Analysis of oat-straw salt ion accumulation and the potential for improving saline-alkali soils in coastal Hebei Province

Abstract

为探明燕麦在运东滨海盐碱地区秸秆盐分积累特点以及改良盐碱地的潜力, 选用"坝莜1号"、"白燕2号"和"花早2号"燕麦, 采用单因素随机区组试验, 以品种和土壤含盐量作为因素, 进行了2组田间试验, 测得燕麦的生物量、秸秆离子浓度和积累量及秸秆与土壤离子浓度比值。研究结果显示, "坝莜1号"燕麦开花 灌浆至成熟期整株生物量从2.9 t·hm^-2增加至3.8 t·hm^-2, 延迟20 d收获则减少至2.5 t·hm^-2。"白燕2号"在低土壤盐分浓度(1.0 g·kg^-1左右)下的生物量(3.1 t·hm^-2)显著大于中浓度(2.0 g·kg^-1左右, 1.7 t·hm^-2)和高浓度(3.0 g·kg^-1左右, 0.4 t·hm^-2)下的生物量。中等土壤盐分浓度下"坝莜1号"的生物量(3.8 t·hm^-2)显著高于"白燕2号"(3.1 t·hm^-2)和"花早2号"(2.2 t·hm^-2)。"坝莜1号"秸秆中Na⁺、K⁺浓度从开花到成熟均显著增加, 而Mg²⁺、Ca²⁺和Cl 则显著降低。延迟20 d收获, 除Ca²⁺外, 其他离子浓度均显著降低。随着土壤盐分的升高, "白燕2号"秸秆Na⁺、Mg²⁺、Ca²⁺和Cl 浓度显著升高, 而K+显著下降。3个品种的Na+、K+和Mg²⁺之间存在显著差异, 而Cl 和Ca²⁺浓度无显著差异。燕麦秸秆中Cl 浓度最高, K+和Na⁺基本相当, 均高于Mg²⁺和Ca²⁺。"坝莜1号"秸秆中Na⁺、K⁺、Mg²⁺、Cl 积累量成熟期最高, 延迟收获20 d后积累量均显著降低。"白燕2号"秸秆Na⁺、K⁺、Mg²⁺、Ca²⁺、Cl 积累量随土壤盐分升高显著下降。除Ca²⁺外, Na⁺、K⁺、Mg²⁺、Cl 积累量品种之间差异显著。"坝莜1号"秸秆与土壤离子浓度比值中, Na⁺+K⁺最大(46~63), 其次是Cl (30~46)、Mg²⁺(24~30)和Ca²⁺(3~15); 延迟收获后Na⁺+K⁺和Cl 秸秆与土壤浓度比值显著下降, Mg²⁺比值无显著变化, Ca²⁺比值显著升高。随着土壤盐分升高"白燕2号"秸秆与土壤Na⁺+K⁺和Cl 浓度比值显著下降, Ca²⁺无显著变化。秸秆与土壤离子浓度比值 在品种之间存在显著差异。燕麦理论上具有改良盐碱地的潜力, 但收获时间和土壤盐分均会显著地影响燕麦生物量、离子浓度和积累量, 从而影响燕麦改良盐碱地的效果。