滨海盐碱地土壤改良添加物筛选研究_李可晔
北方园艺2():01419165168~
·土壤与肥料·
滨海盐碱地土壤改良添加物筛选研究
李可晔1,薛志忠1,王文成1,郭艳超1,孙 宇1,苏晨光2
(;)河北省农林科学院滨海农业研究所,河北唐山0乐亭县农牧局,河北乐亭01.632002.63600
以滨海盐碱地土壤为研究对象,通过田间试验方法,选择玉米秸秆、腐熟牛粪的不同 摘 要:
配比组合施用于盐碱土上,研究了滴灌淡水洗盐对土壤全盐含量、H值及芙蓉葵植株生长状况p的影响。结果表明:玉米秸秆对提高土壤脱盐效果优于腐熟牛粪,土壤全盐含量相对降低量最大是
32332/),/)。腐熟((其次是T粉碎玉米秸秆0粉碎玉米秸秆0+腐熟牛粪0.mm10m05m05mT2.5.牛粪对于提高盐碱地地力、芙蓉葵成活率、促进植株生长效果明显,芙蓉葵成活率和生长状况最
32/),(。综合考虑腐熟牛粪、其次是T好是T腐熟牛粪0玉米秸秆添加物对土壤脱盐效m10m3.5
果与芙蓉葵成活率、生长状况的影响,基本T5既可以达到脱盐效果又可以提高地力促进植株生长,
达到了综合改良土壤的目的。但同时也发现玉米秸秆、腐熟牛粪2种添加物不同配比组合均没有达腐殖酸等酸性土壤添加物来改善土壤酸碱度。到降低土壤pH值的作用。因此建议增施磷石膏、
关键词:盐碱土改良;土壤添加物;土壤全盐含量;土壤pH值
+
()中图分类号:4 文献标识码:6.401-0009201419-0165-04S15A 文章编号:10
/我国约有盐碱地3的土地是盐碱地, 全世界有1
]172
,。其主要分布在东北、华北和西北地区[hm5×103.
2,滨海盐碱地主要分中,河北省盐碱地面积约6m0万h
]2
。随着沿海经济布在沧州、唐山、秦皇岛等沿海地区[的高速发展和城市化进程的快速推进,优良耕地资源日
益缩减,滨海盐碱荒地必将逐步成为耕地资源和现代化城市建设的立足地,盐碱地的开发利用越来越受到人们的重视。但土壤盐碱一直是影响盐碱地植物生长,制约盐碱地农业发展和生态景观建设的重要环境因素。对于盐碱地来说,土壤改良尤为重要,目前改良措施主要有客土法、暗管排盐、灌溉淋洗、施用改良剂及生物改良
]3-8
。客土和暗管排盐法一次性投入大,等措施[成本高;
]9-10
;灌生物改良措施投资小,可持续性良好,但见效慢[
溉淋洗是中重度盐碱土改良的重要措施,但只有土壤渗]11
。冀东滨海地区透性好,淡水入渗才能达到降盐目的[
,属粉砂淤泥质盐土,土壤不仅含盐量高(5%~4.0%)1.
壤团粒结构,才能利用灌溉洗盐方式改良滨海粉砂淤泥
质盐土。
土壤改良剂的种类很多,有矿物质类,如磷石膏、石膏、石灰;农业废弃物,如畜禽粪便、作物秸秆,工业副产品,如煤渣、高炉渣、粉煤灰;人工聚合物,如高分子合成物质、有益微生物制剂。该研究为降低滨海盐碱地土壤改良成本,选择来源广泛、价格低廉的玉米秸秆、牛粪作为土壤改良添加物,在曹妃甸国际生态城青龙湖东侧盐碱荒地进行田间试验,研究不同配比组合的添加物对滨海盐碱土改良及芙蓉葵植株生长的影响,以筛选适宜的添加物及其配比,为冀东滨海盐碱地低成本改良与植被构建提供技术支持。
1 材料与方法
1.1 试验材料
土壤改良添加物玉米秸秆、牛粪。玉米秸秆为1~
牛粪为Em的碎料,2cM菌腐熟牛粪。21. 试验方法
试验于212年7月在曹妃甸国际生态城青龙湖东0侧盐碱荒地进行,土质为粉沙淤泥质滨海盐碱土,土壤。试验采用随机全盐含量、H值及离子组成情况见表1p
。试验设计见表2区组设计,共7个处理,4次重复,7月平整做畦,每畦(试验小区)长121日进行试验区划,0m、
2,畦与畦中间用宽0宽1m、面积1深00m5m、.4m畦沟.
