土壤盐碱化是土壤表层聚集大量来自其本身或地下水中的易溶性盐分，进而引发退化的过程，已成为限制农业生产发展和危害生态环境安全的重要问题之一[1]。盐渍化土壤因其具有盐碱水平高、养分含量少和土壤易板结等多种问题，严重影响土壤的耕作能力、养分的有效利用和作物的水气热供给条件等[2]，多种不利因素共同导致植物受到离子毒害、渗透胁迫和营养亏缺，最终造成作物减产和品质下降[3]。中国盐碱土面积约有3.69×107 hm2，占全国可利用土地面积的5%[4]，且大多分布在地形平坦、适宜机械耕作和土层深厚的地区，是发展农业生产的潜在土地资源[5]。因此，开发治理低利用率的盐渍土壤，可以有效扩大我国的耕地资源，提高生产力水平，拓展农业发展空间[6]。
探究盐碱土改良措施以及提高盐渍土利用率，对保障耕地稳定发展和生态保护等方面有重要的研究价值和意义[10]。施用土壤改良剂是盐碱土改良的有效措施之一，具有见效快和材料配方灵活多样等特点[4]。其中，石膏类物质可以通过离子交换作用使钠质土转化为钙质土，从而降低土壤盐碱度，是应用较广泛的一类改良剂[11]。脱硫石膏（desulfurized gypsum）是燃煤电厂采用石灰石―石膏湿法脱硫工艺的主要副产物[12]，其主要成分是CaSO4·2H2O，含有植物生长所必需的矿质元素Ca、S和Si等。脱硫石膏价格低廉且易获取，将其用于盐碱土壤的改良，可以实现生产废物再利用及生态环境保护[13]。研究[14-15]表明，在盐碱土中施用脱硫石膏可有效改善土壤结构，利于形成土壤微团聚体，提高土壤导水能力，且促进盐分淋洗，降低土壤pH和交换性钠百分率，进而实现盐碱土壤的改良和作物增产。宁松瑞等[16]研究发现，施加脱硫石膏提高了荞麦利用强光的能力，增强了光合作用，减少了植物呼吸消耗，以此积累有机物来抵御并适应土壤盐碱胁迫。李明珠等[17]发现施用脱硫石膏能显著降低土壤pH和钠吸附比，增加向日葵的出苗率和产量。脱硫石膏作为钙基型无机改良剂，可以减缓土壤碱害[18]，但在提升土壤肥力方面的作用效果甚微[19]。腐植酸（humic acid，HA）是一种成分复杂的天然可溶性有机胶体物质，含有多种功能团，施用后可以降低盐碱土土壤pH和全盐量[20]，增强植株抗逆性[21]，促进植物的生长发育[22]，其与无机肥料配合施用能改善土壤肥力，提高作物产量及品质[23]。陈文涛等[24]研究发现，腐植酸配施改良剂可提高盐碱地土壤通透性，显著促进燕麦生长与增产。张世远等[25]发现喷施腐植酸肥可以增加万寿菊的叶绿素含量和抗氧化物酶活性，增强植物抗逆性，促进其生长发育。
综上所述，脱硫石膏与腐植酸配施能够增强土壤改良效果，同时提高作物产量。本试验以陇藜1号为试验材料，通过盆栽试验探究腐植酸与脱硫石膏配施对盐碱土性质及藜麦生理和产量的影响，为盐碱地藜麦种植提供理论参考和技术支撑。
1 材料与方法
1.1 试验材料
供试藜麦品种为陇藜1号，由山西亿隆藜麦开发有限公司提供。供试改良剂脱硫石膏由盛峰矿产品加工厂提供；腐植酸由京津沽园艺厂提供。试验所用土壤为山西省太原市小店区西温庄乡0~ 20 cm盐碱土，土壤理化性质为有机质15.04 g/kg、碱解氮30.18 mg/kg、速效钾80.12 mg/kg、有效磷9.87 mg/kg、pH 9.11。试验所用肥料为尿素（含N 46.2%）、硫酸钾（含K2O 52.0%）和过磷酸钙（含P2O5 15.0%）。
1.2 试验设计
盆栽试验于2023年5-10月在山西师范大学实验大棚进行。设置0（F0）、6.25（F1）、12.50（F2）和18.75 g/kg（F3）4个脱硫石膏水平，0（HA0）、1（HA1）和2 g/kg（HA2）3个腐植酸水平，采用随机区组试验方法，处理组合如表1所示，共12个处理。每个处理重复8次，共96盆。
表1 试验处理组合方案
Table 1
| 处理 Treatment | 组合 Combination | 腐植酸施用量 Humic acid application rate | 脱硫石膏施用量 Desulfurized gypsum application rate |
