代立蘭,張懷山,夏曾潤(rùn),王 平,王國(guó)宇,楊世柱
(1.甘肅省蘭州市農(nóng)業(yè)科技研究推廣中心, 甘肅 蘭州 730000;
2.中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院蘭州畜牧與獸藥研究所,農(nóng)業(yè)部蘭州黃土高原生態(tài)環(huán)境重點(diǎn)野外科學(xué)觀測(cè)試驗(yàn)站, 甘肅 蘭州 730050;
3.蘭州大學(xué)草地農(nóng)業(yè)科技學(xué)院,草地農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 甘肅 蘭州 730020)
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不同栽培模式下甜菜和籽粒莧對(duì)次生鹽漬化土壤的抑鹽效應(yīng)
代立蘭1,張懷山2,夏曾潤(rùn)3,王平1,王國(guó)宇1,楊世柱2
(1.甘肅省蘭州市農(nóng)業(yè)科技研究推廣中心, 甘肅 蘭州 730000;
2.中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院蘭州畜牧與獸藥研究所,農(nóng)業(yè)部蘭州黃土高原生態(tài)環(huán)境重點(diǎn)野外科學(xué)觀測(cè)試驗(yàn)站, 甘肅 蘭州 730050;
3.蘭州大學(xué)草地農(nóng)業(yè)科技學(xué)院,草地農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 甘肅 蘭州 730020)
摘要:針對(duì)甘肅省秦王川引大灌區(qū)的土壤次生鹽漬化愈發(fā)嚴(yán)重的農(nóng)業(yè)和生態(tài)問(wèn)題,以露地平播為對(duì)照(CK),研究了壟溝露地(R)、壟溝覆膜(R+P)兩種栽培模式下耐鹽作物甜菜和籽粒莧對(duì)該地區(qū)次生鹽漬化土壤的pH值、鹽分離子(Na+、Ca2+、Cl-、SO42-)含量和電導(dǎo)率(EC)及植物電導(dǎo)率、成苗率和產(chǎn)量的影響。結(jié)果表明,種植耐鹽作物對(duì)次生鹽漬化土壤的脫鹽改良效應(yīng)十分明顯,配合R、R+P的栽培模式效果更加顯著;R+P模式下耕種一季作物后,與CK相比,種植甜菜和籽粒莧的土壤鹽分離子濃度分別下降4.8%~7.4%和4.7%~6.5%,土壤電導(dǎo)率分別下降16.7%~28.6%和12.8%~30.9%,甜菜和籽粒莧葉片電導(dǎo)率分別下降22.9%和14.9%;R+P模式下籽粒莧成苗率顯著提高,但栽培模式對(duì)兩種作物的產(chǎn)量無(wú)顯著影響。
關(guān)鍵詞:栽培模式;甜菜;籽粒莧;次生鹽漬化土壤;抑鹽效應(yīng)
發(fā)展灌溉是促進(jìn)西部干旱、半干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)發(fā)展的一項(xiàng)重要措施,但由于劣質(zhì)水資源的大量施灌、落后的水資源管理等引發(fā)的土壤次生鹽漬化問(wèn)題已成為當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展和生態(tài)環(huán)境建設(shè)所面臨的主要問(wèn)題[1-3]。甘肅省秦王川灌區(qū)是引大入秦的主灌區(qū),受氣候、地形、土壤母質(zhì)、土壤類型、水質(zhì)等特定自然條件以及不合理的耕作技術(shù)和大水漫灌等因素的影響,該地區(qū)土壤次生鹽漬化日益加劇,對(duì)農(nóng)作物產(chǎn)量及區(qū)域農(nóng)業(yè)生產(chǎn)造成巨大影響[3-5]。