有机物料对滨海盐土的改良效果研究文献综述

 2022-03-29 21:42:27

盐碱地是一种广泛分布的土壤类型,其为盐土、碱土以及各种盐化和碱化土的总称。我国盐碱地面积巨大,总面积达3.6x105km2,占全国可利用土地面积的4.88%,其中,滨海盐碱地约1.3x 104km2[1]。我国盐碱地主要集中分布于西北、华北、东北以及东部沿海地区。

土地盐碱化是一种环境地质现象,不仅会紊乱生态系统,影响农业生产,也会导致盐碱地地区经济水平衰退。土地盐碱化过程中,随着盐分在土壤内部和表面累积,土壤物理恶化及退化,如结构附着力下降、土壤容重高、通气性差、土壤中好氧微生物活性差等,甚至会加剧表层土壤盐的积累,抑制植物发育和生长,直至导致其死亡。土地盐碱化会破坏植物组织,影响气孔收缩和营养吸收,也会抑制土壤微生物的活性。盐碱是植物生长的'抑制剂',对植物产生毒害,盐碱土地的土壤溶液中含有大量的可溶性盐,使渗透压增大,使植物产生生理干旱,导致畸形甚至死亡,影响农业生产效益团。因此,应从多方面综合治理严重盐碱地地区土壤,使其更好地得到利用[2]

盐渍土改良与修复措施主要有物理、化学、生物以及农业技术措施等,但由于盐渍土具有很强的异质性,相同的改良措施对于不同类型的盐渍土的改良效果不同,甚至对于不同地区的同一类型的盐渍土的改良效果也不相同。而滨海盐渍土作为一种特殊的区域性的盐渍化土壤,不仅具备盐、碱、板、瘦的特点,还具有地下水位浅、矿化度高的特点,又由于该区域为滨海地区,土壤中盐分的组成钠离子含量相对较高,加之其复杂的成土母质,都给滨海盐渍土的改良带来了很多不便[3]。因此,采取合适的改良措施对土地高效改良和农业发展具有重要现实意义。

1 滨海盐碱地改良的物理措施

为合理调控土壤水盐运动,通过一定手段改变滨海盐碱土的物理结构的方法即为传统的物理改土措施。物理改良方法在使得土壤蒸发作用受到抑制的同时,也提高了土壤入渗淋盐的效果。物理方法主要是针对土层的修改,有灌水洗盐、排水脱盐、铺设隔盐层、微区改土大穴整地,阻止水盐上升等方法。王相平[4]等人的研究结果表明,在苏北海涂区进行低矿化度微咸水足量灌溉后,可以降低对水稻产量的影响,且深层土壤表现出脱盐的趋势。姚荣江[5]等人的研究表明,中重度盐渍土上施用石膏和覆盖秸秆形成隔盐层的综合调控措施的油葵生物量、产量和土壤脱盐率最高。沈婧丽[6]等人的研究表明,灌水处理对土壤碱化度和全盐含量影响较大,可降低土壤碱化度51.16%,降低全盐含量4.74g/kg。王仰仁[7]等人利用塑料膜阻断土壤水盐运移,有效解决了盐碱地治理过程中返盐和排水工程量大、客土改良和维护费用高的问题。Li[8]等利用冬季咸水结冰灌溉、春季融冰咸淡分离和梯次入渗方法,有效降低根层土壤含盐量,对改良滨海盐碱地起到了一定作用,使土壤向着有利于植物生长的方向发展。但物理改良技术的更新换代较慢且改良措施的成果见效慢,使得滨海盐碱地在短时间内没有办法得到实际改善,而其未来发展空间未知,很难做到大面积推广。