|---|---|---|---|
| 1 | HA0-F0 | 0 | 0.00 |
| 2 | HA0-F1 | 0 | 6.25 |
| 3 | HA0-F2 | 0 | 12.50 |
| 4 | HA0-F3 | 0 | 18.75 |
| 5 | HA1-F0 | 1 | 0.00 |
| 6 | HA1-F1 | 1 | 6.25 |
| 7 | HA1-F2 | 1 | 12.50 |
| 8 | HA1-F3 | 1 | 18.75 |
| 9 | HA2-F0 | 2 | 0.00 |
| 10 | HA2-F1 | 2 | 6.25 |
| 11 | HA2-F2 | 2 | 12.50 |
| 12 | HA2-F3 | 2 | 18.75 |
试验采用盆栽土培法，营养钵规格为30 cm×20 cm×30 cm（口径×底径×高），每盆装土8 kg，并统一施加磷肥0.3 g/kg、钾肥0.1 g/kg、氮肥0.15 g/kg。脱硫石膏和腐植酸均按试验处理量与磷肥、钾肥和氮肥一并作为基肥，混合均匀后一次性施入，改良剂施用量为0则用同质量土壤补齐，生长期不追施其他肥料。选用籽粒饱满均匀的藜麦种子，放入30% H2O2中消毒4~5 min后取出，用双蒸水反复清洗，于2023年5月1日采用“米”字法播种，每盆25粒。生长期间等量浇水，待其生长至两叶一心时开始间苗，每盆保留长势一致、状态良好的7株幼苗。
1.3 测定项目与方法
1.3.1 土壤化学性质
使用pH计（SevenCompact- S220）测定（水:土=5:1）土壤pH；使用电导率仪（SevenCompact-S220）测定（水:土=5:1）土壤电导率（EC）[26]。
1.3.2 藜麦生理指标
参照文献[27]展开试验。采用浸提法测定叶绿素含量；采用氮蓝四唑（NBT）光还原法测定超氧化物歧化酶（SOD）活性；采用愈创木酚法测定过氧化物酶（POD）活性；采用硫代巴比妥酸法测定丙二醛（MDA）含量；采用蒽酮比色法测定可溶性糖（SS）含量；采用茚三酮法测定脯氨酸（Pro）含量。各试验选取藜麦同一叶位上的叶片进行测定，每个处理3次重复。
1.3.3 藜麦产量指标
收获期用直接称重法测定籽粒产量和千粒重，每个处理3次重复。
1.4 数据处理
使用Office Excel 2015进行数据整理，使用SPSS 25.0软件进行数据分析，使用Origin 2021作图。
2 结果与分析
2.1 脱硫石膏和腐植酸配施对土壤指标的影响
2.1.1 对土壤pH的影响
由图1可知，与HA0-F0处理相比，单施脱硫石膏或与腐植酸配施均显著降低土壤pH（P<0.05）。土壤pH随腐植酸用量的增加而减少，HA2各处理在同脱硫石膏水平下均为最低值，与HA0-F0相比，HA2-F0~F3各处理分别显著降低了3.1%、5.6%、8.2%和7.9%，说明施加腐植酸可以显著降低盐碱土pH；在同一腐植酸水平处理下，土壤pH随着脱硫石膏用量的增加呈先降后升的趋势，且均在F2处理下达到最小值，但同组F2和F3处理无显著差异；HA2-F1~F3与HA2-F0处理相比，pH分别显著降低了2.6%、5.3%和5.0%。综上分析可知，HA2-F2处理下即脱硫石膏12.5 g/kg配施2 g/kg腐植酸时降低盐碱土壤pH的效果最佳。
图1
图1
不同处理对藜麦土壤pH的影响
不同小写字母表示同组各处理间在P < 0.05水平差异显著。下同。
Fig.1
Effects of different treatments on soil pH of quinoa
Different lowercase letters indicate significant differences among treatments in the same group at P < 0.05 level. The same below.
