改良剂组合对盐碱土改良机理及对植物耐盐性影响的研究

改良剂组合对盐碱土改良机理及对植物耐盐性影响的研究

杨全刚[1]2004年在《改良剂组合对盐碱土改良机理及对植物耐盐性影响的研究》文中研究说明我国盐碱土总面积在346.67万hm~2以上,其中已开垦的超过100万hm~2,约占30%,还有70%的未开发利用。因此开发和利用盐碱土对我国农业的可持续发展和未来食物安全性具有非常重要的实践意义。本文利用正交试验设计,对褐煤、硫磺、石膏和糠醛渣进行了研究和筛选,采用室内培养、盆栽试验和田间试验相结合的方法,系统的研究了褐煤、硫磺和石膏的组合对盐碱土的物理性质、化学性质和生物学性质及对不同植物耐盐性生理指标和产量的影响,从而获得褐煤、硫磺和石膏的最优组合。主要研究结果如下: 1.褐煤与硫磺能改善盐碱土的物理性质,两者配合施用能降低盐碱土的容重,提高土壤孔隙度和透水速率。其中容重比空白降低5.26%,透水速率比空白提高76.47%,施用量为褐煤4500kg/hm~2和硫磺600kg/hm~2。 2.改良剂组合能改善盐碱土的化学性质,但作用不同,菠菜正交试验证明,对盐碱土改良作用的大小顺序是:褐煤>硫磺>石膏>糠醛渣,最佳组合为施褐煤4500kg/hm~2、硫磺600kg/hm~2、石膏3000kg/hm~2和糠醛渣600kg/hm~2。小麦大田试验表明,褐煤与硫磺配合施用能降低盐碱土的pH、Na~+、Cl~-、HCO_3~-和盐分含量,提高Ca~(2+)、Mg~(2+)和SO_4~(2-)的含量。 3.褐煤、硫磺和石膏的组合均能提高盐碱土的微生物氮和碳的含量,其中褐煤和硫磺是影响盐碱土生物学性质的主要因素,最佳组合是施硫磺600kg/hm~2、褐煤4500kg/hm~2和石膏3000kg/hm~2。褐煤与硫磺配合施用能提高脲酶、蛋白酶与过氧化氢酶的活性,增加盐碱土细菌、真菌和放线菌的数量。 4.在不同温度和硫磺用量的条件下,褐煤与石膏对硫磺的氧化有促进作用,其中褐煤与石膏配合施用对硫磺氧化的促进作用最大;在硫磺氧化为SO_4~(2-)的过程中,0-15天内氧化速率最大,30天内基本达到最大值,随时间的延长,SO_4~(2-)含量有所降低;硫磺在30℃的氧化效率高于室温(10-20℃),在1克硫磺的处理中,30℃时最大SO_4~(2-)的含量是室温(10-20℃)的1.24倍,在0.5克的处理中有同样的规律,30℃时SO_4~(2-)的含量是室温的1.6倍。 5.改良剂组合对不同植物的耐盐性指标影响不同。褐煤、硫磺、石膏和糠改良剂组合对盐碱土改良机理及对植物耐盐性影响的研究醛渣的组合可以提高菠菜的K+的含量和净光和速率;与空白相比较,褐煤、硫磺和石膏的组合能提高月季的组织含水量、叶绿素和『的含量,降低胁迫敏感系数、可溶糖和游离脯氨酸的含量,其中褐煤与硫磺的作用大于石膏;叁种改良剂组合对国槐耐盐性的影响不同于月季,改良剂组合与空白相比均能提高国槐的可溶糖、游离游离脯氨酸和K+含量,降低叶绿素含量,减轻国槐受盐胁迫的主要因素为硫磺和石膏;褐煤与硫磺的组合可提高扦插杨树的可溶糖、叶绿素和K+含量,降低电解质外渗率;褐煤、硫磺和石膏配合施用可以提高玉米叶绿素和K+含量,降低可溶糖和游离脯氨酸的含量。6褐煤、硫磺和石膏及其组合都能提高扦插杨树的钙镁含量,提高玉米和月季的钙镁铁锌含量。扦插杨树的试验表明,施褐煤与硫磺450Okg/hm了和gO0kg/hm,时,钙镁含量最高,随褐煤与硫磺的用量再进一步增加而钙镁含量降低。褐煤、硫磺和石膏配合施用时,玉米的钙镁铁锌含量最高;影响月季钙镁锌含量的主要因素是褐煤与硫磺,叁种改良剂对月季铁含量的影响都较大。7褐煤、硫磺、石膏和糠醛渣及其组合能提高菠菜的产量,主要影响因素是:褐煤、硫磺和石膏,最佳组合是褐煤45ookg/hmZ、施硫磺600kg/hmZ和石膏3000kg/hm,;褐煤与硫磺不仅能提高扦插杨树的成活率,而且能促进扦插杨树的生长,施褐煤与硫磺450okg/hm,和900kg/hm,时扦插杨树的成活率和株高均高于空白和其它处理。褐煤、硫磺和石膏的组合能提高盆栽试验小麦的千粒重和产量,最佳组合是褐煤45ookg/hmZ、硫磺gookg/hmZ和石膏30ookg/hmZ;田间试验证明,施褐煤与硫磺4500kg/hm,和gookg/hmZ能显着提高小麦的产量。