、隔开,按小区分别取0040cm土层土样测定全盐、202~~H值。7月26日按设计要求将土壤改良添加物均匀撒p
清理畦沟、施于畦面,人工深翻0细平畦面。3m混匀,.
165
而且土质粘重细腻,粉砂含量粘土含量4.5%以上,8
[]2
,土壤渗透系数低,渗透性极差,直接灌溉洗%左右130
]13
。因此必须提高土壤渗透性,盐根本无法完成[改变土
,第一作者简介:男,河北唐山人,副研究员,现主要李可晔(1962-):从事重盐碱地综合改良与植被构建技术等研究工作。E-ma-ilnksxzz@163.com.
基金项目:环保类)2011年中央分成海域使用金资助项目((););国际科技合作与交流专项资助项目(2011220222011DFA30990
)。中科院唐山转化中心成果转化资助项目(2012Z005收稿日期:2014-05-27
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,植株高度基本一苗龄67月28日栽植盘育芙蓉葵苗(0d
致)每畦2行、每行2栽苗后逐畦铺设滴灌管、每畦0株,
5日、9月21日各处理均滴灌淡水2条,7月29日、8月2 表1
able1 T
全盐含量/%talsaltcontentTo
382.
H值pHvalue p8.00
+Na
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。、040cm土层土样8h9月27日按小区分别取0202~~
测定全盐、0日分8次调查芙蓉H值。8月9日至10月1p
葵植株高度,9月30日调查芙蓉葵苗成活率。
试验土壤的全盐含量、H值及离子组成p
1)-/(·k阴离子含量Aioncontentmn gg
2+Mg
,TotalsaltcontentHvalueandioncomositioninsoilontestround ppg
1)-/(·k阳离子含量Ctioncontentma gg
K+219.37
2+CaOHC3-152.55
-2CO3-Cl-2SO4
7132.25 621.24 753.30 0 62.00127 2161.35
表2
able2 T
试验设计土壤添加物施用量
Exerimentaldesinand pgalicationratesofsoilamendment pp
土壤添加物用量Theamountofsoiladditives 玉米秸秆
3·m-2)/(rnstalkmCo
层基本一致,但同一处理中不同土层土壤全盐相对降低量相比,0cm土层低于0~2m土层。综上所0c20~4
32/)(脱盐效果最好,述,玉米秸秆0土壤脱盐率m1mT2.
