱品种)[15],13叶的水稻品种。

供试肥料:尿素(N 46%)、重过磷酸钙(P2O5 46%)、氯化钾(K2O 60%)。

供试改良剂:鑫锐禾牌盐碱土壤改良剂(大庆市启隆农业科技有限公司生产)。

1.2 试验地基本状况

试验于2017年在黑龙江八一农垦大学校内盆栽基地、黑龙江省大庆市杜蒙县、大同区和吉林省白城市通榆县进行。供试土壤均为重度苏打盐化草甸土、粘土,前茬为撂荒地。0~20cm土壤基础肥力见表1

表1   0~20cm土壤基础肥力

Table 1  Soil foundation fertility of 0~20cm

地点
Test site
速效磷(mg/kg)
Olsen-P
速效钾(mg/kg)
Available K
有机质(g/kg)
Organic matter
pH电导率(μs/cm)
Electrical conductivity
校内盆栽基地Pot base on campus17.8135.322.69.071 651
杜蒙县敖林西伯乡Aolinxibo, Dumeng25.1148.219.19.251 856
杜蒙县新兴村Xinxing, Dumeng23.2155.117.99.361 791
大同区双榆树乡Shuangyushu, Datong12.6101.318.59.231 781
白城市通榆县Tongyu, Baicheng15.499.823.49.091 661

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1.3 试验设计

在黑龙江八一农垦大学盆栽基地进行盆栽试验(有遮雨棚),在杜蒙县敖林西伯乡、杜蒙县新兴村、大同区双榆树乡和白城市通榆县进行大田对比试验。

1.3.1 盆栽试验 取盆栽基地周边盐化草甸土0~20cm耕层土壤,共采集3点,每点5个混合样品,将土壤放于盆栽塑料桶内(高60cm×直径50cm),设置2个处理,分别为T1:常规盆栽水稻栽培管理模式[施纯N 2.92g/盆、纯P2O5 1.18g/盆、纯K2O 0.98g/盆,其中氮肥按底肥:返青肥(4.0叶期施,下同):促花肥(9.5叶期施,下同):保花肥(12.0叶期施,下同)=45:70:15:20施用,底肥氮、全部磷肥和50%的钾肥在装土时与土混拌施用,剩余50%钾在促花肥施用。通过浇灌保持盆栽水层3~5cm,适度晒田];T2:在返青肥和促花肥的基础上增施改良剂2.0g/盆,其他水稻栽培管理同T1处理。每个处理20盆,每盆3穴,每穴3~5苗,5月20日插秧,10月3日收获。

1.3.2 大田对比试验 设置2个处理,分别为A1:当地常规施肥方案(纯N 150kg/hm2、纯P2O560kg/hm2、纯K2O 50kg/hm2,其中氮肥按底肥:返青肥:促花肥:保花肥=45:70:15:20施用,底肥氮、全部磷肥和50%的钾肥在旱整地时施用,剩余50%钾在促花肥施用);A2:当地常规施肥方案+增施150kg/hm2改良剂(返青肥和促花肥)。插秧密度均为25穴/m2,每穴3~5苗,5月15日插秧,10月1日收获。田间采用相同的水分和栽培管理方式,常规施肥处理面积为100m2,常规施肥+增施改良剂处理各地均10hm2以上。

1.4 取样方法及测定项目

取样方法:盆栽试验于水稻返青后10、20、30和40d取0~20cm土壤样品,取样前5d不灌水,每次4盆,收获期取4盆进行考种测产;大田试验于收获期随机选3点,取2m2考种测产。

测定方法:采用pH计(Sartorius PB-10)和电导率仪(雷磁DDS-307)分别测定土壤pH和电导率(水土比5:1);采用离心法[16]测定土壤代换性钠;采用烘干法测定土壤含水量;采用湿筛法[17]测定土壤水稳性团聚体的质量百分含量;采用重铬酸钾法[18]测定土壤团聚体有机碳。

1.5 数据分析

用Excel 2013进行原始数据的处理和制图,用SPSS 17.0数据处理软件进行相关的数据分析。

2 结果与分析

2.1 土壤改良剂对土壤电导率和代换性钠含量的影响

盐化草甸土特性是土壤表层钠离子含量较高,而通过施用改良剂处理(T2)显著增加土壤的电导率(图1),与未施用改良剂处理(T1)相比,T2处理返青后10、20、30、40d分别增加245.8%、193.7%、230.8%、166.3%(P<0.01),可见通过施用改良剂可显著增加土壤中的盐基离子;而从土壤代换性钠含量(图2)可以看出,T1处理土壤代换性钠含量显著高于T2处理,与T1处理相比,T2处理返青后10、20、30、40d分别降低81.45%、78.26%、68.71%和83.69%(P<0.01),可见,通过施用改良剂虽然增加了土壤中的盐基离子,但增加的主要是一些矿质养分,而显著降低了土壤代换性盐含量。

图1

图1   土壤改良剂对土壤电导率的影响

图中不同大写字母代表差异达到1%的显著水平,下同

Fig.1   Effects of soil modifier on soil electrical conductivity

Different uppercase represent significant difference at 0.01 level. The same below


