鹽堿土農業生態工程 [Saline-Alkali Soil Agro-Ecological Engineering] epub pdf mobi txt 電子書 下載 2024

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適讀人群 ：可供農、林行業有關院校師生、科研與生産單位的科技工作者、管理人員參閱，也可為相關行政部門決策提供參考
《鹽堿土農業生態工程》可供農、林行業相關院校師生、科研與生産單位的科技工作者和管理人員參閱，也可為相關行政部門決策提供參考。

內容簡介

《鹽堿土農業生態工程》共分7章，從鹽堿土的理論基礎談起，闡明瞭鹽堿土綜閤治理的基本原則和要點，係統梳理和總結瞭改良技術的作用和原理、鹽堿土農業高效模式、耐鹽作物利用、微鹹水利用、鹽堿土研究方法等。其中，第4章和第5章分彆論述瞭鹽堿土高效農業模式與技術及耐鹽作物的生物改良與利用，是《鹽堿土農業生態工程》有份量的部分，有一定的實用價值。

目錄

前言
第1章鹽堿土的理論基礎1
1.1鹽堿土的性質1
1.1.1鹽土的一般性質1
1.1.2堿土的一般性質2
1.2鹽堿土的分類2
1.2.1鹽土的分類2
1.2.2堿土的分類4
1.3鹽堿土的不良特徵5
1.4鹽堿對作物的危害7
1.5土壤鹽漬化的基本類型7
1.6鹽堿土的成因與條件9
1.7我國鹽堿土的主要分布11
參考文獻15
第2章鹽堿土的治理17
2.1鹽堿土治理的基本原則17
2.2鹽堿土治理措施18
2.2.1建設排水係統18
2.2.2井灌井排19
2.2.3深溝颱田20
2.2.4放淤改堿20
2.2.5種稻改堿21
2.2.6平整土地21
2.2.7農田林網22
2.2.8農藝措施22
2.2.9化學改良23
2.3鹽堿土綜閤治理範例24
2.3.1陵縣背河窪澇鹽堿地的綜閤治理24
2.3.2禹城河間淺平窪澇鹽堿地的綜閤治理29
2.4土壤次生鹽堿化防治34
2.4.1灌區土壤次生鹽堿化防治34
2.4.2大棚設施栽培土壤次生鹽堿化防治36
參考文獻38
第3章鹽堿土改良技術40
3.1排灌措施40
3.1.1排水措施40
3.1.2洗鹽壓鹽41
3.2培肥措施41
3.2.1增施有機肥42
3.2.2秸稈翻壓還田42
3.2.3閤理施用化肥42
3.3耕作措施43
3.3.1深耕平地43
3.3.2開溝躲鹽43
3.3.3巧播避鹽43
3.3.4地膜覆蓋43
3.4生物措施43
3.4.1種植耐鹽綠肥作物43
3.4.2選種耐鹽作物45
3.4.3植樹造林46
3.5化學改良措施46
3.6工程措施47
3.6.1暗管排水工程47
3.6.2盲溝改堿技術50
3.6.3盲管改堿技術51
3.6.4深溝條田53
3.7半漠境鹽漬沙地改良54
參考文獻56
第4章鹽堿土高效農業模式57
4.1選擇耐鹽物種57
4.1.1糧食作物58
4.1.2經濟作物60
4.1.3綠肥牧草63
4.1.4耐鹽林木65
4.2改良利用的高效種植製度66
4.2.1鹽堿耕地高效利用種植製度66
4.2.2三肥兩棉兩糧快速改良種植製度67
4.3颱基-魚塘高效農業模式69
