鹽漬化土壤污染趨重 耐鹽植物修復技術或為良方
更新時間:2015-07-31 09:19
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由于全球氣候變化和人口壓力的增大,全球近4500萬公頃土壤受到侵害,中國也是鹽漬土分布廣泛的國家,據編制中國鹽漬土分布圖時的粗略計算,中國的鹽漬土面積約為可耕地面積的10%,土壤鹽漬化非常嚴重。
促使土壤鹽漬化的原因究竟是什么?
中國人口數量眾多,要供養數十億人的糧食要承受巨大的耕地壓力。土壤長期重用輕養,耕作方式粗放,造成耕地質量退化嚴重,目前我國耕地退化面積占耕地總面積的40%以上,中低產田占耕地總面積的70%以上,耕地土壤肥力一般,有機質含量偏低,養分失衡加劇;如今,鹽漬化土壤面積約為5億畝,占總耕地面積的25%,障礙農田比例進一步提高;耕地污染導致土壤理化性狀變差,降低了耕地生態功能和生產能力,嚴重威脅了農產品質量和農業生態環境安全,耕地土壤污染問題已趨嚴重。
土壤鹽漬化的危害
鹽堿土易滯水,不易疏干,土地升溫慢。較低的地溫使得土壤中酶的活性受到抑制,有機質轉化和微生物代謝活動減弱,導致土壤肥力差、養分利用率降低、緊實易板結、結構透氣性差,不利于植物生長。鹽堿土壤孔隙小,礦物質含量低,化學和物理性狀都較差。其次,土壤中過量的鹽離子可對植物造成直接的毒害作用,使其形態結構發生改變。在鹽堿土中,大量的可溶性鹽使得溶液的滲透壓升高,植物發生生理干旱,阻礙生長發育。在旱季,地表蒸發使得土壤溶液不斷減少,迫使鹽離子在植株內累積,發生離子拮抗,破壞其正常生理代謝,導致植株畸形或死亡。
鹽漬化土壤污染,生態系統脆弱,修復難度大,利用鹽生(耐鹽)植物來進行治理是一條有效途徑。
耐鹽作物可以迅速提高污染農田植被覆蓋度,減少土壤水分蒸發,防止土壤返鹽,降低土壤表層含鹽量。同時,由于它們本身可以從土壤中吸收大量的鹽分,所以通過種植耐鹽植物可逐漸地幫助土壤脫鹽。
另外,這些耐鹽作物,具有抗逆能力強,極少病蟲害等特點,是不需用農藥的無公害綠色蔬菜。引種耐鹽作物可迅速恢復這些鹽漬化土壤的農業生產,同時,可以增加農民的收入,形成一定的經濟效益。
引入鹽生植物是加快污染土壤修復進程的重要途徑,但不同植物對污染物的耐性不同,修復效應差別很大,且土壤條件、組分等因素都會影響植物修復效果。因此,利用鹽生耐勘植物修復鹽漬化土壤,一要篩選耐鹽、高效的修復植物,二要研究修復植物利用策略和途徑,以充分發揮其修復潛能。
—般認為,耐鹽修復植物應具備的條件有:污染物耐受能力強,生物量較高;根系發達,可以穿透較深的土層,耐受低氧環境。
種植耐鹽植物。即使一般作物,在鹽漬脅迫下,也有求生存的本領。表現不同農作物,有不同的抗鹽能力。鹽生植物的抗鹽機理有∶泌鹽作用,稀鹽作用,聚鹽作用,拒鹽作用及中生作用。
生物防治有以下作用:
一是引種鹽地先鋒植物,可以應用生物排鹽。已篩選出的一批鹽地先鋒植物,如檉柳、花花柴等,它們對硫酸鹽、氯化物等鹽類都有較強的忍耐力,植物體還具有泌鹽腺、泌鹽孔的結構,每年可從土壤中帶走100~150公斤/畝的粗鹽。
二是可以增加綠色覆蓋,防止鹽分表聚。內陸鹽漬的特點之一是在強大蒸發作用下,土壤鹽分通過毛細管作用聚于地表。采用時空兩個層面增加植物覆蓋,可以大大減少地面蒸發,減少鹽分表聚。如用紅豆草、毛苕子覆蓋,蓋度達90%%時,耕作層土壤全鹽降低70%,鹽分由原0.83%降到0.15%。
三是可以培肥地力,達到可持續發展的目的。種植豆科耐鹽植物后,土壤有機質增加0.5%,土壤容重降低,團粒結構改善,進而種植其它作物。
20世紀30年代以來,地中海、南美洲、北美洲、墨西哥、巴林島、阿拉伯地區、澳大利亞、以色列等國家和地區都加快了對本地鹽生植物資源的調研和研究,發現了1560余種鹽生植物,隸屬117科、550余屬。研究表明,耐鹽植物可有效修復鹽漬化土壤,不僅如此,還可以促進生態平衡發展。
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