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田菁秸秆还田对松嫩平原盐碱土改良效果的研究

更新时间:2016-07-05

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松嫩平原盐渍土总面积约3.42×106hm2,是我国盐渍化土壤的集中分布区之一[1]。大庆市位于松嫩平原中部,盐渍化土壤面积4.30×105 hm2[2] 近年来,该地区地表盐碱斑逐年扩大连片、盐渍化侵蚀日益加剧,导致土壤退化、地表植被覆盖降低等一系列生态问题[3]。对于盐碱化土壤治理,研究人员从工程、化学及耕作等角度开展了大量研究,但这些方面治理措施均存在成本高、效果不稳定等问题。因此,以恢复生态学角度生物改良措施近年来受到广泛关注[4-7]

田菁是属草本植物,具有较强耐旱、耐盐、耐涝、耐瘠、降盐和固氮能力[8-9]。利用田菁的高吸盐能力和强固氮能力,可以减轻土壤盐碱化程度,提高土壤肥力,很多学者做了大量相关研究工作。许开华[10]等在大棚空闲季节种植田菁,成株后将田菁收割移除,土壤含盐量最高可降低36.23%。王立艳、潘洁等[11-12]试验表明田菁对0~80cm 土层的脱盐率可达52.16%。谢文军[13]、殷云龙[14]、张立宾[9]等人的研究均表明田菁降盐效果显著。黄国勤等[16]在南方红壤旱作地区试验显示,绿肥种植和绿肥翻压还田对土壤具有明显养地效果。胡晓珊等[17]温室夏闲季种植翻压田菁结果表明,绿肥不还田,土壤可溶性有机氮及无机氮含量减少,全量还田后二者则均有不同程度增加。秦俊豪等[18-19]田菁秸秆还田试验也表明种植两年田菁的土壤pH、有机质、全磷、速效磷和速效钾含量均显著高于杂草地。我国田菁资源丰富,利用田菁治理与改良盐碱化土壤,具有广阔前景。在大庆地区引进种植田菁,研究田菁对松嫩平原盐碱土治理与改良作用具有重要意义。

1 材料与方法

1.1 土壤条件

试验设在大庆市让胡路区小葫芦泡湿地盐碱滩上,该区属中温带大陆性季风气候,春季干旱多风、夏季温热多降水、秋季短暂降温快、冬季寒冷少降雪,年均无霜期为143天,年均气温为3.45℃,最冷月平均气温为-18.5℃。该区域年降水量为400mm~500mm、蒸发量为1600mm~1800mm,自然降水的70%~80%集中在6月~8月份,4月~5月降水量仅占全年10%左右、不足同期蒸发量的1/10。[2-3]

试验区土壤为草甸黑钙土,0~20cm耕层土壤pH值为10.8,可溶性盐含量为6.24 g kg-1,有机质含量为19.83g kg-1,碱解氮含量为85.7mg kg-1,速效P含量为2.3mg kg-1,速效K含量为35.8mg kg-1

1.2 试验设计

选用豆科植物田菁于2014—2016年连续三年在试验区种植。2014年设置种植田种植田菁、不种植田菁两个处理,种植田菁小区进行裂区设置,小区的一半秸秆收割后移除田间,即秸秆移除处理,另一半秸秆收割后粉碎翻压还田,即秸秆原位还田处理,以不种植田菁为对照(CK),2015和2016年重复2014年田间试验。种植田菁处理按60kg/hm2播种量均匀撒播。小区面积400m2,随机区组排列,三次重复。每年6月15日播种9月30日收割。各处理均不施肥料,且不进行田间管理。

2 结果与分析

2.1 田菁生长情况

种植田菁能够显著降低土壤的pH值、可溶性盐含量和电导率(表2),秸秆原位还田处理和秸秆移除处理均显著低于对照组。同一年份,秸秆原位还田土壤pH值低于秸秆移除,在种植第三年差异达显著水平;土壤可溶性盐含量、电导率则略高于秸秆移除处理,两处理间差异不显著。

本研究的不足之处在于,比如所选取的数据来源仅以CSSCI数据库作为样本,未能涵盖其他中文数据库,涉及的范围仍不够全面;其次,对武术文化研究的细分领域并未进行深入探索。因此,在后续的研究中,需要开展以下几个方面的工作。首先,扩大样本范围,将CNKI、万方、维普等常用数据库均作为文献检索渠道,获取更多的源数据,进而进行更加全面的分析;其次,针对武术文化研究的某一具体研究主题进行纵深化的剖析,从研究方向出发洞悉不同区域、不同文化背景下的学者关注的热点主题及研究态势;最后,将研究结论聚焦到如何传承、发展与创新中国传统武术文化,使其融入现代化社会环境中。

选择我院接受的进行超声检查的300例甲状腺结节患者作为案例,对患者采用本院现有的超声量化分级系统实施诊断和评估。本次研究的研究案例均符合要求,经过病理诊断后具备知情权,签署知情同意书。

1 不同处理对田菁生长及地表生物量的影响

处理株高(cm)密度(株/m2)田菁生物量(g/m2)地表生物量(g/m2)2014年CK———2.51 f种植田菁136.3 d57.1 a555.44 d11.67 e2015年CK———2.44 f秸秆移除167.7 c58.4 a788.36 c18.33 d秸秆原位还田184.9 b58.1 a969.74 b27.69 c2016年CK———2.73 f秸秆移除183.7 b57.3 a941.24 b41.36 b秸秆原位还田217.6 a58.7 a1293.54 a53.21 a

注:同列不同小写字母表示处理间差异显著(P<0.05) .