4.3.1颱基-魚塘生態係統69
4.3.2颱基-魚塘立體農業模式69
4.3.3颱田鹽堿地棉花逆境栽培70
4.4硬池藕-魚高效農業模式71
4.5隔鹽設施基質栽培高效農業模式73
4.6秸稈與三肥聯用快速熟化耕層構建模式75
4.6.1秸稈與三肥聯用快速熟化耕層構建原理75
4.6.2秸稈與三肥聯用快速熟化耕層構建實踐75
4.6.3秸稈與三肥聯用快速熟化耕層構建基本做法78
4.7鹽漬棉田鼕綠肥牧草生産模式79
4.7.1鹽漬棉田鼕綠肥牧草生産的方式方法79
4.7.2鼕綠肥的棉花節肥增産效果81
4.7.3鼕綠肥對棉花增産的機製83
4.7.4鼕綠肥的土壤環境效應83
4.8鹽堿地農林復閤生態農業模式86
4.8.1農林復閤生態係統的內涵86
4.8.2農林復閤模式的物種組閤設計原則86
4.8.3農林復閤模式綜閤效益87
4.8.4鹽堿地造林綠化措施88
參考文獻90
第5章耐鹽植物利用92
5.1鹽堿地生物改良93
5.1.1耐鹽植物改良鹽堿的機理93
5.1.2耐鹽植物改良鹽堿的幾種模式93
5.2鹽堿地原土綠化97
5.2.1對耐鹽植物的耐鹽能力進行評價97
5.2.2測土測水103
5.2.3原土綠化的關鍵技術與方式104
5.2.4綠化方式107
5.3鹽土農業109
5.3.1耐鹽糧食作物109
5.3.2耐鹽經濟作物111
5.3.3耐鹽林果114
5.3.4耐鹽能源植物121
5.3.5耐鹽花卉124
5.3.6耐鹽牧草132
5.4耐鹽植物産品開發143
5.4.1特色食品144
5.4.2藥用價值開發利用145
5.4.3用作飼料和飼料添加劑145
5.4.4耐鹽植物産品深加工146
5.4.5造紙原料147
5.5耐鹽植物遺傳改良147
5.5.1建立鹽生及耐鹽植物種質資源庫147
5.5.2鹽生與耐鹽植物資源評價148
5.5.3耐鹽植物種質創新148
參考文獻153
第6章微鹹水利用155
6.1微鹹水的概念155
6.2我國的微鹹水資源155
6.3微鹹水利用的必要性與可行性156
6.3.1淡水供需情況156
6.3.2華北平原的地下微鹹水資源狀況156
6.3.3國內外鹹水灌溉的研究概況157
6.4鹹水灌溉的綜閤效應166
6.4.1土壤效應167
6.4.2作物效應167
6.5微鹹水灌溉管理與實踐168
6.5.1選擇閤適的灌溉方法168
6.5.2確定適宜的灌溉定額和次數169
6.5.3選擇閤適的灌水時期169
6.5.4采取輪灌和混灌的策略169
6.5.5采用覆蓋措施調節土壤水鹽運動170
6.5.6增施有機肥170
6.6微鹹水利用的理論與實踐170
6.6.1秸稈還田對微鹹水補灌的土壤鹽分抑製及産量效應170
6.6.2地下鹹水資源凍融脫鹽機理與淡化技術172
參考文獻182
第7章鹽堿土研究方法184
7.1鹽堿土田間試驗184
7.1.1試驗地塊的選擇184
7.1.2鹽漬土田間試驗的土樣采集184
7.1.3鹽漬土田間試驗的取樣時間和試驗年限185
7.1.4鹽堿土長期定位試驗的意義及作用185
7.2鹽堿土水鹽動態監測186
7.2.1水鹽運動模擬試驗研究187
7.2.2區域水鹽動態監測189
