作物定植提升濱海鹽土質(zhì)量的研究——以覆蓋條件下的甜高粱定植為例

陳立華,蘇偉霞,姚宇闐,郭士偉,韓 瑞,尚 輝,周龍祥,王 棟,張風(fēng)革

作物定植提升濱海鹽土質(zhì)量的研究——以覆蓋條件下的甜高粱定植為例

陳立華1,蘇偉霞1,姚宇闐2,郭士偉3,韓 瑞1,尚 輝4,周龍祥4,王 棟4,張風(fēng)革5*

(1.河海大學(xué)農(nóng)業(yè)科學(xué)與工程學(xué)院,江蘇 南京 210098；2.江蘇省沿海開發(fā)集團有限公司,江蘇 南京 210019；3.江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院,江蘇 南京 210014；4.江蘇省沿海開發(fā)(東臺)有限公司,江蘇 鹽城 224237；5.南京農(nóng)業(yè)大學(xué)草業(yè)學(xué)院,江蘇 南京 210095)

通過開展田間試驗,探究了耐鹽作物甜高粱單個生長季(4月中旬～8月中旬)定植對新圍墾灘涂鹽土土壤理化、生物性狀以及地表生物量提升作用.結(jié)果表明:高粱定植對墾區(qū)鹽土土壤理化性狀有顯著改良效果.與NP(無覆蓋+無甜高粱定植)和NPC(有覆蓋+無甜高粱定植)處理相比,PC(有覆蓋+甜高粱定植)顯著降低了土壤含鹽量、土壤容重,而顯著增加了土壤含水量、總孔隙度、飽和含水量、田間持水量和有機質(zhì)含量(0.05);PC處理顯著提高土壤可培養(yǎng)微生物(細菌、真菌、放線菌、纖維素分解菌和固氮菌)的數(shù)量;甜高粱收獲前,PC土壤呼吸強度較NP和NPC分別增加35.71%、26.67%(<0.05);PC處理的地表生物量較NP和NPC處理分別增加3.86倍和3.16倍(<0.05).甜高粱定植可有效提升鹽土土壤地力和生物功能,為新圍墾區(qū)土地農(nóng)業(yè)化利用提供一條生態(tài)可行的途徑.

鹽堿地；定植；土壤；微生物；地表生物量

由于人口基數(shù)大,經(jīng)濟發(fā)展迅速,我國耕地資源緊張的問題愈顯突出[1].江蘇濱海灘涂面積廣闊,后備土地資源豐富,若合理開發(fā)將會緩解耕地、糧食壓力[2].然而,新圍墾區(qū)土壤重鹽問題突出,土壤肥力低下、結(jié)構(gòu)松散,植被生長環(huán)境惡劣[3-4],不適合直接土地利用,須進行土壤質(zhì)量提升.目前國內(nèi)外對濱海灘涂鹽土的改良已進行了一些研究,主要包括水利改良、化學(xué)改良和生物改良等方法[5-7].傳統(tǒng)灌水洗鹽可以在短時間內(nèi)降低耕層土壤鹽分[7],但會消耗大量淡水資源,在帶走鹽分的同時也降低了土壤養(yǎng)分含量,而且排水中過量的養(yǎng)分會增加周域水環(huán)境負(fù)荷[8].此外,江蘇濱海圍墾區(qū)土壤為粉砂質(zhì),結(jié)構(gòu)差,孔隙率低,水分難以短時間下滲,易通過地表徑流流走.腐殖酸、聚丙烯酰胺等改良劑[9-10]可有效降低土壤鹽分、改善土壤孔隙結(jié)構(gòu),提高地力,但作為土壤外來物質(zhì),其對當(dāng)?shù)赝寥郎鷳B(tài)的影響沒有長時間尺度的充分研究.