2 滨海盐碱地改良的化学措施

滨海盐碱土壤的化学修复方法一般是指施用化学改良剂或一些矿质肥料,是改良盐碱地理化性质的常用方法。常用的盐碱土化学改良剂包括石膏、脱硫石膏、黄铁矿、保水剂和DS改良剂等。曲长风[9]等人的研究结果表明,石膏在降低土壤含盐量、钠离子量、氯离子量及提高作物产量方面效果最好,适宜于滩涂盐碱地区使用另外,土壤盐碱改良剂不仅能够改善土壤化学性质,还能改善土壤结构,活化土壤中的微量元素。高珊[10]等人的研究表明,石膏能有效促进盐渍土降盐脱碱,改善土壤结构且显著降低 0-20 cm 土壤盐分和pH,降低土壤钠吸附比。陶宇[11]等人将磷石膏、粉煤灰、糠醛渣混合使用,土壤总盐度、pH 值和碱化度分别下降了 58.1%、22.97%和 31.18%,对盐碱地改良具有显著效果。但化学改良方法成本高,治标不治本,持续时间短,易发生二次污染,在实际生产中也有着一定局限性。

3 滨海盐碱地改良的生物措施

生物方法改土措施一般被认为在治理盐碱地的各项技术措施中,最为有效的一种改良途径。通过生物改良的盐碱地具有脱盐持久、稳定且有利于水土保持以及生态平衡的效果[12]。滨海盐碱地生物改良措施主要包括建设防护林、种植耐盐碱植物、施用生物改良剂 和绿肥等。防护林具有美化环境、调节气候的作用,与适种植物共同作用可减少盐碱地 面水分蒸发,防止土壤表层盐分积聚。常见的耐盐碱适种植物有小胡杨林、刺槐、木麻黄、碱蓬和星星草等[13]。张梦璇[14]等人在中度盐渍生境下筛选了滨海盐碱地耐盐白榆品种,结果表明,同白榆品系较对照组土壤全盐量降低 55.0%-63.1%,对滨海盐碱地生物改良具有重要作用。孙佳[15]等人研究表明,林草复合模式可显著改善滨海盐碱地的土壤理化性能,增加土壤孔隙度和贮水量,降低土壤密度,提高土壤有机质、速效养分含量和土壤微生物数量。其中,白蜡+柽柳+紫花苜蓿的乔灌草混交模式在压碱抑盐、增加土壤养分和微生物数量的效果最好,而旱柳+NyPa草的乔草混交模式改良土壤水分物理性能的效果最好。生物改良措施既做到了安全有效,又做到了绿色环保,是值得推广的一种盐碱地改良方式。

4 滨海盐碱地改良的农业技术措施

滨海盐碱地农业技术改良措施主要包括原土土层整改、客土改良、深耕翻垄、疏松表土、增施有机肥等方法,其中施用有机物料(秸秆、生物炭等)改良盐碱土是一种较好的方式。杨东[16]研究了不同秸秆还田方式对滨海盐碱土水盐运动和冬小麦生长的影响,结果表明不同方式的秸秆还田均能增加土壤储水量、抑制土壤盐分的表聚,并且显著增加冬小麦的产量。孔祥清[17]等试验证实,生物炭在松嫩平原盐碱地具有较好的改良效果,显著增加了盐碱土水分渗透性能,平均渗透速率是空白对照处理的28.46倍;同时生物炭处理的土壤有机质、全氮、速效钾和速效磷含量均明显增加。周红娟[18]研究了木醋液与鸡粪配施对滨海盐碱土的改良效果,发现木醋液与鸡粪配施能提高盐碱土的养分含量和酶活性,而土壤pH值和全盐含量则明显降低,并且其改良效果随着鸡粪施用量的增加而增加。

5 结语与研究展望

滨海盐碱地的改良与利用是一项长期且复杂的研究课题,关注滨海盐碱地的生态环境是趋势之必需。目前滨海盐碱地改良问题尚存在改良方法单一、政府并未做到长期关注因地制宜等问题,如果长期关注滨海盐碱地时空分布及演化规律,针对特定地点进行分析调查并采用多种治理方法并进的手段,将现代信息技术与改土措施有效的相结合会有效改变滨海盐碱地的现状。随着盐碱土改良技术的不断完善、改良利用成果的不断实现与国家政策的大力扶持,应采取适宜有效措施,并通过不断巩固改进,为今后的土壤改良利用提供科学依据,必将产生更大的经济、生态和社会效益[1]

参考文献

[1]李聆宇,赵月琳.浅谈营口市滨海盐碱地改良措施[J].国土与自然资源研究,2020(04):71-73.

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