肖洪浪[6]對(duì)秦王川大規(guī)模農(nóng)墾中土壤鹽分變化進(jìn)行了研究,認(rèn)為旱地改水地使得清砂后土壤鹽分富集層相應(yīng)上移,鹽分淋溶影響到地下水質(zhì)。張新民等[7]通過(guò)建立秦王川灌區(qū)水鹽動(dòng)態(tài)模擬模型,預(yù)測(cè)了灌區(qū)通水后設(shè)計(jì)運(yùn)行方式下未來(lái)20年的水鹽動(dòng)態(tài),得出結(jié)論:受灌溉入滲補(bǔ)給增加的影響,地下水位將逐年上升,并在20年后達(dá)到新的動(dòng)態(tài)平衡,受地下水位上升的影響,秦王川灌區(qū)土壤鹽漬化速度將加快。因此,改良和防治土壤次生鹽漬化成為秦王川灌區(qū)發(fā)展生態(tài)農(nóng)業(yè)的當(dāng)務(wù)之急。
目前,國(guó)內(nèi)外專家學(xué)者提出了多種改良治理鹽漬化土壤的有效措施,如水洗鹽的物理改良[8]、用石膏、醋糠等工業(yè)廢棄物的化學(xué)改良[9-10],通過(guò)種植耐鹽綠肥對(duì)鈣質(zhì)鹽漬土進(jìn)行改良[11-12]等,但這些方法存在工程規(guī)模大、運(yùn)行和養(yǎng)護(hù)費(fèi)用高以及區(qū)域限制性等諸多弊端。通過(guò)生物、生態(tài)措施,結(jié)合農(nóng)耕、種植耐鹽植物來(lái)改善鹽漬土是當(dāng)前鹽漬化改良的重要方向,此方式投入成本低、易于掌握、推廣性強(qiáng),而且在促進(jìn)土壤脫鹽的同時(shí)還能帶來(lái)額外的經(jīng)濟(jì)收入,是農(nóng)戶樂(lè)于優(yōu)先采用的技術(shù)措施。采用深種淺埋壟溝播種及覆蓋的耕作模式,利于鹽分淋溶,減少蒸發(fā)抑制返鹽,延長(zhǎng)耕層土壤保持低鹽水平的時(shí)間,有助于幼苗出土,實(shí)現(xiàn)全苗、壯苗,提高產(chǎn)量。黃強(qiáng)等[13]比較了秸稈與地膜覆蓋方式下土壤溶液鹽分含量的變化,兩種覆蓋均可抑制土壤表層鹽分的積累,且地膜覆蓋作用更為明顯。李鳳霞和馬力文[14]采用地膜覆蓋栽培甜菜,發(fā)現(xiàn)比普通耕作降低土壤含鹽量10%~50%。為進(jìn)一步了解耕作方式和耐鹽植物對(duì)鹽漬化土壤的綜合抑制效應(yīng),本試驗(yàn)對(duì)露地平播、壟溝露地和壟溝覆膜3種耕作模式下甜菜和籽粒莧對(duì)秦王川灌區(qū)次生鹽漬土的抑鹽效果進(jìn)行了研究,為西北灌溉農(nóng)業(yè)系統(tǒng)鹽堿地改良利用和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供參考和指導(dǎo)。
1材料與方法
1.1試驗(yàn)區(qū)概況
定點(diǎn)試驗(yàn)位于蘭州市西北部70 km處的永登縣秦川鎮(zhèn)隴西村(36°39′ N,103°38′ E),海拔2 080 m。該地屬甘肅中部寒溫帶亞干旱區(qū),日照充足,年平均太陽(yáng)輻射542.9 kJ·cm-2,日照時(shí)數(shù)2 678.2 h,年均氣溫6.5℃,≥0℃年活動(dòng)積溫2 893.0℃,≥10℃年活動(dòng)積溫2 226.9℃;年平均風(fēng)速2.3 m·s-1,無(wú)霜期123 d,凍土深度1.2~1.4 m,相對(duì)濕度56%;多年平均降水243 mm,分布不均,多集中在7、8、9三個(gè)月,補(bǔ)給地下水的有效降雨量為15 mm,年蒸發(fā)量1 800 mm,為典型的干旱大陸性氣候[4,10-15]。農(nóng)業(yè)補(bǔ)水靠大水漫灌,一般每年灌溉2次,每次灌水量約1 500 m3·hm-2,為典型的半干旱灌溉農(nóng)業(yè)區(qū)。灌溉用水為黃河水,碳酸鹽礦物含量較高。