鹽堿墾區(qū)耐鹽植被定植因其生態(tài)友好性在鹽堿地改良技術(shù)中脫穎而出,楊策等[11]發(fā)現(xiàn)鹽地堿蓬定植明顯增加土壤孔隙度、加速水分入滲、降低土壤含鹽量;檉柳、杜梨等耐鹽喬木可改善鹽堿地土壤的理化性質(zhì),增加土壤通透性,利于養(yǎng)分轉(zhuǎn)化[12];鹽堿地種植水稻可降低土壤鹽堿度,增加土壤養(yǎng)分含量和微生物多樣性[13].然而,在重鹽堿地區(qū)耐鹽堿植物存活率不高.有研究表明生物及非生物等兩種或多種改良措施

結(jié)合對鹽堿地土壤質(zhì)量提升有較好效果[9].覆蓋材料在改良鹽堿土、控制外侵物種方面有重要作用,可調(diào)節(jié)土壤、濕度及其他理化指標(biāo)[14].其中,在地下水位淺、蒸發(fā)強烈區(qū)域,鹽堿地微生物基覆蓋材料的使用可有效降低土壤含鹽量[15],促進植被定植;濱海區(qū)秸稈覆蓋/掩埋可有效抑制鹽分表聚、提高養(yǎng)分利用率[16],調(diào)節(jié)土壤溫度、增加作物產(chǎn)量[17].高粱(())作為我國主要糧食作物之一,具有較強的耐鹽性,但目前針對覆蓋條件下的耐鹽高粱定植對濱海墾區(qū)鹽堿地的土壤質(zhì)量影響報道相對較少.本研究以“BJ-18”耐鹽甜高粱為材料,通過田間試驗,研究微生物基材料覆蓋條件下的高粱定植對江蘇東臺濱海新圍墾區(qū)土壤質(zhì)量的影響,旨在為圍墾區(qū)鹽堿地生態(tài)改良提供技術(shù)與理論支撐.

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)概況

試驗地位于江蘇東臺條子泥墾區(qū)(32°50' 15.87″N, 120°57' 33.68″E),屬于溫帶季風(fēng)氣候,雨熱同期,年均降水量1060mm,常年均溫15.0℃,夏季臺風(fēng)頻繁,墾區(qū)地塊易受水流沖蝕導(dǎo)致塌陷.研究區(qū)平均海拔-9m,地勢低洼,地下水位0.9～1.0m,土壤鹽漬化程度高.試驗地土壤為粉砂質(zhì)潮鹽土,可溶性鹽含量3.57～10.66g/kg,有機質(zhì)2.30g/kg,全氮115mg/kg,速效鉀173mg/kg,容重1.45g/cm3,田間持水量22.0%.

1.2 供試材料

為提高植被定植成活率,實驗使用了微生物基覆蓋材料,主要試驗材料如下:

微生物基覆蓋材料:將小麥秸稈、甜葉菊糖提取渣、菜籽粕按照7:2.5:1 (:)混合均勻(原料屬性見表1),按照1%(:)的比例向混合物中接種高大毛霉菌種(含菌量39.0×108cfu/g),機械混勻,采用無菌塑料薄膜覆蓋保濕,靜置培養(yǎng)30d,形成的整體基質(zhì)為微生物基覆蓋材料.高粱品種:選用“BJ-18”耐鹽甜高粱.

1.3 試驗設(shè)計

實驗設(shè)置3個處理,分別為:無覆蓋+無高粱定植(NP),土壤常規(guī)農(nóng)業(yè)耕作措施;有覆蓋+無高粱定植(NPC),耕作措施同上,土壤覆蓋微生物基覆蓋材料7.5t/hm2;有覆蓋+甜高粱定植(PC),穴播甜高粱,土壤覆蓋微生物基覆蓋材料7.5t/hm2.3個處理土壤施用有機肥15t/hm2,播種行距10～15cm,株距15～20cm,壟寬5m,壟溝寬30cm、深40cm,每個處理設(shè)置3個重復(fù),每個重復(fù)面積1800m2.

