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(新疆天业(集团)有限公司,新疆石河子832000)
摘要:本研究通过分析施用腐植酸铵肥对新疆地区连作棉田土壤微生物种群、微生物数量及土壤酶活性的影响,从而认识连作棉田土壤微生物特性对腐植酸铵肥的响应,以期明确微生物对环境质量变化的指示作用,从而为施用腐植酸铵肥料培肥土壤提供理论支撑。试验采用稀释平板计数法、氯仿熏蒸-K2SO4提取法和相关的酶测定法。结果表明,施用腐植酸铵肥可以显著提高土壤细菌、真菌、放线菌种群数量,提高最大比例分别为109%、100%和80.6%;施用腐植酸铵肥可以显著提高土壤微生物量碳、氮、磷,提高最大比例分别为153%、200%和229%,且能显著增加棉田土壤蛋白酶、碱性磷酸酶和多酚氧化酶活性。当腐植酸铵肥施用量为450kg/hm2时,土壤的微生物活性最大。
关键词 :腐植酸铵;连作棉田;微生物;微生物量;酶活性
众所周知,腐植酸类物质可以提高土壤阳离子交换能力,调节土壤pH值,刺激有益微生物的生长和繁殖,减少病原体,提高植株自然抗病、抗虫害的能力,同时降低微生物对外源有机物质的矿化,有效增强土壤有机质生物稳定性。近年来,将土壤中微生物群落结构组成、微生物生物量以及土壤酶活性等土壤微生物特性作为衡量土壤健康状况的指标来指导土壤生态系统的管理已逐渐成为研究热点。土壤微生物活性变化指标的研究对建立现代有机农业土壤健康质量评价标准的生物学预警体系起着至关重要的作用。自20世纪90年代中期以来,土壤质量的微生物学特性及分子生态足迹作为对生态系统演变的灵敏响应不断得到专家学者的注意[1-3];人们不再只关注施肥对土壤理化性质的影响,慢慢的也在重视施肥对土壤微生物学特性的影响。
新疆是我国棉花的主栽区,连续20年棉花种植总面积和总产量都位居全国第一,但在棉花丰收的背景下,种植结构单一,连作现象十分严重,棉花黄萎病发病率和发病面积都在逐年增加,目前已成为制约新疆棉花高产、稳产的重要因素。因此,棉花生产要可持续发展就必须先解决棉花黄萎病的问题。近年来,国内外在治理棉花黄萎病方面推出了抗病棉、农业防治和化学防治等一系列措施,但效果并不理想[4-5],腐植酸肥料对土壤微生物特性影响的研究较少,王书奇[6]等人的研究表明,黄腐酸(FA)类物质对棉花枯黄萎病具有明显的抑制效果。本研究于2014年在天业农业研究所棉花试验点施用腐殖酸铵肥料,探讨连作棉田土壤微生物特性变化规律,以期提高土壤微生物数量、微生物量及土壤酶活性,为改善连作棉田土壤质量提供科学依据。
1材料与方法
1.1试验设计
试验在新疆石河子天业农业研究所棉花试验点开展。试验共设4个处理,分别为:对照CK(不施肥)、低量(150kg/hm2,T1)、中量(450kg/hm2,T2)、高量(750kg/hm2,T3)腐植酸铵。腐植酸铵在播种前施入。每个处理设置3个重复,每个小区面积为0.07hm2。
小区按随机区组排列,在2013年10月20日施肥前取表层0~30cm土壤测其基础理化性质,采集的土壤样品应先在室内干燥通风处自然晾干,然后研磨,最后通过0.900mm和0.150mm筛后备用。试验土壤质地为壤土,pH值8.31,总盐0.49s/m,有机质11.8g/kg,碱解氮41.5mg/kg,速效磷10.6mg/kg,速效钾371mg/kg。
1.2采样方法
施用腐植酸铵后第60天取土样,采样深度为0~30cm。
1.3测试方法
土壤微生物数量测定采用稀释平板表面涂布法,细菌、真菌、放线菌培养分别采用牛肉膏蛋白琼脂培养基、马丁氏培养基以及改良高氏一号培养基;土壤酶活性的测定方法参考关松荫[7]的方法;土壤微生物量测定方法采用氯仿熏蒸直接提取法。
1.4数据处理
数据处理采用spss19.0软件进行单因素方差分析。
2结果与分析
2.1腐植酸铵对棉花土壤微生物数量的影响
注:同列不同字母表示处理间差异达到显著性水平(p<0.05),下同。
由表1可以看出,所有施加腐植酸铵肥料处理的土壤,细菌、放线菌及真菌的数量都显著高于CK,说明腐植酸铵能够有效提高连作棉田土壤微生物的活性。但是,不同腐殖酸铵肥料用量下其微生物影响效果不同,其中影响最大的是细菌,真菌次之,放线菌影响最小。与CK相比,细菌数量(T2)最高的提高了109%;真菌数量(T2)最高的提高了100%;放线菌数量(T3)提高了80.6%。
2.2腐植酸铵对棉花土壤微生物量的影响
土壤中微生物量C、N、P不仅是土壤有效养分的储存库,同时也是作物生长利用养分的重要来源,是土壤肥力变化的重要依据之一。由表2可以看出,在0~30cm土层,与不施肥处理(CK)相比,腐植酸铵处理的土壤微生物量碳、氮、磷有显著的增加,微生物量碳分别增加了20.2%、153.0%和69.6%,微生物量氮分别增加了120%、200%和136%,微生物量磷分别增加了95.0%、229.0%和101.0%。均为T2>T3>T1。
2.3腐植酸铵对土壤酶活性的影响
注:蛋白酶活性以24h后1g土壤中氨基氮的毫克数表示;蔗糖酶活性以24h后1g土壤中的葡萄糖的毫克数表示;碱性磷酸酶活性以2h后100g土壤中的P2O5的毫克数表示;多酚氧化酶活性2h后1g土壤中的紫色没食子素的毫克数表示;过氧化氢酶活性以单位土重消耗的0.1moLKMnO4的毫升数表示。
土壤蛋白酶活性高低在一定程度上反映了土壤氮素营养状况,腐植酸铵处理的蛋白酶活性显著高于CK处理,说明腐植酸铵能显著提高土壤中蛋白酶活性,延长腐植酸铵肥料在土壤中的肥效。
土壤磷酸酶能够催化土壤有机磷化合物矿化,有效分解转化土壤中的有机磷,提高土壤中有效磷含量,是评价土壤磷素转化方向的重要指标[8]。土壤中施入腐植酸铵可以增加土壤碱性磷酸酶的活性,其中,T2处理达到了显著水平(p<0.05)。
多酚氧化酶是表征土壤腐植质化程度的专性酶。施腐植酸铵可以明显提高土壤中多酚氧化酶活性,4个处理土壤多酚氧化酶活性表现为:T2>T1>T3>CK。
土壤过氧化氢酶可以有效分解过氧化氢,防止过氧化氢毒害生物体。施腐植酸铵对土壤过氧化氢酶活性没有明显增加效果,说明施加腐植酸铵肥料对棉田土壤过氧化氢酶活性影响不大。
2.4土壤酶活性与土壤微生物数量和微生物量之间的相关分析
由表4可以看出,土壤中可培养的细菌、真菌、放线菌与土壤蛋白酶以及碱性磷酸酶活性之间呈显著或者极显著关系,说明土壤中与氮素、磷素有关的酶活性和土壤中的微生物密切相关,除多酚氧化酶与放线菌存在显著相关性外,土壤中的微生物与多酚氧化酶和过氧化氢酶不存在相关性,说明土壤中的微生物与腐殖质有关的酶关系不大。
微生物量碳、氮、磷与土壤蛋白酶和碱性磷酸酶活性存在极显著关系,与多酚氧化酶和过氧化氢酶无显著关系,表明土壤微生物生物量碳、氮与氮素、磷素有关的酶密切相关,而与腐植质有关的酶相关性不大;微生物量碳和氮不但可以敏感地反映出不同肥料处理间微生物总生物量上的差异,也能从一定程度上反映出不同肥料处理之间土壤酶活性的大小。这正好印证了氮素、磷素有关的酶与腐植质有关的酶不存在相关性。
3讨论
3.1腐植酸铵对微生物种群数量的影响
土壤微生物种群数量对环境变化极其敏感,本试验通过施加腐植酸铵肥料必然会对其产生一定的影响。王利宾等人研究表明[9],施加腐植酸肥料会显著增加土壤中微生物数量。本试验结果表明,施加腐植酸铵肥料可以有效增加连作棉田土壤微生物数量,但随着施肥量的增加,微生物数量表现为下降趋势。分析其原因,可能是由于腐植酸铵肥料具有促进作物根系生长发育的作用,在一定量的情况下可以增加作物根系数量及其分泌物,改善土壤微环境,从而增加土壤中微生物数量。但是过量的施加腐植酸铵肥料会造成植株产生胁迫作用以及土壤环境干燥等不利因素,因而造成土壤中微生物数量下降。
3.2腐植酸铵对土壤微生物量的影响
土壤微生物量是指土壤中除了活的植物体(如植物根系等)外,体积小于5×103um3的生物总量,一直为国际土壤学界研究的热点[10]。土壤微生物量碳和氮的含量直接决定了土壤生物肥力,同时也从很大程度上反映出了土壤中微生物活动状况。本研究结果表明,施加腐植酸铵肥料后连作棉田土壤微生物量碳、氮、磷都显著大于对照土壤。这与刘兰兰[11]等的研究相同,施加腐植酸铵肥料不仅促进根系生长,改善作物根际微环境,还可以活化土壤增加土壤养分含量,为微生物提供充足的碳源、氮源和磷源。
3.3腐植酸铵对土壤酶活性的影响