秦王川灌區(qū)是個(gè)北高南低的盆地,在北部有3條進(jìn)入盆地的沙河,在南部及東南部有4條通向盆地之外的大型溝道,使秦王川盆地成為一個(gè)相對(duì)獨(dú)立,但又有排泄地下水、地表水通道的水文地質(zhì)單元[15-16]。盆地地下水主要接受溝谷潛流水和灌溉入滲水的補(bǔ)給,大部分地帶地下水埋深在20~50 m之間,徑流滯緩,排泄條件較差,礦化度高(3.2~18.8 g·L-1),硬度大(39.5~304.4德國(guó)度),偏堿性(pH值在7~9之間)[17-18]。盆地成土母質(zhì)為第4系黃土和沖擊洪積物,土壤母質(zhì)含鹽量較高;土壤類型主體為淡灰鈣土,局部有黃綿土及鹽土等[3-4,19],屬中度偏重度鹽漬化土壤,其基本理化性狀見表1。農(nóng)田土壤中陰離子主要為SO42-、Cl-和HCO3-,陽(yáng)離子主要為Na+、Ca2+和Mg2+,鹽分主要以鈉鹽(Na2SO4)、鈣鹽(CaSO42-)的形式存在[4]。秦王川土壤的鹽漬化并非灌溉的必然結(jié)果,而是在雨水量少、蒸發(fā)強(qiáng)、地表徑流不暢的自然條件下加上大水漫灌、有灌無(wú)排等不當(dāng)?shù)娜藶榇胧┰斐傻叵滤坏纳仙?,使鹽分向地表聚集,加速了次生鹽漬化的進(jìn)程。
1.2試驗(yàn)設(shè)計(jì)
參試作物材料為安寶甜菜和千穗谷籽粒莧,為當(dāng)?shù)刂鲗?dǎo)品種。試驗(yàn)設(shè)露地平播(CK)、壟溝露地(R)和壟溝覆膜(R+P)三種耕作模式,每個(gè)處理3次重復(fù),小區(qū)面積20 m2(4 m×5 m),采用隨機(jī)區(qū)組排列。前茬作物收獲后進(jìn)行深翻,覆膜前結(jié)合旋耕機(jī)施N、P基肥(農(nóng)家肥3 000 kg·hm-2,磷酸二銨255 kg·hm-2),苗期不施追肥,其他栽培管理同大田。2010年4月10日起壟并覆膜,R和R+P模式均采用小壟溝播種,壟面高15 cm,壟面寬50 cm,壟溝間距50 cm,在兩壟面之間用犁開15 cm深的小壟溝,溝底寬10 cm; R+P模式采用半膜覆蓋,地膜寬70 cm,壓膜時(shí)膜面中間對(duì)準(zhǔn)小壟溝,少量覆土將膜面壓向溝底,兩邊各15 cm壓至左右兩側(cè)的壟面,壟面中間20 cm為露地。4月17日點(diǎn)播,R模式在溝底露地直播,R+P模式在溝底地膜上點(diǎn)播,CK與R和R+P模式等行距露地平播。甜菜和籽粒莧株距均為30 cm,留苗密度6.667 萬(wàn)株·hm-2。
表1 試驗(yàn)地土壤基本理化性狀
1.3測(cè)定項(xiàng)目及方法
取樣土層分為0~20、20~40、40~60 cm和60~80 cm四個(gè)土壤深度,用土鉆法分別于作物播種前(前期,4月15日)、播種后90天(中期,7月15日)和收獲前(后期,9月20日)取3次樣,中期、后期同時(shí)采取植物樣。采用水土比5∶1(10 g風(fēng)干土加50 mL去離子水)制備浸提待測(cè)液,用于土壤pH值、鹽分離子和電導(dǎo)率的測(cè)定。
土壤pH值:只測(cè)定耕作層(0~20 cm土層)播種溝內(nèi)的土壤pH值。采用MT-8060便攜式數(shù)顯pH計(jì)測(cè)定土壤pH值。
土壤鹽分離子含量:只測(cè)定耕作層(0~20 cm土層)播種溝內(nèi)土壤的鹽分離子含量。Na+用火焰光度計(jì)法測(cè)定,Ca2+采用原子吸收分光光度法測(cè)定,Cl-、SO42-采用土壤鹽分常規(guī)滴定法測(cè)定。
土壤電導(dǎo)率(EC):DDS-11型電導(dǎo)儀測(cè)定土壤電導(dǎo)率(EC),即土壤可溶性鹽總量。
作物成苗率:播種15 d后,分別統(tǒng)計(jì)各小區(qū)出苗株數(shù)。成苗率=100×(正常苗株數(shù)/播種數(shù))。
