土壤改良范文
時間:2023-03-14 18:34:51
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篇1
鹽漬化土壤由于鹽分多.堿性大,使土壤腐殖質(zhì)遭到淋失,土壤結(jié)構(gòu)受到破壞,表現(xiàn)為濕時黏,干時硬,土表常有白色鹽分積淀,通氣和透水不良,嚴重的會造成植物萎蔫、中毒和爛根死亡,所以必須對鹽堿地進行土壤改良。
1鹽堿地的形成原因
土壤鹽漬化分為原生鹽漬化和次生鹽漬化兩類。其中不受人為影響,自然發(fā)生的土壤鹽漬化為原生鹽漬化;而由于人類活動引發(fā)的土壤鹽漬化為次生鹽漬化。其形成的實質(zhì)是各種易溶性鹽類在地面作水平方向與垂直方向的重新分配,從而使鹽分在集鹽地區(qū)的土壤表層逐漸積聚起來。在干旱和半干旱地區(qū),底層土和地下水中所含的鹽分,由于地面蒸發(fā)作用,隨著土壤毛細管作用使所含鹽分的水上升到地表層,水分蒸發(fā)后,使鹽分停留在土壤表層.聚積而形成鹽堿地;合理的灌溉等人為措施也能使地下水位上升,使易溶鹽類在地表層積聚,從而形成次生鹽漬化,人為的形成鹽堿地;在海濱地區(qū),由于常駐海水侵漬.形成鹽堿地含鹽的地表徑流。也能形成鹽堿地。
2鹽堿地對植物的危害
2.1引起植物的生理干旱
鹽土中含有過多的可溶性鹽類,可提高土壤溶液的滲透壓,從而引起植物的生理干旱,使植物根系及種子發(fā)芽時不能從土壤中吸收足夠的水分,甚至還導致水分從根細胞外滲,使植物萎蔫甚至死亡。
2.2傷害植物組織
土壤含鹽量過高,尤其是在干旱的季節(jié),鹽類集聚表土常傷胚軸,其傷害能力以碳酸鈉和碳酸鉀為最大。在高pH值下,還會導致氫氧根離子對植物的直接傷害。有的植物體內(nèi)集聚過多的鹽,而使原生質(zhì)受害,蛋白質(zhì)的合成受到嚴重的阻礙,從而導致含氮的中間代謝物的積聚,造成細胞受害。
2.3影響植物的正常生長
由于鈉離子的競爭,使植物對鉀、磷和其它營養(yǎng)元素的吸收減少,磷的轉(zhuǎn)移也會受到抑制,從而影響植物的營養(yǎng)狀況。
2.4影響植物的氣孔關(guān)閉
在高濃度鹽類的作用下,氣孔保衛(wèi)細胞的淀粉形成受到阻礙,致使細胞不能關(guān)閉,因此,植物大面積推廣。“禾康”土壤改良劑是一種棕紅色略帶酸味且無毒無害的有機液體肥料,可以直接作用于土壤,因此,它廣泛適用于巾、低產(chǎn)田改造、鹽堿地的治理及荒漠綠化等。容易干旱枯萎。
3鹽堿地改良的國內(nèi)外情況
早在150多年前,俄國就開始營造農(nóng)田防護林,其主要目的是防止風蝕,抵御干旱,保持水土,其中一部分農(nóng)田防護林就營造在鹽堿土上,自20世紀40年代以來。前蘇聯(lián)對鹽堿地造林的植物選擇、造林技術(shù)、選育耐鹽植物、地下水位與鹽堿地的關(guān)系,以及樹木對鹽堿土壤的改良作用和土壤滋生鹽漬化問題進行了比較深入的研究,并取得一系列研究成果。匈牙利也進行了相關(guān)研究。美國科學家在鹽害和植物鹽機理方面提出了原初鹽害和次生鹽害的理論,并從分子生物學水平探討了植物耐鹽機制。巴基斯坦、印度、埃及、以色列以及澳大利亞等國的科學家在作物耐鹽性方面做了不少工作。
我國的耐鹽改良研究起步較晚,總的來說,我國的鹽堿地改良經(jīng)歷了生物改良.生物與工程改良、綜合改良三個過程。1949年以前,金陵大學的科研人員在蘇北鹽堿地的治理、改良和利用方面做了一些工作,而大規(guī)模的改良利用則是從1949年開始的。20世紀50-60年代,在鹽堿地治理中側(cè)重水利措施,以排為主。重視澆灌沖洗。由此,陳恩風教授提出了以排水為基礎,以培肥為根本的觀點,水利工程、農(nóng)業(yè)耕作和生物培肥措施相互結(jié)合.綜合治理。在這種改造鹽堿地的思想指導下,鹽堿地的改良利用跨上新的臺階。目前,我國學者對鹽堿地的研究已經(jīng)全面展開。鄒長明等研究認為:鹽分主要聚集在0—150m土層,尤其是0-5cm土層。馬獻發(fā)等認為0—10cm土層的鹽分積累遠遠高于其它各土層??傊韺痈魍潦侵饕母牧紝ο?對不同鹽堿化程度的鹽堿土應該有針對性的治理措施進行改良。從廣義上來講,改良鹽堿地的技術(shù)可分為水利改良、農(nóng)業(yè)耕作改良和化學以及生物改良。此外,還應考慮人為因素,如應制定科學合理的耕作制度。范佑民認為旱水輪作可以有效改良鹽堿地。此外,旱作物的灌溉采用膜下灌溉.可有效地減少水分蒸發(fā),節(jié)約灌溉用水,從而減少鹽分的積累。周和平等研究了在淡水和微咸水交替灌溉條件下,灌溉制度的優(yōu)化設計、合理的模型及管理方法,實施節(jié)水控鹽可顯著提高經(jīng)濟和環(huán)境效益。
4鹽堿地土壤改良措施
4.1物理改良措施
物理改良主要是對土層的修改。有平整地面、深耕曬垡、客土抬高地面、微區(qū)改土及大穴整地等方法。對于平整地面應當注意留一定的坡度,挖排水溝,以便灌水洗鹽。凡質(zhì)地粘重,透水性差的土地,特別是鹽堿荒地,在雨季到來之前要進行翻耕,疏松表土,增強透水性,阻止水鹽上升。四周不具備排水條件的小型綠地,采用客土抬高地面下設隔離層,利用高差排水滯#,叢到_改土的目的。土壤臨界深度減去地下水位深度即為抬高高度。還有就是事先將塑料薄膜隔離袋置人樹穴中添以客土。有時在樹穴內(nèi)鋪隔鹽層,強過鋪粗沙、爐灰沙及植物秸稈等,然后添以客土,有效控制土壤次生鹽漬化,并通過采取適地適樹、小苗密植、適時栽植、合理灌溉、及時松土及多施有機肥等一系列栽培措施,改良土壤結(jié)構(gòu),減少鹽堿和大風對樹木的危害,有效的抑制客土發(fā)生次生鹽漬化,從而保證栽培植物正常生長和發(fā)育。
4.2化學改良模式及土壤改良劑的應用
化學改良鹽堿土是使用化學改良劑,利用酸堿中和原理來改良土壤化學性質(zhì)的方法?;瘜W改良劑有兩方面的作用:一是改良土壤結(jié)構(gòu),加速洗鹽排鹽的過程;二是改變可溶性鹽基成分,增加鹽基代換容量。調(diào)節(jié)土壤酸堿度?;瘜W改良包括施用石膏、磷石膏、過磷酸鈣、腐植酸、泥炭及醋渣等。例如:通過增施化學酸性肥料過磷酸鈣,可降低pH值,提高樹木的抗性。施人適當?shù)牡V物化肥,補充土壤中氮、磷、鉀及鐵元素含量,有明顯的改土效果。施用大量的有機質(zhì),如腐葉土凇針、木屑、樹皮、馬糞、泥炭、醋渣及有機垃圾等,可增加土壤有機物質(zhì),達到改良土壤的目的。常見的土壤改良劑有以下幾種類型。
4.2.1營養(yǎng)型酸性土壤改良(NPK增效劑)
該改良劑根據(jù)酸性土壤肥力狀況和作物營養(yǎng)特點,采用蒙脫石、橄欖石及硫礦等多種天然礦物為原料,在改良酸性土壤、平衡作物養(yǎng)分及提高化肥利用率等方面有顯著功效。
4.2.2“禾康”鹽堿良劑
目前已在山東、內(nèi)蒙、新疆、東北及天津等地。
4.2.3康地寶
利用鹽土植物(鹽蒿、海蓮子等)及作物El身通過根系分泌物改良根際微環(huán)境,來適應逆境的機制,通過生物絡合、置換巨應及清除土壤團粒上多余的N曠,活化鹽堿地土壤中難利用的P5+、Fe2+、Ca2+等離子及微量元素,使其轉(zhuǎn)變?yōu)榭衫脿顟B(tài)被植物吸收.改變植物生理缺索癥狀。同時通過降低Na+,活化Ca2+和M2+等離子之后??梢允雇寥浪畟鲗茉龈?,使土壤水分更容易流動,從而改善作物的根系環(huán)境,促進根系生長。
4.2.4鈉離子吸附劑
該吸附劑具有很強的交換能力,對鹽土中的Na+和CL-等有吸附能力,改良后的土壤可以降低pH值和堿化度,吸附銨離子和鉀離子并提高土壤陽離子交換量,從而達到改土和脫鹽的目的,使土壤向有利于植物的生長方向發(fā)展。另外,鈉離子吸附劑交換性能好,可用來提高陽離子交換能力,調(diào)整pH值,交換土壤中有害金屬離子,降低土壤含鹽量,脫鹽率可達18.6%-29.3%。
4.3鹽堿地改良的生物措施
國內(nèi)外相關(guān)研究表明,生物措施是改良、開放和利用鹽堿地的有效途徑。通過生物改良的鹽堿地具有脫鹽持久、穩(wěn)定且有利于水土保持以及生態(tài)平衡的效果。早在20世紀30年代,美國\原蘇聯(lián)、日本、以色列及澳大利亞的學者就開始關(guān)注土壤鹽堿化及植物的耐鹽性研究,而我國則在鹽生植物篩選和培育方面占有一定的優(yōu)勢。生物改良土壤利用的主要方法:一是選用耐鹽樹種,樹木可以防風降溫,調(diào)節(jié)地表徑流,樹冠可蒸發(fā)大量水分,使地下水位降低,減輕表面積鹽;二是種植抗鹽性較強的綠肥和牧草,如田及紫花苜蓿等,對鹽土有積極的改良作用,且有投資小和無污染等特點;三是利用高抗鹽植物;四是提高植物的抗鹽能力。
在微生物方面,土壤中存在的固氮微生物能通過固定空氣中的氮素來提高根際礦質(zhì)元素的有效性,也能通過有效抑制土壤病原菌繁殖等作用來改善土壤條件和促進植物生長。
5小結(jié)
經(jīng)過改良的鹽堿地具有以下幾個特點。
5.1復雜性
鹽堿地的發(fā)生受自然條件如氣候、土壤、水文及水文地質(zhì)方面的影響。也受人為活動,如土地利用方式、農(nóng)業(yè)耕作技術(shù)及水利工程設施等因素的影響。在同一類型鹽堿地上,危害程度往往不同。改良利用的方式也有所不同。
5.2不穩(wěn)定性
經(jīng)過改良的鹽堿地,由于土體仍?;聿糠挚扇苄喳}類,如果灌溉和排水措施不當,遇內(nèi)澇積水,又會造成次生鹽堿化。
5.3地域性
各地自然條件,土壤含鹽量與鹽分組成也有差異,改良利用必須因地制宜。
5.4綜合性
因為鹽堿地的發(fā)生與發(fā)展是各種因素綜合影響的結(jié)果,所以對其改良利用也必須采取綜合措施。
篇2
關(guān)鍵詞:土壤;改良;腐植酸
中圖分類號:S156 文獻標識碼:A
