美章网 资料文库 盐渍化棉田成效初探范文

盐渍化棉田成效初探范文

时间:2022-06-27 07:37:54

土壤盐渍化是威胁目前世界农业的主要问题之一[1]。我国盐碱土的面积为3.5×107hm2,占国土面积的3.5%以上[2];1.73×107hm2左右的土壤存在次生盐渍化[2];而我国大部分地区,尤其是干旱和半干旱地区,每年仍有大量的耕地向盐碱土或者次生盐渍土方向发展[3]。新疆共有盐渍土面积约1.1×107hm2,包括盐渍土耕地1.267×106hm2[4]。棉花是新疆农业的支柱产业,棉田面积占全国的26.73%,总产占35.36%[5]。由于新疆特殊的气候等成土因子影响,棉田普遍存在不同程度的盐渍化。虽然一般认为棉花是一种耐盐作物,但其仍存在耐盐极限和盐分限制的问题[6]。土壤中过多的盐分,将抑制种子发芽、出苗,影响作物的营养平衡和细胞正常生理功能[7-10],最终导致棉花生长不良,并降低皮棉产量和质量[11-13]。土壤盐渍化已经成为制约干旱地区灌区棉花生产持续发展的关键因子[14]。为了改良和控制棉田盐渍化,作者于2009年在盐渍化程度达到棉花无法生长的田块,种植了一种既能耐盐又能够聚盐的植物———盐角草,以此来对盐渍土进行改良。本文通过棉田的再次利用的方式,来评价盐角草对棉田的修复效果。

1材料与方法

试验2009-2010年在新疆库尔勒巴音郭楞蒙古自治州水管处重点灌溉试验站进行。海拔为988~991m,位于塔里木盆地北缘。属典型性大陆性气候,降水稀少,蒸发强烈;2010年年降水量44.05mm,年蒸发量约为2710mm。试验地土壤质地为粘砂壤土(粘粒26.9%,粉粒55.2%,砂粒17.9%),土壤剖面190~210cm处存在钙积层。试验地地下水位较浅(90~210cm之间波动),地下水矿化度为17.4g•kg-1。土壤为灰漠土,pH7.5~8.0,电导值(水土比1∶1)10ms•cm-1左右,有机质含量4.0~.0g•kg-1,全氮1.5g•kg-1左右,全磷(P2O5)1.32g•kg-1,全钾15.18g•kg-1。试验设2个处理,2009年处理A为种植盐角草,B为年裸地。小区面积为40m2,重复3次。盐角草密植,整个生育期按照需水量进行灌溉,成熟后收割,使其离开棉田。2010年,在处理A和B的小区均种植棉花,品种中棉所35,按照当地习惯进行种植和水肥管理。种植规格:采用幅宽130cm地膜,一膜4行,宽窄行种植,株距15cm,膜间距30cm。在苗期调查出苗率,在成熟期调查铃数、铃重等指标。并与成熟期按照“S型”取土壤样品(5点混合)进行养分和盐分的分析。

2结果与分析

2.1生物改良后对棉花生长的影响由表1可知,盐渍土通过生物改良后棉花的出苗率显著提高,由2.8%提高到31.6%,但对于棉田利用仍然存在威胁。棉花的铃重无显著差异。生物改良后棉花的铃数增加,但差异不显著。棉花子棉产量较未改良的相比有较大的提高,但和当地平均产量仍有较大的差距。

2.2生物改良后土壤养分状况由表2可知,经过生物改良后土壤的有机质含量和碳氮比均较未改良区域增加,但只有10~30cm土层的土壤有机质含量和碳氮比差异达到显著水平,表层的有机质含量差异未达到显著水平。改良后表层土壤全氮含量与未改良土壤无差异,但10~30cm土层全氮含量降低,这可能与盐角草在生物改良盐渍土是吸收土壤氮素有关;全磷含量无变化;全钾含量降低,但均未达到显著性差异。

2.3生物改良后土壤盐分状况由表3可知,经过生物改良后,棉田土壤盐分含量整体下降。表层土壤的电导值由14.7ms•cm-1下降到了7.52ms•cm-1,下降效果明显;10~30cm层的电导值4.23ms•cm-1下降到了3.23ms•cm-1,也达到显著效果。两种主要阴离子SO42-和Cl-含量明显降低,表土的Cl-含量由0.55g•kg-1降低到了0.23g•kg-1,有效地抑制了Cl-对棉花种子的毒害;SO42-由24g•kg-1降低到了16.5g•kg-1,也达到了显著差异;10~30cm土层的SO42-和Cl-均明显下降。表层土壤(0~10cm)主要阳离子Na+含量由5.15g•kg-1降低到了2.21g•kg-1;10~30cm土层Na+含量由0.94g•kg-1下降到了0.38g•kg-1。表层K+未出现明显下降,有利于土壤中的K+和Na+的平衡,但10~30cm土层K+含量明显下降。表层和10~30cm土层Mg2+均有所下降,但差异不显著,这可能与有盐角草的离子需求特性有关;表层Ca2+无明显变化,但10~30cm土层Ca2+含量显著下降。

3结论与讨论

种植盐角草能够降低盐渍化棉田的土壤盐分含量。盐角草不仅是世界上最抗盐的高等植物之一,也是一种聚盐的盐生高等植物[15]。盐角草作为一种真盐生植物,不仅能够在高盐环境中生长,还能够将土壤中的Na+吸收到了地上部。据报道,种植1公顷盐角草每年可从土壤中带走8435.1kg矿质灰分[16],而这些矿质灰分的主要成分来自于土壤中的钠盐等。种植盐角草可以提高土壤有机质含量,促进棉田的再利用。盐角草在生长过程中,枯枝落叶、残留根系、根系分泌物、以及代谢产物均有利于土壤有机物质的增长,这与赵可夫等[17]对其它盐生植物改良盐渍土的效果一致。总之,盐角草改良次生盐渍化棉田具有很好的效果,能够促进次生盐渍化棉田的可持续利用,这对于次生盐渍化不断加剧的新疆尤为重要。但对于盐角草改良次生盐渍化棉田的最优效果和最佳时期及管理模式有待进一步研究。

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