图2

图2   土壤改良剂对土壤代换性钠含量的影响

Fig.2   Effects of soil modifier on soil exchangeable sodium content


2.2 土壤改良剂对土壤pH和含水量的影响

从土壤的pH测定结果(图3)可以看出,施用改良剂处理(T2)显著降低土壤pH,土壤pH维持在7.55~7.69范围内,而T1处理土壤pH维持在9.85~9.92范围内,可见施用改良剂可使土壤pH在作物适宜生长范围内;由土壤含水量测定结果(图4)可以看出,T2处理显著降低土壤含水量,与T1相比,返青后10、20、30、40d分别降低18.7%、16.6%、15.9%和15.5%(P<0.01),说明通过施用改良剂增加土壤孔隙度,利于水分下渗,进而降低了土壤含水量,这与土壤代换性钠离子含量和土壤团聚体数量有直接关系。

图3

图3   土壤改良剂对土壤pH的影响

Fig.3   Effects of soil modifier on soil pH


图4

图4   土壤改良剂对土壤含水量的影响

Fig.4   Effects of soil modifier on soil moisture content


2.3 土壤改良剂对土壤水稳性团聚体含量的影响

土壤水稳性团聚体数量和分布状况反映了土壤结构的稳定性、持水性、通透性和抗侵蚀的能力,对土壤结构的稳定性有重要的作用。如表2可以看出,施用改良剂可以提高土壤水稳性团聚体的含量,T2处理返青后10d,土壤不同粒级水稳性团聚体的质量百分比均高于T1处理,其中T2处理≥0.25mm粒级的团聚体含量较T1处理高65.21个百分点,可见施用改良剂后对盐化草甸土的水稳性团聚体数量有明显改善;T2处理返青后20、30、40d也表现出相同的规律,但随着浇水次数的增加T1和T2处理≥0.25mm粒级的团聚体含量的差值在减少,与T1处理相比,T2处理返青后20、30、40d分别增加63.08、39.69、30.81个百分点,可见,浇水亦可调节土壤水稳性团聚体含量,证明了水田通过浇水也可逐渐调节各粒级水稳性团聚体数量,但调节效果较慢,而改良剂可快速改善土壤水稳性团聚体数量。

表2   土壤改良剂对土壤水稳性团聚体含量的影响

Table 2  Effects of soil modifier on soil water stable aggregate content

返青后天数(d)
Days after regreening
处理
Treatment
各粒级水稳性团聚体的质量百分比Proportion of different water stable aggregate size (%)
>5.00mm2.01~5.00mm1.01~2.00mm0.51~1.00mm0.25~0.50mm≥0.25mm
10T11.272.452.262.211.809.98
T221.924.0515.8514.0019.3675.19
20T11.842.142.102.388.0216.48
T217.7910.9620.5511.0019.2679.56
30T12.673.915.853.393.0418.86
T212.807.3811.138.2219.0258.55
40T12.625.727.005.113.9024.35
T210.206.6114.375.3518.6355.16

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2.4 土壤改良剂对土壤团聚体有机碳含量的影响

土壤有机碳作为团聚体形成的重要胶结物,可促进水稳性团聚体的形成。从表3可知,土壤改良剂可以增加各粒级土壤团聚体有机碳含量。返青后10d,T2处理的土壤有机碳高于T1处理,其中与T1处理相比,>5.00、2.01~5.00、1.01~2.00、0.51~1.00和0.25~0.50mm的粒级有机碳含量T2分别增加13.0%、4.0%、17.4%、14.2%和20.3%,T2处理返青后10d即可改变土壤团聚体有机碳的含量,对土壤团聚体的形成具有重要作用;改良剂处理返青后20、30和40d均表现与改良剂处理返青后10d相同的变化规律,说明施用改良剂有利于不同粒级团聚体有机碳含量的提高。

表3   土壤改良剂对土壤团聚体有机碳含量的影响

Table 3  Effects of soil modifier on organic carbon content of soil aggregates

返青后天数(d)
Days after regreening
处理
Treatment
土壤有机碳含量Soil organic carbon content (g/kg)
>5.00mm2.01~5.00mm1.01~2.00mm0.51~1.00mm0.25~0.50mm
10T13.702.996.566.425.23
T24.183.117.707.336.29
20T14.921.385.626.369.48
T25.243.547.147.5711.25
30T17.495.678.552.608.52
T29.837.9710.415.079.61
40T16.791.145.143.238.11
T27.232.8310.193.799.21

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2.5 土壤改良剂对水稻产量及产量构成的影响

表4可以看出,与不施改良剂T1处理相比,T2处理显著提高水稻分蘖、穗粒数、结实率和水稻产量,其中每盆水稻产量增加132.58%,达到了极显著水平。

表4   土壤改良剂对盆栽水稻产量及产量构成的影响

Table 4  Effects of soil modifier on rice yield and yield composition of pot culture

处理
Treatment
每盆穴数
Hills per pot
每穴分蘖数
Tillers per hill
穗粒数
Grains per panicle
千粒重(g)
1000-grain weight
结实率(%)
Seed setting rate
每盆产量(g)
Yield per pot
T13Aa13.9Bb40.5Bb19.1Aa67.1Bb21.64Bb
T23Aa18.5Aa56.7Aa20.4Aa78.4Aa50.33Aa

Note: Different uppercase, small letters represent significant difference at 0.01, 0.05 level, the same below

