成果快訊 | 土壤改良技術助力張北地區(qū)鹽堿地農作物增產增收

《中國地質調查成果快訊》近日公布了土壤改良技術助力河北張北地區(qū)鹽堿地農作物增產增收的主要成果。

張家口市張北縣位于河北省西北部，是北京的水源涵養(yǎng)功能區(qū)和生態(tài)屏障區(qū)。項目組依托“北京及周邊地區(qū)綜合地質調查”項目，通過在河北張北地區(qū)開展生態(tài)地質調查，查明張北鹽堿地形成的物質來源、動力條件等地質主控因素，揭示“重茬”等制約張北鹽堿地農業(yè)開發(fā)利用問題的發(fā)生機理。研發(fā)生物質-天然礦物復合材料，結合“根系微地球化學障”技術成功在張北鹽堿地改良中推廣應用，建立鹽堿地改良修復技術示范田1100余畝，有效治理鹽堿地“重茬”問題，實現(xiàn)藜麥和甜菜畝均增收超千元。

一是查明張北地區(qū)成土母巖特征，水文地質與氣候條件是鹽堿地形成的地質主控因素。成土母巖為鹽堿地形成提供了充足的物源基礎；氣候條件是鹽堿地形成的主要驅動；水文地質條件是地表鹽堿元素富集的重要推手。

二是揭示土壤鹽分含量過高、理化條件較差、微生物多樣性與活性降低是鹽堿地作物生長受限的主要原因。鹽堿地高鹽分干擾作物對土壤養(yǎng)分的吸收。區(qū)內表層土壤平均含鹽量約千分之四，pH約為8，高鹽分導致土壤中溶液的滲透壓高于植物細胞液的滲透壓，引起根毛細胞脫水，出現(xiàn)枯萎或“燒苗”現(xiàn)象，同時干擾作物對養(yǎng)分的吸收，造成作物營養(yǎng)紊亂。表層土壤結構疏松，保水保肥能力差。區(qū)內砂、粉砂及粘土含量分別為59.23%、17.17%和23.66%，土壤平均有機質含量僅為2.19%，水穩(wěn)性團聚體數(shù)量少，有效水含量低，土壤機械穩(wěn)定性與粘結性差，難以保障植物水肥供給。土壤微生物活性與多樣性降低，根系微環(huán)境結構失衡。受高鹽、高堿條件的抑制，土壤中固氮菌、硝化菌減少，氨化作用和硝化作用微弱，氮、磷等養(yǎng)分元素缺失，在連年耕作同種作物時，特定養(yǎng)分元素含量、有益細菌群落與有益真菌數(shù)量進一步降低，進而引發(fā)作物生長緩慢、病蟲害加重、產量急劇下降等“重茬”現(xiàn)象。

三是運用“根系微地球化學障”技術理念，創(chuàng)新天然礦物和生物質炭復合鹽堿地改良材料。項目組運用2018年自主研發(fā)的在重金屬污染稻田改善土壤微環(huán)境取得顯著效果的“根系微地球化學障”技術理念，針對張北鹽堿地高鹽、高堿、有機質與養(yǎng)分含量較低、質地疏松等問題，研發(fā)具有高有機質含量、高比表面積等特征的生物炭-天然礦物復合材料，在播種時期隨種子和種肥施入作物根系土壤，通過構建“微型屏障”有效降低土壤pH、提升土壤肥力、限制鹽分在土壤-作物系統(tǒng)中的遷移轉化、為微生物擴展生存空間，實現(xiàn)鹽堿地“重茬”問題低成本、高效治理。

作者：朱曉華
來源于：中國礦業(yè)報