高效雙接種田菁修復(fù)黃河三角洲鹽堿土壤研究

任承鋼, 李 巖, 劉 衛(wèi), 楊金保, 李項岳, 孔存翠, 徐華凌, 解志紅

?

高效雙接種田菁修復(fù)黃河三角洲鹽堿土壤研究

任承鋼1, 李 巖1, 劉 衛(wèi)1, 楊金保1, 李項岳1, 孔存翠1, 徐華凌2, 解志紅1

(1. 中國科學(xué)院煙臺海岸帶研究所, 海岸帶生物學(xué)與生物資源利用重點實驗室, 山東煙臺264003; 2. 山東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院鹽生植物與生態(tài)農(nóng)業(yè)研究所, 山東東營257000)

為了治理黃河三角洲土地鹽堿化問題, 在山東省東營市墾利縣永安鎮(zhèn)(37.56°N, 118.74°E)選取一塊面積為70 m2的土地作為試驗地, 進(jìn)行根瘤菌和叢枝菌根真菌接種田菁()進(jìn)行降鹽試驗。試驗設(shè)置3個處理, 分別為對照組(不種植田菁)、不接種組、雙接種組(根瘤菌和叢枝菌根真菌接種田菁)。監(jiān)測高效根瘤菌和叢枝菌根真菌接種田菁對田菁降鹽效果及對土壤營養(yǎng)元素的影響。結(jié)果顯示, 田菁質(zhì)量和葉綠素含量等長勢指標(biāo), 雙接種組>不接種組>對照組, 雙接種組田菁植株的地上部干物質(zhì)質(zhì)量比不接種組增加了26.12%, 地下部干物質(zhì)質(zhì)量增加了46.15%。不接種組田菁使土壤含鹽量控制在0.9~2.0, 與對照組相比土壤含鹽量降低了67%~79%。與不接種組田菁相比, 雙接種處理土壤含鹽量降低了20%~25%。此外, 雙接種組土壤中速效氮、磷、鉀含量比不接種組土壤明顯增加。綜上, 接種高效田菁根瘤菌和叢枝菌根真菌能有效提高田菁的降鹽和肥田能力, 為治理黃河三角洲土地鹽堿化問題提供技術(shù)參考。

根瘤菌; 叢枝菌根真菌; 鹽堿土壤; 田菁(); 黃河三角洲

黃河三角洲作為國家黃河三角洲開發(fā)戰(zhàn)略和藍(lán)色經(jīng)濟戰(zhàn)略的交匯處, 是山東省重點開發(fā)區(qū)域, 土地后備資源豐富, 擁有近5 000 km2未利用土地, 另有近10 000 km2淺海區(qū)域, 由于黃河沖積作用, 土地面積還以1 km2/a的速度增長[1-2]。然而由于成陸時間短以及特殊的地理位置等因素, 黃河三角洲土壤熟化程度低, 含鹽量高, 極易鹽堿化。調(diào)查顯示黃河三角洲有光板地1.5 hm2, 重度鹽堿地(含鹽量為6~ 12)5.2 hm2, 中度鹽堿地(含鹽量4~6)8.7 hm2, 輕度鹽堿地(含鹽量2~4)21.5 hm2, 鹽堿地約為黃河三角洲總面積的二分之一[3]。嚴(yán)重的土地鹽堿化, 是制約黃河三角洲農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的主要因素[4]。改良鹽堿地、擴大糧食種植面積勢在必行。

