上海园林(集团)有限公司 200335
摘要:针对滨海滩涂土地不断开发和利用增加的趋势,以滨海吹填区盐碱土为研究对象,以辣椒为供试作物,采用实地勘察和室内实验验证的方法,探究海藻肥料对盐碱土壤的理化性质、辣椒生长的影响及作用。本试验,盐碱地土壤分为树穴土壤和草地土壤,分别设置不施海藻肥料的对照。结果表明,试验组土壤含盐量较对照组显著降低,降低达50%左右;试验组PH值逐渐降低,趋于正常,与对照组相比,树穴土壤和草地土壤处理组的降低量分别为5.6%和4.4%;试验组的土壤孔隙度达到了正常土壤的数值范围,提高了土壤的透气透水性,不仅有利于作物根系的生长,也为物理排盐创造了良好的条件。本研究表明,施用海藻肥料,对滨海盐碱地改良作用明显,丰富了土壤改良技术,可以在同类型盐碱地改良中推广应用。
关键词:海藻肥料;滨海盐碱地;土壤改良;辣椒
1 前言
中国海岸线长,分布着沿海各省、市、自治区等经济发达的城市。随着人口的增加,对沿海滩涂的开发和滨海城市建设与发展的不断加强,随之城市建设中面临的滨海盐碱性土壤的开发利用问题不断涌现,土壤盐碱化严重、土壤肥力差、沿海风力大、地下水位低等现状,严重制约滨海城市盐碱地的园林绿化建设和生态环境的维护。我国目前针对滨海盐碱地改良与利用的研究,集中在滨海盐碱地改良的技术工程体系和滨海盐碱地植被体系的构建以及后期园林绿化的养护管理等方面。本文主要针对滨海盐碱地改良的技术进行简述分析,以及温州瓯江口新区利用海藻肥料在滨海土壤改良中的作用进行初步研究,从而促进滨海盐碱地的土壤改良技术体系完善,降低盐碱地改良成本,推动滨海盐碱地区的开发、利用与园林绿化进程。
1.1滨海盐碱地土壤改良技术简述
滨海盐碱地因气候、地理、水文及人为等因素的不同,而导致盐碱地的形成有所不同。因此,滨海盐碱地改良的原则应坚持因地制宜。目前滨海盐碱地改良通常是利用物理、化学以及生物等措施与水利工程设施相结合的方法,形成滨海盐碱地土壤改良工程体系,从而保证改良的效果,适合园林绿化植物的种植与绿化景观的构建。改良方法如下:物理改良方法。目前针对盐碱土壤改良的物理方法较多,包括铺沙、铺设暗管排水、覆盖等方法,通过改善土壤结构调控土壤水分和盐分运动的方式,达到抑制土壤蒸发、提高入渗淋盐的目的。此方法利用水利工程设施,能有效降低pH和土壤盐分,并能将地下水位控制在临界深度以下,使土壤有效脱盐并防止次生盐渍化的发生[1]。
化学改良方法,主要是利用向土壤中添加石膏、石灰、风化煤等化学改良剂的方法,改善土壤的理化性质,达到降盐降碱的目的。此方法有见效快、成本低、效果好等特点,适应于较小范围的盐碱地改良。当然,农家肥、绿肥等有机肥料也属于化学改良方法范畴,且盐碱地土壤改良效果较好[2]。生物措施改良方法,主要是利用种植耐盐植物、种植绿肥等生态方法,减少土壤水分蒸发,防止返盐,从而达到降低土壤盐碱化程度的目的。另外,利用微生物改良盐碱土壤,土壤有益微生物在其生命活动过程中,能产生大量的有机酸,并能释放土壤中的氮磷钾等养分,改善土壤的理化性质和生物性质,增加土壤肥力,改良土壤团粒结构[3]。
在实际盐碱地土壤改良工程的操作过程中,通场结合物理、化学、生物等多种改良盐碱土的方式,可以达到较好的改良效果,使土壤处于持续脱盐状态,有效防止返盐,有利于绿化植物的生长,形成良性循环[4]。
1.2温州瓯江口新区项目背景介绍
温州瓯江口新区紧邻温州沿海经济发展带,凭借其特殊的地区优势,成为推动温州产业升级的重要地区,已成为温州东进战略的主战场。并且瓯江口新区在功能上定位为构建以生产性服务业为产业导向的温州市现代服务中心,以低碳、生态、宜居、幸福为公共生活理念的海上人居环境新区,这些都迫切需要建立高覆盖率、高质量的城市绿化环境,因此必须要对瓯江口新区的盐碱土进行合理改良,为城市绿化打好基础。此外,我国滨海盐碱地面积较大,都迫切的需要进行改良。对温州瓯江口新区盐碱地改良的研究和探索,可以为我国其他地区滨海盐碱地的改良提供一些成功的经验和重要的借鉴。
2 材料与方法
2.1试验区基本概况