7.2.3土壤水鹽動態預報簡介191
7.3鹽堿土常規物理化學指標分析191
7.3.1土壤酸堿度的測定——電位測定法192
7.3.2土壤可溶性鹽總量的測定192
7.3.3土壤陽離子和陰離子含量的測定195
7.3.4土壤陽離子交換量（CEC）的測定200
7.3.5土壤有機質的測定（重鉻酸鉀容量法）201
7.3.6土壤全氮測定（半微量開氏法）202
7.3.7土壤全磷的測定（硫酸-高氯酸消煮法）204
7.3.8土壤全鉀的測定（NaOH熔融-火焰光度計法）206
7.3.9土壤含水量的測定207
7.3.10土壤田間持水量的測定208
7.3.11土壤容重的測定（環刀法）209
7.3.12土水勢的測定（張力計法）210
7.3.13土壤水特徵麯綫的測定壓力膜（闆）法210
7.4作物的耐鹽性鑒定213
7.4.1直接鑒定方法213
7.4.2間接耐鹽性鑒定方法217
參考文獻221

精彩書摘

第1章鹽堿土的理論基礎
鹽堿土是土壤含鹽、堿、硝等有害鹽類的低産土壤的統稱，主要有鹽堿土、鹽漬土、鹽堿地、鹽漬化土壤，實際上它概括瞭土壤發生學分類中的鹽土及鹽化土壤、堿土及堿化土壤各種土類。
1.1鹽堿土的性質
1.1.1鹽土的一般性質
鹽土剖麵形態的基本特點是沒有明顯的發育層次（圖1-1），顔色由灰色至棕色，並且無腐殖質層（草甸土除外），多為光闆地。
鹽結皮層呈鹽霜、硬殼、結皮狀，其厚度由幾厘米到十幾厘米；多由氯化鈉和硫酸鈉組成，有時還有脫水石膏，呈現白色，故有白堿土之稱。鹽分含量變幅很大，從韆分之幾十到韆分之四五百。
鹽結皮層之下是疏鬆層，為鹽和土的混閤層。由於鹽析作用使膠粒凝聚成粒狀，狀似疏鬆。析鹽初期透水良好，但隨鹽析作用而消失，膠粒分散而填塞孔隙，土壤透水性大為下降。
鹽晶積聚層，也是膠粒沉積層，本層質地黏重，鹽溶液濃縮成結晶析齣，成為“堿猴子”，有時可見鹽盤。
鹽化瀦育層或潛育層，鹽土的潛水埋深一般較淺，水位隨蒸發而變動。地下水間歇升降則為瀦育層，地下水經常滲潰則為潛育層。
鹽分剖麵具有明顯的錶聚特點，一般錶層重、下層輕（圖1-2、圖1-3）。以中性鹽為主的鹽土的pH多在7.5～8.5；結持性弱，分散性小，凝聚性大，膠體的堿化度低，物理性質尚好，特彆是由其他土壤演化而來的鹽土，如次生鹽漬化土壤，往往保留著原土類的一部分特徵，改良起來比較容易（圖1-4）。對於蘇打鹽土，同時兼有鹽土和堿土的某些特性，雖含鹽量不甚高，但因含蘇打，堿性強，pH可達9～10，堿（也稱鈉化率）可高達70%～80%，分散性強，濕時膨脹，乾時收縮，物理性質極差，改良難度較大。
1.1.2堿土的一般性質
堿土的鹽分剖麵特點與鹽土相反，錶層鹽分含量少而下層含量高，具有明顯的底聚特點，一般全鹽含量在3‰～13‰。地下水位低，礦化度小，土壤和地下水中的鹽分組成以蘇打（Na2CO3和NaHCO3）為主，下層為混閤鹽類，礦化度高，代換性鈣鎂較少，而代換性鈉在20%以上，並且含有多量蘇打，呈強堿性反應，黏粒和腐殖質明顯下移。由於淋溶而發生矽鋁碳酸物的分解，緻使二氧化矽和鐵錳鋁等分離，産生明顯的移動和澱積，堿土的代換總量為200～300mg/kg，堿土的澱積層物理性質不良，乾縮産生裂縫，濕時膨脹堵塞孔隙，土質黏重、堅硬、不透水。堿土的肥力低，但視生草層或淋溶層的厚度而異，深位柱狀草甸堿土好於中位、淺位和結皮柱狀草甸堿土。改良措施中除水利和農業等綜閤措施外，配閤化學改良效果較好。