注:表中不同大、小写字母代表差异达到1%、5%的显著水平,下同

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从大田对比试验结果(表5)可以看出,各试验点均较对照田产量有极显著提高,与对照田相比(各试验田均设对照田,但插秧后正常灌水地块返青率达50%左右,大部分秧苗萎蔫而枯死,收获时各试验田产量均低,表5中对照田数据为各地产量平均值),杜蒙县敖林西伯乡、杜蒙县新兴村、白城市通榆县和大同区双榆树分别增加394.6%、293.0%、390.3%和411.2%(P<0.01);对盐碱地水稻产量影响较大的是单位面积返青穴数和穗粒数,施用改良剂处理单位面积返青穴数较对照田提高了83.7%~87.4%(P<0.01),穗粒数增加40.4%~98.3%(P<0.01)。

表5   土壤改良剂对田间水稻产量及产量构成的影响

Table 5  Effects of soil modifier on rice yield and yield composition of field culture

试验地点
Test site
返青穴数
Turn green hills per m2
每穴分蘖数
Tillers per hill
穗粒数
Grains per panicle
千粒重(g)
1000-grain weight
结实率(%)
Seed setting rate
产量(kg/km2)
Yield
对照田CK13.5Bb13.5Cc41.6Cc19.3Ab71.2Bc1 042.4Cc
杜蒙县敖林西伯乡Aolinxibo, Dumeng24.8Aa15.1Bb82.5Aa21.1Aa79.2ABb5 155.6Aa
杜蒙县新兴村Xinxing, Dumeng24.9Aa16.6ABb58.4Bb21.1Aa80.4Aab4 097.1Bb
白城市通榆县Tongyu, Baicheng25.2Aa19.2Aa61.8Bb20.5Aab83.5Aa5 110.9Aa
大同区双榆树乡Shuangyushu, Datong25.3Aa18.9Aa61.7Bb21.6Aa83.7Aa5 329.2Aa

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2.6 盐碱土壤水稻田效益分析

由于盐化土壤耕层苏打含量和特殊的气候特点,本土壤改良剂需年年施用;对不同试验地块进行了效益分析(表6),鑫锐禾牌盐碱土壤改良剂每年平均施用150kg/hm2,增加投入1 200元/hm2,即可提高水稻产量3 054.7~4 286.8kg/hm2,水稻收购价按3.0元/kg,可获得毛收益7 964.1~11 660.4元/hm2

表6   效益分析

Table 6  Benefit analysis

试验地点Test site产量(kg/km2)
Yield
改良剂投入(元/km2)
Soil modifier input
增产(kg/km2)
Increase yield
增效(元/km2)
Increase benefit
对照田CK1 042.4
杜蒙县敖林西伯乡Aolinxibo, Dumeng5 155.61 2004 113.211 139.6
杜蒙县新兴村Xinxing, Dumeng4 097.11 2003 054.77 964.1
白城市通榆县Tongyu, Baicheng5 110.91 2004 068.511 060.4
大同区双榆树乡Shuangyushu, Datong5 329.21 2004 286.811 660.4

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3 讨论

黑龙江大庆地区盐化草甸土由于含有大量的Na+、Ga2+等离子,土壤遇水分散性极强,土壤孔隙小,干后板结,结构不良,透水性和可耕性都极差[19,20]。化学改良方法主要原理是将土壤颗粒吸附的Na+离子与高价阳离子进行置换,用灌溉水将置换下来的Na+离子从根区滤去,增加了盐基代换容量,调节土壤酸碱度,形成有利于农业生产的团粒结构[21]。本研究结果表明,由于施用改良剂,增加土壤电导率,表明土壤中存在大量盐基离子,而降低了土壤代换性钠含量,说明土壤胶体中的代换性钠已被其他盐基离子所置换,进而降低了土壤中Na+离子含量,土壤分散性减弱,增加了土壤透水性。土壤中有机态养分要经土壤微生物参与才能分解成能被作物吸收的小分子矿质养分,而参与分解的微生物大多数在接近中性或偏酸性的环境下才能正常生长,而盐化草甸土中pH一般达到8.5~10.0左右,严重影响微生物活性[19]。本研究结果表明,施用改良剂可以降低土壤pH,使pH维持在7.0~8.0,有利于提高盐碱土壤微生物活性,满足作物对土壤pH的要求,进而提高作物产量。

土壤有机碳是土壤团聚体形成的重要胶结物,可增加土壤团聚体数量,切断土壤毛管,降低土壤水分蒸发,进而抑制盐分向上运移[22]。有机碳的增加还可提高土壤肥力,利于植物吸收,使植物生长活动旺盛,使土壤水分蒸发转变为植物蒸腾作用,降低水分蒸发,降低地下水位,从而加速盐分的淋洗,降低返盐比率[23]。而在盐化草甸土中土壤板结导致团聚体和有机碳含量极低[24]。本研究结果表明,土壤改良剂可以增加各粒级土壤团聚体有机碳含量,进行增加各粒级土壤团聚体数量,切断毛细管,降低了水分的蒸发,增加土壤的透水性和透气性,适宜土壤微生物生长。而据殷厚民等[25]研究指出,盐碱土壤由于透水性差,大量土壤水分均存在于土壤孔隙当中,下渗速率极慢,土壤水分一直处于饱和状态。而本研究表明,与对照相比,施用改良剂处理由于土壤疏松,孔隙大,土壤各级团粒体含量明显增加,增加水分下渗速率,改善了土壤结构,使土壤表层含水率显著低于未施用改良剂处理,因此降低了土壤含水量。