瓯江口新区位于温州都市区东部,地处东海与瓯江的交汇处,是温州中心城市主拓展区和温州沿海产业带核心区。瓯江口新区的土壤主要是由瓯江河区域内发育较为完整、规模较大的滩涂围垦形成的陆地,区域内受海水浸泡,主要以盐碱地为主。经测定区域内土壤pH 7.63-8.62,含盐量10g/kg。属于中度到重度盐碱土。
现场试验地考察。瓯江口新区原始土壤状况如图1所示。从图中可以看到,瓯江口新区土壤的物理性状较差,土壤中不仅盐分含量高,由于土壤质地粘重,土壤有效孔隙度低,土壤透气性和透水性较差。通过观察,在现场试验地所挖的树坑灌满水后很长时间水分均不能下渗。此外,土壤中粘粒含量高,在土壤蒸发失水后,土壤表现出较强的内聚力,出现严重的土壤板结和龟裂,即使对土壤翻耕后任然有较大且粘重的土块。
2.2试验设计
在瓯江口新区选取试验地,土壤初始盐含量为10g/kg。对每个树穴(2米*1米*1米)使用了特制海藻肥料(20kg双动力菌肥与0.25kg海藻菌露),草地(20米*20米*0.5米)使用了特制海藻肥料(200kg双动力菌肥与2.5kg海藻菌露)。
为方便试验观察和效果验证,将室外试验平移至实验室内作为平行试验进行。故试验地浇水后,分别取草地和树穴的土壤为土壤样品。在室内进行盆栽种植辣椒幼苗,以观察土壤种植环境与改良情况(移栽当日辅以生根剂帮助幼苗扎根)。试验共种植4盆辣椒,其中两盆为取回土样直接装盆,另选两盆将取回的土样与海藻肥料混合装盆,其余各项管理均相同,连续观察辣椒移栽成活及生长情况,两周后观察植株长势并检测土壤养分含量及含盐量,以分析改良盐碱地的作用效果。土壤养分含量及含盐量数据测定由我公司土壤检测实验室测定。
试验所选的辣椒幼苗均为普通不耐盐品种。
试验于8月30日开始,共设两个处理。其中对照组为取回的土样直接装盆,试验组是将取回的土样与特制海藻肥料1:1混合后装盆,其余各项管理均相同。
2.3测定项目与方法
测定项目:辣椒植株长势、叶绿素含量、土壤养分含量(有机质、速效氮、速效磷、速效钾)、理化性质(PH值、含盐量、土壤孔隙度)等。
测试方法。供试土壤的pH及各种营养元素的检测方法如下:
pH: GB 7859 -1987 土壤pH的测定
速效氮:DB13/T 843- 2007 土壤速效氮测定法
有效磷:LYT 1233-1999 土壤有效磷的测定
速效钾:GB 7856-1987 土壤速效钾的测定
有机质:GB 7857-1987 土壤有机质的测定
叶绿素:分光光度法,利用分光光度计测定叶绿素提取液在最大吸收波长下的吸光值,即可用朗伯—比尔定律计算出提取液中各色素的含量。
2.4试验数据分析
试验于8月30日开始对土样进行装盆,8月31日移栽辣椒苗,并开始持续观察记录辣椒苗的成活情况及长势。9月15日测定辣椒的叶绿素含量及土壤理化指标。其中图2至3为9月30日辣椒结果后的照片。辣椒幼苗盆栽从左至右依次为树穴原土、草地原土、树穴处理、草地处理。
由试验可以看出,移栽定植15天后,两个处理辣椒苗均已成活,植株生长大小差别不明显,但通过观察可以看出处理组辣椒叶片颜色要比对照组更浓绿,生长势更强。下面会对辣椒生长指标进行测定。如图2-3所示,移栽定植30天后生长状况。
盆栽试验中四盆辣椒全部成活,且有三盆辣椒已经开花。观察长势方面,四盆辣椒的长势无明显差异。种植两周后(9月15日)对四盆辣椒叶片的叶绿素含量进行测定,数据如表3所示。
叶绿素含量的多少受到许多外界环境的影响,例如营养元素的缺乏,逆境环境,均能使植物的叶绿素含量降低。因此,通过测定辣椒叶片叶绿素的含量,能间接的反映出辣椒光合作用的强弱,以及生长状况的优劣。数据处理可以看到,对照组中树穴土样和草地土样之间叶绿素含量有一定差异,但不明显。经过处理后,对照组和处理组之间辣椒叶片叶绿素含量差异显著,其中树穴处理叶绿素含量比树穴原土高9.9%,草地处理叶绿素含量比草地原土高24.4%。
辣椒种植两周后分别取4个盆中土壤,测定养分含量、pH值、含盐量等几个关键指标。其中表4为各处理土壤养分含量数据。从表中可以看出,处理组较对照组在土壤有机质、氮、磷、钾等养分含量方面,有明显提高。其中有机质达到170-182g/kg,速效氮455-485mg/kg,速效磷147-165mg/kg,速效钾167-180mg/kg。