植物葉片電導(dǎo)率:采用浸泡法測(cè)定。在中期和后期,分別取同一葉位、大小相當(dāng)?shù)娜~片,蒸餾水沖洗3次,剪成適宜長(zhǎng)度的長(zhǎng)條,快速稱取鮮樣3份,每份0.1 g,分別置于10 mL去離子水的刻度試管中,蓋上玻璃塞置于室溫下浸泡處理12 h,用電導(dǎo)儀測(cè)定浸提液電導(dǎo)值。
作物產(chǎn)量:每個(gè)小區(qū)分別收獲,稱甜菜全株鮮重,測(cè)定籽粒莧地上部鮮重。
1.4數(shù)據(jù)處理
試驗(yàn)所得數(shù)據(jù)采用Excel 2010進(jìn)行初步整理并制作圖表,利用SPSS19.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行方差分析。
2結(jié)果與分析
2.1土壤pH值的動(dòng)態(tài)變化
與播種前相比,3種栽培模式下種植甜菜和籽粒莧均顯著降低了土壤的pH值(圖1)。種植甜菜時(shí),R+P模式下的土壤pH值在播種90 d后和收獲前均顯著低于CK,且收獲前顯著低于播種90 d后;種植籽粒莧時(shí),CK、R和R+P模式下,土壤pH值在收獲前分別低于播種90 d后,但3種耕作模式之間無(wú)顯著差異。此外,圖1數(shù)據(jù)還表明,播種90 d后的土壤pH值與作物種類無(wú)關(guān),但在收獲前種植籽粒莧比種植甜菜的土壤pH值顯著降低。
2.2土壤主要鹽分離子的動(dòng)態(tài)變化
結(jié)果表明,與播種前相比,3種耕作模式均顯著降低了土壤中的鹽分離子濃度(圖2)。土壤中Na+濃度在種植甜菜和籽粒莧之間無(wú)顯著差異,且與作物的生育時(shí)期無(wú)關(guān)(圖2A)。在播種90 d后和收獲前,R+P模式下種植甜菜、籽粒莧的土壤中Ca2+含量均顯著低于CK,分別減少7.5%、4.8%和7.4%、5.9%,在兩種作物間無(wú)顯著差異。然而,隨著作物生育期的推進(jìn),土壤中Ca2+濃度不斷下降。種植甜菜時(shí),CK、R+P模式下收獲前土壤Ca2+濃度比播種90 d后分別下降5.5%、5.4%;種植籽粒莧時(shí),CK、R和R+P模式下收獲前土壤Ca2+濃度比播種90 d后分別下降10.8%、11.7%和11.9%(圖2B)。種植甜菜時(shí),在播種90 d后和收獲前,與CK相比,R、R+P模式下土壤中Cl-濃度分別下降7.2%、10.0%和5.2%、6.4%,且3種耕作模式下收獲前土壤中Cl-濃度均顯著低于播種90 d后。而種植籽粒莧時(shí),土壤中Cl-濃度在3種耕作模式間無(wú)顯著差異,且不受作物生育時(shí)期的影響(圖2C)。R+P模式下,種植甜菜和籽粒莧后土壤中SO42-濃度均顯著低于CK,播種90 d后、收獲前分別降低5.6%、6.5%和6.6%和6.5%(圖2D)。從圖2D還可以看出,作物不同生育時(shí)期對(duì)土壤中SO42-濃度無(wú)顯著影響。
圖1不同栽培模式下種植甜菜和籽粒莧對(duì)土壤pH值的影響
Fig.1Effects of sugarbeet and amaranth plantings on soil pH under different cultivation patterns
注:CK,露地平播;R,壟溝露地;R+P,壟溝覆膜;柱子上標(biāo)有不同小寫字母表示差異顯著(P<0.05)。下同。
Note: CK, flat sowing without mulch; R, ridge sowing without mulch; R+P, ridge sowing with mulch; Columns with different lowercase letters meant significant difference atP<0.05 level, and hereinafter.
