CN101294943A - 用于快速鉴定树木耐盐碱度特性的装置及盐溶液 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种农林业技术领域的用于快速鉴定树木耐盐碱度特性的装置及盐溶液。本发明装置依次包括防雨棚、盐池、曝气管、浮板载体、无纺布、固定网面、气泵、出水口、排水沟和废水池，盐池中盛放盐溶液。盐溶液组分的重量百分比为：硝酸钙0.007－0.031％，磷酸氢二钾0.007－0.030％，硫酸镁0.003－0.018％，氯化钠和氢氧化钠0.00004－0.009％，余量为蒸馏水。本发明为植物的生长提供了良好的环境，且结构简单，操作容易，维修方便，一次性投资小，运行成本低，盐溶液中离子浓度精确化程度高，鉴定速度较快，适用范围较广，实用性及其针对性较强。

Description

用于快速鉴定树木耐盐碱度特性的装置及盐溶液

技术领域

本发明涉及一种农林业技术领域的盐碱度鉴定装置及盐溶液，具体是一种用于快速鉴定树木耐盐碱度特性的装置及盐溶液。

背景技术

土壤盐渍化是指在自然或人为因素的影响下，盐碱成分在土体中积累，使得其它类型的土壤逐渐向盐渍土演变的成土过程。土地盐碱化主要是由于地下水位上升，临近地表使土地表层盐分积累所致。如干旱、半干旱内陆地区较封闭，过度灌溉汇集后的水盐没有出路，导致下游平原的地下水位增高，地下水的矿化度加大，在地表蒸发的作用下，水散盐留，形成盐碱化。在海滨滩涂地区，则由于过度抽取地下水，使海水入侵而造成盐碱化。沿海地区，由于海水浸渍，例如经常有海潮浸袭，并收到地下水位升高的影响，形成盐土；平原地区盐土和部分碱土形成的原因使由于地势平坦，排水不畅，地下水和土层中的盐分容易随水分上升蒸发而聚集在表土；蔬菜大棚里的土壤也会随栽培年限的增长而出现盐渍化现象。土壤的初生或次生盐碱化最终均使该类土壤植被减少，生态系统结构简单。生态重建或生态修复皆在原植被较差的情况下，合理地引入耐盐碱化植物来增加植物的多样性，改善区域的生态条件，进一步修复土壤盐碱化的目的。因此，通在保护好自然资源充分发挥其生态效益和社会效益的基础上，对自然资源进行合理的开发利用如一些耐盐植物筛选，以达到自然资源可持续利用和土壤盐碱化改良的目的。

现在全世界已发现的盐生植物约3000种，我国的盐生植物约1000种，但在盐碱地上生长的植物较少，且在植物抗盐性，抗盐植物品种资源的发掘和利用等方面的研究也存在很多不足。对耐盐植物的筛选近两年来有一定的气色，经对现有研究技术的资料发现，中国科学院植物所和中国农科院作物品种资源所共同从100多种野生或栽培蔬菜中在1/3-1/2海水中筛选出了10余种能耐受该盐分的品种。上海金山石化总厂围海建厂在含盐0.5％-0.8％(高达1％-2％)的海滨盐土上筛选出柽柳、柳、刺槐、杞柳、无花果等适生树种；新疆生产建设兵团在含盐量0.3％～0.5％的盐渍化土壤上筛选出新疆杨、钻天杨、青杨、黑杨大叶白蜡等，在含盐量0.5％～0.7％的盐渍化土壤上筛选出银白杨、白柳、、刺槐、紫穗槐等；在含盐量0.7％～1.0％的盐渍化土壤上筛选出柽柳、灰杨、沙枣、枸杞等树种；天津市汗沽区园林处在含盐0.2％～0.5％的滨海土壤筛选出绒毛白蜡、垂柳、刺槐、桧柏等当家树。这些方法筛选出来的耐盐植物都是建立海水、盐碱地、滨海土壤的基础上的，其方法受环境条件(温度、雨水等)影响较大，盐分浓度难以控制且精确化程度较低，筛选的时间较长，适用范围较有限且实用性及针对性不强，不能增加盐碱化土壤的植物多样性。