腐植酸是大多數(shù)土壤中的重要有機部分。按其來源可分為泥炭、褐煤、風化煤等類腐植酸。腐植酸的元素組成主要為C、H、O、N、S等,它是一類天然的有機大分子,這些大分子由幾個相似的結(jié)構(gòu)單元組成,每個結(jié)構(gòu)單元又由芳核、橋鍵和活性基團3個主要部分組成[1]。由于其結(jié)構(gòu)內(nèi)酚羥基、醇羥基、羧基、甲氧基的存在決定了腐植酸具有酸性、親水性、陽離子交換性能、絡合金屬離子等特性。這些特性使腐植酸具有促進土壤團粒結(jié)構(gòu)形成、增加養(yǎng)分利用效率、刺激作物生長、吸附土壤重金屬、改善農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)等功效。
我國土壤質(zhì)量日趨下降,水土流失、土壤沙化、酸化和鹽漬化等現(xiàn)象不斷擴展,重金屬污染也逐漸加劇。近些年很多研究人員利用腐植酸來改良土壤,目前針對腐植酸改良土壤的研究取得了很大進展。
1 改善土壤的物理特性
腐植酸中的羥基、羧基易與土壤中的鈣離子發(fā)生聚合反應,再通過植物根系的生理作用就形成了土壤的團粒結(jié)構(gòu)。當土壤的團粒結(jié)構(gòu)變好時,其容重降低、空隙度增大,從而具備良好的通透性。腐植酸又是形成土壤團粒結(jié)構(gòu)的重要的膠結(jié)劑,土壤團粒結(jié)構(gòu)的形成提高了土壤有機、無機復合度,增加了水穩(wěn)性大顆粒團聚體數(shù)量,改善了土體的結(jié)構(gòu)。因此,腐植酸可以改善土壤的物理特性。通過施用各類有機物料、改良劑、保水劑,可降解的液態(tài)地膜,可以增加土壤中腐植酸的份額。有研究表明[3],在荒漠化的土地上施用腐植酸類物料可使土壤中大于0.25mm水穩(wěn)性微團聚體含量比對照提升32%~72%。魏自民[4]利用多種有機物料進行風沙土培肥改良,研究結(jié)果顯示,利用泥炭配合麥稈的處理使土壤砂粒和粉砂粒含量都呈降低的趨勢,而小于0.001mm的粘粒、小于0.01mm的物理性粘粒含量則恰恰相反??梢?,腐植酸相對其他有機物料來說,改善土壤物理特性方面具有一定優(yōu)勢。
施用腐植酸類物料可以促進作物根系的發(fā)育,使農(nóng)作物形成龐大的深層根系,有利于土壤中水、肥、氣、熱狀況的調(diào)節(jié),有利于作物吸收水分、養(yǎng)分。同時,腐植酸的保水、保肥功效有利于作物的生長發(fā)育,進而提高作物的產(chǎn)量。
2 改善土壤的肥力狀況
由于腐植酸是一種酸性物質(zhì),通過酸堿中和反應以及陰陽離子交換作用可以降低鹽堿土的pH 值,降低土壤中交換性鈉離子的份額,活化養(yǎng)分離子,從而達到改善土壤肥力狀況的效果。已有的報道稱,呈現(xiàn)堿性的土壤中在施用占土壤質(zhì)量10%的風化煤粉后,土壤的pH值由原來的9.0 降低了1個單位。宋軒等[2]研究發(fā)現(xiàn)腐殖酸可以改善鹽堿土中速效養(yǎng)分供應情況,促進水稻根系活力大大提升,提高糧食產(chǎn)量。木合塔爾?吐爾洪等[3]研究發(fā)現(xiàn)隨風化煤提取的腐植酸施入量的增加,降低了土壤的pH 值,使土壤中有機碳含量升高,全N、速效N、速效P含量不斷增加。
3 提高土壤生物活力
土壤中存在著大量微生物,這些微生物參與了土壤的形成過程又是土壤的重要組成部分,使土壤具有一定的生物活力。土壤微生物種類及含量可作為1個指標反映土壤質(zhì)量情況。土壤微生物的主要作用是促進土壤養(yǎng)分的有效化及團粒結(jié)構(gòu)的形成,經(jīng)微生物改良后的土壤又為微生物提供良好的生存環(huán)境,有利于其大量繁殖。腐植酸類物質(zhì)所含有的C、N、P等元素為土壤微生物提供了生存能源,土壤施用腐植酸類物質(zhì)后,首先土壤自生固氮菌顯著增多,使NO3-的含量明顯增加,豐富了土壤的N素營養(yǎng),改善了植物根際環(huán)境;其次,增加土壤中好氣性細菌、放線菌、纖維分解菌的數(shù)量,提高有機物的礦化速度,促進養(yǎng)分元素的釋放;再有,土壤中蔗糖酶、蛋白酶、多酚氧化酶的活性均有所提高。黨建友等[5]研究表明,腐植酸類有機肥料能為冬小麥生長發(fā)育提供有機活性物質(zhì),為土壤微生物提供有機C,改善根際微環(huán)境,提高土壤酶活性,促進小麥對土壤養(yǎng)分的吸收與運轉(zhuǎn),提高肥料利用效率。
4 存在問題及前景展望
綜上所述,腐植酸在土壤改良中的應用效果顯著,在貧瘠的土壤上含有腐植酸類物質(zhì)的肥料和農(nóng)資產(chǎn)品的使用,在防治土壤沙化、修復培肥土壤以及改良鹽堿土等工作中取得了良好的效果。目前,我國對腐植酸的研究與實際生產(chǎn)應用上還有一段距離,如何有效的從不同來源物質(zhì)中提取腐植酸,降低工藝成本,還有待進一步研究。我國風化煤、褐煤、泥炭等資源豐富,腐植酸資源的合理開發(fā)與應用有利于提高土壤質(zhì)量、改善農(nóng)田生態(tài)環(huán)境,有利于農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展,應用前景廣闊。
參考文獻
[1] 石化部化肥生產(chǎn)組:國外腐植酸在農(nóng)業(yè)方面的研究與應用概況,1976.
[2] 宋軒,杜麗平.有機物料改良鹽堿土的效果研究[J].河南農(nóng)業(yè)科學,2004(8):57-60.
[3] 木合塔爾?吐爾洪,木尼熱?阿不都克力木.康蘇風化煤對荒漠鹽漬土的改良效果分析[J].環(huán)境科學與技術(shù),2008,31(5): 7-10.
[4] 魏自民,谷思玉等.有機物料肥對風沙土主要物理性質(zhì)的影響[J].吉林農(nóng)業(yè)科學,2003,28(3):16-18
篇3
一、目的意義
根據(jù)煙葉生長特性,實施土壤改良攻堅計劃,對全鄉(xiāng)植煙土壤進行逐年改良,解決栽培方式簡化、絕大多數(shù)植煙田塊耕作層逐年變淺、犁底層土壤養(yǎng)分不能正常分解釋放、有害物質(zhì)逐年沉淀、植物根系發(fā)育環(huán)境逐年惡化等問題。
二、目標任務
2013年12月15日前全鄉(xiāng)完成稻草還田1020畝,2013年1月10前全縣完成冬翻3400畝,撒施石灰2720畝。村任務見附表:
三、工作內(nèi)容及技術(shù)要求
針對我鄉(xiāng)植煙土壤環(huán)境,土壤改良攻堅計劃的主要內(nèi)容包括深翻曬垡、調(diào)節(jié)土壤酸堿度、稻草還田和增施有機肥等措施,調(diào)節(jié)土壤碳氮平衡,創(chuàng)造土壤微生物繁殖和生長發(fā)育環(huán)境,達到改善土壤結(jié)構(gòu)、培肥地力和提高土壤再生能力的目的。
1.深翻曬垡
深翻曬垡是在晚稻收割后將土壤進行全面深翻耕,將犁底層土壤充分暴露于空氣中,充分利用冬季干燥、低溫和霜凍等氣候,將土壤曬干、凍融的過程。主要功效是促進土壤養(yǎng)分元素的分解釋放、有害物質(zhì)的轉(zhuǎn)化,為土壤微生物提供有氧環(huán)境,促進微生物繁殖和發(fā)育,提高土壤自我修復的能力;同時通過土壤的凍融過程,能最大限度地改善土壤的團粒結(jié)構(gòu),降低土壤粘性,提高土壤顆粒吸肥傳輸能力。
深翻曬垡方法:用鏵犁(包括單鏵犁、雙鏵犁和三鏵犁等)或翻耕起壟機均勻翻耕,可以犁成條狀、圓狀,對地勢低洼的田塊,要犁成畦狀,疏通畦溝以便及時排水。
深翻曬垡的技術(shù)要求:時間要求在晚稻收割以后開始至冬至前進行,翻耕深度要求在土表以下18-20cm,質(zhì)量要求是將犁底層全部翻曬不遺漏,表面不見表土層,同時要求將田塊中50%以上的稻草切碎還田撒施,覆土堆漚,增強土壤通透性。
2.調(diào)節(jié)土壤酸堿度
我鄉(xiāng)植煙土壤水田或水稻土均呈酸性,旱地土壤呈弱堿性。水稻土的酸性程度較為嚴重,PH值低于5.8的土壤面積占總面積的80%以上,植煙土壤最適宜的PH值在5.8-6.5之間,急需對土壤酸堿度進行調(diào)節(jié),即對水稻土加施石灰或白云石粉,不施用酸性肥料(如過磷酸鈣);而對旱地堿性土壤則要加大土壤碳素含量,增施大量有機肥,配合一定的酸性肥料,增加土壤有機質(zhì),達到降低PH值的目的。
調(diào)節(jié)土壤酸堿度方法:對酸性土壤采取施用石灰或白云石粉的辦法提高土壤PH值,一般第一年畝施石灰或白云石粉50-100公斤,第二年減半使用,第三年不使用,依次循環(huán);堿性土壤則要采取增施大量有機肥、種植綠肥、使用酸性肥料等措施改良即可。
技術(shù)要求:石灰或白云石粉撒施均勻,有條件的地方適當灌水并讓水分在田間自然落干,加快石灰或白云石粉溶解。土壤粘性重的田塊適當多施,沙性土壤適當少施。
3.增施有機肥
目前有機肥種類繁多,主要包括植物秸稈類、動物糞便類和兩者結(jié)合類,其中對土壤粘性較重的田塊宜以植物秸稈類為主,改善土壤通透性;而對粘性較輕的土壤則宜以動物糞便類為主,增加土壤有機質(zhì)和微生物含量。不管是哪一類有機肥,施用之前都必須充分腐熟,否則在土壤中發(fā)酵時對當季作物的根系會有較大損傷。
技術(shù)要求:一般要求充分腐熟的有機肥作基肥,在移栽前30天以上施入土中,保持土壤含水量60%左右,以利于土壤與有機肥的交融。根據(jù)當年煙葉生產(chǎn)技術(shù)方案要求,單季有機肥施入量必須計入施肥總量。
4.稻草還田
質(zhì)地粘重土壤其保水保肥能力較強,但是土壤板結(jié)、通透性差,不利于根系生長,主要原因是土壤中碳氮元素不平衡,土壤粘結(jié),不能形成團粒結(jié)構(gòu),離子交換量小??梢酝ㄟ^秸稈還田技術(shù),增加土壤碳源,調(diào)節(jié)土壤碳氮平衡,改善土壤結(jié)構(gòu)。我縣一般采用稻草還田技術(shù),俗稱“做白水”。