3(其次是T是9粉碎玉米秸秆0+腐熟牛.4%,05m45.32
/),脱盐率是9粪0m05m.5%。.2
处理Treatment
T1 T2 T3T4T5 T6 对照(CK)
腐熟牛粪
3·m-2)/(comosedcowdunmDe pg
.0500.10--0.05 0.025 -
--0.100.050.050.025-
2.2H值的影响 不同添加物处理对土壤p
是土壤的基土壤pH值是土壤酸碱度的强度指标,本性质和肥力的重要影响因素之一,影响土壤养分的存在状态、转化和有效性,进而影响植物生长发育。因此,不同H值是改良碱土的重要参考指标。由表4可知,p
其中T土层各处理及C6H值均有所上升,1K土壤p~T
处理p且上升幅度与土壤全H值上升幅度均大于CK,盐下降幅度呈正相关。这说明滴灌淡水洗盐过程中,土壤全盐含量下降可能引起了土壤碱化现象或是土壤脱
2+
的淋失,盐导致可溶性C导致受活度积支配的CCOaa3-
发生部分溶解,因此p提高了溶液中HOH值C3含量,]14
。综上分析,也随之上升[腐熟牛粪、玉米秸秆添加物
1.3 项目测定
全盐含量采用电导法测定;H值采用玻璃电极法p测定。
41. 数据分析
试验数据采用SSS13.0软件进行处理和作图,P cel软件进行统计分析。Ex
2 结果与分析
2.1 不同添加物对土壤脱盐效果的影响
土壤水溶性盐是盐碱土的一个重要属性,是限制作物生长的一个主要障碍因素。因此,改良盐碱土壤的重点是降低土壤盐分。由表3可知,m土层T1~0~20c
这表明玉米秸T6处理土壤全盐相对降低量均高于CK,秆、腐熟牛粪2种添加物均能改善土壤渗透性,提高滴
灌洗盐效率,降低土壤全盐含量。其中土壤全盐相对降,,低量最大是T其次是T二者差异不显著但与C25K差异显著。0cm土层全盐变化情况与0~2m土2040c~ 表3 不同土壤添加物对土壤全盐含量的影响
able3ffectofdifferentadditivesontotalsaltcontent T E
处理eatmentTr
T1 T2 T3 T4 T5 T6 对照(CK)
020cm土层全盐相对降低量~
/%soiltotalsaltin020cm ~
9.7±0.45c6
94.4±0.12a87.3±1.92b84.8±0.96b92.5±0.46a77.4±0.78c.4±1.76d58
2040cm土层全盐相对降低量~/%soiltotalsaltin2040cm ~
56.8±3.26d84.7±2.87a75.6±6.63b69.1±5.15c81.8±1.55ab65.1±4.45c43.6±1.30e
RelativereductionintheamountofRelativereductionintheamountof
反而在滴灌的不同处理均不能达到降低pH值的目的,淡水洗盐过程中引起了土壤pH值上升。
表4H值的影响 不同土壤添加物对土壤p
ble4ffectofdifferentadditivesonsoilHvaluea E Tp
处理eatmentTrT1
T2T3T4T5T6对照(CK)
H值相对降低量020cm土层p~
/%Hvaluein020cm ~p
6.3±0.84c-
-11.6±1.43a-7.4±1.11bc-9.4±0.80b-11.5±0.13a-8.3±0.99b-4.8±1.07c
2040cm土层pH值相对降低量~
/%Hvaluein2040cm ~p
-3.1±0.48cd
-7.4±1.72a-4.9±1.80b-5.4±1.04b-8.6±0.70a-4.0±0.85bc-1.5±0.93d
lativereductionintheamountofRlativereductionintheamountofRee
2.3 不同土壤添加物对芙蓉葵植物生长的影响
由图1可知,不同处理对芙蓉葵植株的生长均有促进作用。第1次滴灌后至第2次滴灌前(7月29日至8,月2各处理及C5日)K芙蓉葵株高主要受土壤全盐的影响,植株生长缓慢,生长速率低。但T6处理植株1~T生长速度均高于C其中T其次是K,3生长速率最大,。第2次滴灌后至第3次滴灌前(T58月25日至9月21
,日)土壤经2次洗盐,土壤全盐含量进一步降低,植株生长速率加快,各处理及CK芙蓉葵生长速率均达到最大值。此阶段T6处理植株生长速率仍然高于C1~TK,
不同小写字母表示P<下同。0.05差异显著, 注:
:teDifferentlowercaselettersshowsinificantdifferenceat0.05level.ThesameNo gbelow.