1.4 樣品采集與測定

地表植被采集與生物量測定:甜高粱收獲前(8月12日),每個處理隨機選取3個1m×1m 的樣方,齊地收割地表植被,帶回實驗室于65 ℃烘干48h稱重.土樣采集與測定:分別于高粱播種前(4月13日)、播種后60d(6月17日)和收獲前(8月12日)3個時期,在不同處理中采集表層0～20cm土壤及環(huán)刀,測定3個時期的土壤含水量、土壤呼吸強度以及收獲前的土壤微生物數(shù)量、飽和含水量、孔隙度、田間持水量、有機質(zhì)含量、土壤容重;收獲前(8月12日)在不同處理中離壟中心0.3,0.6,0.9,1.2和1.5m的距離處采集表層土壤測定可溶性鹽含量,并在離壟中心1.2m處,對0～20, 20～40, 40～60, 60～80及80～100cm土壤深層取樣測定含鹽量.

每個樣地按“S”形取樣法取5個500g樣品并混合成1個樣品.一部分自然風(fēng)干過篩后測定土壤理化性質(zhì),一部分新鮮土樣測定土壤呼吸,剩余部分新鮮土樣過2mm篩測定土壤微生物數(shù)量.參照《土壤農(nóng)化分析》[18],土壤容重、孔隙度和田間持水量采用環(huán)刀法,土壤可溶性鹽含量采用電導(dǎo)法,有機質(zhì)采用外加熱重鉻酸鉀氧化法,土壤呼吸采用靜態(tài)堿液吸收法.土壤微生物數(shù)量測定采用稀釋平板計數(shù)法[19].

1.5 數(shù)據(jù)分析

試驗數(shù)據(jù)用SPSS 20.0(Chicago,USA)統(tǒng)計軟件進行方差分析,差異顯著性比較采用Duncan’s測驗,使用Microsoft Excel 軟件進行繪圖.

表1 微生物基覆蓋材料原料的性質(zhì)

注:“-”表示未檢測指標(biāo).

2 結(jié)果與分析

2.1 不同處理對地表生物量的影響

NP、NPC、PC處理地表生物量分別為1.02, 1.19與4.96t/hm2.其中PC處理的地表生物量較NP和NPC處理分別增加3.86倍和3.16倍(<0.05);NPC處理與NP處理之間無顯著差異(0.05),表明純覆蓋處理對原始鹽堿土無明顯植被促生作用,而甜高粱定植可以極大增加地表生物量.

2.2 不同處理對土壤理化性質(zhì)的影響

2.2.1 容重、總孔隙率、飽和含水量與田間持水量變化 高粱定植改變了原始土壤的理化性質(zhì)(表2).容重的結(jié)果顯示,高粱定植后,土壤容重約為1.35g/cm3,相較于NP和NPC處理分別降低了14.56%和9.62% (0.05).PC處理的土壤總孔隙度為50.26%,顯著(0.05)高于NP(40.62%)和NPC(42.36%),表明甜高粱定植改變了圍墾鹽土的物理結(jié)構(gòu),使土壤變得疏松.PC處理的土壤飽和含水量和田間持水量均顯著(0.05)高于NP和NPC處理,分別較NP增加顯著14.61%和23.27%,較NPC增加9.81%和7.22%.關(guān)于土壤有機質(zhì)含量,PC與NP處理間存在顯著差異,前者較后者增加了28.99%,但同NPC處理間無明顯差異,說明覆蓋材料和甜高粱定植均能增加土壤有機質(zhì)的含量,但覆蓋材料發(fā)揮主要作用.

表2 不同處理對表層土壤理化性質(zhì)的影響

注:同列不同小寫字母表示差異顯著(<0.05),下同.