技術(shù)要求:晚稻收割后,將本田塊50-100%稻草切成3~4段均勻撒在田間,撒施石灰或白云石粉50-100kg,灌水后用旋耕機翻耕2—3遍,至稻草與土壤混合起漿,保持田間水層7—8cm浸泡15~20天,田間水分自然落干;稻草還田40天后用起壟機翻耕起壟。做白水必須根據(jù)天氣情況,并最好在11月底前完成,確保做白水后不影響煙葉的整地。
四、工作措施
1.加強組織領(lǐng)導
鄉(xiāng)黨政辦負責對全鄉(xiāng)土壤改良攻堅計劃的組織實施、檢查督促、考核驗收工作,并對工作進度進行通報。從11月10日起,每日通過黑板通報各村深翻曬垡、土壤改良工作進度。
村要重視和強化植煙土壤改良工作,將鄉(xiāng)分配任務落實分解到村小組、包片責任干部,并加強對包片責任干部任務完成情況的檢查和調(diào)度,制定具體考核辦法,促進植煙土壤改良工作按時按技術(shù)要求落實到戶、到田塊。
鄉(xiāng)黨政府將在11月底到進度較慢的村召開“全縣深翻曬垡、土壤改良工作調(diào)度會”,全力推進全縣深翻曬垡、土壤改良工作。
2.予以補貼扶持
a深耕早翻補貼50元/畝,同時撒施石灰的深耕早翻補貼為60元/畝;
b稻草還田“做白水”補貼35元/畝;
c補貼兌現(xiàn)方法:稻草還田工作必須在12月15日前完成,深耕早翻和撒施石灰或白云石粉的工作必須在2013年元月10日前完成,經(jīng)縣煙草公司驗收合格并公示無異議后,按照驗收結(jié)果,分戶造冊備案;移栽結(jié)束后再實行面積復核,并經(jīng)市煙草公司復驗后,根據(jù)復驗結(jié)果再重新造冊兌付補貼金額;未在規(guī)定時間內(nèi)完成或未達到質(zhì)量要求的一律不予補貼。
(2)鄉(xiāng)補貼扶持政策;
a規(guī)定時間內(nèi)冬翻整地的補貼10元/畝;
b免費供應撒施石灰或白云石粉;
c新購置翻耕機的補貼500元/臺;
3.強化宣傳動員
各村要切實抓好宣傳發(fā)動工作,采取派發(fā)宣傳單、召開群眾會、舉辦培訓班等多種形式廣泛宣傳土壤改良的好處、措施、技術(shù)標準和補貼政策,做到煙農(nóng)家喻戶曉,徹底扭轉(zhuǎn)部分煙農(nóng)不重視土壤改良,不按農(nóng)時操作時間落實技術(shù)的習慣,推動土壤改良技術(shù)按時全面落實到位。
4.落實配套服務
鄉(xiāng)、村干部和煙技員要認真指導和幫助煙農(nóng)搞好種煙田塊規(guī)劃,落實好2013年種煙田塊,使種植計劃落實到戶,要做好土壤改良物資、設備的準備工作,包括石灰(或白云石粉)采購、農(nóng)機具的購置或維修等,組織好機耕服務隊伍,調(diào)劑好機耕設備,監(jiān)控機耕服務價格,加快土壤改良進度,提高土壤改良質(zhì)量。
5.層層抓點示范
采取層層抓示范點的方法,以點帶面迅速掀起深翻曬垡、土壤改良,要求村支書、主任、煙技員每人在11月20日前完成1個集中連片的高標準示范點。村支書、主任、煙技員的示范點面積按以下標準抓好落實,收購計劃在1000擔以上村的必須達到100畝以上,收購計劃在1000擔以下的必須達到50畝以上。同時對種煙相對集中連片的地段要實行統(tǒng)一機耕、連片推進的辦法加快冬翻進度。
6.加強檢查考核
(1)考核時間:所有土壤改良工作必須在2013年元月10日以前完成,2013年元月中下旬組織檢查考核。
(2)考核辦法:
篇4
關(guān)鍵詞:鹽堿地區(qū);園林工程;土壤改良
中圖分類號: TU986 文獻標識碼: A
一、鹽堿地的形成原因
土壤鹽漬化分為原生鹽漬化和次生鹽漬化兩類。其中不受人為影響,自然發(fā)生的土壤鹽漬化為原生鹽漬化;而由于人類活動引發(fā)的土壤鹽漬化為次生鹽漬化。其形成的實質(zhì)是各種易溶性鹽類在地面作水平方向與垂直方向的重新分配,從而使鹽分在集鹽地區(qū)的土壤表層逐漸積聚起來。在干旱和半干旱地區(qū),底層土和地下水中所含的鹽分,由于地面蒸發(fā)作用,隨著土壤毛細管作用使所含鹽分的水上升到地表層,水分蒸發(fā)后,使鹽分停留在土壤表層,聚積而形成鹽堿地;合理的灌溉等人為措施也能使地下水位上升,使易溶鹽類在地表層積聚,從而形成次生鹽漬化,人為的形成鹽堿地;在海濱地區(qū),由于常駐海水侵漬,形成鹽堿地含鹽的地表徑流,也能形成鹽堿地。
二、鹽堿土壤對植被的危害
鹽漬化土壤中鹽離子濃度較高,造成土壤水勢下降,不僅對植物產(chǎn)生水分脅迫,而且產(chǎn)生離子脅迫,破壞細胞的離子平衡,干擾離子代謝。同時,鹽漬條件還經(jīng)常導致植物體內(nèi)活性氧大量積累,傷害甚至殺死植物細胞。另外,在鹽漬化土壤中生長的植物往往會因缺Ca+和K+而產(chǎn)生營養(yǎng)脅迫,影響植物的生長發(fā)育,表現(xiàn)為抑制組織和器官的生長,縮短營養(yǎng)生長和生殖期。有研究表明,鹽漬化可導致作物的功能葉片減少,株高降低,干物質(zhì)的積累量下降;鹽分還導致植物綠葉面積減少。Munns認為,鹽分對植物生長發(fā)育造成的影響主要有3個方面的原因。一是鹽土中的低水勢引起植物葉片水勢下降,導致氣孔導度下降是鹽分影響植株多種生理生化過程的根本原因;二是鹽害降低光合作用速率,減少同化物和能量供給,從而限制植物的生長發(fā)育;三是鹽害影響某些特定的酶或代謝過程。
三、鹽堿地綠化施工技術(shù)
1、鋪設隔離層與滲管排鹽
鹽堿地綠化施工中可以塊狀、顆粒狀的煤渣、石子、石屑等為原材料,鋪設隔離層。施工中應盡量降低材料中石粉、泥土含量。通常石子、石屑的直徑應分別小于1cm和3cm,隔離層厚度一般為15cm。輕輕鋪入,也可在隔離層上鋪設稻草、麥秸等材料,盡量避免施工車輛的碾壓,導致隔離層與鹽堿土壤混合在一起。當降雨或灌溉后,水分在重力作用下沿孔隙向下移動,使綠地下部及四周含鹽水分得到淡化,而由于隔離層的作用,下部高鹽水分很難上升,保證了植被的安全。滲管的鋪設如上文所述,依據(jù)具體施工環(huán)境,鋪設管道,挖掘集水井,定期強排,防止?jié)B水倒灌。
2、客土抬高和大穴換土
對于不具備排水條件或小型綠地,采用客土抬高技術(shù),利用高差進行排水淋鹽也可達到土質(zhì)改良的目的。隨著苗木的生長,降雨和灌溉,綠地土壤含鹽量逐步降低,從而確保了樹木穩(wěn)定而旺盛地生長。大穴換土的關(guān)鍵是深翻整地與隔離層鋪設。在進行客土的回填之前,必須將綠地的四周用塑料布與周邊鹽堿土壤進行隔離,也可先鋪設隔離層再于其上防止塑料墊布,以隔絕綠地周圍鹽堿環(huán)境侵蝕客土。施工時,塑料墊布應與鹽堿土壤或隔離層緊密結(jié)合,防止客土回填時塑料墊布的滑落,苗木栽植后必須進行綠地深翻。
3、適地適樹及適時移栽
鹽堿土地的園林綠化要選擇適合當?shù)厣L,耐鹽堿抗逆性強的植物,目前適合于我國大部分城市栽植的園林樹木主要有。刺槐、珊瑚樸、構(gòu)樹、桑樹、水杉、墨西哥落羽杉、棗樹、濕地松、龍柏、鳳尾蘭、夾竹桃等;耐鹽堿的草坪品種主要有高羊茅、早熟禾、匍匐剪股穎和白三葉等。園林植物的移植應以秋栽為主,秋季土壤脫鹽程度較春季高,水分條件也好,且栽種后即封凍,樹木成活率高。
4、科學養(yǎng)護
鹽堿地的園林綠化要因地制宜,施工完成后更應結(jié)合種植點的條件進行科學管理。依據(jù)“大水壓堿,小水逗堿”的原則,采取“澆大水、足水和透水”的方法,防止土壤再次鹽堿化,對于低洼土地,要注意及時排水。樹木花草栽植后,要立即澆一次透水,隔7-10d再分別澆一到兩次透水,澆水切不可太頻繁。施粗肥即可培肥地力又能疏松土壤,利于土壤的脫鹽堿。病蟲害的防止應以防治為主,治早治小,同時兼顧城鎮(zhèn)居民的安全,不能施用劇毒和有強烈刺激氣味的農(nóng)藥。
四、鹽堿地改良措施
1、土壤改良劑
土壤改良劑曾主要用來修復因過量施用化肥、農(nóng)藥等化學藥品導致的土壤退化,生產(chǎn)力下降等問題。隨著現(xiàn)代工業(yè)科技的發(fā)展,土壤改良劑的研究有了很大的進展,進入上個世紀末,土壤改良劑的開發(fā)和使用步入了嶄新的階段。
土壤改良劑種類繁多,依據(jù)其來源可分為天然、人工合成和天然-合成共聚物改良劑以及生物改良劑等;依據(jù)其可改變的土壤性質(zhì),又可分為酸/堿土壤、有機/無機土壤、營養(yǎng)型、防治土傳病害等改良劑;而依據(jù)其改良用途又可分為防治土壤退化/侵蝕、降低土壤重金屬污染和貧瘠土地開發(fā)等種類。土壤改良劑的使用不僅能夠改善土壤的物理化學性質(zhì),更能增強土壤的抗侵蝕能力,提高微生物含量和活力,極大地促進土壤的活力和改善其上植物生長狀況。
2、化學改良模式及土壤改良劑的應用
化學改良鹽堿土是使用化學改良劑,利用酸堿中和原理來改良土壤化學性質(zhì)的方法?;瘜W改良劑有兩方面的作用:一是改良土壤結(jié)構(gòu),加速洗鹽排鹽的過程;二是改變可溶性鹽基成分,增加鹽基代換容量,調(diào)節(jié)土壤酸堿度?;瘜W改良包括施用石膏、磷石膏、過磷酸鈣、腐植酸、泥炭及醋渣等。例如:通過增施化學酸性肥料過磷酸鈣,可降低pH值,提高樹木的抗性。施入適當?shù)牡V物化肥,補充土壤中氮、磷、鉀及鐵元素含量,有明顯的改土效果。施用大量的有機質(zhì),如腐葉土、松針、木屑、樹皮、馬糞、泥炭、醋渣及有機垃圾等,可增加土壤有機物質(zhì),達到改良土壤的目的。常見的土壤改良劑有以下幾種類型。
2.1營養(yǎng)型酸性土壤改良(NPK增效劑)
該改良劑根據(jù)酸性土壤肥力狀況和作物營養(yǎng)特點,采用蒙脫石、橄欖石及硫礦等多種天然礦物為原料,在改良酸性土壤、平衡作物養(yǎng)分及提高化肥利用率等方面有顯著功效。
2.2“禾康”鹽堿良劑