盐化草甸土由于钠离子和碳酸根水解使土壤pH显著提高,以往农户在盐碱地种水稻经验主要是用水浇田,将土壤中的Na+离子通过水分的淋洗而使之逐渐减少,但在大庆周边地区以Na+离子为主的盐化草甸土上,灌水后大量的代换性钠离子充分分散于土壤胶体中,堵塞土壤孔隙,土壤性质恶化,致使土壤水分难以下渗脱离耕层,通过用水洗田方法种植水稻,水稻产量极低,效益差,不少地块出现落荒现象。而鑫锐禾牌盐碱土壤改良剂施用后,土壤胶体上吸附的代换性钠被代换下来进入土壤溶液,由于土壤团聚体结构形成,水分下渗速率快,将土壤溶液通过水分入渗脱离耕作层,降低耕层土壤钠离子含量,使耕层土壤环境适宜作物生长,进而提高水稻返青分蘖率和单位面积返青穴数,增加结实率,显著提高水稻产量。

4 结论

盆栽试验结果表明,与常规盆栽水稻栽培管理模式(T1)相比,施用改良剂处理(T2)可显著增加土壤的电导率,降低土壤的代换性钠含量和pH,提高土壤不同粒级水稳性团聚体的质量百分比、有机碳含量和水稻产量;大田对比试验结果表明,与当地常规施肥处理相比,4个试验地点施用改良剂处理可以极显著增加水稻产量。

The authors have declared that no competing interests exist.
作者已声明无竞争性利益关系。

参考文献

王遵亲, 俞仁培, 祝寿泉 . 中国盐渍土. 北京: 科学出版社, 1993.

[本文引用: 1]

张树文, 杨久春, 李颖 , .

1950s中期以来东北地区盐碱地时空变化及成因分析

自然资源学报, 2010,25(3):435-442.

DOI:10.11849/zrzyxb.2010.03.009      URL     Magsci     [本文引用: 1]

<p>论文以1950s中期1:100000地形图和2000年Landsat/TM影像为数据源,基于地学知识重塑1950s中期盐碱地分布状况,通过人机交互解译方式获取2000年盐碱地分布状况,然后采用GIS空间分析方法对近50年盐碱地时空变化特征进行分析。结果表明:①东北盐碱地主要分布在松嫩平原(占90%以上)和呼伦贝尔草原,盐碱地由58.51&times;10<sup>4</sup>hm<sup>2</sup>增至219.31&times;10<sup>4</sup>hm<sup>2</sup>,吉林省盐碱地扩展最显著,盐碱地面积最大;②盐碱化程度从以轻度盐碱化为主发展为以中重度盐碱化为主;③气候变化、水利灌溉设施和道路网建设、过牧和滥垦、油田开采等多种因素导致东北盐碱地扩大,但在局部地区由于生态恢复和改良利用措施、过量抽取地下水导致水位大幅度下降,使得盐碱地也有缩减。</p>

Wang J H, Yang Z H, Hu M G , et al.

Research of the comprehensive technologies on transformation and utilization of saline land in arid areas. Chinese Journal of

Eco-Agriculture, 2001,9(1):64-66.

URL     [本文引用: 1]

The saline land is a kind of important reserved cultivable land resource in China. In this process of the study, when digging gutter to reduce underground water level to the level less than critical level, we have used the comprehensive measures of farming, forestry and animal husbandry and have built a systematization pattern for transformation and utilization of saline land in arid areas. A set of controlling techniques for saline land was put forward, it includes digging gutter and afforestation to control underground water level lower than critical level,se-lecting salt tolerant crops to improve alkaline soil, and developing animal busbandry to build up fertilizer. Then we practised it on the saline land in Xiaoquanzi of Linze County. As was expected, the salinity in the soil decreased and the organic matter in the soil increased. As a result, the land productivity was improved highly and there was a notable economic benefit.

刘艳, 李波, 孙文涛 , .

生物有机肥对盐碱地春玉米生理特性及产量的影响

作物杂志, 2017(2):98-103.

DOI:10.16035/j.issn.1001-7283.2017.02.017      URL     [本文引用: 1]

通过盆栽试验研究了生物有机肥对盐碱地春玉米生理特性及产量的影响,结果表明,在不同盐碱胁迫条件下,施生物有机肥处理在各生育时期均可以提高玉米穗位叶的超氧化物歧化酶、过氧化物酶和过氧化氢酶活性,其中添加1.0%生物有机肥的T3处理在低、中盐碱土上显著高于对照处理,丙二醛含量显著低于对照;同时在灌浆期的净光合速率也是T3处理最大,在低、中、高盐碱土上分别可达到32.7、30.6、26.9μmol/(m~2·s);产量比对照增加14.3%~24.9%。说明施用生物有机肥可以提高玉米的抗盐碱能力,进而提高玉米产量。

王金满, 杨培岭, 张建国 , .

脱硫石膏改良碱化土壤过程中的向日葵苗期盐响应研究

农业工程学报, 2005,21(9):33-37.