圖1 不同處理表層土壤可溶性鹽含量

2.2.2 土壤可溶性鹽空間分布 土壤可溶性鹽含量影響作物的生長發(fā)育,是改良鹽堿土的重要依據(jù).3種處理的可溶性鹽總量水平與垂直空間分布有明顯差異性.在水平分布上,不同處理土壤表層可溶性鹽含量處于1.63～6.27g/kg范圍,3個處理均呈現(xiàn)出土壤含鹽量隨離壟中心點距離增大而增加的趨勢(圖1),且在離壟中心點同一距離,均有NP>NPC> PC的特征,高粱定植后,土壤可溶性鹽含量大幅度降低,相對于NP和NPC處理,PC處理的壟中心處土壤可溶性鹽含量分別降低48.98%和37.50%(<0.05),在離壟中心處0.3,0.6,0.9,1.2和1.5m的距離上,PC處理的土壤鹽分含量分別比NP處理減少了52.88%、37.61%、37.29%、37.76%、39.36%,比NPC處理分別減少了39.51%、26.09%、18.68%、19.82%、27.39%.在垂直方向上,高粱收獲后測定土層0～100cm可溶性鹽含量變化(圖2),不同處理不同土層土壤可溶性鹽含量處于2.15～11.13g/kg范圍,在0～60cm土層中,PC與NPC處理均可降低土壤中鹽分含量,在同一土層,可溶性鹽分含量有NP>NPC>PC的特征,其中在0～40cm土層,3個處理之間有顯著差異(<0.05),在0～20cm土層,PC處理的鹽分含量比NP和NPC分別降低57.45%和41.89%,在20～40cm土層則分別降低40.24%和19.34%,而在60～100cm 土層,3個處理的土壤鹽分含量無顯著差異,說明高粱定植與覆蓋材料均能促進土壤脫鹽,兩者結(jié)合使用的脫鹽效率更高;在高粱根系層有較好的脫鹽效果,這有利于將鹽分淋洗到更深層土壤.

圖2 不同處理土壤垂向可溶性鹽含量

2.2.3 土壤含水量變化 土壤含水量是指示土壤健康狀況的重要指標(biāo),與土壤通氣度、養(yǎng)分分解率以及土壤微生物活動息息相關(guān).高粱播種期,3種處理表層土壤含水量無明顯差異(圖3);高粱播種后60d,PC處理的土壤含水量顯著高于NP和NPC處理(<0.05),分別增加41.11%和20.28%,而PC與NPC處理間無顯著差異,PC處理可能是受覆蓋材料、高粱葉面覆蓋以及高粱根系對土壤的共同作用;高粱收獲前,相較于NP處理,NPC和PC處理的土壤含水量顯著提高(<0.05),分別增加了36.85%、73.18%.以上結(jié)果表明,甜高粱定植與覆蓋均能夠有效抑制土壤蒸發(fā),蓄留土壤水分,能長時間影響土壤含水量.

圖3 不同處理不同取樣時間土壤含水量

不同小寫字母表示差異顯著(<0.05),下同

2.3 不同處理土壤微生物數(shù)量

圖4 不同處理土壤表層可培養(yǎng)微生物數(shù)量

土壤微生物的數(shù)量可預(yù)測土壤發(fā)展?jié)摿?評價土壤健康狀況[21].本研究表明,高粱定植可改良土壤的生態(tài)環(huán)境,促進土壤微生物繁殖(圖4).不同處理中細菌數(shù)量為7×106～17×107cfu/g,真菌數(shù)量為9×104～14× 105cfu/g,放線菌數(shù)量為9×105～73×105cfu/g,纖維素分解菌數(shù)量為13×103～17×103cfu/g,固氮菌數(shù)量為13× 103～81×103cfu/g,其中,各處理間土壤微生物細菌占比最大,其次為放線菌,真菌占比最小.3個處理間土壤微生物數(shù)量均有顯著性差異,呈現(xiàn)PC>NPC>NP的趨勢.相較于NP和NPC處理,PC處理的土壤微生物數(shù)量顯著提高(<0.05),細菌數(shù)量分別增加了23.29倍和1.05倍,真菌數(shù)量分別增加14.56倍和4.00倍,放線菌數(shù)量分別增加7.11倍和2.65倍,纖維素分解菌分別增加了9.85倍和4.22倍,固氮菌分別增加了5.23倍和3.26倍.結(jié)果顯示,原始鹽堿土中微生物數(shù)量較少,覆蓋條件下的高粱定植改善了土壤微生態(tài)環(huán)境,為土壤微生物提供了良好的繁衍場所,增加了土壤相關(guān)微生物的數(shù)量.