目前已在山東、內(nèi)蒙、新疆、東北及天津等地大面積推廣。“禾康”土壤改良劑是一種棕紅色略帶酸味且無毒無害的有機液體肥料,可以直接作用于土壤,因此,它廣泛適用于中、低產(chǎn)田改造、鹽堿地的治理及荒漠綠化等。
3、綜合改良措施
鹽堿地的形成是一個復雜的過程。單一的治理方式已不能夠滿足改良的需求。隨著鹽堿地改良措施的發(fā)展,多種綜合性的改良措施得以迅速發(fā)展。Kris-tensen等通過地膜覆蓋、合理施用有機肥料、稻草摻拌、自然降雨和灌溉洗鹽等綜合措施使土壤鹽漬化得到顯著改善。O'BrienErinL通過潮溝設計、摻拌海藻灰等方法,使得土壤鹽漬化狀況和理化性質(zhì)得到顯著改善。我國天津臨港地區(qū)通過多年的探索試驗和觀測研究,總結(jié)出“減蒸促排”“集雨附鹽防蒸”模式的改良鹽堿地。近幾年,在干旱、半干旱地區(qū)普遍使用深翻松耕、淋洗脫鹽和種植耐鹽作物等綜合改良措施來改善鹽漬化土壤的理化性質(zhì)。
結(jié)束語
在現(xiàn)代人們心中,園林綠化就是綠色環(huán)保、綠色成蔭的代名詞,而很難將鹽堿地和園林綠化結(jié)合在一起。人們在茶余飯后談起鹽堿地,潛意識里便理解成了不毛之地。但隨著現(xiàn)代科學技術(shù)的提高,人們逐漸有了改造自然的本領(lǐng),并且在鹽堿地區(qū)實現(xiàn)園林施工已不再是一件難事。我國加大了在鹽堿地區(qū)進行園林施工的投資于管理,借助現(xiàn)代先進的科技,人們正在創(chuàng)建一個充滿綠色的工程建設。
參考文獻
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篇5
[關(guān)鍵詞] 耕地地力 土壤改良 措施
[中圖分類號] S15 [文獻標識碼] A [文章編號] 1003-1650 (2014)04-0088-01
一、耕地地力現(xiàn)狀及特點
耕地質(zhì)量包括耕地地力和土壤環(huán)境質(zhì)量兩個方面,此次調(diào)查與評價共涉及耕地土壤點位28892個。經(jīng)過歷時三年的調(diào)查分析,基本查清了全區(qū)耕地地力現(xiàn)狀與特點。
通過對全區(qū)土壤養(yǎng)分含量的分析得知,有機質(zhì)平均含量為11.83g/kg,均屬省Ⅳ級水平;全氮平含量為0.65g/kg,屬?、跫壦剑挥行Я缀科骄鶠?0.72mg/kg,屬省Ⅳ級水平;速效鉀含量為101.23mg/kg,屬?、艏壦?;緩效鉀含量為643.16mg/kg,屬?、蠹壦健V形⒘吭仞B(yǎng)分含量有效硫?qū)偈、艏壦剑行с~、有效鋅、有效鐵、有效錳及有效硼均屬省Ⅳ級水平。
1. 耕地土壤養(yǎng)分含量不斷提高
耕地土壤:從這次調(diào)查結(jié)果看,全區(qū)耕地土壤有機質(zhì)含量為11.83g/kg,屬?、艏壦剑c第二次土壤普查相比提高了約13%;全氮平均含量為0.65g/kg,屬?、跫壦?,與第二次土壤普查相比降低了約7%;有效磷平均含量10.72mg/kg,屬?、艏壦?,與第二次土壤普查相比提高約80%;速效鉀平均含量為101.23mg/kg,屬?、艏壦剑c第二次土壤普查的平均含量相比提高了約36%。
2. 耕作歷史悠久,土壤熟化度高
據(jù)史料記載,早年堯舜時代就已是農(nóng)業(yè)區(qū)域,炎帝曾在此教農(nóng)桑、嘗百草,農(nóng)業(yè)歷史悠久,土質(zhì)良好,加以多年的耕作培肥,土壤熟化程度高。據(jù)調(diào)查,有效土層厚度平均達150cm以上,耕層厚度為19~22cm,,適種作物廣,生產(chǎn)水平高。
二、存在主要問題及原因分析
1. 中低產(chǎn)田面積較大
據(jù)調(diào)查,全區(qū)共有中低產(chǎn)田面積79.92萬畝,占耕地總面積90.83%,按主導障礙因素,共分為坡地梯改型和瘠薄培肥型兩大類型。
中低產(chǎn)田面積大,類型多。主要原因:一是自然條件惡劣。二是農(nóng)田基本建設投入不足,中低產(chǎn)田改造措施不力。三是農(nóng)民耕地施肥投入不足,尤其是有機肥施用量仍處于較低水平。
2. 耕地地力不足,耕地生產(chǎn)率低
全區(qū)耕地雖然經(jīng)過排、灌、路、林綜合治理,農(nóng)田生態(tài)環(huán)境不斷改善,耕地單產(chǎn)、總產(chǎn)呈現(xiàn)上升趨勢,但近年來,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)資料價格一再上漲,農(nóng)業(yè)成本較高,甚至出現(xiàn)種糧賠本現(xiàn)象,大大挫傷了農(nóng)民種糧的積極性。
3. 施肥結(jié)構(gòu)不合理
作物每年從土壤中帶走大量養(yǎng)分,主要是通過施肥來補充,因此,施肥直接影響到土壤中各種養(yǎng)分的含量。近幾年在施肥上存在的問題,突出表現(xiàn)在“三重三輕”:第一,重經(jīng)濟作物,輕糧食作物;第二,重復混肥料,輕專用肥料。第三,重化肥使用,輕有機肥使用。
三、耕地培肥與改良利用對策
1.多種渠道提高土壤肥力
1.1增施有機肥,提高土壤有機質(zhì) 近年來,由于農(nóng)家肥來源不足和化肥的發(fā)展,全區(qū)耕地有機肥施用量不夠??梢酝ㄟ^以下措施加以解決。①廣種飼草,增加畜禽,以牧養(yǎng)農(nóng);②大力種植綠肥,種植綠肥是培肥地力的有效措施,可以采用糧肥間作或輪作制度。
1.2推廣秸稈還田,實現(xiàn)用養(yǎng)結(jié)合。 通過玉米秸稈覆蓋還田、動物過腹還田、壓青還田等途徑,增加土壤有機質(zhì)含量,實現(xiàn)用養(yǎng)結(jié)合。
1.3合理輪作,挖掘土壤潛力。要大力推廣玉米、豆類立體套作,糧、油輪作,豆類、薯類輪作等技術(shù)模式,實現(xiàn)土壤養(yǎng)分協(xié)調(diào)利用。
2.巧施氮肥
速效性氮肥極易分解,通常施入土壤中的氮素化肥的利用率只有25%~50%,或者更低。這說明施入土壤中的氮素,揮發(fā)滲漏損失嚴重。所以在施用氮肥時一定注意施肥量施肥方法和施肥時期,提高氮肥利用率,減少損失。
3.重施磷肥
平魯區(qū)地處黃土高原,屬石灰性土壤,土壤中的磷常被固定,而不能發(fā)揮肥效。加上長期以來群眾重氮輕磷,作物吸收的磷得不到及時補充。
4.因地施用鉀肥
全區(qū)土壤中鉀的含量雖然在短期內(nèi)不會成為限制農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的主要因素,但隨著農(nóng)業(yè)生產(chǎn)進一步發(fā)展和作物產(chǎn)量的不斷提高,土壤中有效鉀的含量也會處于不足狀態(tài),所以在生產(chǎn)中,定期監(jiān)測土壤中鉀的動態(tài)變化,及時補充鉀素。
5.重視施用微肥
微量元素肥料,作物的需要量雖然很少,但對提高產(chǎn)品產(chǎn)量和品質(zhì)卻有大量元素不可替代的作用。據(jù)調(diào)查,全區(qū)土壤硼、錳、鐵等含量均不高,玉米氮磷鉀肥與微肥的配合試驗結(jié)果表明,在氮磷鉀肥施用的基礎上,施用微肥的增產(chǎn)效果很明顯。
6.因地制宜,改良中低產(chǎn)田
全區(qū)中低產(chǎn)田面積比較大,影響了耕地地力水平。因此,要從實際出發(fā),分類配套改良技術(shù)措施,進一步提高全區(qū)耕地地力質(zhì)量。
參考文獻
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篇6
關(guān)鍵詞:生物炭;性質(zhì);酸性土壤;改良機制
中圖分類號:X71;S156.6 文獻標識碼:A 文章編號:0439-8114(2013)05-0997-04
Biochar and Research Advances of Biochar in Acidic Soil Improvement
ZHANG Xianga,WANG Diana,JIANG Cun-canga,PENG Shu-angb
(a.College of Resources and Environment;b.College of Horticulture and Forestry Science,Huazhong Agricultural University,Wuhan 430070,China)
Abstract: In recent years, increasing attention has been paid in many disciplines to biochar which has special properties and potential beneficial effects to environment and ecosystem, especially in the improvement of acidic soil. With the changing of agriculture cropping patterns and structure in China,the phenomenon of the soil acidification in some regions has gradually increased. The biochar’s properties and the latest research results on the improvement of acidic soil by biochar are reviewed, and the outlook of the future research on biochar is put forward.