Magsci     [本文引用: 1]

由于脱硫石膏的主要成分为CaSO<sub>4</sub>,可以用来改良碱化土壤,但施加脱硫石膏同时也增加了土壤中的盐分含量。该文通过盆栽试验研究苗期向日葵在不同脱硫石膏水平和不同淋洗水平条件下向日葵出苗、土壤化学性质和土壤淋出液性质的变化规律。试验设计8个处理,4个脱硫石膏水平(0、7.5、15和22.5 t/hm<sup>2</sup>)和2个淋洗水平(750和1200 m<sup>3</sup>/hm<sup>2</sup>)。研究表明:施加脱硫石膏增加了向日葵的出苗率,降低了土壤的碱化度(ESP)、pH和全盐量(TDS),但过量施加脱硫石膏也会抑制作物的出苗和生长;淋洗可以提高脱硫石膏的改良效率。根据试验结果推测当ESP=63.5、pH=9.15时,最佳脱硫石膏的投放量为13.65 t/hm<sup>2</sup>。该试验脱硫石膏用量7.5 t/hm<sup>2</sup>、淋洗水量1200 m<sup>3</sup>/hm<sup>2</sup>的处理碱化土壤改良效果最佳,向日葵出苗率达到了92.5%,ESP、pH值和TDS分别由初始的63.5%、9.15%和0.65%降到了15%、7.7%和0.15%以下。

张梅, 王宇, 赵兰坡 .

苏打盐碱土种稻改良的水资源高效利用田间试验研究

灌溉排水学报, 2014,33(1):132-134.

[本文引用: 1]

Abou-Shady A .

Reclaiming salt-affected soils using electro remediation technology:PCPSS evaluation

Electrochemical Acta, 2016,190:511-520.

DOI:10.1016/j.electacta.2016.01.036      URL     [本文引用: 1]

Reclaiming salt-affected soil in arid and semi-arid countries is currently considered a substantial challenge because of water supply deficiencies. Traditionally, salts are removed from soil using either continuous or intermittent washing, which consumes considerable amounts of water. Our motivation for this study is to develop a process for decreasing the reclamation period and total amount of water, and improving the sustainability of reclamation. Recently, we have developed a new generation of soil electro-remediation techniques known as the perforated cathode pipe soil electrokinetic remediation (SEKR) system (PCPSS) for heavy metal removal. PCPSS was investigated for reclaiming salt-affected soils collected from the El-Sallam canal region Egypt. In the present study, enhancement of Na+removal was firstly investigated using a Taguchi Approach orthogonal array (L9OA). The results indicated that the influential factors improved Na+removal in the following order: cathode pipe operating time>voltage>cathode gap>hydrostatic head; additionally, the vertical removal above the cathode gap was operating time>hydrostatic head>voltage>cathode gap. A confirmation experiment demonstrated that Mg2+removal was as high as 41.7% followed by Na+with 23% removal. Ca2+removal was the lowest (6.6%), likely due to the formation of insoluble CaSO4. K+also showed low removal (8.4%), likely because of its comparatively low concentration. The removed cations show the following sequence: Mg2+>Na2+>K+>Ca2+. A large percent of Cl as removed (53.3%), whereasSO42 howed the lowest removal (5.1%). The accumulative electroosmosis flow was proportional to the voltage followed by operating time, hydrostatic head, and cathode gap, respectively.

刘宝东, 王跃, 梁绮兰 .

土壤改良剂对苏打盐碱土改良效果和对牧草发芽率的影响

东北林业大学学报, 2006,34(3):52-53.

DOI:10.3969/j.issn.1000-5382.2006.03.020      URL     [本文引用: 1]

在实验室条件下,研究了3种盐碱土改良剂(美地那、康地宝、碱益康)的不同浓度对盐碱土的总盐分和pH值的影响。结果表明,3种改良剂均能明显地降低盐碱土的总盐分,且降盐效果随改良剂浓度增加而明显增强。但低浓度的改良剂对土壤pH值影晌不大。同时研究了8种牧草在改良后土壤上的发芽情况。研究表明:土壤改良剂可以明显改良土壤,使种子的盆栽发芽率明显提高,效果最好的是披碱草和羊草。

龙明杰, 曾繁森 .

高聚物土壤改良剂的研究进展

土壤通报, 2000,31(5):199-202.

DOI:10.3321/j.issn:0564-3945.2000.05.016      URL     [本文引用: 1]

本文综述了高聚物土壤改良剂的分类及其改良土壤的作用机理 ,以及在提高土壤肥力 ,减少水土流失 ,改良干旱土壤 ,盐碱地和污染土壤的再生等方面的应用

王宇, 韩兴, 赵兰坡 .

硫酸铝对苏打盐碱土的改良作用研究

水土保持学报, 2006,20(4):50-53.

DOI:10.3321/j.issn:1009-2242.2006.04.012      URL     [本文引用: 1]

苏打盐碱土添加硫酸铝后,土壤理化性状发生了显著改善.土壤物理 性质表现为:土壤结构有显著改善,土壤团聚体(>0.005 mm)数量明显增加,土壤容重降低,膨胀度增加,孔隙度增大,土壤渗透性能及持水能力增强.土壤化学性质表现为:Al3+水解产生大量H+,降低了水田湛 水层和土层的pH值;随硫酸铝用量的增加,土壤阳离子交换量呈显著递增,碱化度显著降低;CO2-3和HCO-3含量也随硫酸铝用量的增加而降低.以上结 果表明苏打盐碱土添加硫酸铝后,土壤结构得到良好改善,土壤盐分组成发生了显著变化,由苏打型→苏打-硫酸盐型→硫酸盐型.同时,苏打盐碱土理化性质的改 良也为作物生长创造了良好的土壤环境.

Lakhdar A, Hafsi C, Rabhi M .

Application of municipal solid waste compost reduces the negative effects of saline water in Hordeum maritimum L

Bioresour Technology, 2008,99(15):7160-7167.