2.1.2 对EC的影响
图2
2.2 脱硫石膏和腐植酸配施对藜麦生理指标的影响
2.2.1 对叶绿素含量的影响
叶绿素含量的多少直接反映了植物光合性能的强弱[29]，由图3可知，除HA0-F3处理外，其余处理藜麦叶片的叶绿素含量均较HA0-F0处理显著提高（P<0.05）。随着腐植酸施用量的增加，藜麦叶片中的叶绿素含量呈上升趋势。在同一脱硫石膏水平下，各组均于HA2处理下达到最大值，HA2-F0~F3与HA0-F0~ F3处理相比分别显著提高了2.53、2.81、3.47和2.67 mg/g，说明施加腐植酸可促进藜麦叶片叶绿素的形成，增强植物的光合作用。在同一腐植酸水平处理下，随脱硫石膏用量的增加，叶绿素含量呈先增加后减少的趋势，表现为F2>F1>F3>F0，除F0和F3处理外，各处理间产生显著性差异；HA2- F1~F3与HA2-F0处理相比分别提升了23.9%、48.1%和6.4%。综上分析可知，脱硫石膏和腐植酸配施能够显著增加藜麦叶片的叶绿素含量，增强其光合作用能力，且在HA2-F2处理时效果最好。
图3
图3
不同处理对藜麦叶绿素含量的影响
Fig.3
Effects of different treatments on the chlorophyll content of quinoa
2.2.2 对叶片MDA及抗氧化酶活性的影响
如图4所示，与HA0-F0处理相比，腐植酸与脱硫石膏配施可显著降低藜麦叶片MDA含量（P<0.05）。在同水平脱硫石膏处理下，藜麦MDA含量随腐植酸用量的增加而减少，在HA2处理下达到最低值，但HA1-F2和HA2-F2处理间无显著差异，HA0-F2、HA1-F2和HA2-F2与HA0-F0处理相比，分别显著降低了11.11、13.73和15.48 nmol/g；在同水平腐植酸处理下，随脱硫石膏施用量的增加，藜麦MDA含量为先降后升的趋势，各组在F2处理下均达到最低值，HA2-F1~F3与HA2-F0处理相比分别显著降低了15.0%、51.0%和36.2%。说明施加脱硫石膏和腐植酸均可减少植物体中MDA的积累，缓解其所受到的盐碱胁迫伤害，且配施时效果最佳。与HA0-F0处理相比，单施脱硫石膏和腐植酸或两者配施均显著提高藜麦抗氧化酶SOD和POD的活性（P<0.05）。在同水平脱硫石膏处理下，藜麦的SOD和POD活性随腐植酸用量的增加而升高，在HA2处理时增幅效果最好；与HA0-F0相比，HA2-F0~F3处理的SOD活性增幅分别为17.1%、28.9%、32.6%和25.9%，POD活性增幅分别为26.8%、36.8%、51.2%和39.2%。在同一腐植酸水平处理下，藜麦的SOD和POD活性随着脱硫石膏用量的增加表现为先升高后降低，且均在F2处理下达到最大值，HA2-F1~F3与HA2-F0处理相比，SOD活性分别显著提升了17.0%、22.9%和11.8%，POD活性分别显著提升了7.9%、19.0%和9.8%。综上分析可知，HA2-F2处理效果最好，即施用脱硫石膏12.5 g/kg时配施2 g/kg腐植酸可以显著提高藜麦抗氧化酶SOD和POD的活性，从而维持细胞正常的代谢活动。
图4
图4
不同处理对藜麦叶片MDA含量、SOD和POD活性的影响
Fig.4
Effects of different treatments on MDA content, SOD and POD activities in quinoa leaves
2.2.3 对Pro及SS含量的影响
如图5所示，与HA0-F0处理相比，施加脱硫石膏和腐植酸均能降低藜麦叶片中的Pro含量，在同水平腐植酸处理下，藜麦Pro含量随脱硫石膏用量的增加呈先减少后增大的趋势，表现为F0>F3>F1>F2，且产生显著差异（P<0.05），HA2-F1~F3与HA2-F0处理相比分别显著降低了29.2%、45.9%和12.0%，说明施加脱硫石膏可以降低叶片中Pro含量，缓解植物所受盐胁迫；在同水平脱硫石膏处理下，藜麦叶片中Pro含量随腐植酸用量的增加而减少，均在HA2处理下达到最小值，HA2-F0~F3与HA0-F0处理相比分别显著降低了37.4%、55.7%、66.2和45.0%。由此可知，脱硫石膏与腐植酸配施可以显著降低藜麦叶片中Pro含量，维持细胞水分平衡，保障植株正常生长发育。