利用田菁()改良鹽堿地在國內(nèi)外均進(jìn)行過廣泛的試驗研究。田菁為耐鹽植物, 在土壤含鹽量為8的條件下, 生物量能達(dá)到在正常土壤中的95%, 基本不受影響[5]。田菁耐鹽極限值接近10[6]。Rao等[7]在印度北部低氮、低有機質(zhì)的堿性土壤中連續(xù)兩年種植田菁, 發(fā)現(xiàn)不但獲得可觀的生物量, 而且可以使土壤pH由8.6降到8.2, 有效氮從80 kg/hm2增加到101.5 kg/hm2, 獲得良好的經(jīng)濟效益和生態(tài)效益。巴基斯坦的Qadir等[8]比較了田菁的植物修復(fù)與石膏肥料的化學(xué)修復(fù)鹽堿土壤效果, 得出, 田菁的修復(fù)效果與化學(xué)修復(fù)效果相似, 但更加經(jīng)濟環(huán)保。我國利用田菁改良鹽堿地始于20世紀(jì)60年代, 取得過良好的效果。據(jù)測定, 在滄州市海興縣種植田菁1 年,可使耕層土壤含鹽量從2.5降到1.2, 第2年降到0.7, 在耕層土壤含鹽量5.9的鹽堿地上連續(xù)種植田菁4年可使含鹽量降到1.9, 脫鹽率達(dá)67.8%[9]。河南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院土壤肥料研究所試驗表明, 在鹽堿地種植田菁, 生長盛期時的行間表層土壤含鹽量較未種田菁的含鹽量降低了55.2%[10]。山東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院土壤肥料研究所試驗表明, 在鹽堿洼地種植田菁可使0~10 cm的表層土壤含鹽量下降32%~64%, 0~20 cm土層含鹽量下降了10%~30%[11]。許開華等[12]大棚輪作田菁和草莓, 發(fā)現(xiàn)田菁使土壤含鹽量下降了36.23%, 減輕土壤的次生鹽漬化, 從而確保主栽培作物草莓持續(xù)優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)。

田菁在耐鹽堿、降低土壤鹽含量、增加土壤養(yǎng)分、改善土壤結(jié)構(gòu)、促進(jìn)土壤微生物活動等方面相對堿蓬、檉柳等典型鹽生植物具有比較大的優(yōu)勢。田菁高效根瘤菌的固氮作用和叢枝菌根真菌的促抗逆作用[13-14], 可以進(jìn)一步增強田菁對貧瘠鹽堿化土壤的耐受能力。因而, 在鹽堿地面積廣闊、作物產(chǎn)量低、大范圍施用化肥不現(xiàn)實的黃河三角洲地區(qū), 種植田菁并接種高效共生菌將是一種改良鹽堿化土壤的較好選擇。我國黃河三角洲地區(qū)已有多年種植田菁的歷史。本研究前期篩選了高效結(jié)瘤固氮且促生效果顯著的根瘤菌和叢枝菌根真菌菌種。如能充分發(fā)揮田菁-根瘤菌-叢枝菌根真菌共生固氮體系的功能, 將對促進(jìn)田菁生長, 提高田菁植物生物量, 增強降鹽肥田效果具有重要意義。因此, 本研究在黃河三角洲輕、中度鹽漬土壤中, 接種高效根瘤菌和叢枝菌根真菌, 考察其對田菁的生長狀況以及土壤改良效果的影響, 評估接種高效共生菌促進(jìn)田菁改良鹽堿土壤的潛力。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗地位于山東省東營市墾利縣永安鎮(zhèn)的試驗基地, 37.56°N, 118.74°E。地處黃河入?？? 瀕臨渤海, 為溫帶季風(fēng)氣候, 年平均氣溫13.8℃, 年均降水量570 mm。土壤類型為典型河流沖積的沙質(zhì)鹽堿土, 播種前該地塊經(jīng)過春灌, 底墑充足, 沒有預(yù)施肥料, 沒有根瘤菌接種史。土壤含鹽量為1.3~4.2, pH為7.93~8.11, 營養(yǎng)成分速效氮、Olsen-P、速效鉀、有機碳和全氮的質(zhì)量比分別為61.6 mg/kg, 8.8 mg/kg, 65.2 mg/kg, 1.64 g/kg和0.51 g/kg。

1.2 試驗設(shè)置與材料

田菁根瘤采集于東營市利津縣仙河鎮(zhèn)、山東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院田菁種植地、黃河三角洲生態(tài)濕地保護(hù)站三個樣點。在田菁植株生長旺盛的6—8月采集根瘤, 分離根瘤菌進(jìn)行分類鑒定[15]。篩選出固氮能力和促生長能力最好的sp.YIC4027為待用菌株。叢枝菌根真菌(GM, BGC NM03D)購自北京市農(nóng)林科學(xué)院, 用三葉草(L.)為宿主擴繁菌種, 達(dá)每10克基質(zhì)含有116個孢子。供試驗用的田菁種子為山東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院提供的2013年秋季收獲的田菁種子。