DOI:10.1016/j.biortech.2007.12.071      URL     PMID:18308562      [本文引用: 1]

The efficiency of composted municipal solid wastes (MSW) to reduce the adverse effects of salinity was investigated in Hordeum maritimum under greenhouse conditions. Plants were cultivated in pots filled with soil added with 0 and 40tha611 of MSW compost, and irrigated twice a week with tap water at two salinities (0 and 4gl611 NaCl). Harvests were achieved at 70 (shoots) and 130 (shoots and roots) days after sowing. At each cutting, dry weight (DW), NPK nutrition, chlorophyll, leaf protein content, Rubisco (ribulose-bisphosphate carboxylase/oxygenase) capacity, and contents of potential toxic elements were determined. Results showed that compost supply increased significantly the biomass production of non salt-treated plants (+80%). This was associated with higher N and P uptake in both shoots (+61% and +80%, respectively) and roots (+48% and +25%, respectively), while lesser impact was observed for K+. In addition, chlorophyll and protein contents as well as Rubisco capacity were significantly improved by the organic amendment. MSW compost mitigated the deleterious effect of salt stress on the plant growth, partly due to improved chlorophyll and protein contents and Rubisco capacity (6115%, 6127% and 6114%, respectively, in combined treatment, against 6145%, 6184% and 6125%, respectively, in salt-stressed plants without compost addition), which presumably favoured photosynthesis and alleviated salt affect on biomass production by 21%. In addition, plants grown on amended soil showed a general improvement in their heavy metals contents Cu2+, Pb2+, Cd2+, and Zn2+ (in combined treatment: 190%, 53%, 168% and 174% in shoots and 183%, 42%, 42% and 114% in roots, respectively) but remained lower than phytotoxic values. Taken together, these findings suggest that municipal waste compost may be safely applied to salt-affected soils without adverse effects on plant physiology.

Wallker D, Bernal P .

The effects of olive mill waste compost and poultry on the availability and plant uptake of nutrients in a highly saline soil

Bioresurce Technology, 2008,99(2):396-403.

DOI:10.1016/j.biortech.2006.12.006      URL     PMID:17275292      [本文引用: 1]

The effects of a compost (produced from by-products of the olive oil industry) and a poultry manure on mineral ion solubility and exchangeability in a highly saline agricultural soil (electrical conductivity for a 1:5 soil:water extract = 1.85 dS m 鈭1) from Murcia (SE Spain) were studied. The organic amendments did not change significantly the soil electrical conductivity or the soluble Na +, Ca 2+ or Mg 2+. Only soluble K + increased, due to the K + supplied by the amendments. The cation exchange capacity increased in treated soils, the exchange complex being mainly saturated with Ca 2+, Mg 2+ and K +. However, Na + was not retained in the exchange sites, and the sodium absorption ratio remained low. The compost and manure increased markedly the shoot growth of the salt-tolerant Beta maritima L. (sea beet) and Beta vulgaris L. (sugar beet). For B. maritima, this seemed to be related to decreases in the shoot concentrations of Na + and Cl and increases in K + and H 2 PO 4 -. In the case of B. vulgaris, increases in shoot H 2 PO 4 - and B and, for manure-treated soil, a decrease in shoot Na + may have been involved. Cultivation of tomato ( Lycopersicon esculentum Mill. cv. Moneymaker) in the soil used previously for B. vulgaris indicated that the effects of the manure on tissue cation concentrations were longer-lasting than those of the compost.

Cui S Y, Zhang J J, Sun M F , et al.

Leaching effectiveness of desalinization by rainfall combined with wheat straw mulching on heavy saline soil

Archives of Agronomy and Soil Science, 2018,64(7):340-365.

DOI:10.1080/03650340.2017.1407871      URL     [本文引用: 1]

In saline sodic soil, salts tend to accumulation in the surface soil and may be affecting on soil properties. A laboratory experiment was conducted in soil columns to ameliorate the soil properties and reduce soluble salts by application of ''pressmud " (PM), ''gypsum by product " (G) singly and/or in combinations (PM+G) on the highly calcareous saline-sodic soil (pH= 8.22, ECe= 48.5 dS/m,... [Show full abstract]

李杰, 姬景红, 李玉影 , .

施用改良剂对大庆盐碱土的改良效果研究

中国土壤与肥料, 2016(2):50-54.

[本文引用: 1]

潘世驹 .

寒地水稻耐盐碱资源筛选及产量品质稳定性研究

大庆:黑龙江八一农垦大学, 2016.

URL     [本文引用: 1]