土壤酶是土壤生态系统新陈代谢的重要动力,能全面反映出土壤生物学肥力变化,是判别不利环境下或者人为扰动下土壤生态系统的早期预警指标。Vepslinen等[12]研究表明,施用有机肥料或化学肥料有助于改善土壤理化性质和微生物区系,提高土壤酶活性。该试验结果表明,不同施肥处理对土壤酶活性的影响也有着显著的差异,施加腐植酸铵肥料能显著增加土壤蛋白酶、碱性磷酸酶及多酚氧化酶活性,但对过氧化氢酶活性没有影响,土壤过氧化氢酶活性呈现不变趋势。试验结果表明,连作棉田土壤酶活性受土壤氮含量的影响趋势表现不一;主要是因为影响土壤酶活性的因素包括土壤含水量、土壤有机质组成成分、分解转化等多种因素,造成土壤酶活性变化规律复杂化。
4结论
本试验结果表明,施加腐植酸铵肥料可以显著改善土壤微生物特性及酶活性。
(1)从土壤三大微生物数量变化看,施加腐植酸铵肥料可以显著提高连作棉田土壤细菌、真菌和放线菌数量,但是不同微生物种群对其响应存在一定的差异,且肥料的施用量也对三大菌群数量有显著影响;(2)从土壤微生物量变化情况看,施用腐植酸铵能显著地增加土壤微生物量碳、氮、磷的含量,且变化规律与土壤微生物数量变化规律相同;(3)从土壤酶活性变化情况看,施加腐植酸铵肥料能显著增加连作棉田土壤蛋白酶、碱性磷酸酶及多酚氧化酶;(4)从土壤酶活性与土壤微生物之间的相关性来看,土壤微生物与腐殖质有关的酶关系不大,且氮素、磷素有关的酶与腐殖质有关的酶不存在相关性。
综上所述,通过施加腐植酸铵肥料可以提高土壤肥力,改善土壤微生物环境及微生物特性,实现培肥地力的目的。当腐植酸铵肥施用量为450kg/hm2时,土壤的微生物活性最大。
参考文献
[1]KentAD,SmithDJ,BensonBJ,etal.Web-basedphylogeneticassignmenttoolforanalysisofterminalrestrictionfragmentlengthpolymorphismprofilesofmicrobialcommunities[J].AppliedandEnvironmentalMicrobiology,2003,69(11):6768-6776.
[2]KongP,RichardsonPA,HongCX.DirectcolonyPCR-SSCPfordetectionofmultiplepythiaceousoomycetesinenvironmentalsamples[J].JournalofMicrobiologicalMethods,2005,61(1):25-32.
[3]ChuHY,LinXG,FujiiT,etal.Soilmicrobialbiomass,dehydrogenaseactivity,bacterialcommunitystructureinresponsetolong-termfertilizermanagement[J].SoilBiologyandBiochemistry,2007,39(11):2971-2976.
[4]李社增,鹿秀云,马平,等.防治棉花黄萎病的生防细菌NCD-2的田间效果评价及其鉴定[J].植物病理学报,2005,35(5):451-455.
[5]齐东梅,梁启美,惠明,等.棉花枯萎、黄萎病拮抗芽孢杆菌的抗菌蛋白特性[J].微生物学通报,2005,32(4):42-46.
[6]王书奇,王拴柱,王天立,等.黄腐酸(FA)类物质对棉花枯、黄萎病的防治及增产作用[J].江西腐植酸,1987(3):33-37.
[7]关松荫.土壤酶及其研究法[M].北京:农业出版社,1986.1-325.
[8]于群英.土壤磷酸酶活性及其影响因素研究[J].安徽技术师范学院学报,2001,15(4):5-8.
[9]王利宾,王曰鑫.腐植酸肥对土壤养分与微生物活性的影响[J].腐植酸,2011(4):6-9.
[10]黄昌勇.土壤学[M].北京:中国农业出版社,2000.192-214.
【关键字】:覆盖物;绿地土壤;杂草;影响
为了能够有效改善生态环境,美化环境,人们开始利用各种有机废弃物,将其加工处理之后铺设到绿地土壤和杂草的表面,比如常见的覆盖物有树皮、树叶等,能够有效改善土壤,提高土壤肥力,保持土壤水分,抑制杂草等多种功效。然而,目前,绿地有机覆盖还没有得到广泛推广,对此,为了探讨不同覆盖物对绿地土壤和杂草有着不同影响,本文主要利用园林有机废弃物及树皮等对绿地土壤进行了覆盖试验,详情见分析。
1 不同覆盖物对绿地土壤和杂草试验的简单概况
1.1 试验材料
选用采购的粒径为2cm的松树树皮,将修剪下的重阳木的树枝,经过粉碎加工处理后获得作为园林有机废弃物,还有普通碎石多孔混凝土压制成的透水砖,将这些作为试验所需素材,另外,草坪的种类为结缕草。
1.2 试验方法
在铺设树皮时,需要将铺设覆盖厚度达到5厘米;园林有机废弃物的覆盖厚度为10厘米;而透水砖直接进行铺设,厚度约为20厘米,待铺设完毕之后将土壤压平,再铺设少量的水泥多砂石层,厚底约为3厘米即可。另外,结缕草的株高约3厘米,即草坪。
在露天的环境下,利用直径为85厘米,高为55厘米,面积为0.57平方米的普通无纺布袋30个,将其作为试验容器,并向容器内装入将拥有代表性的紫色土壤,然后在土壤上覆盖不同的材料,把土壤进行独自处理,并作为对照试验,从而很好的说明不同覆盖物对绿地土壤和杂草的影响。
1.3 试验测定
需要对土壤的含水量、土壤的容重、土壤的温度、土壤的理化指标以及杂草的抑制效果进行测定。在测定土壤的含水量的过程中,夏季高温季节,利用TDR仪器,测定0~10cm土壤体积含水量即可。在测定土壤的容重的过程中,利用环刀法对覆盖处理的土壤容重进行测定;在测量土壤温度的过程中,应考虑夏季的温度,这主要由于夏季温度会对不同覆盖物产生一定变化。因此,应对其进行日变化的监测。监测的方法应将点温计插入约5厘米深度的土壤即可。但是,在对土壤的理化指标进行检测中,要充分利用农化分析法对土壤中含有的有效氮、磷、钾以及PH值进行测定;在测定杂草的抑制效果过程中,要先覆盖1a后,将覆盖处理的杂草消除,待处理完后进行烘干称重。
2 不同覆盖物对绿地土壤的不同影响分析
2.1 不同覆盖物对绿地土壤的含水量分析
夏季高温天气,对不同覆盖物对绿地土壤的含水量进行测定,通过上述试验得出,不同覆盖物的土壤含水量均高于未覆盖处理的含水量;其中,树皮和园林有机废弃物的覆盖下的土壤水分比较充足,这就说明树皮和园林有机废弃物保水效果比较好。
2.2 夏季不同覆盖物对绿地土壤温度的变化分析
通过上述试验得出,不同覆盖物对绿地土壤覆盖之后,树皮、草坪以及园林有机废弃物的温度变化相差不多,大体相似,一般在1:30~2:30,土壤温度达到最大。而透水砖直接铺装的土壤最高温在15:30,它和透水砖硬化铺装的最高点一致。另外,不同覆盖物对绿地土壤覆盖后,在中午的温度要明显低于对照,究其原因,这主要是因为覆盖物具有一定的隔热性质,它能够有效抑制阳光的辐射。不同覆盖物下的20厘米的土壤进行比较,其中树皮的隔热效果最好,而日变化温度的幅度最大的是透水砖硬化铺装和透水砖直接铺装,出现这种情况的原因是,透水砖热容比较小,吸热比较快。所以,不同覆盖物能够调节土壤温度,有效防止水土流失。
2.3 不同覆盖物对绿地土壤容重的分析
通过上述试验得出,树皮覆盖下的土壤容重以及园林有机废弃物覆盖下的土壤容重和覆盖物的厚度息息相关,它主要随着覆盖物的厚度的增加而不断减少。其中,透水砖直接覆盖下的土壤容重和透水砖硬化覆盖下的土壤容重一样,都处于最大值。
2.4 不同覆盖物对绿地土壤PH值分析
通过上述试验得出,树皮覆盖下的土壤PH值低于对照,而园林有机废弃物覆盖下的土壤PH值和树皮覆盖下的效果一样,究其原因,这主要是因为不同覆盖物下的土壤能够释放有机酸,从而起到改良土壤的作用。其改良效果的优良则和覆盖物的厚度息息相关,覆盖厚度越厚,改良土壤的效果越明显。如果将树皮改良土壤的效果和园林有机废弃物相较而言,后者的改良土壤的效果较好一些。除此之外,对于透水砖直接覆盖下的土壤而言,其PH值要高于空白值,透水砖硬化覆盖下的土壤PH也是如此。在对绿地土壤进行不同覆盖物覆盖过程中,需要利用水泥和砂石,这样就可以将其中富含的碱性物质,通过自然淋洗到达土壤中,实现土壤的碱性增强,最终转变为强碱性土壤。
2.5 不同覆盖物对杂草的抑制作用分析