经对现有技术的查新，尚未发现与本发明主题相同或者类似的文献报道。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提供一种用于快速鉴定树木耐盐碱度特性的装置及盐溶液，不仅能快速地筛选出土著的耐盐植物，还能针对不同盐碱化土壤快速地筛选出大量的外来耐盐植物，通过这些外来植物来增加盐碱化土壤上植物的多样性，从而解决了盐碱化土壤上植物单一或较少的问题，最终减缓了土壤盐碱化程度严重的现象。

本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明所涉及的用于快速鉴定树木耐盐碱度特性的装置，包括防雨棚、盐池、曝气管、浮板载体、无纺布、固定网面、气泵、出水口、排水沟和废水池。防雨棚内设有盐池和气泵，防雨棚外设有排水沟和废水池。盐池中自下而上依次设有曝气管、浮板载体及覆盖其上的无纺布和固定网面；盐池外设有气泵，盐池内置曝气管，气泵通过塑料软管与盐池底部的曝气管相连，盐池另一端有个出水口，排水沟和废水池相连，排水沟和废水池比盐池低。盐池中盛放盐溶液，用后的盐溶液通过出水口流出到排水沟，最后流到废水池。

所述防雨棚可因地制宜设计它的位置和走向，防雨棚可避免降水对盐池溶液浓度的影响。

所述盐池用于不同浓度盐溶液的配制和树木的测试，其中内置的曝气管用于解决通气问题，浮板载体用于种植树木，无纺布用于保持暴露在浮板上树木根系的水分供应，固定网面用于固定植物上面部分。

所述的盐池的出水口便于更换盐溶液，排水沟和废水池便于用后盐溶液的排出及收集，这样可使用后的盐溶液的得到很好的处理。

本发明从以下几个方面着手解决环境因素对盐溶液的影响问题：首先，防雨棚可避免降雨对盐溶液的稀释问题，这样使盐溶液中各离子在测试过程中保持很好的精确化程度；第二，盐池中有曝气管，解决了植物生长时根系的通气问题，避免了在海水或盐碱化土壤中由于通气不良而影响人为对被测植物耐盐性的误选；第三，解决了温度对植物生长的影响，在该系统中，高温季节可以通过降低盐溶液配方整体浓度来进行耐盐性植物的测试，这样可使系统周年的运行，使用率大大提高。第四，该系统还考虑了盐溶液的后续处理问题，用过的废盐溶液通过风干、暴晒等措施去掉水分收集剩余的盐分，从而解决了废盐溶液对环境的二次污染问题。

本发明所涉及的用于快速鉴定树木耐盐碱度特性的盐溶液，是针对Ca²⁺、Mg²⁺型盐碱化土壤中盐分浓度来配制的，其包含的各组成及其重量百分比为：

硝酸钙[Ca(NO₃)₂]：0.007-0.031％，磷酸氢二钾(K₂HPO₄)：0.007-0.030％，硫酸镁(MgSO₄)：0.003-0.018％，氯化钠(NaCl)和氢氧化钠(NaOH)：0.00004-0.009％，余量为蒸馏水。

本发明上述盐溶液的配制：先用少量蒸馏水分别溶解上述药品，然后把硝酸钙、磷酸氢二钾、硫酸镁溶液混合并稀释到要求浓度，用NaOH溶液调整溶液pH值至7～7.5，最后根据所加的NaOH量来确定盐溶液中加入NaCl的量，这样便完成了盐溶液的配制过程。

按照配制的盐溶液进行植物耐盐性的测定，溶液中离子浓度溶液控制且其精确化程度较高，针对性强，实用性广，还能快速测试大批的土著及外来耐盐性植物。

与现有技术相比，本发明为植物的生长提供了良好的环境(如曝气装置和盐溶液中离子浓度的可精确性操作等)，不仅可以成批快速鉴定不同植物的耐盐碱化特性，而且用后的盐溶液也得到很好的处理。本发明结构简单，操作容易，维修方便，一次性投资小，运行成本低，通过成批更换不同的植物，达到鉴定植物耐盐碱化特性的目的。本发明适用范围较广，实用性及其针对性较强。

