一种盐碱地粘质土壤田间盐分调控方法
【技术领域】
[0001]本发明属于盐碱地利用技术领域，涉及耐盐作物的鉴定筛选，具体涉及一种盐碱地粘质土壤田间盐分调控方法。
【背景技术】
[0002]盐碱地是我国土地的重要后备资源，我国盐碱地主要分布在包括西北、东北、华北和滨海地区在内的17个省份，总面积超过5亿亩。滨海盐碱地作为典型类型，其受成土母质、海水侵蚀等影响，与内陆盐碱地具有较大区别，盐分主成分以氯化钠为主，如何选择耐盐作物，抵御盐分胁迫，对本区盐碱农业可持续发展至关重要。
[0003]作物耐盐性鉴定筛选，是耐盐作物选择的基础，目前耐盐作物鉴定方法主要有水培、砂培及盐池鉴定。公开号CN103704103A，公开了一种大豆芽期砂培的耐盐鉴定方法，主要利用砂子皿装，通过不同氯化钠液处理，对大豆进行芽期耐盐性鉴定。公开号CN102860159A，采用水培方式人工模拟盐分环境，通过光照培养箱，进行苗期耐盐性鉴定筛选。公开号CN103430783A，该方法以人工配制的海水处理植株，利用水培法，通过生长指标对小麦进行苗期耐盐性筛选。公告号CN102890151B，公开了一种鉴定植物苗期耐盐性的设备及方法，通过待鉴定植物穴盘苗的培育，利用鉴定用盐液的配制，进行穴盘苗与耐盐性鉴定设备的组合，达到耐盐性鉴定目的。公开号CN101294943B，公开了快速鉴定树木耐盐碱度特性的装置及盐溶液，装置依次包括防雨棚、盐池、曝气管、浮板载体、无纺布、固定网面、气泵、出水口、排水沟和废水池，盐池中盛放盐溶液。盐溶液组分的重量百分比为:硝酸钙0.007-0.031%，磷酸氢二钾0.007-0.030%，硫酸镁0.003-0.018%，氯化钠和氢氧化钠0.00004-0.009%，余量为蒸馏水。上述公知技术主要采用盐溶液配制、防雨棚设施，通过水培、砂培等方式进行作物耐盐鉴定及耐盐作物筛选，且主要针对作物苗期的耐盐鉴定及耐盐性筛选上，但由于作物实际生长的载体为土壤，水、砂培等模拟基质在水、气、温等综合调控上具有一定技术难度，同时在全生育期的耐盐表现及耐盐作物筛选上，受作物生育时期不同生长状况、作物数量、设施成本等影响，均具有一定的局限性。
[0004]本发明针对实际耐盐鉴定及耐盐作物筛选设施的局限性，在多年试验及实践基础上，形成了滨海盐碱地粘质土壤田间盐分调控方法，本技术直接采用滨海盐碱土壤作为基质，依据滨海盐碱区地下咸水主要离子成分与土壤相似，利用本区域地下咸水进行田间盐分调控，通过一定耐盐设施配套，达到作物田间自然盐分胁迫的目的，本发明可多作物、多梯度、全生育期对作物进行盐分胁迫鉴定及耐盐作物筛选，使鉴定筛选的耐盐作物更接近于生产，易操作，多年循环使用，成本低。
【发明内容】
[0005]本发明目的在于提高作物耐盐鉴定及耐盐作物筛选效率，提供一种盐碱地粘质土壤田间盐分调控方法，具体为通过利用地下咸水调控盐碱地田间盐分的方法。
[0006]本发明具体通过以下技术方案实现:
[0007]一种盐碱地粘质土壤田间盐分调控方法，具体通过以下步骤完成:
[0008]I)选择盐碱地块，构建防侧渗设施、排水排盐设施；
[0009]2)确定0.5m深土壤平均含水量为10?12.5%或15.5?17% ;
[0010]3)利用咸水矿化度与土壤全盐含量线性关系，进行咸水矿化度调配；
[0011]4)利用调配好的咸水进行浇灌，咸水浇灌以不从盲管渗出，且入渗深度45?50cm为准。
[0012]所述的防侧渗设施的构建具体为:地块四周挖长形沟，沟深0.7?0.Sm，沟壁用塑料纸包裹，塑料纸规格宽lm，厚>0.1mm，塑料纸露出地面10?15cm，沿塑料纸作高15?20cm,宽30?35cm畦埂，且埋住地上塑料纸部分。塑料纸作用，主要防侧渗，保证小区咸水定量入渗，使土壤盐分稳定。