2014年4月30日上午開始田菁降鹽試驗。共進(jìn)行3組處理: 不種植田菁對照組、根瘤菌和叢枝菌根真菌雙接種田菁組、不接種田菁組。每組處理重復(fù)3次, 隨機排列。種植行距50 cm, 株距30 cm, 各處理小區(qū)之間起壟, 總試驗地面積約70 m2。播種前用熱水浸泡種子24 h, 播種量14 kg/hm2, 將根瘤菌液噴灑在播入種子的壟溝里, 同時撒入?yún)仓婢臃N物, 用土填平。

1.3 田菁生長指標(biāo)

待子葉脫落后, 用葉綠素計SPAD-502 Plus測田菁葉片葉綠素含量。生長70 d后, 將新鮮植株的根從第一片真葉的葉痕處剪下, 測量地上部株高、鮮質(zhì)量, 同時測根質(zhì)量、主根長、側(cè)根長、根部莖粗等生理指標(biāo)。

1.4 根瘤菌占瘤率及菌根定殖率

2014年7月11日采集田菁根瘤, 稱質(zhì)量并對根瘤個數(shù)計數(shù), 分離純化, 隨機挑取菌落進(jìn)行基因測序, 根據(jù)測序結(jié)果統(tǒng)計根瘤菌占瘤率, 分析接種菌株的占瘤率。用臺盼藍(lán)-苯酚溶液對田菁須根進(jìn)行染色, 然后用十字交叉法觀察計算菌根定殖率[16]。

1.5 土壤理化性質(zhì)

分別采集距地面10 cm深、距離田菁主根5 cm遠(yuǎn)和15 cm遠(yuǎn)的表層土壤, 用于檢測土壤pH及含鹽量。土壤含鹽量以土水比1︰5浸提液用DDBJ-350電導(dǎo)率儀測定; 土壤pH采用去離子水(土水比1︰2.5(質(zhì)量︰體積))浸提30 min, 用Mettler toledo 320 pH計測定。土壤全氮含量采用碳氮分析儀(Vario-MAX C/N)測定, 土壤有機碳、有效磷和有效鉀含量測定按南京土壤研究所編的《土壤理化分析》進(jìn)行[17]。

2 結(jié)果

2.1 菌株的定殖情況

為明晰所接種菌株的有效性, 分別對根瘤菌的占瘤率和菌根菌的定殖率進(jìn)行檢測。結(jié)果如圖1所示, 對基因序列的分析表明, 雙接種組田菁根瘤菌群中sp. I YIC4027菌株占99%, 土著優(yōu)勢種sp. I YIC4261占1%[15]。不接種組田菁根瘤菌中土著sp. I YIC4261占絕對優(yōu)勢, YIC4072占13%, 表明接種菌株的競爭結(jié)瘤能力及壟溝噴灑的接種方式能夠保證接種菌株在實驗組田菁根瘤菌種群結(jié)構(gòu)中占絕對優(yōu)勢地位, 并保證對田菁生長產(chǎn)生有效的影響。雙接種組田菁的根瘤數(shù)量及質(zhì)量均明顯高于未接種組田菁根上由于土著菌侵染所形成的根瘤(表1)。

表1 各處理組田菁的結(jié)瘤情況

同時, 雙接種組和不接種組田菁根染色鏡檢結(jié)果顯示, 不接種組田菁的叢枝菌根真菌定殖率為35%, 而接種菌種的田菁根部定殖率達(dá)73%, 差異極顯著(圖2)。這說明雙接種處理能有效提高所試土壤環(huán)境中叢枝菌根真菌對田菁的定殖率。以上結(jié)果表明, 使用根瘤菌可以高效定殖田菁, 且對菌根菌定殖率有明顯促進(jìn)作用。

**表示差異極顯著

**significant difference

2.2 高效根瘤菌和菌根菌對田菁生長的影響

田間監(jiān)測結(jié)果顯示, 在供試土壤條件下, 田菁生長正常。對比雙接種組與不接種組田菁的根部莖粗、株高、地上部質(zhì)量、地下部質(zhì)量、主根長、側(cè)根長及葉綠素含量, 可以看出雙接種組田菁比不接種組田菁長勢更好, 對應(yīng)的各項指標(biāo)分別增長了31.81%、1.55%、26.12%、46.15%、6.06%、11.23% 和10.38%(增長率＝[(雙接種的量–不接種的量)/不接種的量] ×100%), 其中株高、主根長、側(cè)根長增幅不明顯, 而反映植株初生代謝能力的葉綠素含量和生物量的莖粗(直徑)、地上部質(zhì)量、地下部質(zhì)量均增幅較大并達(dá)到顯著水平(表2)。