2.4 不同處理土壤呼吸強度

土壤呼吸是衡量土壤微生物活性的重要指標(biāo)之一,也能間接反映土壤肥力狀況.高粱播種期,3種處理土壤呼吸強度無明顯差異,均為0.68mg/(kg·h) (圖5);高粱播種后60d和收獲前,NP和NPC處理之間沒有顯著差異,而PC處理的土壤呼吸強度顯著增加(<0.05),相較于NP處理,PC處理在2個時期土壤呼吸強度分別增加64.43%和35.71%,相較于NPC處理,PC處理在2個時期土壤呼吸強度分別增加36.39%和26.67%;另外,不同處理在3個時期的土壤呼吸強度逐漸增加,這可能與季節(jié)因素有關(guān).因此,高粱定植處理有利于提升土壤呼吸強度.

圖5 不同處理土壤呼吸強度

3 討論

在相同的施肥條件下,同純覆蓋處理相比,甜高粱定植增加了地表生物量和土壤有機質(zhì)含量.植被在生長過程中,隨著生物量的增加從土壤中吸收大量養(yǎng)分,而3個處理中,PC處理土壤中有機質(zhì)含量較高,這主要是因為純覆蓋材料中微生物數(shù)量相對較少,限制了養(yǎng)料的分解利用,定植高粱增加了土壤微生物活動,促進了覆蓋材料的降解,增加礦質(zhì)養(yǎng)分含量,提高了養(yǎng)分的利用效率.另外,高粱定植處理措施使土壤有機質(zhì)含量增加了1.17g/kg(表2),以往研究中有秋耕覆蓋處理措施使土壤有機質(zhì)含量增加了2.22g/kg[20],輕中度、重度鹽堿土壤中秸稈覆蓋可使土壤有機質(zhì)含量分別增加了2.18, 4.05g/kg[16],與本研究結(jié)果范圍一致;植被定植后地表植被覆蓋度增加,降低了夏季暴雨對地表的沖刷強度[22],蓄養(yǎng)地力;高粱收獲后,根系留存土壤形成腐殖質(zhì),向土壤輸送營養(yǎng)物質(zhì).地表生物量是植被生長狀況的直接反映,與土壤養(yǎng)分含量相互影響.植被根際土壤微生物活動劇烈,易形成土壤腐殖質(zhì)層,可為植物提供充足的養(yǎng)分[23],促進地上部分的生長.土壤容重是反映土壤質(zhì)量狀況的重要指標(biāo),過于緊實的土壤無法使水分快速下滲[24],抑制土壤脫鹽效果,高粱定植增加了土壤微生物數(shù)量,微生物活動過程中產(chǎn)生的菌絲等胞外產(chǎn)物粘結(jié)土粒,促進大顆粒團聚體形成;植物根系的生長可以疏松土壤,增加土壤通透性,降低容重.本研究中,土壤理化性質(zhì)是影響地表生物量的重要原因之一,純覆蓋處理一定程度增加了土壤中有機質(zhì)含量,但對原始鹽堿土的地上生物量無較大影響,表明單純依靠該區(qū)域原始鹽堿土的自然更替不能夠在短時間內(nèi)修復(fù)生態(tài)環(huán)境,需要人工干預(yù),這間接體現(xiàn)了耐鹽高粱對鹽土及其生態(tài)環(huán)境的快速改良作用.