Key words: biochar; property; acidic soil; improvement mechanism
酸性或弱酸性土壤主要分布在熱帶和亞熱帶地區(qū),土壤酸化會直接導致耕地土壤理化性質(zhì)變差,并打破原有的適宜作物生長的土壤生態(tài)環(huán)境條件,使土壤pH下降,導致土壤中有效硼、鉬等含量下降,而土壤中有效鐵、鋁、錳等含量增加,使作物產(chǎn)生錳、鋁中毒等,進而導致土壤中鈣、鎂等元素的缺乏,使作物生長發(fā)育不良,產(chǎn)量和品質(zhì)下降[1]。鋁毒和土壤肥力低是酸性土壤限制作物生長的兩個重要因素[2]。為改善土壤酸性和提高作物產(chǎn)量,石灰曾被廣泛運用,但是石灰應用有很多限制條件,作用不長久并易產(chǎn)生負面效應[3]。
近年來人們對生物炭的研究愈來愈多,其作為土壤改良劑、肥料緩釋載體及碳封存劑備受重視。生物炭添加到土壤中能改善土壤理化性質(zhì),影響土壤肥力。筆者主要對生物炭的性質(zhì)及其對酸性土壤的改良進行了闡述,并對其今后的研究方向進行了展望。
1 生物炭及其性質(zhì)
生物炭最早起源于巴西亞馬遜流域,它是古代人們在發(fā)展熱帶酸性土壤農(nóng)業(yè)管理實踐中創(chuàng)造出的人工土壤[4]。早期的歐洲殖民者將這種土稱為黑土,其上部的富碳層厚達35 cm,含有大量生物來源的黑炭,這與周邊棕紅色的氧化土有明顯區(qū)別?,F(xiàn)代科學家從這種土壤性質(zhì)出發(fā),希望能夠通過類似古人的管理理念在貧瘠土壤上培育出高碳庫的土壤[5]。黑土中的關(guān)鍵成分是炭,也稱為生物炭,它是作物秸稈等有機物質(zhì)及其衍生物在限制供氧的條件下加熱而成的。
1.1 生物炭的制備
生物質(zhì)原料在裂解爐限氧的環(huán)境條件下燃燒發(fā)生裂解反應,產(chǎn)生的煙氣在真空泵的抽引下經(jīng)過冷卻分離設備除了可以得到生物油、木醋液和可燃氣體3種產(chǎn)品外,其裂解反應的剩余物質(zhì)就是生物炭[6]。制得生物炭的性質(zhì)取決于制備生物炭的材料和制備條件如溫度、氧氣含量和時間等[7,8]。而生物炭的產(chǎn)量則取決于高溫分解過程的快慢。快速高溫分解能夠得到20%的生物炭、20%的合成氣和60%的生物油,而慢速高溫分解可以產(chǎn)生50%的生物炭和少量的油[9]。
1.2 生物炭的性質(zhì)及其應用
生物炭的功能主要決定于其理化性質(zhì)。而生物炭的理化性質(zhì)又決定于制備生物炭的材料和制備條件如溫度、氧氣含量和時間等[7,8]。因此,制備生物炭的原料不同,制備條件的差異導致獲得的生物炭的性質(zhì)也存在很大差異。
生物炭含有一定量的堿性物質(zhì),一般呈堿性。研究發(fā)現(xiàn)生物炭表面的有機官能團和生物炭中的碳酸鹽是堿的主要存在形態(tài),碳酸鹽對生物炭堿的貢獻隨制備溫度的升高而增加,有機官能團的貢獻呈相反的趨勢[10]。X射線衍射圖譜和生物炭中碳酸鹽的量表明在較高溫度條件下制備生物炭時,碳酸鹽是生物炭中堿性物質(zhì)的主要存在形式。紅外光聲光譜和Zeta電位則表明生物炭有豐富的含氧官能團[11]。
生物炭主要由芳香烴和單質(zhì)碳或具有石墨結(jié)構(gòu)的碳組成,含有60%以上的碳元素[12],具有高度羧酸酯化和芳香化結(jié)構(gòu)[13],使其與其他任何形式的有機碳相比都具有更高的生物化學和熱穩(wěn)定性[14],可用于碳的封存固定。此外,生物炭可溶性極低,擁有較大的孔隙度和比表面積[15]。這些基本性質(zhì)使其具備了吸附能力、抗氧化能力和抗生物分解能力強的特性,可廣泛應用于農(nóng)業(yè)、工業(yè)、能源、環(huán)境等領(lǐng)域[12]。
2 生物炭與酸性土壤的改良
2.1 土壤酸化及其改良方法
土壤酸化是指土壤中氫離子增加的過程或者說是土壤酸度由低變高的過程,它是一個持續(xù)不斷的自然過程。土壤中存在一些天然酸的形成過程,但這一過程的速度非常緩慢,而人為的影響使得這一過程大大加速。影響土壤酸化的人為因素主要有兩方面,一是酸性氣體的大量排放,導致酸沉降的增加;二是不當?shù)霓r(nóng)業(yè)措施[16]??刂扑岢两凳强刂仆寥浪峄母就緩?。但對于已經(jīng)發(fā)生酸化的土壤,必須采取一些措施來改良,目前主要有兩種改良方法,一是運用化學改良劑進行改良,另一種是采取一定的生物措施來達到改良的效果[16]。
目前,適當加入石灰石或白云石被認為是防止土壤酸化同時提高土壤養(yǎng)分的有效方法,此法在歐美等國家得到一定程度的應用,其優(yōu)點是可以較為快速地緩解或消除土壤酸化及其影響[17],但其副作用也不容忽視,特別是會導致土壤有機質(zhì)含量的下降[3]。因而,尋找和施用合適的改良劑以中和土壤酸度、提高土壤肥力、恢復酸性土壤的生產(chǎn)力對農(nóng)業(yè)的持續(xù)發(fā)展和生態(tài)環(huán)境的保護具有雙重意義[18]。
2.2 生物炭改良酸性土壤的機制
生物炭中含有堿性物質(zhì),加入土壤后這些堿性物質(zhì)可以很快釋放出來,中和部分土壤酸度,使土壤pH升高[19]。生物炭能夠顯著提高土壤pH、改變土壤質(zhì)地、增大鹽基交換量,從而引起土壤陽離子交換量增加。袁金華等[19]研究表明,稻殼炭含有一定量的堿性物質(zhì)和鹽基陽離子,能夠顯著降低土壤酸度,增加土壤交換性鹽基數(shù)量和鹽基飽和度,它可使土壤交換性鋁、可溶性鋁和有毒形態(tài)鋁含量降低,從而有效緩解酸性土壤地區(qū)鋁對植物的毒害。
生物炭作為石灰替代物,可通過提高土壤堿基飽和度降低可交換鋁水平、消耗土壤質(zhì)子來提高酸性土壤pH,同時可改良酸性土壤一些養(yǎng)分的有效性[20]。生物炭中含有大量植物所需的必需營養(yǎng)元素,除C含量較高外,N、P、K、Ca和Mg的含量也較高,且在制備過程中C和N的含量由于燃燒和揮發(fā)的原因隨溫度的升高而降低,而K、Ca、Mg和P的含量隨溫度的升高而增加[21]。此外,也有研究發(fā)現(xiàn)生物炭中營養(yǎng)元素的含量和其來源物料中元素的含量呈直線相關(guān)[22]。Yuan等[23]比較了由油菜秸稈、小麥秸稈、玉米秸稈、稻草、稻糠、大豆秸稈、花生秸稈、蠶豆秸稈和綠豆秸稈制備的生物炭的元素含量,發(fā)現(xiàn)由于4 種豆科植物秸稈中的Ca、Mg和K含量高于5種非豆科植物殘體中的含量,4種豆科秸稈制備的生物炭中這些養(yǎng)分的含量也明顯高于5種非豆科植物殘體制備的生物炭中的含量。生物炭含有的礦質(zhì)養(yǎng)分可增加土壤中的礦質(zhì)養(yǎng)分含量,如P、K、Ca、Mg及N素,生物炭通常對養(yǎng)分貧瘠土壤及沙質(zhì)土壤的一些養(yǎng)分補充作用較明顯[24]?;ɡ騕25]研究發(fā)現(xiàn),土壤中的生物炭有利于提高土壤陽離子交換量、pH、總P和總N含量,陽離子交換量的增幅可達到40%,而pH可以提高一個單位左右。黃超等[26]的研究表明,紅壤施用生物炭不僅可提高土壤碳庫,還可降低土壤酸度,增加土壤pH和鹽基飽和度,增加土壤水穩(wěn)定性團聚體數(shù)量,增加土壤的速效磷、速效鉀和有效氮,增強土壤保肥能力,改善生長環(huán)境,從而促進黑麥草生長。
生物炭富含有機碳,可以增加土壤有機碳含量以及土壤有機質(zhì)或腐殖質(zhì)含量,從而可提高土壤的養(yǎng)分吸持容量及持水容量[24]。施用生物炭能夠促進土壤有機質(zhì)水平的提高[27],一方面是由于生物炭能吸附土壤有機分子,通過表面催化活性促進小的有機分子聚合形成土壤有機質(zhì),另一方面生物炭本身極為緩慢的分解過程有助于腐殖質(zhì)的形成,能夠通過長期作用促進土壤肥力的提高。
生物炭能夠有效調(diào)控土壤中營養(yǎng)元素的循環(huán)。首先,生物炭獨特的表面特性使其對土壤水溶液中的銨態(tài)氮、硝態(tài)氮、K、P及氣態(tài)氨等不同形態(tài)存在的營養(yǎng)元素有很強的吸附作用。同時施加生物炭后土壤持水能力和供水能力得到顯著提高[28,29]。其次,生物炭能通過調(diào)節(jié)硝化和反硝化作用來避免N素損失。最后,生物炭與其他有機或無機肥料配合使用會使作物增產(chǎn)效果更佳[30]。
生物炭的孔隙度對保持養(yǎng)分離子的能力有很重要的作用,生物炭對養(yǎng)分的保持能力是通過對水分的保持實現(xiàn)的。生物炭的孔隙結(jié)構(gòu)能降低水分的滲濾速度,增強土壤對溶液中移動性很強和容易淋失養(yǎng)分元素的吸附能力,如高pH條件下的NO3-和低pH條件下的鹽基陽離子等[30]。生物炭具有強大的吸附能力,其可吸附NH4+、NO3-等多種水溶性鹽離子,具有良好的保肥和去污能力[31]。生物炭具有較強的吸濕能力,從而影響土壤的持水能力。生物炭所具有的強吸附性可以吸附大氣中的一部分水分和減少降雨時雨水的流失,最大程度地將雨水吸附到它所在的可耕層,供作物的生長需要,使干旱缺水地區(qū)的土壤能夠長出植被,防止沙漠化[7]。土壤水分含量和有效性是世界范圍內(nèi)衡量土壤生產(chǎn)力的重要指標。生物炭可以吸附和保持水分,并且可以增強土壤水分的滲透性[32,33]。而且土壤的田間持水量隨施入生物炭數(shù)量的增加而增加[33]。在亞馬遜河流域的某些地區(qū),施入生物炭可使土壤的保水能力提高18%[30]。
此外,生物炭的孔隙結(jié)構(gòu)及水肥吸附作用也使其成為土壤微生物的良好棲息環(huán)境,其多孔性和表面特性能夠為微生物生存提供附著位點和較大空間,為土壤有益微生物提供保護,特別是菌根真菌,可提高有益微生物的繁殖能力及活性,增強泡囊叢枝菌根菌(VAM)對植物的侵染,同時調(diào)控土壤微環(huán)境的理化性質(zhì),影響和調(diào)控土壤微生物的生長發(fā)育和代謝,進而增強土壤肥力。因此生物炭可作為微生物肥料接種菌的載體,增加接種菌在土壤中的存活率及對植物的侵染[24]。
生物炭也能改變有毒元素的形態(tài),降低有毒元素對作物及環(huán)境的危害,有助于植株正常發(fā)育。許多學者認為,施用生物炭能顯著增大土壤pH,由此降低Al、Cu、Fe等重金屬可交換態(tài)的含量,與此同時增加Ca和Mg等植物必需元素的可利用性,一方面可減輕有害元素對作物生長過程中的傷害,另一方面可增加植物對營養(yǎng)元素的攝取,從而促進植株的生長[34]。Jin等[35]的研究表明,生物炭可以有效去除土壤中的Cd和Pb等重金屬元素。
3 生物炭研究存在的問題與展望