通过上述试验得出,不同覆盖物的杂草地上的生物量比空白对照要低,因此,不同覆盖物对于杂草具有明显的抑制作用。而在不同覆盖物下土壤20厘米深处处理的杂草,其地上部分生物量比较低。这主要是因为杂草抑制的作用有关,而杂草抑制作用的大小又和覆盖物厚度有关,所以,它主要随着不同覆盖物厚度的增加,杂草地上部分生物量逐渐减少,就说明抑制作用越明显。
三、不同覆盖物对绿地土壤的影响
利用各种有机生物材料,将其粉碎、加工处理之后的不同覆盖物铺设在绿地土壤或杂草中,还能够起到保持土壤水分的作用,同时具有吸附尘土、调节温度,抑制杂草等多种功效。草坪覆盖对土壤也具有保持土壤水分、调节温度的作用,但是,草坪在生长过程中,所消耗土壤中的养分也比较大,尤其是消耗氮、磷最明显。所以,不同覆盖物对于绿地杂草均有良好的抑制作用。另外,基于透水砖热容比较小,吸热较快的原因,这就使得透水砖直接铺装和硬化铺装土壤的日变化幅度差异比较明显;透水砖覆盖下,能够有效增加土壤的PH值和容重。在对绿地土壤进行不同覆盖物覆盖过程中,需要利用水泥和砂石,通过自然淋洗到达土壤中,从而将土壤的碱性得到转变,成功由碱性土壤转变为强碱性土壤。而透水砖硬化部分和透水砖将杂草的生存环境直接隔绝,使得透水砖硬化铺装下不会生长杂草,但透水砖直接铺装则恰恰相反,依然能够生长杂草。
四、结语
总而言之,不同覆盖物对绿地土壤和杂草有着不同的影响,不仅能够起到环保的作用,同时还能为社会带来极大的社会效益和经济效益。尤其是以有机覆盖物为主的覆盖物,能够改良土壤,保持水土的肥沃,对杂草也能起到抑制作用。不仅如此,人们还应加大创新力度,将绿地有机覆盖物的方法合理应用到农作物及其他方面,有效提高农业产量,从而使人们的生活水平得到有效提高。因此,该方法应得到广泛推广,这样就可以促进社会进一步发展。
参考文献:
[1]陈祥,包兵,胡艳燕.不同覆盖物对绿地土壤和杂草的影响[J].北方园艺,2012,(13):83-86.
摘要
以碱性复合肥为材料,在湖南郴州松柏村进行大田小区试验,研究了碱性复合肥及其与微生物菌剂配合施用对稻田土壤和稻米镉含量的影响.结果表明:水稻分蘖期、灌浆期和收获期碱性肥料处理的土壤有效镉含量较常规肥料处理分别降低8.3%、6.7%和16.4%.收获期碱性肥料处理土壤有效镉含量较插秧前降低了7.2%,而常规肥料处理却增加了11.0%.配施微生物菌剂使土壤有效镉增加了1.2%~23.3%.与常规肥料处理相比,碱性肥料处理根系、茎鞘、叶片、籽粒、稻米镉含量显著降低,分别降低了54.9%、56.6%、41.8%、62.7%、67.6%.与微生物菌剂配施时,碱性肥料处理稻米镉含量却增加63.2%.表明施用碱性肥料可显著降低土壤中镉的有效性及水稻各器官和稻米镉含量,而碱性肥料与微生物菌剂配施则削弱了其对稻米镉含量的降低效果.
关键词
碱性肥料;镉污染;水稻;稻米镉含量
镉是土壤中主要的重金属污染元素之一,具有毒性强、移动性强、易被植物吸收等特点,可通过食物链进入人体,危害人类健康[1]。水稻又是吸收镉能力最强的谷类作物之一,而稻米作为我国的主食之一,镉安全问题倍受人们关注[2]。稻米中的镉主要来自水稻生产过程中对土壤中镉的吸收富集。水稻对土壤中镉的吸收主要受土壤中镉活性的影响[3],土壤pH是影响土壤镉活性最主要的因素[4]。改革开放以来,大量使用化肥已经导致我国农田土壤酸化现象严重[5],稻田土壤pH下降已成为稻米镉污染的根本原因[6]。湖南省是我国水稻的主要种植区域,稻谷产量居全国首位,近年来,湖南稻米镉超标问题频发[7-9]。一般认为治理土壤酸化进而降低土壤镉活性是防止稻米镉污染的根本措施,所以目前广为采纳的方法和措施是以石灰等碱性物质改良土壤酸性从而治理土壤镉污染[10]。然而,石灰施用后易产生CaCO3、CaSO4而导致土壤板结,另一方面土壤的酸度缓冲能力强,施用一次或几次根本不能解决土壤酸化问题,而如果年年大量施用石灰,无疑会降低土壤肥力和土地生产力。研究表明,施用有机肥、生物有机肥能降低稻米吸收累积镉[11-12],所以,在水稻栽培中有很多经营者推销进口或国产的微生物菌剂,并声称可以取代有机肥。由此可见,欲通过改良土壤酸性而降低土壤镉活性来解决大米镉污染问题的出路在于研发一种既能正常供应氮磷钾等养分,又能同时改良土壤酸性的肥料,即碱性肥料。在长期的水稻栽培中,通过碱性肥料的施用,在降低当季稻米镉含量的同时缓慢改良土壤,使土壤逐渐从酸性变成中性,从而解决土壤和水稻镉污染问题。基于此,广东省高校环境友好型肥料工程技术研究中心自主研发了碱性氮磷钾复合肥,以期在正常供应氮磷钾养分的同时有效提高土壤pH值,从而降低土壤有效镉含量,减小稻米镉污染风险。为了检验碱性复合肥的降镉效果,本文以碱性复合肥为供试肥料,配施微生物菌剂在湖南开展了大田小区试验,旨在为以碱性复合肥治理稻米镉污染提供理论依据。
1材料与方法
1.1供试材料大田试验于2014年4月在湖南省郴州市永兴县湘阴渡镇松柏村中南三泰农场内进行。供试水稻为中早25,属籼型常规稻。3月10日育秧,4月28日移栽,7月16日收获。供试碱性复合肥为华南农业大学广东省高校环境友好型肥料工程技术研究中心自主研发的碱性复合肥,氮磷钾养分比例为22:8:15,文中以碱性肥料表示,该肥料以缓释氮为氮源,与磷钾熔融共聚反应后成pH8.5的氮磷钾复合肥;常规肥料是以尿素、普通复合肥(16-16-16)、农用硫酸钾配制的复混肥,氮磷钾养分同碱性肥料相同;无氮对照的磷钾肥是以过磷酸钙、农用硫酸钾配制的复混肥,氮磷钾养分比例为0:8:15;微生物菌剂是该公司购买的上海联业微生物菌剂。供试土壤为板页岩风化物和红砂岩风化物母质发育的水稻土。基本农化性状为:全氮1.46g•kg-1、有机质38.01g•kg-1、速效磷17.75mg•kg-1、速效钾89.38mg•kg-1、pH值5.55、全镉1.191mg•kg-1、有效镉0.756mg•kg-1。
1.2试验设计试验为大田小区试验,采用两因素2×3完全随机设计,因素一为微生物菌剂(BM),设不配施和配施两个水平(施用量为2.7L•hm-2);因素二为肥料类型,设3个类型即3个水平,分别为碱性肥料(AF)、常规肥料(CF)、磷钾(无氮)肥料(NF),共6个处理,每个处理设5个重复,试验区外设保护区,小区面积43.66m2,田间地垄用塑料膜分隔。肥料采用一基两追分次施用,施用量分为基肥397.5kg•hm-2,蘖肥252kg•hm-2,穗肥63kg•hm-2。
1.3样品采集与分析在泡田前用土钻以棋盘法采集0~20cm耕层土壤20点,混匀后分取亚样即为基础土壤样品,每个小区在水稻分蘖期、灌浆期、收获期采集土壤样品,风干粉碎后测定土壤有效镉含量。收获期分根系、茎鞘、叶片、籽粒采集水稻植株样,烘干测定干物质量,粉碎测定各器官镉含量,同时每小区从收获稻谷中取稻谷样品,烘干后脱壳,稻米粉碎后测定镉含量[13]。土壤有效镉采用DTPA浸提,原子吸收分光光度法测定;土壤全镉采用HNO3-HCL-HCLO4法消解,原子吸收分光光度法测定;植株镉含量采用干灰化-原子吸收分光光度法测定[14-15]。
1.4数据处理采用SPSS19.0和Excel2007软件对数据进行统计分析,采用邓肯式新复极差法(DMRT)进行方差分析和差异显著性检验。
2结果与分析
2.1碱性肥料对稻田土壤有效镉含量的影响由图1可知,3种肥料处理土壤有效镉含量在水稻生长期有一定的波动。不配施微生物菌剂时,分蘖期、灌浆期和收获期土壤有效镉含量一致表现为碱性肥料处理最低,3个时期分别较常规肥料处理降低8.3%、6.7%和16.4%。常规肥料处理土壤有效镉含量在灌浆期以后达最大值,无氮肥料处理在分蘖期达最大,后两个时期居中。配施微生物菌剂后,分蘖期、灌浆期和收获期土壤有效镉含量也表现为碱性肥料处理最低,而无氮肥料处理最高,3个时期碱性肥料处理土壤有效镉含量分别较常规肥料处理降低9.5%、16.4%和17.7%。可见,即使在配施微生物菌剂时,碱性肥料与常规肥料相比仍有显著的降镉效果。3种肥料配施微生物菌剂后,均能增加分蘖期、灌浆期和收获期土壤有效镉含量。分蘖期配施微生物菌剂的无氮肥料、常规肥料和碱性肥料处理土壤有效镉含量分别较不配施微生物菌剂处理增加8.2%、2.6%和1.2%,灌浆期分别增加23.3%、13.1%和1.3%,收获期分别增加18.0%、8.3%和6.5%。不配施微生物菌剂时,与插秧前相比,碱性肥料处理能显著降低收获期土壤有效镉含量(降低7.2%),而常规肥料处理却显著增加了土壤有效镉含量(增加11.0%)。而配施微生物菌剂时,碱性肥料处理收获期土壤有效镉含量与插秧前相比无显著差异,无氮肥料处理土壤有效镉含量增加18.1%,常规肥料处理增加20.1%。可见,无论在水稻生长期还是收获期,碱性肥料都能显著降低土壤有效镉含量。配施微生物菌剂后,虽然碱性肥料较常规肥料仍能显著降低水稻生长期土壤的有效镉含量,但是整个生长期各肥料处理土壤有效镉含量均有所增加,收获期碱性肥料处理的土壤有效镉含量未降低,即配施微生物菌剂反而削弱了碱性肥料的降镉效果。