张博[2]2013年在《北方滨海盐土高效改良技术研究》文中研究表明滨海盐土一直被世界公认为“绿化禁区”,然而随着滨海地区经济和城市化的发展,滨海盐土改良绿化迫在眉睫。为了寻求低投入、可持续性强和生态环境效益强的滨海盐土改良方法,本研究以“节水型盐碱滩地物理-化学-生态综合改良及植被构建技术”为依托,在天津大港东河筒村开展了技术理论构建与优化田间试验、大土柱模拟试验和苗木耐盐性田间试验,利用Lysimeter蒸渗仪土柱开展了不同壤质滨海盐土淋洗脱盐动态试验,并分别在河北曹妃甸、天津临港和天津南港开展了不同壤质滨海盐土技术工程改良试验等。技术理论构建与优化田间试验、大土柱模拟试验结果表明砂柱间距以0.67m为最佳,其淋洗脱盐率是对照的1.81倍;砂柱填充物以秸秆最佳,其淋洗脱盐率较对照提高13.49%;淋层厚度以10cm为最佳,其淋洗脱盐率较对照提高26.72%;秸秆添加量以20%为最佳,其水分下渗速率是对照的3.50倍,淋洗脱盐效率较对照提高12.82%,有机质和全氮含量分别提高为1.87%和1.34g/kg;脱硫石膏添加量以1%为最佳,能够使pH值由8.77降低为7.85;设置浸泡时间能够提高8.82%的淋洗脱盐率和脱盐均匀度。因此,PCET核心技术最佳组合为:设置间距0.67m的砂柱+以秸秆填充砂柱+10cm厚度淋层+添加20%秸秆+添加1%脱硫石膏+一定时间的浸泡。利用优化后PCET改良滨海盐土结果表明:水分下渗速率、淋洗脱盐率、单位水量淋盐率、淋盐均匀度、养分含量等显着提高,脱盐碱化现象、表层强碱化现象和盐分累积现象得到有效缓解。不同壤质滨海盐土淋洗脱盐动态试验结果表明:砂质、壤质和粘质滨海盐土淋洗脱盐过程中电导率变化具有4个显着的阶段,技术改良改变了其淋洗脱盐过程,改良后砂质和壤质滨海盐土电导率变化具有2个显着的阶段,粘质滨海盐士电导率变化仍具有4个显着的阶段,但其每个阶段较未改良粘质滨海盐土有显着差异。底部有滤液持续析出所需时间粘质滨海盐土分别是壤质和砂质的3倍和6倍,利用技术改良可使砂质、壤质和粘质滨海盐土滤液析出时间分别缩短80%、80%和86%。将各层电导率淋洗至6mS/cm以下,砂质、壤质和粘质滨海盐土分别需要淋水396mm、1358mmm和2829mm,利用技术改良分别能够节水21.46%、35.42%和48%。同时,技术改良可以显着提高等量淋水条件下不同壤质滨海盐土总体脱盐率和表层脱盐率,能够缓解盐分逐层累积现象,显着提高有机质和全氮含量。苗木耐盐性田间试验结果表明植被的分布和土壤盐碱含量显着相关,盐地碱蓬、狗尾草、碱蓬和柽柳可直接应用于高盐度的滨海盐土原土改良和绿化,碱地肤、碱蓬、碱菀和芦苇可直接应用于碱性较高的盐碱土原土改良和绿化,红叶杨不适宜在滨海盐土地区进行原土栽植,可利用技术对滨海盐土进行改良后结合截干处理进行栽植。不同壤质滨海盐土技术工程改良试验结果表明“滨海盐土高效改良及植被构建”系列技术能够应用于砂质、壤质和粘质滨海盐土原土改良,能够使不同壤质滨海盐土快速脱盐,缓解脱盐碱化现象,养分含量显着提高,苗术成活率高达95%以上