高鹽分含量會對植物根系產(chǎn)生滲透脅迫,降低水分有效性[25],因此鹽分的洗脫是植被定植的重要條件,而土壤返鹽是鹽堿地改良的難題之一.雖然普遍認(rèn)為土壤結(jié)構(gòu)的改善會加速鹽分的洗脫,但也有研究[26]發(fā)現(xiàn)微團聚體間的毛管孔隙也是造成旱季返鹽的因素.傳統(tǒng)的灌溉洗鹽在短時間內(nèi)降低土壤鹽分,但當(dāng)蒸發(fā)量大于降水量時,土壤鹽分隨蒸發(fā)被帶到表層.覆蓋材料結(jié)合高粱地上部分覆蓋,減小了地面裸露面積,有效抑制土壤水分蒸發(fā),從而增加了土壤含水量,抑制地下水在毛細管作用下上升,減少地下返鹽[27].在本研究中3個處理土壤可溶性鹽含量均隨深度的增加而增加,

前人對環(huán)渤海棉田土壤的分析也得到類似規(guī)律[28],而楊策等[11]進行野外堿蓬地土壤理化分析發(fā)現(xiàn)鹽分有表聚現(xiàn)象,經(jīng)分析可知這主要與當(dāng)?shù)貧夂颉⑼寥篮?、土壤結(jié)構(gòu)及地下水礦化程度有關(guān),并且各因素的影響大小不同:濱海地帶受海水影響,地下水礦化度高,因此深度越深,土壤中鹽分越高;若土壤微團聚體多,土壤中形成水鹽運移通道,大氣干燥水勢較低時,深層水分向地表運輸,會造成鹽分表聚現(xiàn)象,室內(nèi)土柱實驗蒸發(fā)量小,同樣有土壤可溶性鹽含量均隨深度的增加而增加的規(guī)律[11].水分含量的不同導(dǎo)致了鹽分分布的差異[26],如上文所述,覆蓋結(jié)合高粱定植相較原始土壤表層含水量顯著增加,從而抑制表層土壤蒸發(fā)與土壤返鹽.高粱定植主要影響根系層土壤鹽分的分布,在60～100cm土層深度,該區(qū)域土壤鹽分主要受地下水影響,原始鹽堿土壤與高粱定植土壤的鹽分含量趨于一致.因此,甜高粱定植可降低耕作層土壤對植被根系的鹽脅迫影響,有利于后續(xù)墾區(qū)土地的多樣化利用.

土壤中微生物數(shù)量是土壤質(zhì)量的直接反映.甜高粱定植后,根系分泌物可分解土壤礦物質(zhì),為微生物提供充足的養(yǎng)分以促進繁殖,顯著增加土壤根際微生物數(shù)量與活性[23];土壤中鹽分的洗脫降低土壤滲透壓,進一步為微生物營造適宜生長環(huán)境;此外,土壤水分通過影響土壤水勢和含水量調(diào)節(jié)微生物活性與群落組成,低水勢(土壤溶液濃度高)及低含水量均會抑制微生物生化功能[29-30],甜高粱定植增加土壤表層水分含量及土壤微生物數(shù)量證實了這一點.土壤呼吸表征了微生物的代謝活性,通過呼吸作用,微生物分解有機物質(zhì).甜高粱定植60d與收獲后,原始鹽土與純覆蓋處理間土壤呼吸無明顯差距,但高粱定植處理的土壤呼吸顯著高于前2種處理,這與土壤中細菌、真菌及放線菌等微生物數(shù)量增加的結(jié)果一致.甜高粱根系的生長促進根際微生物活動,表現(xiàn)為微生物數(shù)量和呼吸強度的增加;疏松的土壤亦加快氣體的遷移[31],促進微生物活動,其中纖維素分解菌以覆蓋材料及其他土壤有機殘體為碳源[32],將纖維素分解為單糖等簡單物質(zhì),這亦可為固氮菌提供碳源,增加固氮菌數(shù)量與活性,并加速土壤熟化.值得注意的是,本研究時間尺度囿于單個生長周期,可為新圍墾區(qū)快速改良土壤提供可靠理論依據(jù),后續(xù)研究將聚焦于長時間尺度下的土壤營養(yǎng)物質(zhì)含量的動態(tài)問題,如連續(xù)幾年進行高粱定植會使土壤有機質(zhì)含量達到動態(tài)平衡,以及土壤在養(yǎng)分達到動態(tài)平衡后停止添加覆蓋材料是否會再次退化等.