圖2不同栽培模式下種植甜菜和籽粒莧對(duì)土壤Na+、Ca2+、Cl-、SO42-含量的影響
Fig.2Effects of sugarbeet and amaranth plantings on Na+, Ca2+, Cl-and SO42-
contents of soil under different cultivation patterns
2.3土壤電導(dǎo)率(EC)的動(dòng)態(tài)變化
播種90 d后,在R+P耕作模式下,種植甜菜的土壤20~40 cm和40~60 cm土層的電導(dǎo)率相比CK分別降低23.4%和17.9%,與播種前相比分別下降16.8%和18.0%;種植籽粒莧的土壤0~20 cm、20~40 cm和40~60 cm土層的電導(dǎo)率均顯著低于CK,分別下降18.5%、20.1%和15.1%,分別低于播種前26.4%、21.1%和16.6%(表2)。在收獲前,R+P栽培模式下,與CK和播種前相比,種植甜菜的土壤0~20 cm、20~40 cm土層的電導(dǎo)率分別下降16.7%、28.6%和18.2%、34.7%,種植籽粒莧的土壤20~40 cm、40~60 cm土層的電導(dǎo)率分別降低30.9%、12.8%和41.5%、17.6%(表2)。然而,R栽培模式下,播種90 d后,與CK相比,僅種植甜菜的土壤20~40 cm土層和種植籽粒莧的土壤20~40 cm、40~60 cm土層的電導(dǎo)率顯著降低;收獲前,與CK相比,僅種植籽粒莧的土壤40~60 cm土層電導(dǎo)率顯著降低;與播種前相比,種植籽粒莧的土壤20~40 cm、40~60 cm土層電導(dǎo)率在收獲前分別下降23.1%、18.2%(表2)。
表2 不同栽培模式下不同土層土壤電導(dǎo)率的變化/(dS·m-1)
注:同一土層下,同列不同小寫字母表示差異顯著(P<0.05),* 表示與播種前(前期)相比差異顯著(P<0.05)。
Note: In the same soil layer, different lowercase letters within each vertical column indicated significant difference atP<0.05 level. * meant significant difference atP<0.05 level compared with the soil electric conductivity before sowing.