2.2碱性肥料对水稻各器官镉含量的影响由表1可知,水稻各器官镉含量依次为:根系>茎鞘>籽粒>叶片。无论是否配施微生物菌剂,碱性肥料处理较常规肥料处理均显著降低了水稻各器官镉含量。单施碱性肥料处理水稻根系、茎鞘、籽粒、叶片镉含量较单施常规肥料处理分别降低54.9%、56.6%、62.7%、41.8%;配施微生物菌剂后,碱性肥料处理水稻根系、茎鞘、籽粒、叶片镉含量较常规肥料处理分别降低16.5%、45.9%、37.9%、32.3%。表明施用碱性肥料较常规肥料显著降低了水稻各器官镉含量,其中籽粒镉含量降低比例最大。与单施碱性肥料和常规肥料相比,配施微生物菌剂后,碱性肥料处理根系、叶片、籽粒中镉含量分别增加31.6%、23.8%、7.1%,而常规肥料处理根系、籽粒中镉含量分别降低了29.0%、35.8%。可见,与单施各肥料相比,配施微生物菌剂会增加碱性肥料处理根系、叶片、籽粒镉含量,对常规肥料则有降低根系和籽粒镉含量的效果。总之,配施微生物菌剂削弱了碱性肥料的降镉效果。
2.3碱性肥料对稻米镉含量的影响由图2可知,无论是否配施微生物菌剂,碱性肥料处理较常规肥料处理稻米镉含量显著降低。不配施微生物菌剂时,碱性肥料处理较常规肥料处理稻米镉含量降低0.527mg•kg-1,降幅67.6%;配施微生物菌剂时,碱性肥料处理较常规肥料处理稻米镉含量降低0.192mg•kg-1,降幅31.7%。配施微生物菌剂后碱性肥料处理稻米镉含量较单施碱性肥料处理增加了0.160mg•kg-1,增幅63.2%;常规肥料处理稻米镉含量降低了0.175mg•kg-1,降幅22.5%。由此可以认为,与常规肥料相比,施用碱性肥料可以显著降低稻米镉含量。配施微生物菌剂增加了碱性肥料处理稻米镉含量,而对常规肥料处理稻米镉含量有降低的效果,配施微生物菌剂的3个肥料处理稻米镉含量均高于单施碱性肥料处理。可见,单施碱性肥料对稻米镉含量降低效果最好。
3讨论
3.1碱性肥料对土壤镉有效性的影响土壤镉有效性指土壤中可被植物吸收富集的镉。影响土壤镉有效性的主要因素是土壤pH,此外土壤有机质、氧化还原状况等也是影响土壤中镉有效性的重要因素[16]。本研究结果表明,施用常规肥料水稻生长前期土壤中有效镉含量显著降低,在水稻生长后期土壤中有效镉含量显著升高,施用碱性肥料则显著降低了土壤中有效镉含量。其原因可能是水稻生长前期,常规肥料处理中氮素转化为NH4+,提高了土壤pH,进而降低了土壤中镉的有效性,在水稻生长后期,由于土壤中氮素转化、水稻对氮素的吸收和根系分泌的酸性物质都会引起土壤pH下降,从而使土壤中有效镉含量显著升高[17-18]。碱性肥料本身为碱性,施用后会带来OH-,从而提高土壤pH,钝化土壤有效镉[19]。国内相关研究表明,氮素形态及氮肥用量同样会影响土壤中镉的有效性,其中施用铵态氮肥处理使土壤有效镉含量增加最多[20-22]。而碱性肥料中氮素部分为脲醛缓释氮,改善了土壤氮素供应状况,进而减少了土壤中有效镉的含量。配施微生物菌剂后会增加土壤中微生物数量和活性,加快土壤中植物残体和有机质的分解,促进了植物残体和有机质中固定镉的释放,从而增加土壤中有效镉含量,进而增加了碱性肥料处理水稻中镉的含量[23-24]。
3.2碱性肥料对保障大米食用安全的影响植物主要是通过根系吸收土壤中的镉,根系从土壤中吸收的镉会经过木质部向地上部分运输,在植物营养生长时期会储存在茎叶中,在植物生殖生长时期茎叶中储存的镉会经过韧皮部向果实中转移[25]。本研究中水稻各器官中镉的含量依次为:根系>茎鞘>籽粒>叶片。即表明土壤中的镉经水稻根系吸收,经由木质部装载向地上部分运输,在水稻营养生长时期,水稻吸收的镉会储存在茎叶中,在水稻抽穗后,茎叶中储存的镉再经韧皮部向籽粒中转移,随着籽粒中营养物质的积累,籽粒中镉的累积量也随之增加。因此,稻米中镉的含量除与土壤中镉的有效性密切相关外,与镉在水稻体内转运也密切相关。施用氮肥能明显促进水稻生长,增加水稻对土壤中养分的吸收和利用,提高水稻的生物量和产量。同时,水稻对土壤中镉的吸收与转运能力也随之增加,从而使水稻各器官的镉含量升高[26]。其原因在于镉在根系中的运输通道主要是由蛋白质和多肽构成的植物螯合肽,根系细胞膜上植物螯合肽的多少直接影响植物对镉的富集,丰富的氮素会能促进植物根系细胞膜上植物螯合肽的合成,植物螯合肽越多吸收的镉就越多,由此可以认为氮素与植物吸收镉之间存在协同作用[27-28]。施用常规肥料后,氮素会在较短的时间大量释放,造成水稻过量吸收氮素,增加了根系细胞膜合成大量的植物螯合肽,因此促进了水稻对镉的吸收[29]。
碱性肥料在显著降低土壤中有效镉含量的同时,还能稳定持久地供应氮素,在保障水稻正常生长的同时防止了水稻过量吸收氮素,有望减少根系细胞膜上植物螯合肽的合成,从而减少了水稻对土壤中镉的吸收,降低水稻中镉的含量。土壤微生物一方面会分解土壤中有机结合态镉和植物残体中富集的镉,分泌有机酸活化土壤中固定态镉,增加土壤中有效镉含量;另一方面微生物的一些分泌物或代谢产物是植物的生长刺激素,会促进水稻的生长,促使水稻对氮素养分吸收以及养分向生殖器官运输,同时也会促进镉的吸收和转运。因此,碱性肥料配施微生物菌剂后稻米及籽粒镉含量显著增加。由上述研究结果可以得出以下结论:碱性肥料较常规肥料能有效降低土壤中镉的有效性,同时显著降低了水稻各器官镉含量和稻米镉含量。配施微生物菌剂增加了3种肥料处理土壤中有效镉含量。碱性肥料与微生物菌剂配施对降低稻米镉含量的效果不如单施碱性肥料处理。因此单施碱性肥料能明显降低稻田土壤和稻米镉含量,是值得推荐的肥料类型。
参考文献
[1]ZhangY-G(张玉革),LiuY-J(刘艳军),ZhangY-L(张玉龙).ImmigrationofSeandCdinsoil-plantsystemsandtheirrelationstofoodsafety.ChineseJournalofSoilScience(土壤通报),2005,36(5):140-146(inChinese)
[2]ChaneyRL,ReevesPG,RyanJA,etal.AnimprovedunderstandingofsoilCdrisktohumansandlowcostmethodstophytoextractCdfromcontaminatedsoilstopreventsoilCdrisks.Biometals,2004,17:549-553
[3]SongW-E(宋文恩),ChenS-B(陈世宝),TangJ-W(唐杰伟).Cadmiumpollutionanditsenvironmentalriskmanagementinriceecosystem.JournalofAgro-EnvironmentScience(农业环境科学学报),2014,33(9):1669-1678(inChinese)
[4]HanC-M(韩春梅),WangL-S(王林山),GongZ-Q(巩宗强),etal.Chemicalformsofsoilheavymetalsandtheirenvironmentalsignificance.ChineseJournalofEcology(生态学杂志),2005,24(12):1499-1502(inChinese)
[5]GuoJH,LiuXJ,ZhangY,etal.SignificantacidificationinmajorChinesecroplands.Science,2010,327:1008-1010
[6]YuT-Y(于天一),SunX-S(孙秀山),ShiC-R(石程仁),etal.Advancesinsoilacidificationhazardsandcontroltechniques.ChineseJournalofEcology(生态学杂志),2014,33(11):3137-3143(inChinese)