4 結(jié)論

4.1 在單個生長周期內(nèi),微生物基材料覆蓋下的高粱定植可有效改良濱海圍墾區(qū)土壤理化性質(zhì).甜高粱定植顯著降低土壤可溶性鹽分在水平與垂直空間的含量和容重,提高表層土壤含水量、飽和含水量、田間持水量、總孔隙度.

4.2 在單個生長周期內(nèi),甜高粱定植結(jié)合覆蓋處理顯著提高濱海圍墾區(qū)表層土壤微生物活性,土壤細菌、真菌、放線菌、纖維素分解菌、固氮菌數(shù)量以及土壤呼吸強度均有顯著增加.

4.3 在單個生長周期內(nèi),純覆蓋處理對土壤的改良效果有限,短時間內(nèi)不能使墾區(qū)土壤恢復(fù)生態(tài)平衡,微生物基材料覆蓋結(jié)合高粱定植顯著增加土壤地表生物量.

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Crops planting on improvement of saline soil in coastal reclamation area: A case of sorghum planting under covering conditions.

CHEN Li-hua1, SU Wei-xia1, YAO Yu-tian2, GUO Shi-wei3, HAN Rui1, SHANG Hui4, ZHOU Long-xiang4, WANG Dong4, ZHANG Feng-ge5*

(1.College of Agricultural Science and Engineering, Hohai University, Nanjing 210098, China；2.Jiangsu Coastal Development Group Co., Ltd. Nanjing 210019, China；3.Institute of Jiangsu Academy of Agricultural Sciences, Nanjing 210014, China；4.Jiangsu Coastal Development (Dongtai) Co., Ltd. Yancheng 224237, China；5.College of Agro-grassland Science, Nanjing Agricultural University, Nanjing 210095, China)., 2021,41(5)：2336～2342

To investigate the effect of sorghum planting on coastal saline soil physicochemical properties, biological characteristics and surface biomass, a field experiment was carried out during single growth period (from middle April to middle August) in coastal reclamation area. The results showed that sorghum planting significantly (<0.05) improved the soil physicochemical properties. Compared with NP (without covering and sorghum planting) and NPC (only covering), salt content and bulk density were significantly (<0.05) decreased, while the water content, total porosity, maximum moisture capacity, field water capacity and organic matter content were significantly (<0.05) increased in the treatment of PC (covering and sorghum planting). The populations of culturable microorganism (soil bacteria, fungi, actinomycetes, cellulose decomposition bacteria and nitrogen fixation bacteria ) were significantly (<0.05) increased in the PC treatment. Before sorghum harvest, soil respiration intensity in the PC treatment was significantly (<0.05) increased by 35.71% and 26.67%, respectively, as compared with NP and NPC. Surface biomass in the PC was 3.86 and 3.16 times higher than that of NP and NPC, respectively. In conclusion, sorghum planting efficiently improved soil quality and biological function, which provided an ecological and feasible way for agricultural utilization of land in new reclamation area.

saline-alkali soil；colonization；soil；microorganism；surface biomass

X53

A

1000-6923(2021)05-2336-07

陳立華(1982-),男,江蘇宿遷人,副教授,博士,主要從事土壤、水環(huán)境修復(fù)研究.發(fā)表論文20余篇.

2020-10-15

江蘇省重點研發(fā)項目(BE2018736);國家自然科學(xué)基金資助項目(51309079)

* 責(zé)任作者, 講師, fgzhang20@hotmail.com