2.4植物電導(dǎo)率、成苗率和產(chǎn)量的變化
播種90 d后,甜菜和籽粒莧在R、R+P耕作模式下的電導(dǎo)率均顯著低于CK,分別下降14.3%、16.4%和12.4%、19.3%,而在收獲前植物組織電導(dǎo)率僅在R+P下顯著低于CK,甜菜和籽粒莧分別降低22.9%和14.9%(表3)。與CK相比,R和R+P均顯著提高了籽粒莧的成苗率,對(duì)甜菜成苗率無(wú)顯著影響。此外,不同耕作模式對(duì)甜菜和籽粒莧的產(chǎn)量均無(wú)顯著效應(yīng)(表3)。
3討論與結(jié)論
1) 灌區(qū)產(chǎn)生土壤次生鹽漬化的原因是地下水位超過(guò)了臨界水位和強(qiáng)烈的自然蒸發(fā)作用,使得含有鹽分的地下水沿土壤毛細(xì)管上升到地表,水分蒸發(fā)后鹽分滯留在土壤表層。結(jié)合灌區(qū)的作物耕植基礎(chǔ),“生物治鹽”技術(shù)越來(lái)越受到重視,并且取得了良好的改良效果。大量試驗(yàn)證實(shí)[20-22],通過(guò)耐鹽堿植物的種植,增加綠色覆蓋,可以有效地抑制土壤返鹽、加速土壤脫鹽。鹽漬化土壤種植牧草后,一方面由于龐大致密的根系對(duì)土壤的穿插和擠壓作用,改善了土壤結(jié)構(gòu),通透性增加,促進(jìn)了鹽分向下淋溶作用;另一方面,植被覆蓋營(yíng)造了一個(gè)空氣較為濕潤(rùn)、流通較為緩慢的土壤表層小環(huán)境,從而減少了土壤表層水分的自然蒸發(fā),增強(qiáng)了水分的葉面蒸發(fā),從而減少鹽分隨水分向地表的聚集。本研究表明,種植耐鹽作物甜菜和籽粒莧顯著降低了秦王川灌區(qū)次生鹽漬化土壤的pH值和根際土層的鹽分離子(Na+、Ca2+、Cl-)濃度,這對(duì)減輕農(nóng)作物遭受鹽脅迫具有重要意義。在河西走廊草甸鹽土上種植耐鹽牧草籽粒莧3年后,脫鹽改土培肥效應(yīng)十分明顯:增加了地表覆蓋度,降低了土壤水分蒸發(fā),脫鹽率達(dá)61.9%~80.7%,pH值降低0.35~0.40,總孔度增大4.9%~7.6%,初步形成了團(tuán)粒結(jié)構(gòu),土壤有機(jī)質(zhì)、速效養(yǎng)分隨之增加[23]。然而,本研究中,在傳統(tǒng)平作條件下,甜菜和籽粒莧的種植對(duì)土壤電導(dǎo)率無(wú)顯著影響,可能是因?yàn)榉N植時(shí)間較短,深層土壤鹽分濾除效應(yīng)還未體現(xiàn)出來(lái),也可能是甜菜和籽粒莧對(duì)其他可溶性鹽分離子(如Mg2+、CO32-、HCO3-)的“稀釋”作用不明顯。
表3 不同栽培模式下植物電導(dǎo)率、成苗率及產(chǎn)量的變化
注:對(duì)于同一種植物,同列數(shù)據(jù)后不同小寫字母表示差異顯著(P<0.05)。
Note: For the same plant species, different lowercase letters within each vertical column indicated significant difference atP<0.05 level.
2) 耕作栽培為作物生長(zhǎng)提供適宜的土壤環(huán)境,在鹽漬土改良中至關(guān)重要。在旱作農(nóng)業(yè)地區(qū),起壟和地膜覆蓋可以改善土壤水、熱狀況,活化土壤養(yǎng)分,有效防治土壤次生鹽漬化進(jìn)程[24-26]。地膜覆蓋在土壤表面設(shè)置了一層不透氣的物理阻隔,切斷了土壤水分與近地層空氣中水分的交換通道,土壤水分垂直蒸發(fā)直接受阻[26-27],從土壤表面蒸發(fā)出的水汽被封閉在有限的空間中,增加了膜下的相對(duì)濕度,有效地抑制了水分蒸發(fā)損失,而壟溝種植可以收集降水,從而保證了耕層土壤有較高的含水量,這對(duì)旱地作物苗期生長(zhǎng)、抑制返鹽都具有十分重要的意義。本試驗(yàn)表明,壟溝和覆膜對(duì)秦王川次生鹽漬化土壤的抑鹽效果顯著優(yōu)于傳統(tǒng)的露地平播。種植甜菜時(shí),壟溝覆膜顯著降低了試驗(yàn)地土壤pH值、鹽分離子(Na+、Ca2+、Cl-、SO42-)濃度、20~60 cm土層土壤電導(dǎo)率;種植籽粒莧時(shí),壟溝覆膜顯著降低了20~60 cm土層土壤電導(dǎo)率和Ca2+、SO42-濃度,對(duì)Na+和Cl-無(wú)顯著影響??梢?,在壟溝覆膜栽培模式下,作物生長(zhǎng)環(huán)境得到明顯改善,其葉片電導(dǎo)率顯著降低,籽粒莧的成苗率顯著提高。莊舜堯等[28]研究也指出,在濱海鹽堿土壤中,采用壟作方式種植籽粒莧可以促進(jìn)籽粒莧的生長(zhǎng),有利于土壤的脫鹽及固碳進(jìn)程?;谝陨涎芯?,結(jié)合前人成果,我們認(rèn)為栽培措施與耐鹽作物綜合改良次生鹽漬土是西北內(nèi)陸干旱、半干旱地區(qū)值得推廣的一項(xiàng)有效的農(nóng)業(yè)技術(shù),聯(lián)合深翻松耕、施用有機(jī)肥、稻草摻拌等多種生態(tài)農(nóng)業(yè)措施改良鹽堿地有待進(jìn)一步研究。
參 考 文 獻(xiàn):
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Effect ofBetavulgarisandAmaranthushypochondriacuson secondary
salinization soil under different cultivation patterns