[7]LeiM(雷鸣),ZengM(曾敏),WangL-H(王利红),etal.Arsenic,leadandcadmiumpollutioninricefromhumanmarketsandcontaminatedareasandtheirhealthriskassessment.ActaScientiaeCircumstantiae(环境科学学报),2010,30(11):2314-2320(inChinese)
[8]WeiY-M(魏益民),WeiS(魏帅),GuoB-L(郭波莉),etal.Cadmiumcontaminationinriceandcadmiumcontroltechnology.JournalofFoodScienceandTechnology(食品科学技术学报),2013,31(2):1-6(inChinese)
[9]ZhaiL,LiaoX,ChenT,etal.Regionalassessmentofcadmiumpollutioninagriculturallandsandthepotentialhealthriskrelatedtointensiveminingactivities:AcasestudyinChenzhouCity,China.JournalofEnvironmentalSciences,2008,20:696-703
[10]XieY-H(谢运河),JiX-H(纪雄辉),HuangJ(黄涓),etal.Effectsofred-mudandlimeoncadmiumuptakeofcornindrylandconvertedfromcadmiumpollutedpaddyfield.JournalofAgro-EnvironmentScience(农业环境科学学报),2014,33(11):2104-2110(inChinese)
[11]XieY-H(谢运河),JiX-H(纪雄辉),WuJ-M(吴家梅),etal.EffectofdifferentorganicfertilizersonbioavailabilityofsoilCdandZn.ChineseJournalofAppliedEcology(应用生态学报),2015,26(3):826-832(inChinese)
[12]LongS-S(龙思斯),PengL(彭亮),YangY(杨勇),etal.Reviewofcadmiumpollutioninsoilanditsin-situremediation.HunanAgriculturalSciences(湖南农业科学),2014(22):43-45(inChinese)
[13]NationalHealthandFamilyPlanningCommission(国家卫生和计划生育委员会).DeterminationofCadmiuminFoods(GB5009.15-2014)[EB/OL].(2015-02-11)[2015-06-08]./sps/s7891/201502/5afff6d8f76e4ea0a3ae09649f65c578.shtml(inChinese)
[14]GeneralAdministrationofQualitySupervision,InspectionandQuarantineofthePeople'sRepublicofChina(中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局).SoilQuality-AnalysisofAvailableLeadandCadmiumContentsinSoilAtomicAbsorptionSpectrometry(GB/T23739-2009).Beijing:ChinaStandardsPress,2009(inChinese)
[15]BaoS-D(鲍士旦).SoilandAgriculturalChemistryAnalysis.Beijing:ChinaAgriculturePress,2000(inChinese)
[16]TangQ-X(唐秋香),MiaoX(缪新).Progressofremediationonsoilpollutedbycadmium.EnvironmentalEngineering(环境工程),2013,31(suppl.1):747-750(inChinese)[17]LiY-R(李仰锐),XuW-H(徐卫红),WuY-B(吴艳波).EffectsoforganicacidandEDTAonqualityofriceincadmiumpollutedsoil.ChineseAgriculturalScienceBulletin(中国农学通报),2012,28(9):102-105(inChinese)
[18]LiX-J(李旭军),ZhaoL(赵鲁),ShiS-H(史胜红),etal.EffectofnitrogenfertilizeroncontentofCdandNincadmiumcontaminatedSoil.ChineseAgriculturalScienceBulletin(中国农学通报),2014,30(6):163-168(inChinese)
[19]FanX-L(樊小林),LiJ(李进).EffectivenessofalkalinefertilizeronthecontrolofbananaFusariumwiltandregulationofsoilacidityinbananaorchard.JournalofPlantNutritionandFertilizer(植物营养与肥料学报),2014,20(4):938-946(inChinese)
[20]LiuA-H(刘安辉),ZhaoL(赵鲁),LiX-J(李旭军),etal.Effectofnitrogenfertilizeronrapegrowthanduptakecharacteristicsofcadmium.SoilandFertilizerSciencesinChina(中国土壤与肥料),2014(2):77-81(inChinese)
[21]XiangQ(向倩),XuC(许超),ZhangY-Z(张杨珠),etal.Effectofdifferentcontrolled-releaseureaonavailabilityofCdincontaminatedsoil.ChinaEnvironmentalScience(中国环境科学),2014,34(12):3150-3156(inChinese)
[22]ZhaoJ(赵晶),FengW-Q(冯文强),QinY-S(秦鱼生),etal.Effectsofapplicationofnitrogen,phosphorusandpotassiumfertilizersonsoilpHandcadmiumavailability.ActaPedologicaSinica(土壤学报),2010,47(5):953-961(inChinese)
[23]CaoX-L(曹晓玲),LuoZ-Z(罗尊长),HuangD-Y(黄道友),etal.EffectsofCd-contaminatedricestrawincorporationontransformationofCdformsinsoils.JournalofAgro-EnvironmentScience(农业环境科学学报),2013,32(9):1786-1792(inChinese)
[24]ZhangJ(张晶),YuL-L(于玲玲),XinS-Z(辛术贞),etal.PhytoavailabilityandchemicalspeciationofcadmiumindifferentCd-contaminatedsoilswithcroprootreturn.EnvironmentalScience(环境科学),2013,34(2):685-691(inChinese)
[25]ZhuZ-W(朱智伟),ChenM-X(陈铭学),MouR-X(牟仁祥),etal.Advancesinresearchofcadmiummetabolismandcontrolinriceplants.ScientiaAgriculturaSinica(中国农业科学),2014,47(18):3633-3640(inChinese)