图5
图5
不同处理对藜麦叶片Pro和SS含量的影响
Fig.5
Effects of treatments on Pro and SS content in quinoa leaves
与HA0-F0处理相比，施加脱硫石膏和腐植酸均能显著降低藜麦叶片中的SS含量。在同水平腐植酸处理下，随脱硫石膏用量的增加，藜麦叶片SS含量呈先降后升的趋势，且在F2处理下达到最低值，但同组F1和F3处理间无显著差异，HA2- F1~F3与HA2-F0处理相比分别显著降低了24.6%、39.9%和31.0%。在同水平脱硫石膏处理下，藜麦SS含量随腐植酸用量的增加而减少，在HA2处理下效果最好，HA2-F0~F3与HA0-F0处理相比，分别显著降低了44.3%、58.0%、66.6%和61.6%。综上所述，12.5 g/kg脱硫石膏配施2 g/kg腐植酸处理（HA2-F2）可以显著降低藜麦叶片中SS含量，处理效果最好。
2.3 脱硫石膏和腐植酸配施对藜麦产量的影响
由表2可知，与HA0-F0处理相比，脱硫石膏和腐植酸单施与配施均显著提高了藜麦的籽粒产量和千粒重，且在HA2-F2处理下达到最大值，与HA0-F0处理相比分别显著提高了77.8%和71.7%。说明脱硫石膏与腐植酸配施可有效缓解盐碱条件对藜麦的损害，提升藜麦的产量。在同水平腐植酸处理下，藜麦产量指标随脱硫石膏用量的增加呈先增大后减少的趋势，在F2处理下达到最大值；在同水平脱硫石膏处理下，藜麦产量指标随腐植酸用量的增加而增大，各处理均提高了藜麦的产量，在HA2处理下达到最大值。综上所述，12.5 g/kg脱硫石膏配施2 g/kg腐植酸处理（HA2-F2）可使藜麦产量最大化。
表2 脱硫石膏和腐植酸配施对盐碱地藜麦产量及其构成的影响
Table 2
| 处理 Treatment | 产量 （g/盆） Yield (g/pot) | 千粒重 1000-grain weight (g) | 增产率 Yield increase rate (%) |
|---|---|---|---|
| HA0-F0 | 23.34±0.34g | 1.73±0.04h | － |
| HA0-F1 | 27.65±0.37e | 2.19±0.04fg | 17.18±0.07 |
| HA0-F2 | 30.60±0.74d | 2.59±0.03bc | 29.94±0.06 |
| HA0-F3 | 26.73±0.82ef | 2.29±0.04fg | 13.44±0.07 |
| HA1-F0 | 25.26±0.35f | 2.06±0.04f | 8.76±0.08 |
| HA1-F1 | 31.53±0.64e | 2.34±0.07de | 36.30±0.17 |
| HA1-F2 | 38.42±0.52b | 2.78±0.06b | 63.32±0.18 |
| HA1-F3 | 28.20±0.71d | 2.41±0.02cd | 18.45±0.13 |
| HA2-F0 | 27.17±0.52e | 2.17±0.03fg | 16.39±0.08 |
| HA2-F1 | 34.36±0.40c | 2.47±0.05cd | 46.48±0.16 |
| HA2-F2 | 41.49±0.33a | 2.97±0.06a | 76.14±0.09 |
| HA2-F3 | 33.28±0.41c | 2.50±0.02cd | 42.17±0.18 |
同列不同小写字母表示各处理间在P < 0.05水平差异显著。
Different lowercase letters in the same column indicate significant differences among treatments at P < 0.05 level.