武俊英[3]2009年在《燕麦耐盐生理特性及农艺措施调控研究》文中研究说明盐渍土壤的生物利用是提高土地利用率、改善生态环境行之有效的措施。燕麦在干旱、半干旱生态环境高度脆弱的地区具有广泛适应能力,是内蒙古的特色作物、绿色保健作物,对盐渍土改良具有很好的作用。本研究通过室内培养皿发芽法、防雨棚盆栽法进行,结合自然盐碱地田间试验法,从燕麦种子的耐盐性差异入手,研究了燕麦幼苗耐盐的生理生化特性,不同品种燕麦对盐胁迫的生长发育及生理生化差异,盐胁迫下营养因子、栽培和耕作措施对燕麦适应性和土壤盐分变化的影响,获得以下主要研究结果:1.盐胁迫对燕麦种子萌发和幼苗生长有明显的抑制作用,对幼苗生长的抑制强于萌发,对根系的抑制强于幼叶。在0.4%盐浓度胁迫下,对燕麦种子萌发和幼苗生长具有一定的促进作用;2.0%是燕麦幼苗生长的临界盐浓度;3.2%是燕麦种子萌发的临界盐浓度。鉴定燕麦耐盐性强弱的适宜盐浓度是1.2%,主要指标是发芽率、发芽指数、简易活力指数、单株干重。供试的36个燕麦品种可分为耐盐型、中度耐盐型和盐敏感型叁类,类型间种子盐溶蛋白和α-淀粉酶活性等指标的差异显着。2.不同品种(系)燕麦对盐胁迫的生长发育及生理生化差异较大,随着盐胁迫的增强,对不同类型品种的形态抑制增强,叶片叶绿素含量降低;叶片相对质膜透性、丙二醛含量、游离脯氨酸含量、可溶性糖含量增加;茎叶中Na+含量增加,K+/Na+值下降。中度耐盐类型以上品种可耐0.32%盐胁迫,所有品种均不耐0.68%盐胁迫。皮燕麦与裸燕麦的耐盐差异不明显。3.盐胁迫对燕麦生长和生理特性有较大影响,0.2%含盐量对燕麦生长具有促进作用,燕麦生长可耐0.3%含盐量、出苗的致死盐浓度为1.0%、燕麦产量的极限盐浓度为0.7%;随着盐胁迫的加强,燕麦叶片叶绿素含量降低,光合速率下降,属于非气孔因素造成;盐胁迫下,燕麦幼苗叶片质膜透性增大、过氧化产物和渗透调节物质增加、保护酶活性增强。对盐分胁迫较敏感的渗透调节物质顺序是:游离脯氨酸>可溶性糖>可溶性蛋白、保护酶顺序是:CAT>POD>SOD;燕麦根系对离子吸收和运输具有选择性,SK+,Na+(运输)明显高于SK+,Na+(吸收)。燕麦是通过将Na+贮藏在茎中适应盐胁迫;可反映燕麦幼苗耐盐特性的主要生理生化指标为:相对电导率、丙二醛含量、可溶性糖含量、游离脯氨酸含量、CAT活性、叶绿素含量、Na+含量、Cl-含量、K+含量、K+/Na+值、叶面积、光合速率、产量。4.通过燕麦生长、质膜及K+、Na+含量的研究得出,营养因子氮、磷、钙剂不同调控处理能够促进燕麦植株的生长发育,减弱盐胁迫对细胞质膜的损伤,不同程度增加燕麦植株体内K+含量、减少Na+含量,增加K+/Na+值,增加燕麦产量。燕麦耐盐性最优营养调控组合是高氮(2.00g/盆)低磷(0.65g/盆)加钙(10g/盆)处理(T5),在各处理中,燕麦表现出较强的耐盐性,K+/Na+值和产量最高。5.翻耕、适宜播深、燕麦与其他作物混作、覆盖的栽培耕作措施可有效提高燕麦对盐碱地的适应能力,同时对耕层土壤可起到脱盐作用。通过形态指标、生理指标、K+/Na+值和选择性吸收及运输、产质量分析得出,不同措施的耐盐性表现为:混作>单作、翻耕>不翻耕、覆盖>不覆盖。燕麦与苜蓿混作是盐碱地较好的种植模式,干物质积累迅速、膜损伤较小、叶片叶绿素含量较高,保持了较高的光合性能,产量形成较高,其次是翻耕7㎝播深,不翻耕7㎝播种接近于常规3㎝播种。9㎝和11㎝播深出苗率小于15.0%,不宜在盐碱地采用,覆盖处理的适宜播深为5~7㎝。盐胁迫致使产质量降低的指标顺序是:籽粒产量>鲜草产量>干草产量>粗脂肪>粗纤维。中度耐盐品种内农大莜1号的产质量高于盐敏感品种大燕麦。因此,盐碱地上采用耐盐品种、与苜蓿混作、翻耕7㎝播深和覆盖方法种植,可提高燕麦对盐碱的适应性,降低土壤耕层含盐量。本研究可为盐渍土资源的利用、燕麦的耐盐育种和高产栽培提供理论基础。