原生盐渍土和次生盐渍土占全球土地总面积的10%,我国盐渍化耕地面积达670万hm2,盐害成为农业生产上最主要的非生物逆境之一。筛选耐盐碱水稻种质资源,分析水稻种质在盐碱胁迫下的产量品质稳定性,对盐碱土壤资源利用与耐盐碱育种具有重要意义。本研究采用完全随机试验设计,通过幼苗前期耐盐碱筛选、苗期混合盐碱胁迫筛选和农业耐盐碱力筛选,获得若干耐盐碱材料,并对其在盐碱胁迫下的产量品质稳定性进行分析,主要研究结果如下:1.幼苗前期耐盐性和耐碱性筛选的适宜浓度为NaCl 150 mmol/L和Na2CO3+NaHCO3(质量比3:1)40 mmol/L。2.获得幼苗前期强耐盐材料13G143,强耐碱性13G028、13G145和13G031,农学耐盐碱力较强材料松粳12、13G040、13G030、13G028和龙稻16。3.耐盐碱材料生物产量,根系总吸附面积、活跃吸收面积、根体积、根长和根干重,净光合速率、气孔导度、细胞间CO2浓度和蒸腾速率相对抑制率均低于敏感材料。4.混合盐碱胁迫对产量的抑制表现在穗数和穗重两个方面,其中穗重抑制是主要原因,穗重抑制是由与穗粒数相关的一二次枝梗数和一二次枝梗粒数受抑制所造成,且对二次枝梗性状的抑制大于一次枝梗。松粳12、13G040和13G030耐盐碱性较强,其在穗重及与穗重相关的穗长、着粒密度、穗粒数等方面均表现较低的抑制率。盐碱胁迫条件下稻米蛋白质含量极显著高于对照,其他品质指标与对照间差异不显著。5.产量、产量构成因素及穗部性状主要受环境型影响,而在干物质积累量、叶面积指数、根长、根干重等主要受基因型影响。品质方面,加工品质和蒸煮品质方面受基因型的影响大于环境的影响,而外观品质方面受环境的影响大于基因型的影响。13G030的穗数、穗粒数、结实率、理论产量、二次枝梗数和着粒密度方面的稳定性最好,13G028的千粒重方面稳定性最好。

鲍士旦 . 土壤农化分析(第三版). 北京: 中国农业出版社, 1981.

[本文引用: 1]

王丽, 李军, 李娟 , .

轮耕与施肥对渭北旱作玉米田土壤团聚体和有机碳含量的影响

应用生态学报, 2014,25(3):759-768.

URL     Magsci     [本文引用: 1]

<p>2007&mdash;2012年在陕西合阳连作玉米田进行保护性轮耕与施肥长期定位试验,设置免耕/深松(NT-ST)、深松/翻耕(ST-CT)和翻耕/免耕(CT-NT)3种隔年交替轮耕处理和连续免耕(NT-NT)、连续深松(ST-ST)、连续翻耕(CT-CT)3种连耕处理及平衡施肥、低肥和常规施肥3种施肥处理,分析了0~40 cm土壤团聚体分布、平均质量直径(MWD)、几何平均直径(GMD)、分形维数(<em>D</em>)及0~60 cm土壤有机碳(SOC)含量.结果表明: 随着耕作强度的增加,土壤团聚体总含量减小,稳定性降低,有机碳损失增大;连续免耕和轮耕增大了土壤团聚体MWD和GMD,减小分形维数,增加了粒径大于0.25 mm团聚体(<em>R</em><sub>0.25</sub>)和SOC含量.在相同施肥处理下,团聚体<em>R</em><sub>0.25</sub>表现为NT-NT&gt;NT-ST&gt;NT-CT&gt;ST-ST&gt;CT-ST&gt;CT-CT;在相同耕作方式下,平衡施肥和低肥处理下土壤团聚体比常规施肥更稳定.通过对土壤团聚体分形维数进行数学拟合,干筛法和湿筛法所测土壤团聚体的分形维数分别为2.247~2.681和2.897~2.976. 0~30 cm土层土壤团聚体分形维数均表现为连续免耕和轮耕显著低于连续翻耕(CT-CT),随土层加深分形维数增大,在40 cm处趋于稳定.施肥对不同土层有机碳含量的影响差异显著(<em>P</em>&lt;0.05),随土层加深有机碳含量呈递减趋势,平衡施肥处理下有机碳积累量较常规施肥增加了6.9%.土壤有机碳含量随团聚体粒径的增大而增加,0.25~2 mm粒径土壤团聚体含量对有机碳积累的影响达到显著水平(<em>P</em>&lt;0.01),确定系数<em>R</em><sup>2</sup>为0.848.</p>

双龙, 妮萨娜, 杜江 , .

重铬酸钾氧化-外加热法测定化探土壤样品中有机碳含量

安徽化工, 2016,42(4):110-112.

DOI:10.3969/j.issn.1008-553X.2016.04.041      URL     [本文引用: 1]

采用重铬酸钾氧化-外加热法对化探土壤样品中有机碳含量进行测定,选用19个土壤成分分析国家一级标准物质作为分析试样。实验结果表明,测定标准物质GBW07447、GBW07455、GBW07457精密度分别为6.34%、3.64%、2.17%;准确度实验中所有标准物质的有机碳测定结果令人满意,方法快速、简便、准确。利用油浴(液体石蜡)消煮可以同时处理多个样品。该方法可用于多目标区域地球化学调查工作中土壤样品有机碳含量的测定,很大程度上提高了工作效率。

程镜润, 陈小华, 刘振鸿 , .

脱硫石膏改良滨海盐碱土的脱盐过程与效果实验研究

中国环境科学, 2014,34(6):1505-1513.