3 讨论
3.1 脱硫石膏和腐植酸配施对土壤指标的影响
盐碱土中施加腐植酸可降低EC，而施加脱硫石膏则会增加EC，且EC随脱硫石膏施用量增加呈显著上升趋势。这可能由于脱硫石膏本身含有可溶性盐分，其用量的增加导致盐分逐渐积累，进而提高EC。本试验结果表明，与单施脱硫石膏相比，脱硫石膏与腐植酸配施后可显著降低EC，说明两者配施可调控脱硫石膏施入土壤后的盐分含量，这可能由于腐植酸增加了阳离子交换量，加速了脱硫石膏溶解，促进其与盐碱土壤离子的反应进程，使盐分离子固定为CaCO3沉淀，与前人[32]研究结果一致。
3.2 脱硫石膏和腐植酸配施对藜麦生理指标的影响
当植物受到胁迫时，会产生大量的活性氧自由基，激活体内的抗氧化酶，各种酶通过相互协调作用保护植株免受胁迫侵害[36]。植物体内抗氧化系统的酶类主要有SOD和POD等。本试验中，脱硫石膏和腐植酸的单施与配施均能显著增加藜麦抗氧化酶SOD和POD的活性，且在施用脱硫石膏12.5 g/kg配施2 g/kg腐植酸处理（HA2-F2）下达到最大值。说明脱硫石膏与腐植酸配施可以提高藜麦的抗氧化酶活性，减少活性氧积累，改善植株生长状态。而脱硫石膏用量达到18.75 g/kg（F4）时，藜麦的SOD和POD活性下降，这可能由于脱硫石膏本身含有可溶性盐分，其过量施加使得土壤中盐分增多，甚至引发盐害，加剧植物所受的盐胁迫。白海波等[37]通过在盐碱地施用不同用量的脱硫石膏改善水稻种植，发现水稻的SOD和POD活性随脱硫石膏施用量增加呈先升后降的趋势，与本试验结果一致。本研究发现，适宜的脱硫石膏与腐植酸配施显著抑制藜麦MDA含量的增加，有效减轻膜脂过氧化对植物细胞的伤害，这与田蕾等[38]研究脱硫石膏对盐碱土中水稻秧苗生长的影响，发现施用脱硫石膏可降低植物叶片MDA含量的结果一致。
3.3 脱硫石膏和腐植酸配施对藜麦产量的影响
农作物的产量与经济效益直接相关。前人[41]研究发现，盐碱胁迫会显著影响藜麦的根系生长，降低其植株生物量，进而导致产量下降。本研究发现，施加脱硫石膏与腐植酸可以显著提高盐碱地藜麦的产量，且在施用脱硫石膏12.5 g/kg配施2 g/kg腐植酸时效果最好。这可能由于脱硫石膏降低了盐碱土中的有害盐分含量，减轻藜麦所受的盐碱胁迫；同时腐植酸含有的大量有机质改良了土壤肥力，二者配施使盐碱地藜麦的生长环境得到改善，促进其生长发育，提高了产量及农产品品质。石婧等[42]研究不同用量脱硫石膏对新疆盐碱土壤小麦种植的影响，发现脱硫石膏可以降低土壤容重和pH，增加土壤团聚体数量，从而提高作物产量。高惠敏等[43]研究表明，单施脱硫石膏及脱硫石膏与腐植酸配施均能促进向日葵株高、茎粗和叶面积的增长，同时提高产量。本试验结果与上述研究结果一致。
4 结论
脱硫石膏和腐植酸配施可以改善盐碱土化学性质，降低土壤盐碱化程度；两者配施通过提高藜麦叶片叶绿素含量和抗氧化酶活性，降低Pro、MDA和SS含量，增强藜麦自身光合作用能力，抑制膜脂过氧化作用，缓解植株所受的盐碱胁迫侵害，促进藜麦生长，从而提高产量，且在12.75 g/kg脱硫石膏配施2 g/kg腐植酸处理下对藜麦的生长发育促进效果最好。本研究结果可为藜麦在盐碱土的种植提供理论参考和技术支撑，但其在大田中的应用还需进一步研究。
参考文献
褪黑素对盐碱复合胁迫下黄瓜幼苗光合特性和渗透调节物质含量的影响
DOI:10.13287/j.1001-9332.202207.028
[本文引用: 1]
为明确外源褪黑素(MT)对黄瓜盐碱胁迫的缓解效应,以‘新春四号’黄瓜为试材,采用复合盐碱(NaCl∶Na<sub>2</sub>SO<sub>4</sub>∶Na<sub>2</sub>CO<sub>3</sub>∶NaHCO<sub>3</sub>=1∶9∶1∶9)模拟胁迫,测定外源根施MT和盐碱胁迫下黄瓜叶片光合特性和渗透调节物质含量。结果表明: 与正常生长黄瓜幼苗相比,在40 mmol·L<sup>-1</sup>盐碱胁迫下,外源施加10 μmol·L<sup>-1</sup> MT能够显著增加黄瓜幼苗叶片的叶绿素、可溶性糖和可溶性蛋白质含量,提高净光合速率、气孔导度、蒸腾速率、光系统Ⅱ最大光化学效率、实际光化学效率、表观光合电子传递速率和光化学淬灭系数,而胞间CO<sub>2</sub>浓度、非光化学淬灭系数、蔗糖、果糖、淀粉和脯氨酸含量减小了11.1%、13.8%、12.7%、27.5%、1.3%和32.8%,同时,碳同化关键酶核酮糖-1,5-二磷酸羧化/加氧酶、果糖-1,6-二磷酸酯酶活性显著升高,且Rubisco亚基(CsrbcS和CsrbcL)、CsFBA、CsRCA、CsFBPase、CsTK的mRNA水平均下调表达。综上,外源MT能够提高盐碱胁迫下黄瓜幼苗的叶绿素、渗透调节物质含量、光合化学效率和碳同化关键酶活性,增强幼苗光合能力,减轻复合盐碱胁迫对植株的伤害。研究结果可为抗盐碱栽培提供理论依据。