[0013]所述的排水排盐设施的构建具体为:沿地块中间纵向挖直沟，沟深60cm，坡度
3-5%。，铺设盲管，盲管为塑料波纹管，直径Φ 8cm，外用无纺布包裹，盲管低端穿过地块横向塑料纸，与外径75?IlOmm的PVC塑料管垂直相连，pvc排水塑料管要求与盲管水平放置。盲管的作用主要控制春夏季地下水位，防止影响小区咸水调控盐分的准确性，同时可以用于小区洗盐及盐分重新调配。PVC管作用是可以把盲管的控水直接排出。
[0014]所述的咸水矿化度与土壤全盐含量线性关系为:春季，土壤平均含水量10?12.5%条件下，Y = 51.841X-8.0792，其中Y为水矿化度g/1，X为50cm 土壤全盐含量％ ；夏季，土壤平均含水量15.5?17%条件下，Y = 33.886X-6.4853，其中Y为水矿化度g/1，X为50cm 土壤全盐含量％。
[0015]所述的咸水矿化度调配依据以下公式:Vb/Va= (Ma/M)_l，其中Vb代表待加入的淡水体积，Va代表待加入咸水体积，M a为待加入的咸水矿化度，M为最终调配的咸水矿化度水。
[0016]所述的步骤(4)具体为:春季浇灌:土壤原始含水量10?12.5%时，浇灌咸水量85L/m2;夏季浇灌:土壤原始含水量15.5?17%条件下，浇灌咸水量55L/m2。
[0017]本发明的有益效果为:
[0018]I)本技术直接利用地下咸水调配，对田间盐碱土壤进行盐分调控，可多作物、多梯度、全生育期对作物进行盐分胁迫鉴定及耐盐作物筛选，克服了其他水培、砂培等方法受作物生长时期及品种数量的限制，盐分调控方法简便、易操作，其在滨海盐碱地耐盐作物筛选及耐盐作物选育应用上具有较大利用价值；
[0019]2)通过大量试验数据，得出了咸水矿化度与土壤全盐含量线性方程，在一定土壤含水率范围内，通过定量浇灌，使土壤最终含盐量符合设定浓度，避免了一般咸水直接浇灌的盲目性，使土壤盐分调控更准确，耐盐数据更科学，筛选作物更接近于其耐盐实际。
【具体实施方式】
[0020]下面结合实施例对本发明做进一步的说明，以下所述，仅是对本发明的较佳实施例而已，并非对本发明做其他形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更为同等变化的等效实施例。凡是未脱离本发明方案内容，依据本发明的技术实质对以下实施例所做的任何简单修改或等同变化，均落在本发明的保护范围内。
[0021]2012?2014年，中国农科院作物所承担的国家科技基础平台项目“作物种植资源保护与利用”采用该方法进行了 1000余个大豆资源耐盐鉴定。试验区位于河北省唐山市曹妃甸区，土壤为滨海盐碱地粘质土壤，土壤盐分以氯化钠为主，土壤含盐量0.17%，土壤密度1.41g/cm3，田间最大持水率37.5%，50cm 土壤原始平均含水量16.8%，当地咸水井抽取的咸水矿化度23g/l。
[0022]设施构建:试验地规划，划定26个小区，小区长6.5m、宽4m，
[0023]依据春季潜水深度及水入渗规律，进行地下盲管埋深及间距设定。以一个小区为例，四周用开沟机挖0.Sm深，宽0.2?0.3m的长形沟，紧贴沟壁用0.8mm塑料纸围，填埋，地上塑料纸露10?15cm，沿塑料纸作高20?25cm，宽25?30cm畦埂，且埋住地上塑料纸部分。沿小区长方向的中间挖深60cm深的直沟，坡度3?5%。，宽度以能放入盲管为宜，盲管一端穿过塑料纸，和pvc排水管相连。
[0024]盐分调控:首先进行土壤盐分指标确定，土壤盐分设定0.3%、0.4%、0.5%、0.6% ;然后通过水盐公式计算，需调配的待灌咸水矿化度为3.7g/l、7g/l、10.5g/l、14g/l，淡水与井抽咸水按体积比调配成待灌盐度。
