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遺傳發育所農業資源中心在濱海鹽漬資源高效利用研究中取得進展

2019-11-08 遺傳發育所農業資源研究中心
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  土壤鹽堿、地下水淺且咸、淡水資源缺乏是制約鹽堿區農業生產和植被建設的主要因素,而以地下水工程化調控和淡水壓鹽為主的傳統鹽堿地改良措施已很難適應當前鹽堿地綠色發展的需求。鹽堿地的改良利用需要轉變思路,把傳統觀念中的鹽堿障礙因子作為重要資源加以利用,以實現鹽堿地的可持續利用。中國科學院遺傳與發育生物學研究所農業資源研究中心劉小京研究組從“以鹽治鹽、適鹽用鹽”角度出發,圍繞濱海鹽漬區地下咸水和鹽生植物等鹽漬資源利用開展了系統性的研究,并取得進展。

  在咸水資源利用方面,劉小京研究組博士郭凱采用室內土柱模擬試驗,研究了咸水結冰融水在不同初始含水量和容重的濱海鹽土中的入滲規律和土壤分布特征,結果表明:與淡水冰相比,咸水冰融水入滲可顯著提高融水的入滲深度和入滲速度,并顯著促進了土壤鹽分淋洗;此外,初始含水量和容重越低,越有利于咸水結冰融水的入滲和鹽分淋洗,這為應用咸水結冰灌溉提高土壤的脫鹽效率提供了理論支撐。

  鹽生植物是濱海鹽堿地植被建設的主要物種。研究組圍繞鹽生植物資源的利用,分析了枸杞嫁接番茄,鹽地堿蓬和堿蓬在鹽堿地中的適應性差異,以及檉柳林的水分平衡,這些研究結果將為鹽堿地農業生產和植被建設提供理論和技術支持。

  枸杞是濱海鹽堿地重要的鄉土鹽生植物,作為耐鹽砧木可以提高接穗的耐鹽能力。番茄與枸杞同為茄科植物,為探究能否利用枸杞為砧木為番茄接穗實現鹽堿地番茄生產,封曉輝展開了鹽漬土中枸杞嫁接番茄的試驗,并評估了枸杞嫁接番茄后的生長特征以及果的品質特征。結果表明,以枸杞為砧木嫁接番茄可以提高番茄的耐鹽能力,枸杞嫁接的番茄果實中糖類、蛋白質和Na+含量較高,而維生素C含量較低。此研究為枸杞利用提供了新的技術途徑。

  堿蓬和鹽地堿蓬都是鹽堿地中主要的鹽生植物,是鹽堿裸地植被恢復的先鋒物種。李勁松對兩種植物的耐鹽、耐堿和耐旱差異進行了研究。堿蓬幼苗的耐堿性高于鹽地堿蓬,而鹽地堿蓬具有更高的耐鹽性,二者的抗逆性差異主要是由于根系的適應性差異以及根系對K+Ca2+Mg2+的選擇性吸收能力。基于兩種植物的適應性差異,在土壤PH偏高的堿土地區可以種植堿蓬,而在重度鹽漬區更適宜選擇鹽堿地堿蓬作為鹽堿地綠化植被。

  檉柳是重鹽堿地植被建設的先鋒物種,近年來在濱海鹽堿地中大量栽植,檉柳林建成后需消耗大量水分,而該地區的降雨量能否滿足檉柳林的需求尚不明確。陳環宇對栽植檉柳人工林的水分平衡做了研究,結果表明2016-2018年檉柳林的蒸散發量為514.2-573.8 mm,蒸騰作用是檉柳耗水的主要形式;相對于鹽堿裸地,2018年人工檉柳林耗水增加了377.6 mm;枯水年(2017)會有水分虧缺,而平水年(2016)和豐水年(2018)的降水量要大于檉柳的蒸散發量。

  以上研究得到中科院重點部署項目、中科院科技服務發展項目和國家青年基金項目的資助。

  論文鏈接:1 2 3 4

圖1.咸水結冰融水入滲在不同初始含水量和容重濱海鹽土中的入滲過程

圖2.海興濱海鹽堿地高效利用試驗基地航拍圖

打印 責任編輯:葉瑞優

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