DAI Li-lan1, ZHANG Huai-shan2, XIA Zeng-run3, WANG Ping1, WANG Guo-yu1, YANG Shi-zhu2
(1.LanzhouAgricultureScienceResearchCenter,Lanzhou,Gansu730000,China;
2.LanzhouInstituteofAnimalSciencesandVeterinaryPharmaceutics,ChineseAcademyofAgricultureScience,
LanzhouScientificObservationandExperimentFieldStationofMinistryofAgriculturefor
EcologicalSysteminLoessPlateauAreas,Lanzhou,Gansu730050,China;
3.CollegeofPastoralAgricultureScienceandTechnology,LanzhouUniversity,StateKeyLaboratoryof
GrasslandAgro-ecosystems,Lanzhou,Gansu730020,China)
Abstract:To address the agricultural and ecological problems that are becoming more severe, secondary salinization of soil in Qinwangchuan irrigated area, Gansu Province, was selected to investigate the effects ofB.vulgarisandA.hypochondriacuson pH value, salt ion (Na+、Ca2+、Cl-、SO42-) contents, electronic conductivity (EC) of soil, seedling rate, EC and yield of crops. In this research, three cultivation patterns were used, including flat sowing without mulch (CK), ridge sowing without mulch (R) and ridge sowing with plastic mulch (R+P). The result indicated that significant effects of salt-tolerant crop on desalination improvement of soil were discovered, especially under the R+P and R cultivation patterns. Under R+P pattern, after harvestingB.vulgarisandA.hypochondriacus, soil salt ion concentration was decreased by 4.8%~7.4%, and 4.7%~6.5%, respectively, and EC of soil was significantly decreased by 16.7%~28.6% and 12.8%~30.9% from CK, respectively. Under R+P cultivation pattern, the leaf EC ofB.vulgarisandA.hypochondriacusbecame significantly decreased by 22.9% and 14.9%, respectively. The successful seedling rate was significantly enhanced forA.hypochondriacus. However, cultivation patterns were found to have no influence on the yield of both crops.
Keywords:cultivation patterns;Betavulgaris;Amaranthushypochondriacus; secondary salinization soil; effect of salt restraint
中圖分類號(hào):S156.4
文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A
通信作者:張懷山(1969—),男,博士,研究方向?yàn)椴蓊愔参锓N質(zhì)資源與育種。 E-mail:zhanglz2007@163.com。
作者簡(jiǎn)介:代立蘭(1969—),女,甘肅蘭州人,高級(jí)農(nóng)藝師,主要從事作物栽培研究。 E-mail:daililan518819@163.com。
基金項(xiàng)目:甘肅省農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新項(xiàng)目(GNCX-2013-58);中央級(jí)公益性科研院所基本科研業(yè)務(wù)費(fèi)專項(xiàng)資金項(xiàng)目(1610322014015)
收稿日期:2015-01-30
doi:10.7606/j.issn.1000-7601.2016.01.40
文章編號(hào):1000-7601(2016)01-0257-07