2.2 0~20cm耕层土壤pH及含盐量

田菁种植还促进地表植被生长,且促进效果随田菁种植年限增加而增大。在种植田菁当年,对照组的地表生物量仅有2.51g/m2,而种植田菁当年地表生物量达11.67g/m2,是对照组的4.6倍。种植第二年,秸秆移除处理、秸秆原位还田处理的地表生物量分别达到18.33g/m2、27.69g/m2,为对照组的7.5倍和11.3倍;种植第三年,则分别达到41.36g/m2、53.21g/m2,为对照组的15.2倍和19.5倍。

2 同处理0~20cm耕层土壤pH及含盐量的变化

处理pH可溶性盐含量(g kg-1)电导率(EC1:5,μs/cm)2014年CK10.2 a5.61 a201.48 a种植田菁 9.0 b4.39 b178.16 b2015年CK10.3 a5.84 a206.21 a秸秆移除 8.6 c3.62 c151.57 c秸秆原位还田 8.4 c3.74 c153.27 c2016年CK10.3 a5.93 a210.34 a秸秆移除 8.3 c3.07 d127.53 d秸秆原位还田 7.9 d3.36 d134.84 d

不同年对照组土壤pH、可溶性盐含量及电导率差异很小,但秸秆原位还田和秸秆移除两处理则随田菁种植年限延长而持续降低。除了秸秆移除处理后pH值之外,其他指标值年际间差异均达显著水平。

2.3 不同处理对0~20cm耕层土壤养分含量的影响

种植田菁当年土壤有机质含量变化不大,仅比对照增加0.04g kg-1,但多年连续种植土壤有机质含量则显著提高,且秸秆原位还田的效果明显高于秸秆移除处理。秸秆移除在种植第三年、秸秆原位还田在种植第二年即与对照间差异达显著水平。

种植田菁显著提高土壤碱解氮含量,种植田菁当年其含量增加了3.9 mg kg-1,显著高于对照。继续种植田菁,土壤碱解氮含量持续提高,不同处理间表现为秸秆原位还田>秸秆移除> CK,秸秆原位还田、秸秆移除两处理均显著高于对照,且在种植第三年两处理间差异达显著水平。种植田菁当年,因作物生长消耗,土壤速效P含量、速效K含量迅速降低,与对照差异显著。

新旧标度震级震级中误差显示,宽频带面波震级MS(BB)相对面波震级 MS、新 ML相对于旧 ML收敛程度都有一定程度的改善。

3 不同处理对0~20cm耕层土壤养分含量的影响

处理有机质(g kg-1)碱解氮(mg kg-1)速效(Pmg kg-1)速效(Kmg kg-1)2014年CK20.03 d85.4 d2.3 b35.7 b种植田菁20.07 d89.3 c1.9 c30.6 c2015年CK20.74 d84.6 d2.3 b34.2 b秸秆移除21.43 cd94.7 b1.6 d25.3 d秸秆原位还田24.34 b97.1 b2.2 b35.4 b2016年CK20.45 d83.1 d2.3 b34.1 b秸秆移除22.21 c96.3 b1.4 e22.7 e秸秆原位还田26.96 a104.6 a2.6 a41.3 a

3

大庆地区盐碱化土壤主要盐分是NaHCO3和Na2CO3,土壤呈强碱性,pH值高达8.5,严重区能达到9~10.5[2],本试验区土壤盐碱化较重,pH值达10.8、可溶性盐含量6.24 g kg-1,田菁对当地土壤、环境条件件具有较强适应性,且对植物根际土壤环境和田间微环境具有明显改善作用。经笔者研究得到,田菁具有明显降低土壤pH值及可溶性盐含量的作用,且种植年限越长效果越显著,是盐碱化土壤改良优良物种。田菁不仅具根瘤和茎瘤双重固氮能力,而且其枝叶富含有机质,压青分解后可有效提高地力。种植田菁后土壤有机质含量、碱解氮含量逐年提高,与秸秆移除相比,秸秆原位还田还可以避免因植物吸收造成养分损失,提高土壤速效P及速效K含量。

[参考文献]

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[19] 秦俊豪,温莹,李君菲,等.绿肥植物田菁的化感效应及对土壤肥力的影响[J].土壤,2015,47(3): 524-529.

张国发,吴园园,徐太海,梁彦涛
《大庆师范学院学报》2018年第03期文献

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