目前,生物炭已成為最新研究熱點,其在全球碳的生物地球化學循環(huán)和緩解全球氣候變化研究領(lǐng)域、在農(nóng)業(yè)土壤改良和作物栽培領(lǐng)域以及在土壤污染物質(zhì)的生態(tài)修復領(lǐng)域等都有重要意義,在環(huán)境科學和土壤學方面有更廣闊的應用前景[34]。然而,也有人認為生物炭固碳只是某些人的“美好愿望”而無法實現(xiàn)[10]。生物炭應用仍需解決的問題主要有以下幾個方面:國外農(nóng)場規(guī)模大,作物秸稈等生物炭制備原材料的收集和運輸?shù)募s化經(jīng)營成本較低,處理率較高,而中國農(nóng)田規(guī)模小、經(jīng)營分散、收集和運輸成本高,嚴重限制了生物炭的獲得與應用。另外,生物炭對酸性土壤改良有效果,但其最佳用量及機理尚不清晰,其對中性或堿性土壤是否有效也有待探討。生物炭研究還停留在實驗室和田間的理論階段,對于在生產(chǎn)上的推廣以及具體應用過程中所需要的技術(shù)支持還處于起步階段。同時要考慮大量施用生物炭可能存在一些不利的方面,如生物質(zhì)在熱解過程中可能產(chǎn)生少量有毒物質(zhì),且生產(chǎn)的高溫分解過程也會增加溫室氣體的排放等[9]。
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篇7
[關(guān)鍵詞]植物景觀營造;土壤改良方法
中圖分類號:S156.44 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2016)21-0210-01
根據(jù)“鹽隨水來,鹽隨水去,澇鹽相隨,干旱積鹽”的鹽分運動規(guī)律,要解除鹽害,加快土壤脫鹽,必須水先行,建立完整的排水系統(tǒng),以利排水淋鹽,降低地下水位和抑制土壤返鹽。鹽堿地排水有明溝排水、暗溝排水、豎井排水和生物排水等多種方法,其中最經(jīng)濟、最普遍的是明溝排水。暗溝排水工程投資較大,一般在重鹽堿區(qū)采用,此法可局部降低地下水位,防止土壤返鹽,歐美、日本等國多采用暗管、缸瓦管、混凝土管和塑料管等排水。豎井排水對降低地下水位效果明顯,可加強土壤水分垂直下降運動,促進地面與地下水的循環(huán)達到早澇、鹽堿綜合治理的作用。
在灌區(qū)采用防滲、截滲措施不僅可以節(jié)約用水,擴大灌溉面積,也是防止地下水位升高和次生鹽堿化不可缺少的措施。建立完善的灌排系統(tǒng),根據(jù)其氣候條件、作物類型、水源情況和地下水狀況,科學澆水,注意控制土壤水分平衡,能不澆水一定不要澆水,避免大水漫灌,有條件的采用噴灌,把握水鹽運動規(guī)律,控制返鹽,以防止土壤次生鹽堿化發(fā)生。土地面積的大小,視土壤質(zhì)地和鹽堿輕重以及改良的難易而定。一般應控制在200-300畝之間,排渠間距為100-200米。若質(zhì)地輕、鹽堿不重,排渠間距可增大。渠深2-2.5米,要達到地下水位。灌水洗鹽,是重鹽漬土地改良的有效措施。為了提高灌水洗鹽的效果,應根據(jù)土壤鹽堿含量和成分、氣候、地下水條件等因素。
一般選擇在水源豐富、地下水位低、溫度較高的季節(jié)。地下水位低,表層土壤鹽分可隨水向下滲的深;溫度高,則鹽分易于溶解,如硫酸鹽的溶解度,在水溫30℃時比20℃時大一倍,比10℃時大兩倍。灌水洗鹽用水量大,脫鹽效果好,但用水量過大,不僅浪費水,還會帶來副作用,如升高地下水位,土壤有效養(yǎng)分流失,降低地力。適宜的洗鹽用水量,應根據(jù)土壤鹽分種類、含量及土壤質(zhì)地而定。如以硫酸鹽為主的土壤用水可大些,以氯化物為主的土壤可小些:土壤含鹽量高或透水性差用水可大些;反之可小些。洗鹽總用水量一般每畝為300-400立方米,分3-4次進行。洗鹽前深翻與平整好土地,做好畦埂,畦不宜過大,便于平整,使灌水均勻,增強土壤吸水滲水能力。分次灌水可達到省水、脫鹽效果好的目的。第一次灌水,由于土地干旱,吃水量大,可適當多灌些,每畝約120-150立方米,以地表水深10-15厘米為宜。此后視土壤質(zhì)地和滲水情況,每隔3-5天灌水一次,使土壤中過多的鹽分沖洗到不致危害選定的造林樹種能忍耐的程度,并能保證其正常生長為止。
在水利工程措施上,加強農(nóng)業(yè)生物措施,以鞏固和提高土壤脫鹽的效果,是防治土壤鹽堿化的一個重要方面。這些措施包括合理耕作、增施有機肥料,選育耐鹽植物、合理密植、合理輪作套種、種稻脫鹽等。采取各種耕作和培肥熟化土壤的措施,增加地面覆蓋度,改善耕層土壤結(jié)構(gòu),減弱土壤毛細管水的上升運動,降低土壤地下水的蒸發(fā)強度,以抑制土壤返鹽。
實行以增施土壤有機質(zhì)為中心的綜合改良措施,收效顯著。有機肥料在微生物的作用下,轉(zhuǎn)化為腐殖質(zhì),可加速土壤脫鹽,并有抑制土壤返鹽的作用。腐殖酸類肥料(如腐殖酸氮磷鉀復合肥)特別使用于鹽堿和缺磷的土壤。腐殖酸有較強的離子交換作用,可以同有害的離子進行交換吸附,減低土壤鹽分濃度,減少鈉離子對植物的危害。另外,腐殖質(zhì)本身具有強大的吸附力,有吸鹽的效果,還能產(chǎn)生有機酸,增大陽離子的溶解度,活化鈣鎂鹽類,有利于土壤脫鹽;增施麥糠、鋸末、馬糞,有明顯的保墑、抑鹽,提高地溫和促進土壤脫鹽作用;施過磷酸鈣、硫按、硫酸鉀、磷酸二按等化肥,可以降低土壤堿性,配以適量的復合肥或硫酸亞鐵效果更好;宜施豆餅、棉籽餅,也有良好的改土治堿的作用。重鹽漬土地采取深耕曬堂,脫鹽效果更為顯著。深耕曬墊,在新疆有兩個適應時期。一是春末夏初,此時氣候干燥,氣溫升高;深耕后,土塊容易干燥,又值雜草萌生,深耕還可以起到滅草的目的,二是初秋,地下水位處于回落時期,氣候干燥,也是土壤返鹽盛期,此時進行深耕,可同時發(fā)揮防止土壤返鹽的作用。
平整土地此項作業(yè)是加速土壤脫鹽、消滅鹽斑地、改良鹽漬土的一項基本功。要依各地的不同自然地形條件,因地制宜采取適當?shù)姆椒ǎ_到土地整平的目的。中耕松土在土壤含鹽量未達到造林樹種所能忍受的限度以前,中耕松土十分重要。灌水后及時中耕,疏松表土,切斷土壤毛細管,減少水分蒸發(fā),有利于阻止返鹽和加速脫鹽。
篇8
關(guān)鍵詞:園林廢棄物 加工處理 土壤改良
中圖分類號:S731 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2013)02(c)-0237-01
隨著城市化進程的加快,園林綠化在改善城市環(huán)境質(zhì)量,維持城市生態(tài)平衡方面的作用日益受到人們的重視,不斷快速發(fā)展,隨之而來的,園林植物廢棄物如枝葉修剪物、草坪修剪物、枯枝落葉和雜草等的量越來越大,而城市土壤的肥力卻得不到自我維持。所以園林廢棄物的加工處理、土壤改良就成了目前城市園林綠化急需解決的問題。
1 園林廢棄物加工處理和土壤改良在國外的發(fā)展
在園林植物廢棄物收集利用方面,一些發(fā)達國家已經(jīng)積累了一定的經(jīng)驗。在美國,相關(guān)企業(yè)利用生活垃圾、枯枝落葉、人畜糞便等這些固體廢棄物來可以生產(chǎn)堆肥、基質(zhì),用這些物質(zhì)進行綠化施工。相關(guān)研究表明,與焚燒和填埋相比,園林植物廢棄物堆肥更經(jīng)濟,并且有利于環(huán)境保護以及綠化城市,更避免了資源的浪費。在美國,園林廢棄物的收集、處理已不僅是園林部門自身的問題,美國環(huán)境保護署將園林廢棄物作為城市固體廢棄物的重要組成部分,從環(huán)境立法角度確保園林廢棄物土地利用。為了提高園林廢棄物的堆肥處理率和土地利用率,許多州還專門設立了經(jīng)費或制定各種政策和計劃引導園林廢棄物的堆肥利用。
2 園林廢棄物加工處理和土壤改良在國外的發(fā)展趨勢
深圳市于1996年正式成立樹枝粉碎場,將日常綠化管理中產(chǎn)生的廢棄樹枝集中粉碎處理,之后與城市生活污泥混合,利用微生物發(fā)酵技術(shù)生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)有機肥料,將有機肥料用于日常綠化管理養(yǎng)護施肥。深圳樹枝粉碎配備了一條臨時生產(chǎn)線進行試產(chǎn),平均每年處理廢棄樹枝約7萬立方米,取得了一定的環(huán)境效益和經(jīng)濟效益。在2005年已立項投資建設樹枝粉碎新廠房及新生產(chǎn)線,新廠房生產(chǎn)規(guī)模為每年處理廢棄樹枝15萬立方米,可生產(chǎn)有機復合肥料1萬噸,能滿足未來10年內(nèi)廢棄樹枝的處理要求。2010年制定了深圳市地方標準《樹枝粉碎堆肥技術(shù)規(guī)范》。
北京、上海等國內(nèi)很多城市也開始了此項技術(shù)的研究與應用。但是,在應用中普遍存在生產(chǎn)工藝和設備不完善,堆肥質(zhì)量較差,生產(chǎn)時影響周圍環(huán)境等問題。因此必須完善廢棄物粉碎堆肥的工藝流程,規(guī)范生產(chǎn)過程的每一個環(huán)節(jié),提高科技水平,促進資源循環(huán)利用,實現(xiàn)綠化管理的可持續(xù)發(fā)展。
3 唐山園林廢棄物加工處理和土壤改良的意義
園林廢棄物的主要成分為木質(zhì)素、纖維素,在好氧條件下,經(jīng)過微生物的作用,通過腐殖化過程生成植物可以利用的肥料。如將廢棄物進行填埋處理,不但會造成資源的浪費,而且會占用垃圾填埋場的庫容。而將日常綠化管養(yǎng)中產(chǎn)生的廢棄物集中粉碎處理,利用微生物發(fā)酵技術(shù)制成堆肥施用于綠化養(yǎng)護中,可實現(xiàn)廢棄物的循環(huán)利用。
通過建立園林綠化廢棄物消納點和集中處理廠,使園林綠化廢棄物集中粉碎處理,制成基質(zhì),利用微生物發(fā)酵技術(shù)制成堆肥施用于綠化養(yǎng)護中,實現(xiàn)園林廢棄物的循環(huán)利用。通過利用該基質(zhì),改良唐山園林綠化現(xiàn)有土壤狀況,改善生態(tài)環(huán)境。從而體現(xiàn)循環(huán)經(jīng)濟、低碳經(jīng)濟的發(fā)展要求,使我市園林綠化廢棄物循環(huán)利用,實現(xiàn)園林綠化的可持續(xù)發(fā)展。
4 唐山園林廢棄物處理和土壤改良的研究內(nèi)容
(1)引進樹枝粉碎機,并采取分季節(jié)、分層次、分區(qū)域的方法處理園林綠化廢棄物。具體做法是:園林綠化廢棄物產(chǎn)出量較小的區(qū)域,在綠地附近建立廢棄物消納點就近處理;廢棄物產(chǎn)出量大或城區(qū)轉(zhuǎn)移消納的集散區(qū)域,建立廢棄物集中處理廠。