表 2 高效根瘤菌和叢枝菌根真菌對田菁生長指標(biāo)的影響

注: 葉綠素含量為葉綠素儀直接測得的數(shù)值, 沒有單位

2.3 雙接種田菁對土壤含鹽量的影響

土壤含鹽量監(jiān)測結(jié)果如圖3所示, 由于種植前土壤底墑充足, 4月份所測土壤含鹽量較低, 相當(dāng)于非鹽漬土。隨著水分的蒸發(fā), 地下水位上升, 到7月份和10月份, 沒有種植田菁的對照空地土壤總鹽含量逐漸升高到4, 屬輕度鹽漬土。比較對照樣品(空地土壤), 樣品A(田菁不接種0~5 cm土壤), 樣品B(田菁不接種15 cm土壤), 樣品C(田菁雙接種0~5 cm土壤)和樣品D(田菁雙接種15 cm土壤)在7月份和10月份的土壤含鹽量, 可以看出, 樣品C<樣品A<樣品D<樣品B<對照, 土壤含鹽量變化幅度較大, 種植田菁的土壤與空地土壤相比含鹽量降低十分明顯, 降低了67%~79%。同時, 雙接種組與不接種組相比含鹽量降低也十分明顯。從時間上比較分析每組樣品的土壤含鹽量: 7月<10月<4月?？傮w看, 種植田菁土壤含鹽量明顯低于空地土壤, 保持在較低水平, 為非鹽漬土。綜上所述, 種植田菁有效降低了土壤鹽含量, 靠近根系(0~5 cm)的土壤含鹽量低于遠(yuǎn)離根系(15 cm)的土壤, 雙接種組的田菁土壤含鹽量要比不接種組的土壤含鹽量低20%~25%。

2.4 雙接種田菁對土壤酸堿度的影響

土壤酸堿度的監(jiān)測結(jié)果如圖4所示, 對比4月、7月和10月3個時間點的各組樣品的pH: 樣品C<樣品A<樣品D<樣品B<對照, 但差異變化均在0~ 0.12, 變化幅度都不大, 只有10月的根際土壤pH值與對照相比下降幅度最大, 達(dá)0.12。比較不同月份的各組土壤樣品的pH值可以看出, 7月<10月<4月, 和鹽含量變化趨勢基本一致。10月份土壤的pH值, 樣品C>樣品A>樣品D≈樣品B>對照, 變化幅度為0~0.15。綜上可知, 種植田菁降低了土壤的pH值, 近根系的土壤pH降低幅度略大于離根系遠(yuǎn)的土壤, 而接菌的效果要比不接菌的效果好, 但這種降低幅度總體很小。

2.5 雙接種田菁對土壤營養(yǎng)成分的影響

對10月份采集的對照組、雙接種組、不接種組的土壤進(jìn)行理化性質(zhì)分析發(fā)現(xiàn), 各組土壤中的速效氮、速效磷、速效鉀含量, 雙接種組>不接種組>對照組; 全氮和有機質(zhì)的含量, 對照組>雙接種組>不接種組。和對照組土壤相比, 雙接種組的土壤的速效氮、速效鉀、速效磷含量分別增長了39.45%、14.50%、161.96%, 雙接種組土壤比不接種組土壤分別增長了17.94%、6.54%、78.52% (表3)。雙接種組土壤比不接種組土壤有機質(zhì)和全氮含量分別增長了36.16%、4.00% (表3)。綜上所述, 土壤易于利用的營養(yǎng)成分增加, 雙接種組土壤中營養(yǎng)成分增量大于不接種組土壤; 同時, 土壤有機質(zhì)和全氮減少, 不接種組土壤中有機質(zhì)和全氮減少量小于雙接種組土壤。

表3 10月份各處理組土壤的營養(yǎng)情況

3 討論

黃河三角洲地區(qū)屬于溫帶季風(fēng)氣候, 降水的周期性變化導(dǎo)致本地土壤含鹽量周期性變化, 一般表現(xiàn)為春季(3—5月)、秋季(10—11月)為積鹽高峰期, 夏季(7—9月)為脫鹽期, 冬季(12月至次年2月)為穩(wěn)定期[6]。土壤pH的變化周期與土壤含量基本相同。因而, 本試驗7月份土壤樣品鹽含量和pH值降低后, 雖然伴隨田菁生長效應(yīng), 但10月份土壤鹽含量和pH值再次升高(圖3、圖4)。