[0025]灌量按55L/m2进行小区浇灌，渗水深度达到48cm，盲管无水渗出。灌水后5天进行50cm土层盐分取样，采用5:1水浸法盐分测定，小区土壤平均盐分分别为0.285%,0.39%,0.51%,0.59%,符合设定土壤的目标盐分，土壤盐分调控达到预期效果。
[0026]6月进行大豆资源播种，进行全生育期耐盐性鉴定筛选，通过出苗率、株高、产量等指标考察，同年筛选出了 8个高耐盐资源，在0.51%下，出苗率达到65%以上，在土壤盐分0.6%时成活率25%以上，用于耐盐基因挖掘、定位材料。
[0027]翌年如土壤盐分受雨季影响或作物耐盐需要，需改变土壤盐分，利用盐随水来、盐随水去规律，进行大水洗盐，水盐通过盲管及排水管流出，土壤盐分0.3%左右土壤，进行一次大水冲洗即可；土壤含盐量>0.4%，进行两次大水冲洗，间隔5d。
【主权项】
1.一种盐碱地粘质土壤田间盐分调控方法，其特征在于包括以下步骤: 1)选择盐碱地块，构建防侧渗设施、排水排盐设施； 2)确定0.5m深土壤平均含水量为10?12.5%或15.5?17% ； 3)利用咸水矿化度与土壤全盐含量线性关系，进行咸水矿化度调配； 4)利用调配好的咸水进行浇灌，咸水浇灌以不从盲管渗出，且入渗深度45?50cm为准。
2.根据权利要求1所述的一种盐碱地粘质土壤田间盐分调控方法，其特征在于:所述的防侧渗设施的构建具体为:以所选盐碱地块四周挖长形沟，沟深0.7?0.Sm，沟壁用塑料纸包裹，塑料纸规格宽lm，厚>0.1mm,塑料纸露出地面10?15cm，沿塑料纸作高15?20cm，宽30?35cm畦埂，且埋住地上塑料纸部分。
3.根据权利要求1所述的一种盐碱地粘质土壤田间盐分调控方法，其特征在于:所述的排水排盐设施的构建具体为:沿盐碱地块中间纵向挖直沟，沟深60cm，坡度3-5%。，铺设盲管，盲管为塑料波纹管，直径Φ 8cm，外用无纺布包裹，盲管低端穿过地块横向塑料纸，与外径75?IlOmm的PVC塑料管垂直相连，pvc排水塑料管要求与盲管水平放置。
4.根据权利要求1所述的一种盐碱地粘质土壤田间盐分调控方法，其特征在于:所述的咸水矿化度与土壤全盐含量线性关系为:春季，土壤平均含水量10?12.5%条件下，Y =51.841X-8.0792，其中Y为水矿化度g/1，X为50cm 土壤全盐含量％ ;夏季，土壤平均含水量15.5?17%条件下，Y = 33.886X-6.4853，其中Y为水矿化度g/1，X为50cm 土壤全盐含量％。
5.根据权利要求1所述的一种盐碱地粘质土壤田间盐分调控方法，其特征在于:所述的咸水矿化度调配依据以下公式:vb/va= (Ma/M)-1，其中Vb代表待加入的淡水体积，N JX表待加入咸水体积，Ma为待加入的咸水矿化度，M为最终调配的咸水矿化度水。
6.根据权利要求1所述的一种盐碱地粘质土壤田间盐分调控方法，其特征在于:步骤(4)具体为:春季浇灌:土壤原始含水量10?12.5%时，浇灌咸水量85L/m2;夏季浇灌:土壤原始含水量15.5?17%条件下，浇灌咸水量55L/m2。
【专利摘要】本发明公开了一种盐碱地粘质土壤田间盐分调控方法，通过选择盐碱地块，构建防侧渗设施、排水排盐设施，确定0.5m深土壤平均含水量，并利用咸水矿化度与土壤全盐含量线性关系，进行咸水矿化度调配，将调配好的咸水进行浇灌，从而达到使土壤含盐量达到设定浓度，从而达到作物梯度盐分鉴定及耐盐性筛选的目的。本发明盐分调控方法简便、易操作，在盐碱地耐盐作物筛选及耐盐作物选育应用上具有较大利用价值。
【IPC分类】A01B79-00, A01B77-00
【公开号】CN104718832
【申请号】CN201510053452
【发明人】张国新, 王秀萍, 刘雅辉, 鲁雪林, 李强, 李可晔, 孙宝泉, 张晓东, 郝桂琴
【申请人】河北省农林科学院滨海农业研究所
【公开日】2015年6月24日
【申请日】2015年2月2日