1.2鹽堿土的分類
1.2.1鹽土的分類
1.根據鹽漬化程度劃分
根據鹽漬化程度劃分，即按土壤含鹽量的多少劃分齣不同程度的鹽化土壤。我國的鹽漬化分為非鹽漬化、輕度鹽漬化、中度鹽漬化、重度鹽漬化、鹽土5種類型，不同地區因土壤鹽分組成和生物氣候帶存在差異，各類型土壤的含鹽量標準有所不同。中國土壤學會鹽漬土專業委員會在1987年全國鹽漬土分類分級學術研討會上，認為應采用中國科學院南京土壤研究所提齣的鹽漬土分類原則和依據[1]，除潮灘鹽土分類存在爭議外，我國的鹽土大體上可歸納為兩種含鹽量係列（錶1-1）[2]。
國外一般采用飽和泥漿浸提液的電導率來錶示土壤鹽漬化程度，但因飽和泥漿的製備經驗性很強，在國內應用普及條件還不成熟，目前通用的土壤溶液電導率應用指標至今尚未確定[3]。美國用水飽和的土漿浸齣液的電導率來估計土壤全鹽量，其結果較接近田間情況，並已有明確的應用指標供參考（錶1-2）。
2.根據鹽漬土形態特徵劃分
結皮鹽土：俗稱鹽堿地、鹵堿、黑鹵堿、土鹽。地錶有白色鹽結皮，鹽分類型以氯化物為主，也含有硫酸鹽，在淺層地下鹹水或微鹹水且地下水位較高條件下發育而成，濱海和內陸常見這類土壤。
蓬鬆鹽土：俗稱撲騰堿、麵兒堿、毛毛堿、白鹵土、硝堿、白不鹹、土硝。在薄薄的鹽結皮下，有一層陷鞋幫或鞋底的蓬鬆層，其中充滿細粒的芒硝結晶。鹽分類型以硫酸鹽為主。
潮濕鹽土：俗稱鹵堿、潮堿、黑油堿、黑鹵堿、萬年濕、油膩堿。錶麵常呈潮濕狀態，是由氯化鈣和氯化鎂等鹽類存在而具有很強的吸濕性造成的。
蘇打鹽土：俗稱馬尿堿、泡堿、臭堿、土堿。主要分布在大型窪地的邊緣稍高的傾斜地形上，地錶有一層極薄的結皮，結皮鼓成泡狀，多是光闆地，鹽分以蘇打為主，堿性強。
草甸鹽土：具有腐殖質層，有稀疏的耐鹽植被，地錶常有鹽霜和鹽結皮，下層顯示齣潛育化特徵，底層常見有石灰結核、石膏和少量其他鹽類。
3.根據鹽分種類劃分
按鹽分組成中陰離子比值劃分為：氯化物，氯化物—硫酸鹽，硫酸鹽—氯化物，硫酸鹽；按陽離子比值劃分為：鈉質型，鎂鈉型，鈣鈉型，鈣鎂型（錶1-3）。
1.按堿化程度劃分
按堿化程度劃分即按代換性鈉離子占代換總量的百分數（即鈉化率）來劃分，可分為：非堿化土壤（＜5%）；弱堿化土壤（5%～10%）；堿化土壤（10%～15%）；強堿化土壤（15%～20%）；堿土（＞20%）。
2.按發生過程劃分
按發生過程劃分，即按堿土的成土條件和成土過程劃分，可分為：草甸堿土、瓦堿土、草甸構造堿土、草原堿土等。
1）草甸堿土
草甸堿土一般都受一定的地下水的影響，故錶層有輕微的季節性積鹽與脫鹽從而發生堿化，故又稱鹽化堿士。
2）瓦堿土
瓦堿土是華北農民群眾的俗稱，又稱“缸瓦堿”“牛皮堿”，分布在黃淮海平原和汾渭河榖平原，多呈斑狀插花分布於耕地中。其地下水埋深多在2m左右，礦化度1～2g／L。瓦堿土的形成主要是鈉質鹽漬土在積鹽和脫鹽頻繁交替過程中，鈉離子進入土壤吸收性復閤體而使土壤堿化，以及低礦化地下水中重碳酸鈉和碳酸鈉在上升積纍過程中使土壤堿化。瓦堿土一般含鹽量不超過5g/kg，心土、底土含鹽量小於1～2g/kg，以重碳酸鈉和碳酸鈉為主，堿化度為20%～40%，高的可達50%～70%，pH達9或9以上。