本研究在黃河三角洲中度鹽漬土上種植綠肥作物田菁, 在不施肥的情況下, 田菁能正常完成生長史并獲得較大的生物量, 說明其可以適應(yīng)黃河三角洲中度鹽堿土環(huán)境。盆栽篩選的高效共生菌施入土壤后, 能適應(yīng)中度鹽堿土壤環(huán)境, 表現(xiàn)出較強的競爭結(jié)瘤能力和促生效果。高效共生菌顯著促進(jìn)了田菁的生長, 與不接種組相比, 使田菁的地上部及地下部生物量分別提高了31.6%和46.2%, 同時增強了其降鹽能力, 比不接種組降鹽量增加了20%~25%。有研究表明, 田菁是拒鹽植物, 雖然能夠在鹽土中生長, 但其根細(xì)胞不透鹽, 而是將鹽離子積累在液泡和根部木質(zhì)部薄壁組織中, 不同于聚鹽與泌鹽鹽生植物直接在土壤中吸收鹽來降低土壤含鹽量。田菁枝葉繁茂, 生物量大, 覆蓋面大, 種植區(qū)域比暴曬或其他生物量小的植物生長區(qū)域的溫度低, 蒸發(fā)少, 有效抑制表層土壤返鹽; 植物的蒸騰作用替代了物理蒸發(fā), 也部分抑制了土壤鹽的積累[16]。此外, 田菁龐大的根系伸入土壤可以疏松土壤, 增加土壤孔隙, 同時種植田菁使有機質(zhì)增加, 促使土壤的團粒形成, 這都改善了土壤結(jié)構(gòu), 提高土壤的入滲率, 使鹽更容易向下淋溶而抑制土壤鹽向地表積累[6]。侯賀賀等[17]研究表明, 在鹽堿地種植田菁, 3年后使表層土壤容重降低了28.65%, 土壤入滲率提高4.76倍, 土壤脫鹽率達(dá)56.11%。種植田菁增加了土壤有機質(zhì)及氮素含量, 促進(jìn)了土壤微生物活動, 增加了陰陽離子的吸收和溶解。根瘤菌和叢枝菌根真菌雙接種可有效增加田菁的地上部和地下部的生物量(表3), 使得上述抑制地表蒸發(fā)以及脫鹽等效應(yīng)進(jìn)一步擴大。

土壤酸堿度是土壤的一個重要指標(biāo), 其變化會直接對土壤養(yǎng)分動態(tài)以及土壤微生物群落結(jié)構(gòu)及活性等產(chǎn)生影響, 關(guān)系著植物根系的生長發(fā)育[18]。鹽堿地種植耐鹽作物, 植物根系和根系微生物分泌的有機酸以及根系微生物分解動植物殘體產(chǎn)生的各種有機酸, 均會中和部分土壤堿性物質(zhì)。但由于黃河三角洲的鹽堿類型主要為氯化物和硫酸鹽類型鹽土, 因而對pH值的影響不大。在侯賀賀等人的研究中, 種植鹽生植物降低了土壤的pH, 但和本研究的結(jié)果一樣, 降幅都較小[19-20]。