[26]ZhaoJ(赵晶),FengW-Q(冯文强),QinY-S(秦鱼生),etal.Effectsofdifferentnitrogenfertilizersonwheatgrowthandcadmiumuptake.ChineseJournalofApplied&EnvironmentalBiology(应用与环境生物学报),2010,16(1):58-62(inChinese)
[27]ClemensS,PalmgrenMG,KramerU.Alongwayahead:Understandingandengineeringplantmetalaccumulation.TrendsinPlantScience,2002,7:309-315
[28]ZuY-Q(祖艳群),LiY(李元),BockL,etal.Interactionsbetweenheavymetalsandnitrogenandtheirecologicaleffects.JournalofAgro-EnvironmentScience(农业环境科学学报),2008,27(1):7-14(inChinese)
关键词:盐碱地;园林植物;栽培养护
引言
土壤盐渍化是一个全球性的资源和生态环境问题,根据联合国粮农组织和教科文组织全球的统计数据,全球有各种盐渍土面积约10亿hm2的,占全球陆地面积的10%。中国盐渍化土壤约34667000hm2,盐荒地1000万hm2,并有逐年增高的趋势。中国沿海省、市、自治区约18000km的沿海地区和岛屿沿岸,其中滨海盐渍土的分布范围很广,总面积为50万hm2。主要包括了山东、河北、辽宁、浙江、福建、广东沿岸地区南部、苏北沿海冲积平原等地区。
我国约有6亿亩、50多个城市受到不同程度的盐碱地影响,分布着盐碱土。因此,采取因地制宜措施,进行盐渍土的土壤改良,提高其肥力,并充分利用其土壤进行绿化、美化,这无疑具有十分重要的意义。由于盐碱土的形成与气候、地形、土壤、地下水、质地和结构、植物、人类活动等外部因素影响有关,目前国际上通行的方法是:①筛选阳性耐盐植物;②采取物理的、化学的、生物的方法,减少盐分对植物的危害。我国盐碱土绿化专门研究起步较晚,但在1991年建立了全国土壤绿色发展协调小组,如何使用和提高盐碱地已被广泛研究,许多研究项目在世界上引起了轰动,特别是山东省盐碱土绿化研究所通过多年努力,探索了微区改良土壤绿化和盐碱地绿色肥料的研制取得了成功,达到国际领先水平,填补了国内没有盐碱土壤绿色肥料的空白。
1、我国盐碱地园林植物研究概述
1.1 我国耐盐碱植物引种现状
中国耐盐碱性植物品种资源和利用海外品种的比例较小,引进品种在含0.3%的重盐碱地土壤栽培中可以较好地生长,对淹没和抗病虫害能力也强,但可产生经济效益和生态效益却很少。我国盐碱地区系统的耐盐性鉴定,筛选耐盐的物种和品种,有目的和针对性的系统只停留在微薄的介绍上。一般的盐碱土地区,虽然有些研究工作,但系统性不强,效果并不好。所以,在过去的几年里选择的树种造林成本高,造林技术仍然缺乏统一的标准,这些因子严重制约着破碎的土地改良、沿海防护林建设及城市和农村的绿化发展。
1.2 林木耐盐性及耐盐树种选育研究展望
林木种质资源是生态环境中丰富的基因资源,它的作用是其他作物不可替代的。因此:①有必要向其他盐生植物和非盐植物做比较系统的研究,特别是在造林树种的耐盐性及生理生态特性等;②通过比较现有的林木、自然物种问的耐盐性和阈值水平,可以进一步大量的筛选和发展良好的耐盐植物;③通过建立区域试验的繁殖技术、森林的种植示范,推广耐盐品种和栽培的树种,系统地对其差异的评价技术等;④促进与盐有关的遗传和生理研究,从而使植物的耐盐性提高到人为控制的方向发展。
通过耐盐碱树种引种,进行防护林建设,改善盐碱土的盐水平衡,为城市和农村地区提供合适的植物和技术标准,以丰富沿海滩涂造林树种,增加物种多样性,改善沿海经济发达地区的生态环境和投资环境,提高沿海防护林生态系统的稳定性,这一措施可以产生保护功能和全面的影响,为我国东部沿海发达地区率先实现农业和林业现代化建设提供了重要的保证。
2盐碱地园林植物栽植技术
2.1 选苗选种
在选择苗木时,规格相应大些,生长健壮、无病虫害。这样抵抗盐碱危害力强些。
2.2 起苗和移植
起苗时,尽可能地保留完好的根,尽量避免损伤根系统。带土球移植,尽量使土球大些。在地面上的部分保持重修剪,使地上、地下的水代谢平衡。对换土较大地段,栽前先泅水,这可以增加在土壤中的水分,并防止土壤种植后浇水由于沉降造成播种深度不一,或栽后水浇不透使根系不能密接土壤而失水风干。
2.3 栽后工作
栽后要注意:第一、二遍浇水必须及时连续且浇水量要足;第二,水后适时松土,保持水分,防止裂缝风干,抑制蒸发返盐。
浇水应掌握不早不浇的原则,可以不浇水就不浇水。正在浇水就要浇透,下了一场小雨湿透后,必须浇水。请记住,盐碱地地下水位高、土壤湿度大,空气和吸湿透气性差,盲目浇水可以使根出现缺氧腐烂,导致植物芽、叶的枯萎,直至死亡。栽植中要深栽浅埋,使根系埋在土壤盐分较轻的地方,同时使用有机肥,更能提高土壤的肥力,另一方面可以改善土壤结构,提高其透气性,有利于土壤中钙的激活,量换钠离子改碱。有条件的,可以混合成熟的醋或黑矾,不仅可以增加土壤的酸性,并能及时补充土壤因盐碱造成的铁的缺乏,防止泛黄的叶子。
2.4 土壤改良
对植物的生长创造淡化盐分的土壤条件,减少盐对作物的伤害。对新栽植物采取全部或部分换客土的办法,并根据植物抵抗盐的能力,尽量扩大树坑规格,改善土壤,改善根际和土壤的理化性质。同时,适当的抬高土壤,使土层厚、减少地下水位,改善土壤的通透性,防止水淋盐现象。坚持栽植乔、灌木时抬高土位20cm左右,草坪地高出地面10cm左右。至少树坑和栽植区不能低于原地面,防止积水、返盐现象发生。
3、盐碱地绿化工程综合养护技术探讨
3.1 制定科学的养护方案和管理措施
制定年度工作计划和项目管理的保障措施、手段、方法,提高执行标准的实施。主要参照实施《城市绿地养护质量标准》和《全国造林绿化技术规程》操作,制定养护期内苗木保存率措施。除了一般的园林绿化工程养护措施,必须制定抗击自然灾害的应对措施,建立专业的维修项目团队,并配备必要的维修设备,制定严格的绿地安全管理和文明的养护管理措施。
3.2 定时深翻
通过深翻土地,打破粘土硬化层,增加土壤的透气性,同时达到土壤容重变小,孔隙度增加,土壤温度土壤水分升高,好氧微生物的活性增强,养分释放,碱性浸出速度下降等效果。另外,灌溉和雨后要及时松土,截断毛细,杜绝表面水分蒸发而引起强烈的土壤积盐。
3.3 加强地面覆盖
利用植物秸秆和植物的地被进行地面覆盖。使用植物秸秆覆盖,可以提高树木的成活率,但需要的材料大。通过芦苇和草,也没有持久的效果。种植地被植物的方法可以持续发挥覆盖抑盐的作用,应选择生长快,具备耐涝、耐瘠薄、耐盐碱、耐旱和改良土壤等特性与杂草竞争能力强的地被植物。
[关键词]有机质 种肥 追肥 生物学特性 酸性土壤 碱性土壤
中图分类号:P283 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)07-0381-01
施肥是植物养分的重要来源,是农林业生产的一项重要的技术措施,如果这一环节的方式,方法处理得当,做到科学,有效的施肥,不但可以节省人力,物力,降低成本,而且能收到丰产丰收的目的。那么在施肥过种中就必须考虑以下方面的因素:
(一)气候因素
气候主要是影响土壤养分的状况,特别是有效养分含量,从而影响植物对养分的吸收能力,气候对植物生长方面的影响主要有两方面的因素,一个是降雨量,一个是温度。如果是高温多雨季节,土壤里的有机质分解就快,也容易受到水的作用,而流失掉一部分,因此有机肥料应该尽量晚一些,错过这个季节,对化学肥料的施加,也应该本着“量少次多”的原则。这样做可以避免养分在水的作用下流失掉,可以提高植物对养分的利用率,相反,对干旱少雨的季节,应当根据植物生长状况,及时供给养分,有机肥料就应该早施一段时间,因为有机肥养分分解的慢,化学肥料的施加应该在雨后或阴天,量可适当增加。
(二)土壤条件
土壤不同,养分状况也不一样,因此施肥补给也各有差异。在生产中要根据不同土壤的理化性质,进行合理施肥,不但能充分发挥肥料的有效性,而且对土壤结构的改良和植物的生长