166
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。第3次滴灌洗盐后其中T其次是T3生长速率最大,5(,土壤经3次洗盐,土壤全盐含量大幅9月21日以后)降低,但此阶段土壤p植株生长可能受到H值显著上升,高p生长速率放缓。0日,T3处理植H值的影响,10月1,其次是T平均为3株最高,平均为4.30cm;.95cm。535综上所述,腐熟牛粪与玉米秸秆相比,对植株生长的促进作用更加显著
。
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性质、增加土壤通透性,同时还具有改善土壤微生物和
酶活性的作用;腐熟牛粪具有改善土壤物理性质、增加土壤通透性、提高土壤肥力等作用。
通过田间试验可以看出,玉米秸秆对提高土壤脱盐效果优于腐熟牛粪,土壤全盐含量相对降低量最大是
。腐熟牛粪对于提高盐碱地地力、,提高植其次是T5T2
株成活率、促进植株生长效果明显,芙蓉葵植株成活、生
。综合考虑熟牛粪、,玉米秸其次是T长状况最好是T53秆添加物对土壤脱盐效果与植株生长速度及成活率的影响,认为T5既可以达到脱盐效果又可以提高地力促
进植株生长,基本达到了综合改良土壤的目的。但同时也发现玉米秸秆、腐熟牛粪2种添加物配比组合均没有
腐达到降低土壤pH值的作用。因此建议增施磷石膏、
]17-18
。殖酸等酸性土壤添加物来改善土壤酸碱度[
参考文献
图1 不同土壤添加物对芙蓉葵植株高度的影响1ffectofdifferentadditivesonlantheihtofFi. E pgg
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rabiscundilorusHiL. gf
2.4 不同土壤添加物对芙蓉葵植株成活率的影响
由图2可知,虽然芙蓉葵耐盐性较强耐盐阈值达
[5]
,由于3次滴灌洗盐是在植株生长过程中到09%1.进行,芙蓉葵植株生长前期仍然受到盐胁迫影响,出现
、死苗。T其中T6处理植株成活率均高于C1K,1~T、、、与2T3T5T6芙蓉葵植株成活率均达到9%以上,0T
CK差异显著。其中,7%,T3植株成活率最高达到了9、其次是T4.3%。数据表明,5中添加物组合用59T3T 量以及滴灌洗盐方式,可以保证芙蓉葵成活率,适宜盐碱地芙蓉葵生长
。
图2 不同土壤添加物对芙蓉葵植株成活率的影响Fi.2ffectofdifferentadditivesonsurvivalrateof E g
[]王文成,郭艳超,孙昌禹,等.不同疏松材料对冀东滨海粉砂淤泥质13
,():]土壤渗透效果的影响[河北农业科学,-441216841.J.20
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():]的改良效果研究[水土保持通报,-131231282.J.20
rHiL.biscundilorusa gf
3 讨论与结论
盐碱土改良是全世界面临的一个难题,冀东滨海盐碱地区属粉砂淤泥质盐土,土壤含盐量高,土质粘重细腻,土壤渗透系数低,渗透性极差,直接灌溉洗盐根本无法完成。施用土壤添加物改良盐碱土是在现代化工业的基础上发展起来的有别于传统的新方法。课题组选用的2种土壤添加物具有环保、低成本、施用方法简便,易于操作等特点,其中玉米秸秆可以改善土壤物理
[]16
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北方园艺2():01714191681~
干旱区葡萄滴灌戈壁土壤水盐运移特征研究
苏学德,李 铭,郭绍杰,李鹏程,姜继元
()新疆农垦科学院林园研究所,新疆石河子832000
以6年生“克瑞森”葡萄为试材,研究了不同滴水时间葡萄滴灌戈壁土壤水盐运移变 摘 要:
化特征,分析了戈壁土壤中水和全盐在水平、垂直方向水盐动态变化规律。结果表明:随滴水时间变化,滴灌葡萄戈壁土壤含水量和含盐量呈规律性变化趋势。在水平方向上,土壤含水量明显随径向距离的变化而变化,土壤水分的最大值出现在滴头下方,并以滴头中央处向外围依次递减;而含盐量随着滴水时间延长离滴头越近处各土层含盐量最低,沿着外围含盐量逐渐增加,在在4土壤m土层处盐分积累最多,0cm盐分的积累逐渐呈减少状态。在垂直方向上,040c06~~
随着土层深度增加,含水量最大值出现在表层,土壤含水量开始下降;m达到最大值,020c0~~盐分积累较多,随着滴水时间的延长,盐分逐渐减低,m土层含盐量滴水前滴头下最高,20c20~
戈壁土壤水分和盐分具有沿径向分布的规律,水分分布0cm含盐量最低。因此在滴灌条件下,6
呈洋葱状,盐分分布向洋葱状外围延伸。
关键词:葡萄;滴灌;戈壁土壤;水盐运移
()中图分类号:3.106 文献标识码:01-0009201419-0168-04S66A 文章编号:10
也是戈壁面积 新疆是全国干旱最严重的地区之一,
]1
。目前新疆特色林果业的产业化基地建最大的地区[
,男,甘肃会宁人,硕士研究生,苏学德(助理第一作者简介:7919-):研究员,现主要从事果树栽培生理及育种等研究工作。E-mailsuxuede509@126.com.
