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通过增施氮磷肥优化真盐生草本植物的栽培方式以提高盐生植物生物量与盐分含量从而实现其盐分的高效吸收累积对重盐渍化土地的快速改良及该区生态恢复意义重大。基于此,本研究在新疆南疆重盐化土壤上采用田间试验方法及完全随机区组设计,就不同氮肥N0(0kg/hm2),N1(75 kg/hm2),N2(150 kg/hm2),N3(225kg/hm2),磷肥P0(0kg/hm2),P1(135kg/hm2)施用水平对盐角草生物量、盐分含量及其吸收累积分配规律以及种植后土壤脱盐效果的影响进行了探讨。结果表明:
⑴增施氮肥能显著提高盐角草的地上生物量及其绝对增长率、根系干重和种子产量,其中施225kg/hm2氮肥时,盐角草每季可形成最大生物产量31731 kg/hm2,是不施氮肥的3.79倍,绝对增长率(地上)是未施氮肥处理的6.75倍。氮肥施用效果达显著水平。而磷肥施用虽能在一定程度上提高盐角草地上生物量及其绝对增长率、根系干重和种子产量,但差异均未达显著水平。
⑵氮磷肥施用能在一定程度上改善盐角草的氮素养分状况,且氮肥效果好于磷肥。其中开花期时,N1、N2和N3的含氮量分别比N0增加了37.33%、73.07%和89.85%。氮肥处理效果达显著水平。但氮磷素供应对盐角草磷素含量无明显影响。氮肥施用还能显著提高盐角草氮磷肥的累积与吸收速率。例如,开花期,N1、N2和N3处理的平均氮素吸收速率分别是对照N0的5.43、11.89和14.87倍,磷素平均吸收速率是对照N0的3.86、6.52和9.62倍。此外,通过氮肥与磷肥的边际效应进行对比发现,氮肥的边际效应远远高于磷肥,说明在本试验区重盐化土壤上,氮肥是限制盐角草生长发育、养分吸收累积的关键因子,加强氮素养分管理在盐角草栽培管理中有着重要作用。
⑶增加氮素供应水平可显著提高盐角草各生育期植株体内的全盐含量。如,开花期时,N0处理下,盐角草地上部全盐含量为271.53 g/kg,而N3处理下其全盐含量则可达436.84g/kg,是前者的1.6倍。且除K+与Ca2+外,其它离子含量均随施氮水平的提高而显著增加。在本试验区重盐渍化土壤上(含盐量1.92%),施氮225kg/hm2,盐角草每季可从土壤中带走13012 kg/hm2盐分,而不施氮肥时,仅可带走1976kg/hm2盐分,仅占前者的15.19%。在N3水平下种植盐角草2年可使土壤耕作层(0~20cm)含盐量降低到适宜抗盐棉花和小麦的耕种水平(含盐量≤1.0%),而在N0水平下则需11年,表明在盐碱地上增施氮肥可明显加快重盐渍化土壤的改良速度,这对提高我国土地资源利用效率,缓解人口增长与资源短缺的矛盾具有重要意义。
⑷种植盐角草可显著降低土壤含盐量。种植前土壤含盐量为19.19g/kg,种植后,裸地、N0、N1、N2和N3处理的土壤含盐量分别降至17.81、16.30、14.21、13.25和12.59 g/kg,分别下降了1.38、2.89、4.98、5.94和6.60g/kg。与裸地相比,各氮肥处理下土壤含盐量均明显下降,其中N1、N2和N3处理的土壤含盐量与裸地之间差异显著,说明适量增施氮肥可显著加快盐角草改良重盐渍化土壤的速率。