已有大量研究發(fā)現(xiàn), 種植田菁等作物能增加土壤養(yǎng)分, 如速效氮、速效磷、速效鉀、有機質(zhì)、全氮等[21]。在本研究中田菁的生長, 土壤速效氮、速效磷、速效鉀含量增長, 有機質(zhì)和全氮含量下降(表3)。另有研究表明, 植物根系分泌物能增強根系微生物的活動, 加快土壤有機質(zhì)的分解以及土壤營養(yǎng)元素如鉀、磷的礦化[22]。此外, 從4月份開始, 黃河三角洲地區(qū)溫度不斷升高, 降雨量增大, 有利于土壤微生物的繁殖與有機物的分解。土壤中的氮素絕大多數(shù)是以有機態(tài)存在的。因此, 在4到10月份的種植田菁期間, 土壤微生物活動加劇, 促進(jìn)了土壤有機質(zhì)分解及營養(yǎng)物質(zhì)的礦化, 使土壤中易于利用的營養(yǎng)物質(zhì)如速效氮、速效磷、速效鉀增加。同時, 由于植物生長, 需要從土壤中帶走大量的營養(yǎng)物質(zhì), 且植物根系分泌量低于吸收量, 導(dǎo)致土壤全氮的下降。此外, 從10月份開始, 田菁根系與根瘤開始分解, 土壤中全氮及有機質(zhì)含量將隨之增加。值得注意的是, 雖然雙接種組田菁生物量大于不接種組, 但其土壤的各營養(yǎng)指標(biāo)仍優(yōu)于不接種組的土壤?？赡艿脑蚴? 接種的根瘤菌進(jìn)入土壤后, 大幅增加了土壤的微生物數(shù)量, 且根瘤菌在獨立生活條件下, 作為腐生細(xì)菌, 增大了土壤微生物的降解能力; 在共生情況下, 高效共生固氮使宿主生物量增大, 土壤中有機質(zhì)和氮素的積累相比不接菌的土壤也會更多。

要發(fā)揮根瘤菌和田菁高效共生固氮體系的功能, 必須要針對生長環(huán)境篩選最合適的菌株, 因為區(qū)域地理環(huán)境對根瘤菌與宿主共生關(guān)系的影響很大。本研究, 從采集自黃河三角洲的土著田菁根瘤菌中篩選得到固氮結(jié)瘤能力強、促生作用顯著的菌種, 在黃河三角洲小區(qū)實驗中, 很好地適應(yīng)了當(dāng)?shù)丨h(huán)境, 表現(xiàn)出高的存活量及強的競爭結(jié)瘤能力, 顯著促進(jìn)了田菁的生長, 尤其是田菁的地上部生物量。另外, 接種叢枝菌根真菌不僅可以促進(jìn)田菁的生長和抗逆, 還能使田菁的根系效應(yīng)進(jìn)一步擴大。高效根瘤菌和叢枝菌根真菌的施用在促進(jìn)田菁生長的同時, 也提高了田菁的降鹽肥田能力。

4 結(jié)論

1) 菌株sp. I 4027在雙接種田菁根瘤菌種群組成中占絕對優(yōu)勢, 說明該菌株具有較強的競爭結(jié)瘤能力, 本試驗所使用接種方式能夠保證接種效果。

2) 根瘤菌和叢枝菌根真菌雙接種田菁長勢優(yōu)于不接種田菁。種植田菁可以有效降低土壤含鹽量, 而雙接種可以進(jìn)一步促進(jìn)田菁的降鹽能力。同時土壤養(yǎng)分也得到明顯改善。因此, 根瘤菌、叢枝菌根真菌和田菁聯(lián)合修復(fù)是一種有效的鹽堿土壤修復(fù)技術(shù)。

[1] 郭永盛. 近代黃河三角洲海岸的變遷[J]. 海洋科學(xué), 1980, 4(1): 30-34. Guo Yiongsheng. The changes of the modern Yellow River delta coast [J]. Marine Sciences, 1980, 4(1): 30-34.

[2] 栗云召, 于君寶, 韓廣軒. 基于遙感的黃河三角洲海岸線變化研究[J]. 海洋科學(xué), 2012, 36(4): 99-106. Li Yunzhao, Yu Junbao, Han Guangxuan. Coastline change detection of the Yellow River Delta by satellite remote sensing [J]. Marine Sciences, 2012, 36(4): 99-106.

[3] 關(guān)元秀, 劉高煥, 劉慶生, 等. 黃河三角洲鹽堿地遙感調(diào)查研究[J].遙感學(xué)報, 2001, 1: 46-52. Guan Yuanxiu, Liu Gaohuan, Liu Qingsheng, et al. The study of salt-affected soils in the Yellow River delta based on remote sensing [J]. Journal of Remote Sensing, 2001, 1: 46-52.

[4] 許學(xué)工. 黃河三角洲地域結(jié)構(gòu)與綜合開發(fā)[J]. 地理研究, 1994, 1: 119. Xu Xuegong. Domain structure and comprehensive development of Yellow River delta [J]. Geographical Research, 1994, 01: 119.