3）草甸構造堿土
草甸構造堿土當地又稱“暗堿土”或“堿格子土”。多分布於鬆遼平原、內濛古東部和北部、山西境內沿長城內外各盆地的低階地上。與蘇打鹽土組成復區，插花分布於小地形較高處。草甸構造堿土的地下水埋深多為2～3m，礦化度約3g/L，多為蘇打水，其淋溶層和堿化層含鹽不超過5g/kg，以碳酸鈉和重碳酸鈉為主，堿化度為30%～70%，甚至更高，土壤pH都在9以上。草甸構造堿土，根據柱狀堿化層在土層中齣現的部位可以分成：結皮柱狀草甸堿土（柱狀層或堿化層距地錶0~1cm），淺位柱狀草甸堿土（柱狀層或堿化層位於距地錶3～7cm），中位柱狀草甸堿土（柱狀層或堿化層位於距地錶10～16cm），深位柱狀草甸堿土（柱狀層或堿化層位於距地錶16cm以下）。這四種草甸構造堿土的含鹽量和積鹽層深度也不相同。土壤含鹽量為結皮柱狀草甸堿土＞淺位柱狀草甸堿土＞中位柱狀草甸堿土＞深位柱狀草甸堿土。積鹽層深度則為結皮柱狀草甸堿土＜淺位柱狀草甸堿土＜中位柱狀草甸堿土＜深位柱狀草甸堿土。正是由於柱狀堿化層、積鹽層及土壤含鹽量的高低差彆，使這四種草甸構造堿土在利用價值及改良難易上有很大不同。其中，利用價值方麵，相對來說是深位柱狀草甸堿土＞中位柱狀草甸堿土＞淺位柱狀草甸堿土＞結皮柱狀草甸堿土；改良的難易程度上，由難到易分彆是結皮柱狀草甸堿土＞淺位柱狀草甸堿土＞中位柱狀草甸堿土＞深位柱狀草甸堿土。
4）草原堿土
草原堿土過去也稱堿土，它主要分布在東北大興安嶺以西的濛古高原，呈斑塊狀與黑鈣土、栗鈣土組成復區。地下水位深，在5～6m或以下。
5）龜裂堿土
龜裂堿土分布在漠境和半漠境地區，如新疆、甘肅、寜夏和內濛古河套平原。其地錶有極薄的黑褐色藻類結皮層，下為1～5cm的灰白色輕質淋溶層，下墊1～2cm厚的鱗片或層片狀結構，較緊實，脆而易碎的過渡層；再下層為黏重、緊實、呈短柱狀的堿化層；堿化層下為鹽化層及母質層。土壤的堿化度高，為20%～60%，個彆可達70%～90%。pH則達10。
6）荒漠堿土或鎂質堿土
荒漠堿土或鎂質堿土主要分布在河西走廊等地。這裏的地下水位高，達1～2m，礦化度小於1g/L。錶土15～30cm以下齣現30cm厚的塊狀或核狀結構且堅實的白土層，底土則常有銹斑和石灰結核。它應屬草甸堿土，但其特點是錶土、亞錶土中含大量交換性鎂，達6～7cmol/kg，毒性大，因而單列為亞類。鎂質堿土堿化度高達70%～90%，含鹽量亦較高，可達2～20g/kg，所以也稱之為鎂質鹽土。其成因多與母質含鎂礦物風化有關。
1.3鹽堿土的不良特徵
鹽堿土的土壤物理性狀不良，其特徵錶現為“瘦、闆、生、冷”。“瘦”即土壤肥力低，營養元素缺乏；“闆”即土壤闆結，容重高，透性差；“生”即土壤生物性差，微生物數量少、活性低；“冷”即地溫偏低。
1）瘦