Use of freeze-thaw purified saline water to leach and reclaim gypsum-amended saline-alkali soils
DOI:10.2136/sssaj2019.03.0081
[本文引用: 1]
Saline-alkali soils adversely affect both the construction of ecological landscapes and crop production in coastal areas. This study aimed to investigate the effects of freeze-thaw process on purifying saline water, and evaluate the potential of combining saline ice melt-water leaching and gypsum addition for remediating coastal saline-alkali soil. Saline water with a salinity of 10 g L-1 was tested in this study, and the leaching experiment included four treatments: saline water direct leaching (S), saline water direct leaching combined with gypsum application (SG), saline ice melt-water leaching (SI), and saline ice melt-water leaching combined with gypsum application (SIG). The results showed that more salts were concentrated in the bottom ice layer than in the other ice layers after the saline water was completely frozen. The salinity of the melt-water decreased during the melting process, and the mean salinity of melt-water during the second half of the melting process was significantly lower than the salinity of source water samples. During the leaching phase, the cumulative leachate losses of Na+, Ca2+ and Mg2+ were significantly greater for the SI treatment than that for the S treatment. After leaching, the soil electrical conductivity (EC) significantly decreased, and the SI treatment exhibited better performance than the S treatment in terms of reducing the soil EC and sodium adsorption ratio (SAR). The application of gypsum improved the soil saturated hydraulic conductivity (K-s) and decreased both the soil pH and alkalinity when the coastal saline soil was leached by the saline ice melt-water.