[5] 李燕青, 孫文彥, 許建新, 等. 華北鹽堿地耐鹽經(jīng)濟作物篩選[J]. 華北農(nóng)學(xué)報, 2013, S1: 227-232. Li Yanqing, Sun Wenyan, Xu Jianxin, et al. The evaluation of salt tolerant cash crops in northern china [J].Acta Agriculturae Boreali-Sinica, 2013, S1: 227-232.

[6] 張立賓. 鹽生植物的耐鹽能力及其對濱海鹽漬土的改良效果研究[D]. 泰安: 山東農(nóng)業(yè)大學(xué), 2005. Zhang Libin. Salt tolerance capacity of halophytes and their effects on coastal saline soil improvement [D]. Taian: Shandong Agricultural University, 2005.

[7] Rao D L N, Gill H S. Biomass and biofertilizer production byin alkaline soil [J]. Bioresource Technology, 1995, 53(2): 169-172.

[8] Qadir M, Qureshi R H, Ahmad N, et al. Salt-tolerant forage cultivation on a saline-sodic field for biomass production and soil reclamation [J]. Land Degradation & Development, 1996, 7(1): 11-18.

[9] 郭立新, 許勇. 黑龍港地區(qū)發(fā)展田菁綠肥在耕作改制中的作用及前途[J]. 土壤肥料, 1981, 6: 14-16. Guo Lixin, Xu Yong. The role of farming system and the future of development sesbania green manure in the black dragon harbor area [J]. Soils and Fertilizers, 1981, 6: 14-16.

[10] 白鴻翔, 高占夫, 李世通. 河南省田菁試驗示范成果報告[J]. 土壤通報, 1965, 6: 23-25. Bai Hongxiang, Gao Zhanfu, Li Shitong. Henan sesbania experiment and demonstration results report [J]. Chinese Journal of Soil Science, 1965, 6: 23-25.

[11] 王景生, 卜金明, 賈樹均, 等. 鹽堿地改良與田菁種植[J]. 內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)科技, 1999, S1: 181-183. Wang Jingsheng, Bu Jinming, Jia Shujun, et al. saline land improvement and Sesbania planting [J]. Inner Mongolia Agricultural Science and Technology, 1999, S1: 181-183.

[12] 許開華, 茅孝仁, 蔡娜丹, 等. 大棚輪作田菁對土壤降鹽效果試驗[J]. 現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技, 2010, 23: 258-263. Xu Kaihua, Mao Xiaoren, Cai Nadan, et al. Greenhouse rotation of sesbania for soil testing the effect of salt reduction [J]. Modern Agricultural Sciences and Technology, 2010, 23: 258-263.

[13] 李項岳, 李巖, 姜南, 等. 如東田菁根瘤菌遺傳多樣性及高效促生菌株篩選[J]. 微生物學(xué)報, 2015, 55(9): 1105-1116. Li Xiangyue, Li Yan, Jiang Nan, et al. Genetic diversity of the Rhizobia and screening of highefficient growth- promoting strains isolated fromin Rudong County [J]. Acta Microbiologica Sinica, 2015, 55(9): 1105-1116.

[14] Rosa P, Ricardo A, Juan M R. Salinity stress alleviation using arbuscular mycorrhizal fungi: a review [J]. Agron Sustain Dev, 2012, 32: 181-200.

[15] Li Yan, Li Xiangyue, Liu Yajing, et al. Genetic diversity and community structure of rhizobia nodulatingin saline–alkaline soils[J]. Systematic and Applied Microbiology, 2016, 39(3): 195-202.

[16] Giovannetti M, Mosse B. An evaluation of techniques for measuring vesicular arbuscular mycorrhizal infection in roots [J]. New Phytologist , 1980, 84: 489-500.

[17] 侯賀賀. 黃河三角洲鹽堿地生物措施改良效果研究[D].泰安: 山東農(nóng)業(yè)大學(xué), 2014. Hou Hehe. Study of improvement effects by biological measures in the Yellow River Delta saline-alkali soil[D]. Taian: Shandong Agricultural University, 2014.

[18] 劉浩. 吉林省西部鹽堿地治理技術(shù)綜述[J]. 長春工程學(xué)院學(xué)報(自然科學(xué)版), 2016, 4: 41-43+47. Liu Hao. The technical measures of saline-alkaline soil treatment in the west area of Jilin Province china [J]. Journal of Changchun Institute of Technology (Natural Sciences Edition), 2016, 4: 41-43+47.