注:具体试验数据报告见附件3。
3结果与分析
3.1施用海藻肥料对滨海盐碱地土壤理化性质的影响
通过前期的现场调查与检测,试验地的土壤状况较差。其中化学性质方面,由于沿海滩涂喷填,土壤本身养分含量基本达到植物生长要求,但土壤PH值呈碱性、含盐量达到10g/kg,不适宜植物生长;物理性质方面,土壤盐分含量高,土壤质地粘重,土壤有效孔隙度低,土壤透气性和透水性很差。由于土壤中粘粒含量高,在土壤蒸发失水后,土壤表现出较强的内聚力,出现严重的土壤板结和龟裂,土壤翻耕后依然有较大且粘重的土块。因此,此土壤理化性质条件下植物不可能正常生长。
试验证明,通过特制海藻肥料处理后,盐碱土理化性质逐渐趋于正常,PH值趋于中性,含盐量降低近60%,有机质、氮磷钾等养分含量丰富,土壤粘性降低、孔隙度、透气性明显增强,土壤结构得到改变,因此滨海盐碱土壤得到有效改良。
3.2滨海盐碱地改良后对辣椒长势影响及园林绿化植物栽植的可行性分析
本试验,室外条件和室内条件进行,结果可能存在偶然性,但误差在可接受范围内。通过实验室对辣椒植株生长观测以及叶绿素等测定可以看出,处理组与对照组随均能成活,且有一定生长,但是树穴土样和草地土样的处理组叶绿素含量以及生长势均好于对照组,对照组长势较弱。同时说明了盐碱地土壤改良的重要性,以及海藻肥料在盐碱地改良中的良好作用。由此,通过海藻肥料增加有机质与微生物在土壤中的活动及代谢产物能有效降低盐分对作物的危害,提高作物抗盐碱的能力。
试验通过以不耐盐碱辣椒的栽培种植效果,反映现实中种植的强耐盐碱性园林绿化植物效果,试验结果可以得到认可,可行性较高。
3.3海藻肥料在滨海盐碱地土壤改良工程体系中的作用展望
盐碱地治理是一项长期的工程,不能“一劳永逸”。滨海盐碱地土壤改良中应用海藻肥料,不仅达到了改良滨海盐碱地土壤的效果,PH值降低、含盐量降低、土壤养分可以得到较快补充,土壤物理结构得以改良,适宜植物生长。同时降低了滨海盐碱地改良工程中的高成问题,因此应用海藻肥料改良滨海盐碱地土壤可以得到较快推广与应用,前景广阔。
4讨论与结论
我国盐碱土面积广阔且类型复杂,瓯江口人工岛使用的滨海沉积物,是直接受海水盐渍作用而成的滨海盐碱土,具有土壤表层积盐重、心底土含盐量高、绝大多数情况下土壤和地下水的盐分组成均有以氯化物占绝对优势且地下水矿化度普遍很高的特点。近年来我国在改良盐碱地方面取得了很大的进步,总结了很多可行的方法,包括物理方法改良、化学方法改良以及种植耐盐吸盐的作物等。我国各地针对不同的盐碱地类型及盐渍化程度,合理的配合使用这几种方法,在改良盐碱地方面取得了不错的成果。但我们也应看到,盐碱地的类型十分复杂,完全改良难度很大,并且各种改良方法都有自己的局限性。
本次通过实地勘察数据检测,结合实验室辣椒的盆栽试验,验证了海藻肥料在滨海盐碱地改良中较好的实际效果。随着海藻肥料的迅速发展及功能的研究开发,通过施用海藻肥料为盐碱地的改良提供了新的思路,丰富了土壤改良技术,促进滨海盐碱地土壤改良技术工程体系的不断完善。
通过滨海盐碱地园林绿化技术的研究,不仅能加强环境改善建设,建设多树种、多层次、高效益的沿海园林,提高该地区生态防御能力,而且能够充分利用土地资源,提高我国滨海盐碱地区生产力,为社会、经济和生态良性循环及可持续发展,提供技术支撑。
参考文献:
[1]李金彪,等.滨海盐碱地绿化理论技术研究进展[J].土壤通报,2014.
[2]殷小琳.滨海盐碱地改良及造林技术研巧[D].北京林业大学,2012.
[3]刘莉萍.不同盐碱王改良剂对江苏大丰滨海盐碱地改良效应[D].南京农业大学,2015.
[4]张密密,陈诚,刘广明,等.适宜肥料与改良剂改善盐碱土壌理化特性并提高作物产量[J].农业工程学报,2014,(10):91-98.
论文作者:李婷婷
论文发表刊物:《基层建设》2017年第36期
论文发表时间:2018/4/4
标签:土壤论文; 盐碱地论文; 滨海论文; 瓯江论文; 辣椒论文; 海藻论文; 肥料论文; 《基层建设》2017年第36期论文;