都有促进作用。就土壤质地来说,土壤质地大体分砂土,粘土,和壤土,每种质地的土壤性质不同,对肥的需求也不相同,如砂土地,因砂粒较多,通气透水状况好,土温升的快,温度,有机质分解的就快,但这种土壤保肥能力差,养分容易流失,后劲不足,所以砂土地应该多施有机肥,尽量少施化学肥料,如果需要也应该本着“量少次多”的原则。粘质土壤和砂质土壤的性质正好相反,粘土地中的粘粒较多,土壤质地粘重,通气透水能力差,但蓄水保肥能力强,土壤温度升高的慢,有机质不易分解,粘质土属于冷性土,对这类土壤最好是多施有机肥,但在植物生长季节也可施化学肥料,而壤质土中砂粒和粘粒几乎相等,既能通气透水,又能蓄水保肥,这类土壤的水,肥,气,热状况比较协调,土壤耕性好,是最理想的土壤,施肥应该根据具体情况而定。
土壤的酸碱性,对植物的生长,微生物的活动都有直接的影响,因为大多数植物,和微生物喜欢在中性,微酸或微碱性的环境中才能生长的良好,过酸过碱的土壤都不利于它们生长,因此,对于酸性土壤通常用石灰和增施有机肥来调节,石灰的用量一般在每亩60公斤左右,对于砂土地和有机质少的土壤,石灰的用量尽量少一些,次数多一些,以避免土壤溶液浓度过大,造成烧苗现象,而对碱土应用石膏,明矾,配合增施有机质结合灌溉和排水来改良土壤碱性。
(三)植物条件
为了农林业生产能够增产增收,必须科学合理的施肥,来改善植物的营养状况,植物不同,生长阶段不同对不同养分的需求也相同,所以在施肥前必须了解植物的生理特性,才能发挥肥料的作用,如叶菜类以叶为收获对象的,需氮肥多一些,豆科植物需氮量则少些,一般只在青苗期,施少量氮肥,植物生长时期不同,对养分的需求量也不一样,中年的林木比幼年林木,需肥量大,因为这个时间林木的高生长和粗生长达到旺盛期,对养分的需求大量增加,植物在幼苗期也需要一定的磷肥,但不多,如果这一时期幼苗缺少磷肥,植物根系不能良好的生长发育,植物生长会受到影响,即使以后再补磷肥效果也不会太好。
(四)肥料的特性
不同肥料有各自的性质,它们对土壤和植物的影响也各不相同,对肥料特性的了解主要是以下两个方面:
1.肥料品种的差异
施入土壤中不同肥料,对植物生长发育会产生不同的影响,如氮肥中的尿素含氮量高,养分浓度大,易使种子变性,影响种子发芽,不易作种肥,但尿素可以做追肥和基肥效果较好,有些化学肥料易挥发,如铵态氮肥,易生成氨气,所以这类肥料施用时,必须深施并覆土,微量元素简称微肥,虽然生长发育过程中植物需要的少,但它起的作用却不可忽视,有机肥料肥效较慢,无机肥料属速效肥,在生产中常常把有机肥和无机肥配合来施用,效果会更好,特别要注意,有机肥,尤其是厩肥,必须经过腐熟后才能施入土壤中,因为堆积腐熟后的厩肥养分有效性高,并可消灭病原菌,虫卵和杂草种子。所以土壤性质不同,植物生长情况不同,施入土壤中肥料品种也不相同。
2.肥料养分含量
通常计算肥料养分含量的多少,用下列公式
施肥量(公斤/亩)=100/肥料中某养分含量的百分数 X已确定养分用量(公斤/亩)
例如:每亩林地需要8公斤硫铵作追肥,需用尿素多少公斤(尿素含氮量46 %计算)硫铵的用量==100/46x8 ==17。4公斤/亩
除此之外,施肥还要考虑当地的经济条件,植物栽培技术等因素
总之,土壤施肥是一项综合技术,只有做到科学合理的施肥,才能发挥肥料的作用,达到优质丰产的目的。
参考文献
1、土壤:偏酸性的土壤更加适宜它的生长,还需要兼顾一下排水性能。可选腐叶土或者泥炭土,然后再添加上河沙,这样能更加透气和利于排水。如果多次浇水使基质变得偏向碱性,这时候可以施加一些酸性物质来进行改善。
2、光照:它喜半阴,每天大约有4个小时的光线照射就可以了。在光线条件比较适宜的情况下,叶片的颜色会变得比较的油亮好看。春季和秋季的时候,注意多接触一下光线,但是在夏季的时候,就要进行遮挡,避免阳光下进行暴晒。
3、温度:将温度维持在15到25度最为适宜,在冬季如果温度很低的情况下,会出现掉叶子的情况,所以需进行保暖。
4、浇水:对于水分有所要求,在春、夏、秋三个季节中,间隔3到4天浇一次水,天气干燥的情况下,可以向周边喷水来增加湿度。在冬季的时候,注意控制水分的施加,不能浇水过多使盆中积水。
二、注意事项
关键词:苏打碱土;暗管改碱;技术要点
中图分类号:S156 文献标识码:A 文章编号:1674-0432(2012)-09-0060-1
松嫩平原苏打碱土总面积约342.0×104hm2,占该平原总面积的19.4%。其中苏打盐碱化面积为230.5×104hm2,占该平原苏打碱土总面积的70%以上。苏打盐碱土盐分组成中以苏打(Na2CO3)和小苏打(NaHCO3)为主,并含有少量硫酸盐和氯化物。由于土壤在苏打盐化过程中伴随发生碱化过程,所以苏打盐碱土兼有不同程度的盐化和碱化特征。暗管改碱工程(subsurface drainage and desalination engineering)是指通过埋设暗管排水系统淋洗土壤中可溶性盐、碱来进行改良盐碱地的系统工程。针对苏打碱土碱性强、渗透性弱的特点,松嫩平原苏打盐碱土暗管改碱工程技术的原则是“浅埋、密布、深松、改土”,利用种稻过程水盐运动将土壤中的盐分挟带到暗管中排出。经过在大安600亩水田暗管改碱试验区研究表明,松嫩平原苏打盐碱土暗管改碱关键技术和配套技术的技术要点如下。
1 研究苏打碱土暗管改碱的适应条件
首先通过分析松嫩平原苏打盐碱土分布区域的地形、地下水位、水盐组成、透水性、碱化层部位等土壤条件是否合适,进行暗管改碱技术的适宜性评价。暗管改碱技术的实施,不仅需要有足够灌溉条件、合适的地下水埋深,还对土壤条件有一定的要求,特别是对土壤渗透性的要求。在利用暗管改碱技术前,需通过不同方法测定土壤渗透系数,以保证暗管对改良土壤的洗盐排碱效果和有效控制地下水位的要求。
2 选择苏打碱土透水性调节技术
由于苏打碱土均为透水性极差或不透水的土壤,在暗管埋设后需要对土壤渗透性进行调节。施用改良剂可以使土壤的渗透系数得到较大程度的提高,在测定土壤渗透系数后应选择适宜的改良剂以保证暗管的改碱效果。土壤深松也可以改善苏打碱土的土壤孔隙度,提高土壤渗透性,土壤深松可以进行0.45m~0.6m,在必要时可进行二次深松破结。
3 确定苏打碱土暗管改碱关键技术参数
在暗管埋设前应先根据土层构造、土壤渗透性、土壤含盐量、pH、暗管排水能力及农田水利设施等指标综合确定暗管间距、埋深等技术参数。在综合考虑各项指标的前提下,吉林省大安市项目区分别采用间距为5~10m,埋深为0.8~1.2米m。在不同地域,由于实际情况不同,应根据当地实际情况做出调整。
4 必须实施改土培肥配套技术
针对苏打盐碱土的作物生长障碍层次和障碍因子等特点,在暗管改碱技术的基础上,应用松嫩平原粮食主产区苏打盐碱土培肥配套技术以达到改善苏打碱土性状至适合作物生长的目的。松嫩平原粮食主产区苏打盐碱土培肥配套技术包括土地平整工程、客土压沙、有机物料培肥、施用改良剂等。
土地平整工程:暗管埋设时应有一定坡降以便水分排出,在进行土地平整时应将土地精平使坡度小于2°,在土地精平后埋设暗管。
客土压沙:根据“沙压碱, 赛金板”的成功经验,沙压碱可以改善盐碱土土壤结构,提高土壤渗透性和保水、贮水能力,从而减少蒸发,抑制反碱,同时也可以起到脱盐的作用。在暗管埋设后,采用客土压沙以保证盐分随着水的运动从暗管中排出。
施用有机肥:跟据“肥大能吃碱”的理论,特别是对新开垦水田有机质含量低的土壤,在暗管埋设后,需施入大量有机肥,以改良土壤结构,提升土壤渗透性和土壤肥力,同时也对改良盐碱土起到积极作用。
施用改良剂:为加速土壤脱盐改碱,防止水稻“漂秧”,必要时需施用专用改良剂,如MM粉、铝离子改良剂、OSJF等,可与深松同时进行。
5 必须注意设置检查井
检查井主要用来检查暗管排水系统是否正常工作和清洗管道,也可充当沉沙井。检查井由圆形混凝土管加盖子构成,底部密封防止泥沙进入,顶部盖子的直径应略大于检查井的直径。为了便于进入检查井清洗暗管,检查井的直径不应小于0.8m。检查井的位置和埋设深度必须严格按照设计要求。在同一根管线上,两个检查井之间、两个集水井之间的距离应超过300米。暗管末端采用一根混凝土套管将波纹管固定,保护波纹管不在外力作用下发生滑移,变形。同时,混凝土套管还可起到遮光、防止波纹管老化的作用。混凝土套管的长度不小于2m,具体视工程设计而定。
6 结论
针对松嫩平原苏打盐碱土碱性强、渗透性弱的特点,与滨海地区相比较,其暗管改碱工程技术具有“浅埋、密布、深松、改土”的特点,特别是“浅埋、密布”是必须考虑的原则。
参考文献
[1] 李恩辉.暗管改碱技术要点及应用前景分析[J].中国科技信息,2011,(10):142.