“瘦”是鹽堿土的不良肥力特徵，即有機質含量低，有效氮、磷養分奇缺[4]。有機質是構成土壤有機礦質復閤體的核心物質，也是土壤養分的儲藏庫，因此，土壤有機質數量反映齣土壤的肥力水平。根據在山東陵縣調查，鹽堿土的有機質含量大部分在10g/kg以下，一般在6g/kg左右。土壤全氮含量與有機質含量有相關性，隨有機質含量的高低而變化，鹽堿土的全氮含量一般在0.5～0.6g/kg，甚至更低。鹽堿土的全磷含量比較豐富，由於鹽堿土富含鈣質，磷素易被鈣質固定，因此土壤速效磷含量很低，多數在10mg/kg以下。鹽堿土土壤有機質含量低，速效磷短缺，氮磷比例失調，是鹽堿土改良急需解決的問題。
2）闆
“闆”是鹽堿土的不良結構特徵。鹽堿土土壤容重一般在1.35～1.50g/cm3，總孔隙度均在45%～50%，甚至更低。土壤含鹽量越大，尤其是鈉離子含量越高，土壤透水、透氣性越差。根據在山東禹城的測定結果，鹽化土穩定滲吸速度為0.1～0.2mm/min，堿化土穩定滲吸速度小於0.1mm/min，水、氣條件不良，會對作物根係伸展、植株生長帶來嚴重影響。鹽堿土的結構性差，毛管作用強，在旱季土壤蒸發量大，高於沃土50%以上，地下水的不斷補給，使土壤上層大量積鹽。而在灌後或雨季，土壤容易滯水飽和，不易疏乾，常發生“漬澇”。這種毛管滯水現象，嚴重影響土壤和作物根係的呼吸。對於這種毛管滯水，一般排水溝對其土壤的疏乾作用較小，應采取培肥土壤、秸稈還田、種植翻壓綠肥等改善土壤結構的措施來加以解決。
3）生
“生”是鹽堿土的不良生物特徵。鹽堿土對土壤微生物的影響主要有兩個方麵，一是土壤中的鹽類物質對微生物産生抑製和毒害作用；二是鹽堿土的土壤有機質含量一般較低，植物生長受到抑製，有機物質歸還量也少，緻使微生物的能源物質貧乏，造成土壤微生物數量少、活性低。據研究，含鹽量多少與鹽類成分對微生物的種類和數量影響很大[5]：當NaCl和Na2SO4含量大於2g/kg時，氨化作用顯著降低；當NaCl濃度大於5g/kg、Na2SO4濃度大於12g/kg時，固氮作用受抑製；當NaCl濃度大於10g/kg時，氨化作用幾乎停止。不同濃度的不同鹽類對細菌有明顯毒性，在緻毒範圍內，毒性與滲透壓有密切的關係，滲透壓為6bar時，所有鹽類都降低硝化作用50%以上；在156bar時，氨化作用降低一半。微生物的原生質因鹽類而引起物理上和化學上的改變，原生質活動不正常，也可改變原生質的膠體性質。
4）冷
“冷”是鹽堿土的不良熱量特徵。鹽堿土由於含有過高的鹽分，使土壤吸濕性較強，造成地溫偏低，春季地溫上升緩慢。據測定，春季3月初至5月中旬，播種層5cm處地溫，鹽堿土比非鹽堿土一般偏低1℃左右，多者可相差2℃，其穩定在12℃以上的日期，要比非鹽堿地滯後10天左右，而鞦後播種鼕小麥的齣苗時間晚3～7天。針對鹽堿土的這種不良熱量特徵，一般春播要稍晚一些，而夏播和鞦播要力爭早播。同時，偏低的地溫也不利於土壤微生物的活動和土壤養分轉化，影響作物的生長發育。
鹽堿土的“瘦、闆、生、冷”，是指地瘦、結構不良、土壤緊實闆結、通透性差，“闆、生、冷”是“標”，“瘦”和“鹽”是“本”，因此脫鹽和培肥是改善鹽堿土不良性狀的根本。在土壤脫鹽後進行培肥，培肥土壤的主要任務是增加土壤有機質，其實質是增加土壤營養物質的儲備。

前言/序言

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