);基金项目:农业部农垦农技推广专项资助项目(新疆生2013355)。产建设兵团产学研专项资助项目(10ZX0220收稿日期:14-05-2720
设大部分采用滴灌技术,随着新疆特色林果业的发展,特别是生态经济林的发展,戈壁滴灌葡萄得到了大面积
]2
。但是实施滴灌后,的发展[土壤中水分、盐分运移、分
]3
。目前,在无排水布与大水漫灌时的情况有很大不同[
条件下利用河水实施滴灌葡萄生产时的土壤水盐运移
]4
,但对利规律以及其对葡萄生长状况影响的研究较多[
用地下水滴灌葡萄戈壁土壤水盐运移研究很少。在作
物全生育期内,不仅需要根据作物需水规律适时适量
StudonScreeninofSuitableAdditivesonCoastalSalineSoil yg
UAUUU CI KhhheE ZhionNG WenenO Yanao,N Yu,henne,uaXWGSSL--z-c-c-g,g,gyg
,,;(Coastal Aricultural Research InstituteHebei Academof Ariculture and ForestrSciencesTanshan,Hebei 0632002.Bureau of1.gy gy g,,)Ariculture and Husbandrof LetinLetinHebei 063600gy gg
1
1
1
1
1
2
:,AbstractWithcoastalsalinesoilastestobectthedifferentroortionofcornstalksanddecomosedcowdunwere jpppg
,addedtotestsoilforevaluatintheireffectonameliorationofsalineandalkalinebthefieldexerimentsoiltotalsalt gyp
,raHiL.rcontentsoilHvalueandbiscundilorusowthconditionsweremeasured.Theresultsshowedthatthecorn gpgf
(stalkswerebetterthandecomosedcowduninimrovinsoildesaltineffect.Thebesttreatmentwas2cornstalks pgpgg
323232
,(cm)fom+m).T0.10m/llowedbtreatment5decomosedcowdun0.05m/ornstalks0.05m/hedecomosed ypgp
,cowdunwasobviouslforimrovinsaline-al kali soil fertilitlant survival rate and lant rowth.The best treatmentgypg yppg
32
,(m)fowas 3decomosed cow dun0.10m/llowed btreatment 5for lant rowth.Considerinthe effect of corn stalkspg y pgg ,,and decomosed cow dunon soil desaltinlant rowth and survival rateand concluded that treatment 5could imrovepg gpgp,the desaltineffect and soil fertilitand basicallachieved the uroses of comrehensive soil amelioration.But corng yy ppp
stalks and decomosed cow dundidn’t reduce the soil H value.Therefore suested that increasinhoshoruspg pggg ppsum,humic acid and other acidic soil additives to imrove soil H value.gyppp
:;;;ordsKewsaline and alkaline soil ameliorationsoil additivessoil total salt contentsoil H valueyp168