(2)根據(jù)唐山的氣候條件、園林綠化廢棄物產(chǎn)生的規(guī)律進行技術(shù)研發(fā),著力解決園林綠化廢棄物的減量化、無害化乃至資源化處理問題,積極研究探索科學處理方式及資源化利用途徑。將樹枝、樹葉、草屑等進行堆置發(fā)酵后,可作為土壤改良物質(zhì)還原到林下和綠地中去;經(jīng)深加工后可用作植物育苗、花卉栽培基質(zhì);其粒徑較大的處理物可用于樹埯和土地的覆蓋,保墑且防止揚塵;還可以添加廄肥或其他肥份物質(zhì)等加工制成有機肥,用于園林綠化和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。真正實現(xiàn)綠化垃圾的無公害消納場,避免焚燒綠化垃圾產(chǎn)生的有害氣體污染和填埋綠化垃圾導致的地下水污染,由廢棄物變資源,符合可持續(xù)發(fā)展的經(jīng)濟原則,為節(jié)約式園林提供環(huán)保用材。
(3)圍繞園林綠化廢棄物的處理和利用,確定相關(guān)園林綠化技術(shù)流程,試驗研究以園林綠化廢棄物為主要原料的發(fā)酵技術(shù)和高溫惰化技術(shù),縮短原料預處理周期,提高替代基質(zhì)的理化性質(zhì)的穩(wěn)定性,進行高檔花卉替代基質(zhì)栽植試驗,確定符合植物生長要求的基質(zhì)配方,研制土壤改良添加物、有機肥和有機覆蓋物等多種產(chǎn)品并應用于我市園林綠化建設。
園林廢棄物加工處理的研究在于建立具有一定普適性的資源再生、循環(huán)利用技術(shù)平臺和生態(tài)環(huán)境質(zhì)量影響評價體系,為園林綠化養(yǎng)護和綠地土壤改良提供技術(shù)支撐,探索園林綠化低成本維護的綜合技術(shù)。
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篇9
關(guān)鍵詞:人參(Panax ginseng C.A.Mey)莖葉;土壤改良;總皂苷;二次回歸正交旋轉(zhuǎn)設計
中圖分類號:S567.5+1;S156 文獻標識碼:A 文章編號:0439—8114(2012)19—4302—06
人參(Panax ginseng C.A.Mey)是我國的傳統(tǒng)中藥,為五加科(Araliaceae)人參屬(Panax)多年生草本植物,人參皂苷為人參中最主要的活性成分之一[1,2]。人參根中總皂苷含量約為4%[3],人參莖葉中總皂苷含量則更高。大量研究結(jié)果表明,人參皂苷具有抗疲勞、利尿、抗炎、抗缺氧、提高記憶、延緩衰老、提高機體免疫功能、抗癌等生物活性[4—7]。所以人參皂苷的生理活性決定了其具有很高的食用和藥用價值。
目前,我國人參種植面積迅速擴大,傳統(tǒng)的人參種植仍是伐林栽參方式,這樣不僅破壞了森林資源,威脅了很多物種的生存環(huán)境,還會造成大面積的水土流失,嚴重破壞生態(tài)環(huán)境[8]。由此擴大人參種植面積和產(chǎn)量與現(xiàn)有土地資源短缺矛盾日益嚴重,所以推廣平地栽參技術(shù),節(jié)省森林土地資源迫在眉睫,平地栽參將成為人參業(yè)可持續(xù)發(fā)展的必由之路[9]。試驗以不同栽參土壤中五年生人參莖葉的總皂苷含量為評價指標,對平地栽參的土壤進行改良。探討平地栽參土壤改良對人參皂苷含量的影響,以推動平地栽參技術(shù)的發(fā)展。
1 材料與方法
1.1 材料
人參:人參采自吉林農(nóng)業(yè)大學人參實驗基地,每塊處理按對角線原則取樣,經(jīng)吉林農(nóng)業(yè)大學張連學教授鑒定均為人參(Panax ginseng C.A.Mey)正品,符合試驗要求。將選取好的人參莖葉陰干,粉碎備用。人參皂苷Re標準品由吉林省人參工程技術(shù)研究中心提供。
主要試劑:正丁醇、乙醚、濃硫酸、香草醛、高氯酸。
儀器:DHG—9246A型電熱恒溫鼓風干燥箱(上海精宏試驗設備有限公司);UV—754型紫外分光光度計(山東高密彩虹分析儀器有限公司);TG628A型分析天平(日本島津公司);6孔恒溫水浴鍋(常州奧華儀器有限公司);KQ—250B型超聲波清洗器(昆山市超聲儀器有限公司); RE—52AA旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器(上海亞榮生化儀器廠);予華牌SHZ—CD型循環(huán)水真空泵(鞏義市予華儀器有限公司)。
1.2 方法
1.2.1 試驗設計 試驗采用二次回歸正交旋轉(zhuǎn)設計,以玉米秸稈(x1)、豬糞(x2)、鹿糞(x3)、拮抗菌(x4)、菌糠(x5)為栽培因子,按5因子1/2實施、25型1/2實施試驗,總次數(shù)36次,5次重復。小區(qū)面積3 m2,因素水平設計見表1。收獲后各小區(qū)單獨測人參莖葉總皂苷含量,以結(jié)果的平均數(shù)進行回歸計算。
1.2.2 樣品溶液制備及總皂苷含量的測定
1)對照品溶液的制備。精密稱取一定量的人參皂苷Re標準品,用甲醇溶解,配制成5 mg/mL的溶液備用。
2)供試品溶液的制備。稱取過60目篩的人參莖葉粉末0.5 g,用20 mL去離子水浸泡過夜,超聲(功率100 Hz、溫度30 ℃)提取20 min,提取3次,過濾,合并濾液。乙醚脫脂兩次,每次使用乙醚30 mL,再用水飽和正丁醇60、60、30 mL萃取3次,合并正丁醇層,蒸干,殘渣用甲醇溶解并轉(zhuǎn)移至25 mL容量瓶中,甲醇定容備用。
3)總皂苷含量的測定。分別吸取供試品溶液和對照品溶液50 μL,置于具塞試管中,低溫揮干溶劑,加入1%的香草醛高氯酸試液0.5 mL,充分搖勻后置60 ℃恒溫水浴上加熱10 min,立即冰水浴冷卻15 min,加入77%硫酸溶液5 mL,搖勻,以試劑作空白,消除氣泡后用紫外—可見分光光度計檢測,在540 nm處測定吸光度。采用外標一點法計算總皂苷的含量[10]。
2 結(jié)果與分析
2.1 試驗方案及結(jié)果
試驗方案及結(jié)果詳見表2,共進行36個獨立試驗。
2.2 響應面分析
采用SAS軟件的RSREG(二次響應面回歸模型)程序?qū)υ囼灲Y(jié)果進行響應面分析,經(jīng)二次回歸擬合,得到回歸模型參數(shù)估計值(表3)、方差分析表(表4)、脊嶺分析表(表5)。
由表3可知,回歸方程為:y=—1.844 202+0.908 137x1+1.932 413x2+1.405 607x3+0.296 346x4+0.622 170x5—0.044 592x1x1—0.007 113x1x2—0.086 398 x2x2
—0.108 663x1x3+0.055 639x2x3—0.037 455x3x3+0.083 164x1x4
—0.187 329x2x4—0.076 851x3x4+0.058 143 x4x4+0.012 629x1x5
—0.120 621x2x5—0.086 555x3x5+0.113 699x4x5—0.006 216x5x5。
從表4回歸方程的方差分析可以看出,各項對皂苷含量影響的順序是線性項>交互項>平方項。但由于人參的生長及皂苷的合成受許多因素影響,造成P值均大于0.05,表明其對總皂苷含量的影響均不顯著。相關(guān)性分析中,總模型的復相關(guān)系數(shù)R2=0.590 6,表明回歸方程與總皂苷的含量具有一定的相關(guān)性。
嶺脊分析結(jié)果(表5)表明,回歸方程預測的土壤最佳條件為:玉米秸稈施用量6.64 kg/m2,豬糞施用量3.24 kg/m2,鹿糞施用量3.48 kg/m2,拮抗菌施用量6.87 g/m2,菌糠施用量7.02 kg/m2,此條件下人參莖葉總皂苷含量預測值為17.81%。
為了更直觀地體現(xiàn)各因素對提取率的影響,運用ORIGIN軟件繪制了響應面圖形,即人參莖葉總皂苷含量Y對應的玉米秸稈(x1)、豬糞(x2)、鹿糞(x3)、拮抗菌(x4)、菌糠(x5)構(gòu)成的三維空間圖形,為了更好地表現(xiàn)兩個因素同時對人參莖葉總皂苷提取率的影響,可以令其他因素水平值在中心點(即編碼水平為0),僅考慮這兩個因素對提取率的影響。得到的二元二次方程繪制的相應響應面圖形見圖1至圖10。
從圖1可以看出,人參莖葉總皂苷含量隨著玉米秸稈施用量的增加而增加,當玉米秸稈施用量在7~9 kg/m2時達到最大值。而總皂苷含量與豬糞的施用呈向下的拋物線型,當豬糞的施用量在4~6 kg/m2時,總皂苷的含量達到最大。
從圖2可以看出,當玉米秸稈的用量為0時,人參莖葉總皂苷的含量隨著鹿糞施用量的增加而增加,鹿糞用量為10 kg/m2時,總皂苷的含量達到最高。若此時加入玉米秸稈,總皂苷的含量反而會減小。而當鹿糞的施用量為0時,總皂苷的含量也會隨著玉米秸稈施用量的增加而增加,當玉米秸稈的用量為10 kg/m2時,總皂苷的含量達到最高,若此時加入鹿糞,總皂苷的含量反而會隨著鹿糞用量的增加而減小。
從圖3可以看出,當玉米秸稈用量為0時,拮抗菌的施用對人參莖葉總皂苷含量的影響不大,當玉米秸稈用量為10 kg/m2時,總皂苷的含量會隨著拮抗菌施用量的增加而顯著增加。當拮抗菌的用量為0時,玉米秸稈的施用對總皂苷含量的影響也不是很明顯,當拮抗菌的用量為8 g/m2時,總皂苷的含量會隨著玉米秸稈施用量的增加而顯著增加。
從圖4可以看出,當玉米秸稈的用量為0時,菌糠的施用量對人參莖葉總皂苷含量幾乎沒有影響,隨著玉米秸稈施用量的增加,總皂苷的含量也會隨之增加,但不論菌糠施用量為多少,總皂苷含量均保持在一個水平的位置,變化不明顯,當玉米秸稈的用量為6~8 kg/m2時,總皂苷含量達到最大值。而當菌糠用量為0時,總皂苷的含量隨著玉米秸稈施用量的增加而增加,在菌糠用量為6~8 kg/m2時,總皂苷的含量達到最大,當用量超過8 kg/m2時,總皂苷的含量反而逐漸減少。
從圖5可以看出,當豬糞的施用量為0時,總皂苷的含量隨著鹿糞施用量的增加而減少,豬糞用量為10 kg/m2時,總皂苷的含量隨著鹿糞施用量的增加而增加。而當鹿糞的施用量為0時,豬糞施用量為3~5 kg/m2時的總皂苷含量最高,之后當豬糞施用量繼續(xù)增加時,總皂苷的含量反而減小。
從圖6可以看出,當豬糞的用量為0時,拮抗菌的施用量對總皂苷含量的影響較小,但是隨著豬糞施用量的增加,并且施用少量的拮抗菌時,總皂苷的含量大幅度增加,拮抗菌過多時反而抑制了豬糞對總皂苷的影響,使總皂苷含量減少。當豬糞用量為10 kg/m2時,隨著拮抗菌用量的增加,總皂苷的含量由最高值猛然下降。而當拮抗菌的施用量為0時,總皂苷的含量隨著豬糞施用量的增加而劇烈增加達到最大值。
從圖7可以看出,當豬糞的用量為0時,總皂苷的含量隨著菌糠施用量的增加而增加,菌糠用量為10 kg/m2時總皂苷的含量達到最高。而當菌糠施用量為0時,總皂苷的含量隨著豬糞施用量的增加而增加,豬糞用量在6~8 kg/m2時,總皂苷的含量達到最大值。
