《苏打盐碱地改良效果评估方面取得新进展》

  • 来源专题:耕地与绿色发展
  • 编译者: 张毅
  • 发布时间:2025-05-14
  • 苏打盐碱土集中分布于我国东北松嫩平原西部,面积高达342万 hm2,约占松嫩平原总面积的19%,且每年仍在扩展。土地盐碱化不同程度影响了植物生长,常造成植被退化,降低了土地生产力,同时极大危害着区域生态环境。随着苏打盐碱地大规模开发,大量的不同类型改良剂被应用,由于土壤改良剂的质量标准、施用规程以及效果评估等规范性文件的长期缺乏,大多研究者对其采用的改良剂的研究报道均称之为有效,导致很难判定各种改良剂孰优孰劣。为此,中国科学院东北地理与农业生态所研究所研究人员针对现阶段国内盐碱地常用改良剂以及苏打盐碱土改良的效果进行了定量和综合性评估,为苏打盐碱地改良剂的选择与应用提供了科学参考。

    研究采用Meta分析方法,综合了全国范围内1992-2022年30年间公开发表的有关不同改良剂在盐碱地改良效果上的相关报道,采纳了有关田间试验报道的92篇相关文献中的2061组研究数据,综合分析了当前国内盐碱土改良剂的研究现状,量化评估了不同类型改良剂对盐碱土的改良效果,利用机器学习模型解析了影响改良剂应用效果的相关因素。

    研究发现,不同类型改良剂的改良效果存在显著差异(p < 0.05),石膏类改良剂、生物炭和混合改良剂施用后土壤碱度分别降低21.5%、19.6%和37.0%;生物炭对土壤养分含量提升效果最佳(47.8%),石膏类改良剂相对最低(26.4%)。三种改良剂多用于中、重度苏打盐碱土表层(0~20 cm)土壤改良,其施用量和施用年限对土壤改良效果存在差异。

    改良剂施用量是影响石膏类改良剂、生物炭和混合改良剂等降低土壤碱化度和盐分效果的主要因素。石膏类改良剂主要作用原理是降低土壤碱度,进而间接提升土壤养分和促进作物生长,生物炭和混合改良剂兼具降低土壤碱度和直接提供土壤养分的作用。土壤改良剂在选择使用上不仅要考虑用量,种植作物类型、改良剂成本、作用效果持久性以及环境安全性问题也是重要的参考因素。这为苏打盐碱地改良剂的科学选择提供了理论依据。

    相关研究成果分别发表在Soil & Tillage Research和《土壤学报》上。研究得到吉林省重大科技专项、国家自然科学基金和国家重点研发计划等的资助。

  • 原文来源:http://www.cas.cn/syky/202505/t20250508_5067648.shtml
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    • 编译者:金慧敏
    • 发布时间:2015-01-28
    • 已经拥有几十项国家专利、上世纪90年代即开始试验示范的清华大学利用燃煤烟气脱硫废弃物改良盐碱地——“盐碱地改良与生态修复专利池”近日再获四项发明专利授权:“对滨海盐碱地的土壤进行脱盐的方法和系统”“微藻养殖设备”“重度碱化土壤改良剂的应用”与“轻度碱化土壤改良剂及其加工方法”,进一步丰富了清华大学盐碱地改良与生态修复方面的技术储备。 资料显示,目前全世界的盐碱地大约有9.5亿公顷,仅我国就占1/10。从1995年开始,清华大学指派徐旭常院士与陈昌和教授牵头,在国际上率先利用工厂排放的脱硫石膏,尝试对我国多个地区的碱化土壤进行改良。截至2013年底,这一技术的实施范围已经覆盖黑龙江、辽宁、吉林、内蒙古、天津、宁夏、甘肃、青海、新疆、山西等我国北方有碱化土地的大部分省区,改良后种植的作物包括玉米、苜蓿、水稻、向日葵、甜高粱、葡萄和枸杞等,改良规模已达15万亩以上。 在实践中,发明者多次将改良后的作物样本和土壤样本送到国家质检总局、中国土壤检测中心进行最苛刻的检测。结果显示,不仅各项有害指标远低于国家标准,而且各项营养物质指标高于同类作物。专家解释,盐碱地千百年来既未经耕种也没有污染,一旦赋予其生命,作物生长条件自然十分优越,因此这种地里结出的是真正的高品质有机作物。此外,在不增加任何投资的情况下,改良后的碱化土地及其植被每亩每年的碳汇高达2至4吨,具有很高的环境效益。为此,清华大学提出了“利用十几年的时间,为国家改造一亿亩具有农业利用潜力的盐碱地”的战略目标,并且牵头发起组建华清农业开发有限公司,依托清华大学盐碱地区生态修复与固碳研究中心,整合技术、资金与相关资源,打造专业化、规模化的盐碱地改良和农业全产业链管理平台,实施清华大学利用燃煤烟气脱硫废弃物改良亿亩碱化土壤重大工程,推动农业现代化进程与社会经济可持续发展。 改良盐碱地平均每亩造价3000元左右,所需费用最长可30年分担,一次改造终生受益。经改造的盐碱地,第一年作物产量可以达到当地最高标准的60%左右,从第二年起即可比肩当地最优标准。目前,华清农业已在内蒙古自治区准格尔旗、吉林省大安市和河北省张北县各建立一个盐碱地改良示范基地。 知识产权报曾对我国盐碱地化学改良专利技术进行过分析,早在上世纪40年代,人们就已开始了盐碱地化学改良剂(如石膏)的研究和开发工作,几十年的研究和实践成果表明,化学改良盐碱地是集物理、化学和生物三大效应于一体的综合性技术。尽管作用机理还有待完善,但盐碱地改良利用的紧迫性以及化学改良法本身配方灵活、操作便捷的特点已成为促进该技术研发的强大助力。同时,伴随行业人员专利意识的提高,化学改良领域的相关专利申请量也越来越多。 如图所示,以化学改良盐碱地为技术核心的中国专利申请量始终保持高速增长态势,特别是进入21世纪后,该领域专利申请量增长尤为迅猛。据此推算,2010年至2014年,化学改良领域的相关专利申请量将接近甚至超过200件。在申请主体方面,当前的专利申请仍以个人和科研院校为主,这与化学改良本身的技术特点如投资小、对设备依赖度低等密切相关;而工矿企业所占比例较低(仅17.2%),这说明企业作为重要的行业创新主体在专利技术革新方面还有待提高,同时也预示着该领域企业化和产业化的整体水平较低。
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    • 编译者:liguiju
    • 发布时间:2024-07-28
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