DOI:10.3969/j.issn.1000-6923.2014.06.020      URL     Magsci     [本文引用: 2]

针对上海滨海盐碱土的特点,借助土柱淋洗试验方法,研究了脱硫石膏改良滨海盐碱土的脱盐过程与效果,分析了不同石膏质量配比条件下(0%,1%,2.5%,5%和10%),土壤团粒结构和水力传导度变化以及盐碱土-脱硫石膏体系中的离子交换过程与效率.研究结果表明:加入脱硫石膏之后,盐碱土团粒结构得到改善,孔隙度变大,水力传导能力增强,平均导水系数是对照组的4~5倍,有效加快脱盐过程;在土柱开始淋洗的前6d内,离子交换过程表现最活跃,淋洗液的电导率和离子浓度急剧下降.添加脱硫石膏的土柱中钙离子优先置换出钠离子,平均脱钠效率达到对照组的1.8倍.钙钾离子交换和钙镁离子交换也同步发生,但规模明显小于钙钠离子交换.当脱硫石膏质量配比超过1%时,盐碱土的脱盐效果主要取决于原土中的交换性阳离子总量.随着配比增加,盐碱土脱盐的边际效益增加量并不显著.在充分混匀的理想条件下,建议上海滨海盐碱土改良过程中添加脱硫石膏的质量配比高于1%为宜.

Rhoades J D, Loveday J .

Salinity in irrigated agriculture

Agronomy, 1990,30(1):1089-1142.

[本文引用: 1]

王善仙, 刘宛, 李培军 , .

盐碱土植物改良研究进展

中国农学通报, 2011,27(24):1-7.

URL     [本文引用: 1]

With the tension of soil resources and population explosion, utilizing of saline-alkaline soil resources and how to improve saline-alkaline soil have become one of the major cosmopolitan issues. The reviews related to plant-improved measures of saline-alkaline soil focus on utilizing halophytes to improve saline-alkaline soil, intensive measures of saline-alkaline soil improvement by using halophytes and microbial-plant remediation of saline-alkaline soil. The research trends on saline-alkaline soil plant-improvement were prospected in the end, which provided vital information on studies and future development of saline-alkaline soil plant-improvement.

刘彩霞, 黄为一 .

耐盐碱细菌与有机物料对盐碱土团聚体形成的影响

土壤, 2010,42(1):111-116.

[本文引用: 1]

刘建霞, 张晓丹, 王润梅 , .

6-BA浸种对盐胁迫下绿豆萌发及幼苗生理特性的影响

作物杂志, 2018(1):166-172.

URL     [本文引用: 1]

6-苄氨基腺嘌呤(6-BA)是一种人工合成的细胞分裂素,可促进种子萌发,延缓花及果实衰老。本试验以晋绿9号为材料,用不同浓度的6-BA浸种,探究6-BA对盐胁迫下绿豆种子萌发和幼苗生理生化指标的影响。结果表明:(1)低浓度6-BA(≤10mg/L)处理可缓解盐胁迫对种子萌发的影响,提高绿豆种子的发芽势和发芽率。当提高6-BA的浸种浓度(≥20mg/L),种子萌发受到抑制;(2)低浓度盐胁迫会促进根和幼苗下胚轴的伸长,高浓度盐胁迫则抑制根的生长;6-BA浸种会抑制根和幼苗下胚轴的伸长,而且6-BA浓度越高抑制作用越明显;(3)与对照相比,盐胁迫会明显增加绿豆幼苗中脯氨酸(Pro)含量,引起丙二醛(MDA)升高;而过氧化物酶(POD)活性明显降低;超氧化物歧化酶(SOD)活性在低盐胁迫时升高,高盐胁迫时降低。低浓度6-BA浸种后进行盐胁迫处理会降低Pro和MDA含量,高浓度6-BA浸种后进行盐胁迫处理引起Pro和MDA含量显著高于单独盐胁迫处理;与单独盐胁迫相比,6-BA浸种后进行的盐胁迫处理提高了SOD和POD活性。综合各项指标表明,适宜浓度6-BA浸种对盐胁迫下绿豆种子萌发及幼苗生长有促进作用。

张玉凤, 林海涛, 王江涛 , .

盐碱土壤调理剂对玉米生长及土壤的改良效果

中国土壤与肥料, 2017(1):134-138.

DOI:10.11838/sfsc.20170122      URL     [本文引用: 1]

采用盆栽试验研究了以糠醛渣、腐植酸尿素等为主成分研制的盐碱土壤调理剂对玉米生长及土壤的改良效果.结果表明,在氮、磷、钾用量相同的情况下,与速效肥料处理相比,盐碱土壤调理剂处理的玉米生物量增加1.86% ~48.56%,叶绿素含量增加2.60% ~4.77%,植株的氮、磷、钾吸收量增加3.51% ~64.2%,土壤有机质含量增加12.77% ~ 14.28%,土壤氮、磷、钾增加0.70%~9.46%,土壤含水量增加11.29% ~ 11.36%,土壤pH值下降0.03,土壤EC25降低15.8% ~ 20.10%.说明施用盐碱土壤调理剂能促进玉米生长,增强玉米叶片光合能力.

殷厚民, 胡建, 王青青 , .

松嫩平原西部盐碱土旱作改良研究进展与展望

土壤通报, 2017,48(1):236-242.

URL     [本文引用: 1]

土壤盐碱化已成为世界上重要的环境问题之一;同时,盐碱土也是一种重要的后备土壤资源。松嫩平原西部是世界上三大片苏打盐碱地集中分布地区之一。通过回顾松嫩平原西部盐碱土旱作改良发展历程,分析了旱作改良的主要措施与效果及存在的问题,并结合目前国内外相关研究的前沿和热点问题,提出了松嫩平原西部盐碱土旱作改良的展望。建议重点进行旱作改良后的盐渍化动态监测、评估与预警,生物与盐分互作机制,盐碱土障碍治理、修复与农业资源高效利用的优化管理和生态环境效应等方面的研究。

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