從圖8可以看出,當鹿糞的用量為0時,拮抗菌的施用量對總皂苷含量的影響較小,但是隨著鹿糞施用量的增加,并且施用少量的拮抗菌時,總皂苷的含量比較高,加入拮抗菌過多時反而抑制了鹿糞對總皂苷的影響,使總皂苷含量減少。當鹿糞用量為10 kg/m2時,隨著拮抗菌用量的增加,總皂苷的含量會逐漸減少。當而拮抗菌的施用量為0時,總皂苷的含量隨著鹿糞施用量的增加而劇烈增加達到最大值。
從圖9可以看出,當鹿糞的用量為0時,總皂苷的含量會隨著菌糠施用量的增加而增加,菌糠用量為10 kg/m2時,總皂苷的含量達到最高。而當菌糠施用量為0時,總皂苷的含量也會隨著鹿糞施用量的增加而增加。若菌糠的施用量為10 kg/m2時,總皂苷的含量會隨著鹿糞施用量的增加而減少達到最低值。
從圖10可以看出,當拮抗菌的用量為0時,總皂苷的含量隨著菌糠施用量的增加而減少。當拮抗菌的用量為8 g/m2時,總皂苷的含量隨著菌糠施用量的增加而增加。而當菌糠用量為0時,拮抗菌的施用量對總皂苷含量的影響不明顯。而當菌糠用量為10 kg/m2時,總皂苷含量隨著拮抗菌施用量的增加而增加。
3 小結(jié)與討論
人參產(chǎn)業(yè)是吉林省的優(yōu)勢戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)。吉林省是中國人參地道藥材的主產(chǎn)區(qū)。其中人參栽培面積3 500 hm2,年產(chǎn)鮮參1.2萬t,占全國產(chǎn)量的85%,占世界的70%。人參作為名貴藥材和補品,在我國中醫(yī)藥及其他國家民族醫(yī)學中一直占有重要地位。在我國醫(yī)藥保健領(lǐng)域也一直發(fā)揮著積極作用,是吉林省中藥經(jīng)濟的重要組成部分。近年來吉林省委省政府對人參產(chǎn)業(yè)給予了高度重視,出臺了一系列政策,促進吉林省人參產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。實施了振興人參產(chǎn)業(yè)工程,確定了人參產(chǎn)業(yè)的發(fā)展目標,到2012年參業(yè)產(chǎn)值要實現(xiàn)200億元,參農(nóng)收入平均要增長20%,60%的人參要達到綠色和有機的標準。精深加工量要占到總量的40%以上。到2015年,參業(yè)產(chǎn)值達到400億元。
因人參忌連作,多年來一直是沿用伐林栽參的方式培育人參,吉林省平均每年要砍伐3 000 hm2森林,最多的年份達5 000 hm2,伐林栽參已經(jīng)造成森林生態(tài)平衡失調(diào)等一系列問題,對長白山的生態(tài)環(huán)境構(gòu)成了嚴重威脅。因此,實行平地栽參對于恢復長白山的生態(tài)環(huán)境,促進我國參業(yè)的可持續(xù)發(fā)展意義重大。
平地栽參的優(yōu)點,一是人為可控的因素增多;二是便于使用機械,同時也便于規(guī)范化種植和管理。對保護林地生態(tài),提高人參質(zhì)量,特別是提高科技含量大有好處。通過對玉米秸稈、豬糞、鹿糞、拮抗菌、菌糠5個因素對人參莖葉總皂苷含量影響的考察,運用二次回歸正交旋轉(zhuǎn)設計—響應面分析方法,建立了最適合人參栽培的數(shù)學模型。最優(yōu)的栽培條件是:玉米秸稈施用量6.64 kg/m2,豬糞施用量3.24 kg/m2,鹿糞施用量3.48 kg/m2,拮抗菌施用量6.87 g/m2,菌糠施用量7.02 kg/m2,在該條件下人參莖葉總皂苷含量預測值為17.81%。這些栽培因素的組合可以作為平地栽培人參的推薦方案。
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篇10
關(guān)鍵詞 干旱灌溉型;土壤;分布;改良措施;河南安陽
中圖分類號 S156.92 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739(2013)14-0231-01
1 安陽市干旱灌溉型土壤分布情況及基本屬性
調(diào)查表明,安陽市有耕地面積40.87萬hm2,中低產(chǎn)田面積23.21萬hm2,其中干旱灌溉型耕地13.04萬hm2,占全市耕地總面積的31.9%,占全市中低產(chǎn)田總面積的56.2%。安陽市干旱灌溉型耕地主要分布在安陽縣、湯陰縣、林州市、滑縣和龍安區(qū),其中安陽縣4.67萬hm2,湯陰縣約1.27萬hm2,林州市約2.67萬hm2,滑縣3.77萬hm2,龍安區(qū)約0.67萬hm2。
安陽縣、湯陰縣、林州市、龍安區(qū)干旱灌溉型耕地土壤類型為褐土,土壤質(zhì)地以壤質(zhì)洪積石灰性褐土、多礫石中層鈣質(zhì)褐土性土為主。壤質(zhì)洪積石灰性褐土母質(zhì)為次生黃土,土層深厚,通體疏松,土壤發(fā)生層次不明顯,土壤易受干旱。土壤表層顏色較淺,為淺黃色,厚度18~20 cm。通體中壤或輕壤,全剖面碳酸鈣含量無明顯差異,一般為5%。此類土壤干旱缺水及水土流失嚴重,農(nóng)業(yè)產(chǎn)量無保證。多礫石中層鈣質(zhì)褐土土層薄厚不一,沒有明顯發(fā)生層次,有機質(zhì)含量和土壤質(zhì)地因不同土壤類型,差異較大。通體含有礫石,一般有石灰反應,有的無石灰反應,此類土壤土層薄,水土流失嚴重,養(yǎng)分利用率低[1-2]。
滑縣干旱灌溉型耕地土壤類型為潮土,土壤質(zhì)地以砂壤土、輕壤土為主,2類土土質(zhì)松散,宜耕期長,耕性好,土溫上升快,但保水保肥性差[3]。
全市干旱灌溉型耕地剖面構(gòu)型有:1 m以內(nèi)無障礙層次;0.5~1.0 m內(nèi)有夾沙、夾礫、砂姜;0.5 m內(nèi)有夾沙、夾礫、砂姜層,程度較輕。
全市干旱灌溉型耕地的主要障礙因素是土壤質(zhì)地偏輕,保水保肥性能差,土壤養(yǎng)分含量低,灌溉用水資源利用率低,易遭受干旱威脅,是安陽市面積最大的中低產(chǎn)田類型。此類耕地水利設施不夠完善,種植制度為典型的一年二熟制,一般種植小麥—玉米或小麥—花生,糧食年平均單產(chǎn)為4.5~12.0 t/hm2。
2 干旱灌溉型土壤改良培肥的主要措施
2.1 培肥地力,增施有機肥
廣辟肥源,充分利用沼液、沼渣、人畜糞便、堆肥、漚肥、餅肥等,以培肥地力為主,增加土壤有機質(zhì)含量,以調(diào)節(jié)和緩沖土壤的酸堿性;增加土壤陽離子交換量,提高土壤的保肥性能;有利于形成良好的土壤結(jié)構(gòu)、從而能改善土壤的松緊度、通氣性、透水性、保水性和熱狀況,對于調(diào)節(jié)土壤肥力的水、肥、氣、熱狀況均有良好的作用[4]。
2.2 平衡施用化肥
大力推廣施用有機肥,科學平衡施用氮、磷、鉀肥,做到有機、無機相結(jié)合,以及用地、養(yǎng)地相結(jié)合,按照適當施用氮素化肥,多施有機肥,穩(wěn)定磷、鉀肥的路子,防止因過多地使用某種營養(yǎng)元素而對作物產(chǎn)生毒害,妨礙作物對其他營養(yǎng)元素的吸收,引起缺素癥。如施氮過量會引起缺鈣;硝態(tài)氮過多會引起缺鉬失綠;鉀過多會降低鈣、鎂、硼的有效性;磷過多會降低鈣、鋅、硼的有效性。
2.3 秸稈還田
秸稈中含有大量的有機質(zhì)、氮、磷、鉀和微量元素,是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的重要肥源。推廣麥秸麥糠蓋田、玉米秸稈粉碎還田,不僅能有效增加土壤有機質(zhì)含量,使土壤更肥沃,耕性更好,豐產(chǎn)性能更持久,還能促進土壤熟化,改善土壤理化性狀,提高土壤養(yǎng)分含量,使土壤水、肥、氣、熱得以很好的協(xié)調(diào),滲水能力增強,保墑性能增加,抗旱抗?jié)衬芰Φ玫胶艽筇岣摺=斩掃€田一般采用機械粉碎還田,作物收獲后直接將秸稈粉碎還田。
2.4 矯正施肥
對于通透性好,養(yǎng)分轉(zhuǎn)化快,但保肥力弱,養(yǎng)分容易流失的土壤,施用化肥一次用量不宜過大,要采取“少吃多餐”的方式,施用有機肥,要適當深施,以獲得足夠的水分,使有機物的礦質(zhì)化和腐殖化作用協(xié)調(diào)進行;重壤和黏土地,土粒細,膠體數(shù)量多,保水肥力強,但通透性差,養(yǎng)分轉(zhuǎn)化慢。此類土壤化肥施用量可以加大,有機肥的施用要與深耕相結(jié)合,既能增加土壤養(yǎng)分,又能改善土壤性質(zhì)。
2.5 加強農(nóng)田基礎設施建設,推廣節(jié)水技術(shù)
由于干旱灌溉型耕地土壤保水保肥力差,易遭干旱威脅,因此,應提高機井配套能力,發(fā)展節(jié)水灌溉?;A設施建設重點應放在打井配套、埋設節(jié)水管道、提高單井效益上,有條件的可發(fā)展滴灌等先進節(jié)水技術(shù)[5]。
2.5.1 渠道防滲技術(shù)。采用混凝土護面、漿砌石襯砌、塑料薄膜等多種方法進行防滲處理,與土渠相比,渠道防滲可減少滲漏損失60%~90%,并加快輸水速度。
2.5.2 管道輸水技術(shù)。用塑料或混凝土等管道輸水代替土渠輸水,可以大大減少輸水過程中的滲漏和蒸發(fā)損失,輸配水的利用率可達95%。另外還能有效提高輸水速度,減少渠道占地。
2.5.3 噴灌技術(shù)。噴灌是一種機械化高效節(jié)水灌溉技術(shù),具有節(jié)水、省勞、節(jié)地、增產(chǎn)、適應性強等特點。噴灌幾乎適用于除水稻外的所有大田作物,以及蔬菜、果樹等,對地形、土壤等條件適應性強。與地面灌溉相比,大田作物噴灌一般可節(jié)水30%~50%,增產(chǎn)10%~30%。
2.5.4 微灌技術(shù)。微灌技術(shù)包括微噴和滴灌,是一種現(xiàn)代化、精細高效的節(jié)水灌溉技術(shù),具有省水、節(jié)能、適應性強等特點,灌水同時可兼施肥,灌溉效率能夠達到90%以上。
3 改良過程存在的問題及建議
土壤的改良及合理利用是一個長期的系統(tǒng)工程,經(jīng)過多年的探索研究和應用,還有以下幾個問題有待進一步研究解決。一是土壤改良技術(shù)宣傳還不到位。需要加大土壤改良技術(shù)的宣傳,農(nóng)業(yè)部門需要聯(lián)合水利、林業(yè)等部門共同努力,使農(nóng)民認識到土壤改良的重要性、必要性,使改良技術(shù)深入人心。二是目前土壤改良主要靠農(nóng)民自籌資金進行,建議政府部門在土壤改良與合理利用方面多投入資金,加大扶持力度,以提高農(nóng)民的積極性。三是增施有機肥可有效地改良多種障礙土壤,鼓勵農(nóng)民多施用有機肥,對有機肥實行補貼政策。
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