[2] 张喜和,国书龙.暗管排水工程技术[J].东北水利水电,2012,(8):19-20.
一、影响大豆产量和品质的原因
1、土壤肥力存在下降的趋势。近几年通过对我市各类土壤采样化验五项指标,测定出土壤有机质、碱解氮、速效磷、速效钾均已不同的下降1-2个等级,PH值偏碱性。原因:一是由水土流失造成。不合理的放牧,陡坡上开荒以及顺坡耕作等都容易造成水土流失。土壤经暴雨侵蚀冲刷,土层变薄,地力下降,产出降低。二是每年农作物带走的养分和当年补充的肥力不成比例,没有处理好用地养地的关系。长期以来“农民重用地,轻养地;重产出,轻投入;重化肥,轻农肥”的不良思想,导致土壤有机质含量下降,土壤养分失调,耕层变浅,耕性变劣。三是大豆面积居高不下,土壤养分偏耗,比例失调,土壤速效养分明显减少,单项肥力下降。
2、大面积重迎茬现象严重。由于大豆价格相对稳定,国家还给予补助,导致大豆面积居高不下,合理调茬受到冲击,重迎茬面积逐年增高,致使大豆产量低,品质差。重迎茬减产原因:一是农肥施用少或不施,造成土壤有机质含量下降。二是土壤板结,由原来团粒结构变成非团粒结构,不保水、不保肥、晴天硬邦邦,下雨水汪汪。根系不发达,根瘤少、植株矮小、花少、荚少,产量降低。三是钾肥的缺失,由于重迎茬只施二胺、尿素,导致钾肥逐渐减少,大豆生长养分失调,导致落花落荚。四是病虫害增多,土壤中腐霉、疫霉病菌增多,导致大豆真菌性病害、细菌性病害及病毒病大面积发生。地下害虫、田间害虫、胞囊线虫、根潜蝇增多,导致缺苗断空,生长势下降。五是微量元素减少,使大豆生长缓慢,产量偏低。六是PH值改变,每年只施用二胺和尿素,土壤变成偏碱性土壤,呈现白色碱皮,不利于大豆生长。七是由于长期种植大豆,根部分泌有毒物质增加,抑制了大豆根系的生长,根瘤的产生,抗旱、抗涝、抗病虫能力下降,是大豆根腐病、火龙秧的主要原因之一。
二、大豆产量低,品质差的应对措施。
1、培肥地力,增施有机肥。许多农户存在大豆田基本不施农肥,只施化肥的现象。致使土壤中原有的有机质在逐年减少,土壤缺钾肥,缺微肥。二胺的有效利用率只在60%,有40%被土壤固定成碱性,而使土壤板结。有机农肥是完全肥料,它不仅含有丰富的矿质元素,而且含有较全的有机质和作物生长所需的特殊物质。增施有机肥不仅可以平衡供给大豆营养,而且可以改善重迎茬大豆造成的不良土壤h境,是减缓产量损失的有效措施。但大量增施农肥有一定难度,应积极推广秸秆还田的办法,以增加土壤有机质。
2、大力提倡施用测土配方肥。配方施肥即平衡施肥,是根据土壤养分缺失状况,有针对性的制定肥料配方和施用量,是一种科学、经济的施肥方法。可减少施肥的盲目性,减少投入,科学有效。从生产实践和重迎茬高产栽培技术的研究结果证明,土壤养分的丰缺程度是大豆产量至关重要的条件,因而,建议重迎茬大豆施用测土配方肥,一般公顷用量250-255kg。
3、搞好耕翻整地,适时播种,合理轮作。近年来,只秋翻耙不起垄,春起垄过晚,造成人为的土壤干旱,导致苗不齐而减产。应采取秋翻耙,秋起垄连续作业。春起垄的地块应在4月上旬至中旬顶浆起垄,适时早播。据以往调查5月10日前播种苗全苗壮,5月10日后播种的普遍苗不齐不壮。早播的大豆从生物学特性来看,低温发芽先长根后出苗,出苗后即可吸收土壤中养分,因此苗粗苗壮,抗逆性强。晚播大豆迅速吸水,根与子叶同步生长,出苗快、苗细苗弱,此期遇干旱就易缺苗断空。大豆轮作面积小,应加大轮作面积,应采取玉米-玉米-大豆三年轮作或经济作物-玉米-玉米-大豆四年轮作,有条件的旱改水,水改旱轮作,减少病虫草的危害,利用不同的作物需肥不同,使大豆有充分的借光肥。
4、选用抗逆性强的品种。优良品种的选用是影响作物产量的主要因素之一,实践证明,选用抗病或耐病品种是减轻重迎茬对大豆产量与品质影响经济有效的措施。目前,适合我市不同积温的大豆优良品种主要有绥农4、合丰40、垦丰16、合丰55等。另外,还应做好不同品种合理搭配,轮换种植,以减轻重迎茬的危害。
5、合理密植,增强光合能力。大豆种植密度应根据地力、施肥多少,品种不同而定。一般易分枝品种,肥沃地块应掌握在公顷保苗18-20万株,肥力低应保持公顷20-25万株;不分枝品种公顷保苗25-30万株。密度过小,虽然花多、荚多、粒重,但浪费了光能和土地利用率。密度过大,易徒长,封垄过早,落花落荚,另外菌核病也相对严重。只有合理密植,才能处理好群体与个体的生长关系,增强绿色面积,改善植株的采光条件,提高光合利用率,从而达到高产。
6、及时预防病虫害。坚持预防为主,防治结合的方针,采取种子包衣、药剂防治和耕作、生物等综合措施。使用大豆种衣剂进行种子包衣是防治地下害虫,大豆根部病虫害及大豆苗期病虫害的最有效措施,尤其在大豆重迎茬地块效果更为明显。防治大豆蚜虫,每公顷用10%吡虫啉300g兑水300-400kg喷雾,或者用70%爱美乐15-20g对水300kg喷雾。防治大豆食心虫和草地螟每公顷用菊酯类药剂225-300ml兑水300kg喷雾。防治大豆叶斑病、病毒病、菌核病在7月下旬每公顷用70%甲基托布津1000g;或者用25%杀毒粉剂1000g兑水300kg喷雾。