Physiological responses of quinoa (Chenopodium quinoa willd.) to drought and waterlogging stresses: dry matter partitioning
Nutritional value, physicochemical characterization and bioactive properties of the Brazilian quinoa BRS Piabiru
脱硫石膏改良盐碱土技术发展历程与展望
DOI:10.16511/j.cnki.qhdxxb.2022.25.012
[本文引用: 1]
利用脱硫石膏改良盐碱土,既开辟了脱硫石膏资源化利用的新途径,又为盐碱土改良提供了新方法。该文回顾了利用脱硫石膏改良盐碱土技术的起源及20多年发展历程,系统总结了脱硫石膏改良盐碱土基础理论、关键技术、短期和长期效应、环境安全性及产业化应用实践,针对目前国内外相关研究存在的问题和大面积应用过程中面临的难题,展望了该项技术研究。为了更好地利用脱硫石膏对我国大面积盐碱土进行高效安全治理,建议降低单位土地面积脱硫石膏施用量、增加长期定位试验点位和制定脱硫石膏农业应用的国家标准。
有机肥与脱硫石膏对黄河三角洲盐碱地土壤团聚体及其有机碳组分的影响
DOI:10.16258/j.cnki.1674-5906.2023.05.006
[本文引用: 1]
黄河三角洲地区土壤盐碱化严重制约了土壤资源高效利用和农业可持续发展。施用改良剂是改良盐碱土的有效措施，前期研究集中于有机肥对盐碱地土壤有机碳及其组分的影响，有机肥与脱硫石膏配施对滨海盐碱地团聚体有机碳组分变化作用机制缺乏研究。选用有机肥与脱硫石膏配施，探究其对盐碱土团聚体及其有机碳组分含量的影响，以期为改善盐碱地垦殖区土壤质量和农业可持续发展提供理论依据。以黄河三角洲新垦殖小麦-玉米轮作地为研究对象，采用随机区组试验方法，设置不施肥（CK）、农民常用施肥（CN）、猪粪有机肥（PCOF）、猪粪有机肥+低量石膏（PCOF-1）、猪粪有机肥+高量石膏（PCOF-2）共5个处理。通过3年田间试验，结果表明：与CK、CN处理相比，PCOF-1处理显著提高0-20 cm土层0.25-0.053 mm粒径团聚体占比（P<0.05），分别显著增加13.39%、22.69%，降低<0.053 mm粒径团聚体占比，分别显著降低39.05%、43.29%，PCOF-1处理显著提高土壤团聚体稳定性，G<sub>MD</sub>较CN、CK处理显著增加20%、16.42%。有机肥与脱硫石膏处理显著提高0-20 cm土层全土和团聚体总有机碳及其组分含量（P<0.05），PCOF-1处理全土总有机碳（TOC）及其组分（MBC、WSOC、EOC、AHCⅠ、AHCⅡ）较CN处理分别显著提高6.75%、92.75%、13.36%、58.49%、16.33%、21.37%，并显著提高>0.25 mm和0.25-0.053 mm粒径团聚体中有机碳组分贡献率，降低<0.053 mm粒径中有机碳组分贡献率。土壤微生物量碳的敏感性指数均高于其他有机碳组分，且PCOF-1处理MBC值最高。因此，在农民常用施肥基础上，低量脱硫石膏与猪粪有机肥配施对黄河三角洲盐碱地小麦玉米轮作土壤有较好的质地改善和增碳作用。
Application of flue gas desulfurization gypsum improves multiple functions of saline- sodic soils across China
Combined application of flue gas desulfurization gypsum and straw pellets to ameliorate sodicity, nutrient content, and aggregate stability of sodic soil
腐植酸对水稻产量、品质及土壤特性的影响
DOI:10.3969/j.issn.1006-8082.2022.01.008
[本文引用: 1]
在农业生产中,腐植酸具有促进生长、提高肥效、增强抗逆性、改善品质及改良土壤的作用。本文综述了腐植酸对水稻生长发育、产量形成、稻米品质以及土壤特性的影响,展望了腐植酸今后的应用研究,如与化肥适宜的配施比例、施用浓度等,以期为水稻优质、高产、稳产及高效栽培提供依据。
Dry-matter production and phosphorus accumulation by maize plants in response to the addition of organic acids in oxisols