[19] 樊利勤, 莊培亮, 馬蘭珍, 等. 厚莢相思根瘤菌對盆栽苗木生長及土壤肥力的影響[J]. 生態(tài)科學(xué), 2004, 4: 289-294. Fan Liqin, Zhuang Peiliang, Ma Lanzhen. Responses ofseedlings and soil nutrition to rhizobia isolated from[J]. Ecologic Science, 2004, 4: 289-294.

[20] 李志丹, 干友民, 澤柏. 牧草改良鹽漬化土壤理化性質(zhì)研究進(jìn)展[J]. 草業(yè)科學(xué), 2004, 6: 17-21. Li Zhidan, Gan Youmin, Ze Bai. Research progress on forage to improve saline-alkali soil [J]. Pratacultural Science, 2004, 6: 17-21.

[21] 謝文軍, 王濟世, 靳祥旭, 等. 田菁改良重度鹽漬化土壤的效果分析[J]. 中國農(nóng)學(xué)通報, 2016, 6: 119-123.Xie Wenjun, Wang Jishi, Jin Xiangxu. Effect ofcultivation on severe salinity soil fertility improvement [J]. Chinese Agricultural Science Bulletin, 2016, 6: 119-123.

[22] 孫佳杰, 尹建道, 解玉紅, 等. 天津濱海鹽堿土壤微生物生態(tài)特性研究[J]. 南京林業(yè)大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版), 2010, 3: 57-61.Sun Jiajie, Yin Jiandao, Xie Yuhong. Microbial ecological characteristics of saline-alkali soil in coastal area of Tianjin [J]. Journal of Nanjing Forestry University (Natural Sciences Edition), 2010, 3: 57-61.

Effect of efficient inoculants on coastal saline soil phytorehabilitation byin the Yellow River Delta

REN Cheng-gang1, LI Yan1, LIU Wei1, YANG Jin-bao1, LI Xiang-yue1, KONG Cun-cui1, XU Hua-ling2, XIE Zhi-hong1

(1. Key Laboratory of Biology and Utilization of Biological, Resources of Coastal Zone, Yantai Institute of Coastal Zone Research, the Chinese Academy of Sciences, Yantai 264003, China; 2. Halophytes Institute of Ecological Agriculture, Shandong Academy of Agricultural Sciences, Dongying 257000, China)

A plot experiment was conducted to monitor the effects of dual-inoculation of efficientand arbuscular mycorrhizal fungi on the salt reducing effect and soil nutrition in moderate saline-alkali soil of the Yellow River Delta hinterland to explore the application prospects for microbe-plant associations during saline-alkali soil rehabilitation. The results showed that the up-ground biomass increased by 28.6% and below-ground biomass increased 51.3% in dual-inoculating planted soil >planted soil > unplanted soil. The soil salt content ofplanted soil was maintained at 0.9–2.0, which was 67%–79% lower compared to unplanted soil. The salt content in dual inoculating planted soil was 20%–25% lower than that in planted soil. The dual inoculation treatment increased available nitrogen, phosphorus, and potassium in soil greater than theplanted soil. These results indicate that dual-inoculation of efficientrhizobia and arbuscular mycorrhizal fungi improved the ability of green manure crops to fertilize and rehabilitate saline-alkali soil.

rhizobia; arbuscular mycorrhizal fungi; saline-alkali soil;; the Yellow River Delta

(本文編輯: 劉珊珊)

[National Natural Science Foundation of China, No. 31601238, No. 31570063; Key Research Program of the Chinese Academy of Sciences, No. KZZD-EW-14]; Yantai Key Project of Research and Development Plan, No. 2016ZH074; Yantai Science and Technology Development Plan, No. 2013JH021]

Jul. 13, 2016

S156.4

A

1000-3096(2017)05-0001-07

10.11759/hykx20160713001

2016-07-13;

2016-11-14

國家自然科學(xué)基金項目(31601238, 31570063); 中國科學(xué)院重點部署項目(KZZD-EW-14); 煙臺市重點研發(fā)計劃項目(2016ZH074); 煙臺市科技發(fā)展計劃項目(2013JH021)

任承鋼(1985-), 男, 安徽阜陽人, 助理研究員, 博士, 主要從事鹽堿土壤生物修復(fù), E-mail: cgren@yic.ac.cn; 解志紅(1970-), 通信作者, 研究員, 博士, E-mail: zhxie@yic.ac.cn