郭斐斐[4]2017年在《水稻耐盐种质资源的筛选与评价》文中提出随着科学技术以及工农业的迅速发展,为人们的生活带来便利的同时,一系列的环境问题导致土壤盐碱化程度越来越严重,耕地面积逐年减少,造成粮食资源的短缺。水稻(Oryza Sativa)为中度耐盐农作物,是世界上最重要粮食作物之一,曾被作为盐碱地开发利用的先锋植物。挖掘水稻品种本身的耐盐种质资源,选育具有广泛适应性的水稻耐盐品种,对盐化土壤的修复或盐碱地的开发利用具有重要的意义。本试验采用从美国康奈尔大学Susan R.McCouch教授和国际水稻研究所引进的来自世界多个国家,遗传多样性丰富的水稻种质229份,尤其是各种质均已具备较高密度的SNP标记基因型数据。分别在幼苗长至叁叶一心时用浓度为0.8%的NaCl溶液处理,孕穗期用浓度为0.5%的NaCl溶液进行处理,通过对两个时期各项生理指标的测定,进行水稻耐盐品种的筛选与评价。主要得到以下研究结果:1.各水稻品种在苗期盐处理后的叶绿素含量、株高、鲜重以及死亡率均随着盐胁迫天数的增加,表现出明显的差异性。根据苗期处理后4 d以及6 d的死亡率,结合其它各项指标的分析比较,最终筛选出13个耐盐性强的水稻品种,分属于4个亚群。2.各水稻品种生殖生长期剑叶中叶绿素含量以及叶绿素荧光参数(Fv/Fm、Fv/Fo)Na+含量以及Na/K值、穗长与结实率之间均表现出显着的差异性。以水稻穗长与结实率为标准进行耐盐等级的划分,最终筛选出10个耐盐性强的水稻品种,与耐盐的对照品种相比,穗长与结实率差异性不显着,仍表现出较强的耐盐性,而在生殖生长期有近50%的水稻品种未完成其整个生育期。3.对229份水稻种质资源进行亚群分类,并比较各亚群水稻品种在苗期和生殖生长期的耐盐性。得出在苗期耐盐级别为1级的TRJ(热带粳)群的水稻品种有8个,IND(早中稻)群有6个品种,而AUS(奥斯稻)群的耐盐性最弱。在生殖生长期以结实率为耐盐标准时,TEJ(温带粳)群的耐盐性最强,AUS群的耐盐性最弱。综合上述研究结果发现,用不同浓度的NaCl溶液分别对水稻苗期与生殖生长期进行处理,并进行耐盐性比较,两个时期耐盐性都较强的水稻品种只有2个,分别为来自台湾的亚群为IND(早中稻)的品种Kiang-Chou-Chiu和来自巴西的亚群为TRJ(热带粳)的Dourado Agulha。在苗期和生殖生长期,亚群TRJ和TEJ群的耐盐性相对较强,而AUS群的水稻品种的耐盐性最弱。在苗期或成株期耐盐性鉴定的基础上,根据种质的基因型数据结合耐盐性鉴定相关指标开展全基因组关联分析,可快速发掘耐盐基因/QTL,直接用于耐盐水稻品种的改良或创制新的耐盐水稻种质。

参考文献:

[1]. 改良剂组合对盐碱土改良机理及对植物耐盐性影响的研究[D]. 杨全刚. 山东农业大学. 2004

[2]. 北方滨海盐土高效改良技术研究[D]. 张博. 北京林业大学. 2013

[3]. 燕麦耐盐生理特性及农艺措施调控研究[D]. 武俊英. 内蒙古农业大学. 2009

[4]. 水稻耐盐种质资源的筛选与评价[D]. 郭斐斐. 扬州大学. 2017

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