附图说明

图1是本发明装置纵剖示意图；

图2是本发明装置纵剖俯视图；

图3是本发明装置每个盐池种植植物示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施例作详细说明：本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

参照图1、2，本实施例包括彩钢瓦屋面的防雨棚1、盐池2、曝气管3、浮板载体4、无纺布5、固定网面6、气泵7、出水口8、排水沟9和废水池10。整体主要骨架是防雨棚1及其里面的盐池2和气泵7，外面的排水沟9和废水池10。气泵7在盐池2的外端，它是通过塑料软管与盐池底部铺的曝气管3相连，盐池2另一端离地5cm处有个出水口8；排水沟9和废水池10相连，但它们与出水口8不相连，只是建的时候比盐池2要低。废水池10的大小可根据盐池的容积来建。盐池2中盛放盐溶液，用后的盐溶液通过出水口8流出到排水沟9，最后流到废水池10。

防雨棚1可避免降水对盐池溶液浓度的影响，盐池2用于不同浓度盐溶液的配制和树木的测试，池中自下而上依次设有曝气管3、浮板载体4及覆盖其上的无纺布5和固定网面6；池体外有气泵7，内置曝气管3用于解决通气问题，池体中的浮板载体4用于种植树木，其上覆有无纺布5用于保持暴露在浮板上树木根系的水分供应，池体上的网面6用于固定植物上面部分；盐池的出水口8便于更换盐溶液，排水沟9和废水池10便于用后盐溶液的排出及收集，这样可使用后的盐溶液的得到很好的处理。

本实施例中，防雨棚1的大小为：1100cm×700cm×250cm(长×宽×高)；盐池2大小为：1000cm×100cm×100cm(长×宽×高)。

本实施例中，盐池2有三个，三个盐池2间距离为120cm，盐池2与防雨棚1侧面的距离为80cm，盐池2与防雨棚1门的一端距离为80cm(有气泵7端)，与另一端的距离为20cm(出水口8端)。

在图1、2盐池(2)1#，2#，3#中盐溶液的深度至少保持在50cm深要求，针对Ca²⁺、Mg²⁺型盐碱化土壤的特性，按下述比例称取物质：

重度盐碱化(≥0.3％)：硝酸钙1398.5g，磷酸氢二钾1369.0g，硫酸镁722.5g；

中度盐碱化(0.2％)：硝酸钙932.5g，磷酸氢二钾913.0g， 硫酸镁481.5g；

轻度盐碱化(≤0.1％)：硝酸钙466.0g，磷酸氢二钾456.5g，硫酸镁241.0g；

先将上述物质分别用少量蒸馏水溶解，然后混合稀释至5000升，配制好的盐溶液再根据植物对不同pH(一般为7.0～7.5)值要求用NaOH溶液进行修正，修正后，根据加入NaOH量计算出最后补充盐溶液中NaCl溶液的量。盐溶液的配制及其pH值修正好后，最后对待测一年龄树木进行测试。如果在夏天温度较高的时候要鉴定苗木的耐盐碱化特性，可用将以上的物质比例按1/5盐溶液进行不同树苗的快速鉴定。

把健康，生长情况等一致的一年龄树苗木种植于浮板载体上(尽量使不伤根)，放入轻度盐碱化1#盐池中，开始曝气，根据待测苗木生长点恢复情况、新根、新叶发生、生长量和死亡率等情况来判断该树苗是否能在此盐浓度下生长，如果能生长且死亡率低的话，则说明该苗木能耐轻度盐碱化；随后可再将其另一批苗以同样的方法放到中度盐碱化2#盐池中进行测试，以同样的观测方法来确定其在该盐溶液的耐性，如果该苗木在中度盐碱化溶液能生长的话，则说明该苗木能耐中度盐碱化；可再次选该批苗放到高度盐碱化3#盐池中进行测试，再次以同样的观测方法确定其在该盐溶液的耐盐特性。通过至少三轮的快速检测，筛选出适合在不同浓度盐碱化土壤上生长的树木，最后将这些植物栽种在Ca²⁺、Mg²⁺型盐碱化土壤上，通过增加该类土壤的植物多样性，来实现盐碱化土壤生物改良的目的。

