硅酸盐矿物对滨海盐碱土改良作用及机理研究

摘要

黄河三角洲是我国三大河口之一，盐碱地面积分布广泛，主要是氯化物为主的粘质盐碱土，具有盐分含量高，土壤肥力差，土壤孔隙度低，土壤板结等特点。随着我国人口的不断增加，土地资源面临的压力越来越大，盐碱地的治理能够缓解土地资源的需求压力，促进盐碱地的可持续利用和发展，对推动农业经济的可持续发展具有重要意义。本研究选用硅酸盐矿物作为盐碱土的改良剂，主要是通过添加硅酸盐矿物改良盐碱土的土壤团聚体，以此来改良盐碱土的孔隙度，提高土壤渗透性，增强植物对土壤的水分和养分的吸收，增加生物活性。同时探究固化时间对硅酸盐矿物改良盐碱土效果的影响，并与洗盐后盐碱土（EC＜1000μs/cm）添加硅酸盐矿物改良试验的效果进行对比。试验通过盆栽发芽试验，探究盐碱土改良对作物幼苗萌发的影响，通过试验探究，以期为黄河地区盐碱地的改良提供一定依据。 主要研究结果如下： （1）在硅酸盐矿物添加比例筛选试验中发现，不同硅酸盐矿物添加量能够增加不同粒级的土壤团聚体含量，水稳定性团聚体的含量也不同程度的增加，并且通过试验发现硅酸盐矿物能够显著增加不同粒级团聚体的水稳定性。在土灰比为5∶1、10∶1和50∶1的三种硅酸盐添加量中，5∶1和10∶1的改良效果比50∶1的改良效果好。通过试验发现添加硅酸盐矿物改良后的盐碱土土壤颗粒粒级增多，也有效的增加了水稳定性团聚体的含量，改善了盐碱土原有的遇水泥泞（盐碱土中＞0.25mm的水稳定性团聚体含量近乎为零）的特点。综合改良结果，10∶1的添加比例改良效果最佳，HM10∶1（盐碱土+硅酸盐矿物）处理组在1-0.25mm的水稳定性团聚体比例达到22.12%，有效的增加了1-0.25mm粒径的水稳定性团聚体。 （2）在盐碱土的孔隙度改良试验中发现，硅酸盐矿物有效增加了土壤的孔隙度，能够提高土壤水分和养分的渗透性，降低土壤的容重。HM10∶1的试验处理的孔隙度为63.73%，比CK组的孔隙度提高了18.06%。HM5:1的处理孔隙度为65.47%比CK组提高了19.8%，使得盐碱土原本加水后板结的状态改善，土壤变得疏松。 （3）对改良土壤进行白菜、生菜、菠菜等蔬菜的萌发试验，发现土壤碱度并没有降低或者稍微有所升高，但对作物的发芽率影响小，只是延缓了作物发芽时间。通过试验还发现洗盐改良土壤的发芽率几乎跟非盐碱土发芽率相同，脱盐加硅酸盐矿物改良盐碱土发芽率最高。HM10∶1（盐碱土+硅酸盐矿物）和WM10∶1（洗盐土+硅酸盐矿物）处理组小白菜的发芽率达到了90%以上，CK组小白菜没有发芽，生菜在试验时每个处理都有发芽，生菜可能有一定的耐盐碱性，所以经过改良的盐碱土能够提高作物的发芽率，对盐碱土的改良效果显著。

目录

声明

符号说明

1 前言

1.1研究背景

1.2研究目的及意义

1.3 盐碱土概况

1.3.1盐碱土的成因、种类和分布

1.3.2 盐碱土的危害

1.4国内外研究现状

1.4.1 盐碱土物理性状的研究进展

1.4.2 盐碱土水盐运移的研究进展

1.4.3 盐碱土改良措施的研究进展

1.5 土壤团聚体

1.5.1 土壤团聚体形成机理

1.5.2 土壤团聚体稳定机制

1.6 研究意义和研究内容

1.6.1 研究意义

1.6.2 研究内容

1.6.3 技术路线

2 材料与方法

2.1研究区域概况

2.1.1 试验区

2.1.2 试验区土壤基本概况

2.1.3试验材料

2.2 硅酸盐混合盐碱土比例筛选试验

2.2.1 试验设计

2.2.2 测定指标及方法

2.3 硅酸盐矿物对盐碱土改良影响的研究

2.3.1 试验设计

2.3.2 测定指标与方法

2.4 硅酸盐混合粘土矿物对不同作物萌发的影响

2.4.1 试验设计

2.4.2 试验指标与方法

2.5 硅酸盐粘土矿物对作物影响的盆栽试验

2.5.1 试验设计

2.5.2 测定指标与方法

2.6 数据统计与分析

3 结果与分析

3.1硅酸盐矿物混合盐碱土对土壤颗粒粒级分布与稳定性的影响

3.1.1硅酸盐矿物混合盐碱土的土壤团聚体粒级分布

3.1.2硅酸盐矿物混合洗盐土的土壤团聚体粒级分布

3.1.3硅酸盐矿物混合盐碱土的土壤水稳定性团聚体

3.1.4硅酸盐矿物混合洗盐土的土壤水稳定性团聚体

3.2不同固化时间对硅酸盐粘土矿物pH值和电导率的影响

3.2.1硅酸盐粘土矿物pH

3.2.2硅酸盐粘土矿物电导率

3.3硅酸盐矿物添加比例对土壤饱和导水率的影响

3.4 不同硅酸盐矿物添加比例对盆栽土壤理化性质的影响

3.4.1 对盆栽土壤容重（BD）的影响

3.4.2 对盆栽土壤pH影响

3.4.3 盆栽土壤总孔隙度

3.5 硅酸盐粘土矿物对种子萌发的影响

3.6 硅酸盐粘土矿物的微观结构

4 讨论

4.1 硅酸盐矿物对盐碱土理化性质的影响

4.2 添加硅酸盐矿物对土壤饱和导水率的影响

4.3 改良后的土壤对作物萌发的影响

5 结论

5.1 研究结论

5.2 创新与展望

5.2.1创新点

5.2.2 展望

参考文献

致谢