Mycorrhizal fungi: use in sustainable agriculture and land restoration: management of the arbuscular mycorrhizal symbiosis in sustainable crop production
Improvement effects of different environmental materials on coastal saline-alkali soil in yellow river delta
脱硫石膏改良盐碱土对水稻叶绿素荧光特性的影响
DOI:10.11869/j.issn.100-8551.2019.12.2439
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为揭示脱硫石膏改良盐碱土对水稻叶绿素荧光特性的影响,以水稻品种吉特605为试验材料,以不采用任何改良技术为对照(CK),设计4种脱硫石膏改良盐碱土技术集成模式,分别在水稻出苗期、分蘖期、孕穗期和灌浆期连续2年监测土壤电导率(EC)和pH值,测定水稻叶片叶绿素荧光参数和叶绿素含量,分析4种集成模式的改良效果。结果表明,随着处理时间的延长,与CK相比,各技术集成模式下土壤EC和pH值均极显著降低,水稻叶片叶绿素荧光参数Y、ETR、F<sub>m</sub>、F<sub>v/m</sub>等均显著增加(P<0.05),F<sub>o</sub>呈下降趋势。除F<sub>o</sub>、qP与叶绿素相对含量(SPAD)和叶片叶绿素含量(LCC)之间无显著相关性外(P>0.05),其他叶绿素荧光参数与SPAD和LCC之间均呈极显著正相关(P<0.01),其中NPQ与LCC之间相关系数最大,为0.771。各技术集成模式下qP的2年均值在4个生育时期均无显著差异(P>0.05),模式D和E下SPAD的2年均值均显著高于CK,模式E下LCC的2年均值也较CK显著升高。在各生育时期,各技术集成模式下叶绿素荧光诱导动力学曲线均表现出相同的变化趋势,但曲线中各特征点出现的时间不同,峰值也不同;随着技术集成模式的优化,斜率逐渐增大,各个特征点的相对可变荧光强度值均呈递增趋势。通过主成分分析,在水稻出苗期、分蘖期、孕穗期和灌浆期均提取到2个主成分,累积贡献率分别为96.285%、93.491%、91.285%和95.104%。利用隶属函数与权重对4种技术集成模式进行综合评价,获得了可综合评价改良效果的D值,排名依次为E>D>C>B>CK,说明模式E,即脱硫石膏22.5 t·hm<sup>-2</sup>+改良剂7.5 t·hm<sup>-2</sup>+有机肥30.0 t·hm<sup>-2</sup>+黄沙30.0 t·hm<sup>-2</sup>改良盐碱土的效果最佳。在此基础上,结合合理的灌排措施可有效缓解盐碱土对水稻幼苗的伤害,明显提高水稻叶片的叶绿素含量和光合电子传递效率,减轻盐碱胁迫对水稻生长过程中PSII系统的损伤。本研究结果为脱硫石膏改良盐碱土种植水稻提供了理论依据和技术保障。
不同外源物质对盐、碱及干旱胁迫下草木樨种子萌发、幼苗生长及生理的影响
DOI:10.11686/cyxb2023369
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为筛选出促进盐、碱及干旱胁迫下草木樨种子萌发和幼苗生长的最佳外源物质及其处理浓度，采用培养皿滤纸发芽法，研究不同浓度赤霉素（GA）和褪黑素（MT）浸种6 h对盐、碱及干旱胁迫下草木樨种子萌发及幼苗生长的影响。结果表明，盐胁迫下，200 mg·L<sup>-1</sup>的GA是促进种子萌发的最佳处理，50 μmol·L<sup>-1</sup>的MT是提高幼苗超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）和过氧化氢酶（CAT）活性的最佳处理。在碱胁迫下，200 μmol·L<sup>-1</sup>的MT则使幼苗胚轴长出现最大值。在干旱胁迫下，100 mg·L<sup>-1</sup>的GA使草木樨种子发芽率和胚根长出现最大值。隶属函数综合评价得出，缓解盐胁迫的最佳外源物质是GA，最佳处理浓度是200 mg·L<sup>-1</sup>，缓解碱和干旱胁迫的最佳外源物质是MT，最佳处理浓度分别是50和100 μmol·L<sup>-1</sup>。综上所述，MT和GA浸种能够在盐、碱及干旱胁迫下促进草木樨种子萌发和幼苗生长，研究结果可为提高草木樨对盐、碱及干旱胁迫的耐受能力提供参考。
干旱、盐分和温度胁迫诱导的植物代谢改变
植物经常面临不利的生长条件，如干旱、盐分、寒冷、冰冻和高温。这些胁迫会延误生长和发育，降低生产率， 在极端情况下甚至导致植物死亡。植物对胁迫的响应是动态的并涉及不同调控水平间的复杂交互应答，包括生理和形态学适应的 基因表达和新陈代谢的调节。总结响应干旱、极端温度和盐分胁迫的代谢变化信息。