实例一：

重度盐碱化(≥0.3％)：硝酸钙1398.5g，磷酸氢二钾1369.0g，硫酸镁722.5g；先将上述药品分别用少量蒸馏水溶解，然后混合，最后用蒸馏水稀释至5000升，配制好的盐溶液再用NaOH溶液进行修正至7.0，修正后，根据加入NaOH量计算出最后补充盐溶液中NaCl溶液的量(351.0g)。盐溶液的配制及其pH值修正好后，根据待测苗木生长点恢复情况、新根、新叶发生、生长量和死亡率等情况筛选出耐0.3％盐碱特性的74杨，良种刺槐，杂交杨，池杉落羽杉等速生树种。

实例二：

中度盐碱化(0.2％)：硝酸钙932.5g，磷酸氢二钾913.0g，硫酸镁481.5g；先将上述药品分别用少量蒸馏水溶解，然后混合，最后用蒸馏水稀释至5000升，配制好的盐溶液再用NaOH溶液进行修正至7.0，修正后，根据加入NaOH量计算出最后补充盐溶液中NaCl溶液的量(234.0g)。盐溶液的配制及其pH值修正好后，最后根据待测苗木生长点恢复情况、新根、新叶发生、生长量和死亡率等情况筛选出耐0.2％盐碱特性的女贞，臭椿、白蜡，杂交马褂木，苦楝，盐肤木，朴树毛，重阳木等适生树木。

实例三：

轻度盐碱化(≤0.1％)：硝酸钙466.0g，磷酸氢二钾456.5g，硫酸镁241.0g；先将上述药品分别用少量蒸馏水溶解，然后混合，最后用蒸馏水稀释至5000升，配制好的盐溶液再根据用NaOH溶液进行修正至7.0，修正后，根据加入NaOH量计算出最后补充盐溶液中NaCl溶液的量(117.0g)。盐溶液的配制及其pH值修正好后，最后根据待测苗木生长点恢复情况、新根、新叶发生、生长量和死亡率等情况筛选出耐0.1％盐碱特性铁坚杉、淘金彩梅、红花米心树、短小叶罗汉松、墨杉、高山杜鹃等当家树。

Claims (7)

1.一种用于快速鉴定树木耐盐碱度特性的装置，其特征在于：包括防雨棚、盐池、曝气管、浮板载体、无纺布、固定网面、气泵、出水口、排水沟和废水池，防雨棚内设有盐池和气泵，防雨棚外设有排水沟和废水池，盐池中自下而上依次设有曝气管、浮板载体及覆盖其上的无纺布和固定网面，盐池外设有气泵，盐池内置曝气管，气泵通过塑料软管与盐池底部的曝气管相连，盐池另一端有个出水口，排水沟和废水池相连，排水沟和废水池比盐池低，盐池中盛放盐溶液，用后的盐溶液通过出水口流出到排水沟，最后流到废水池。

2.根据权利要求1所述的用于快速鉴定树木耐盐碱度特性的装置，其特征是，所述盐池为一个或者多个，多个盐池间距离为120cm。

3.根据权利要求1所述的用于快速鉴定树木耐盐碱度特性的装置，其特征是，所述盐池与防雨棚侧面的距离为80cm，盐池与防雨棚门的一端距离为80cm，与另一端的距离为20cm。

4.一种用于快速鉴定树木耐盐碱度特性的盐溶液，其特征在于，包含的各组成及其重量百分比为：硝酸钙0.007-0.031％，磷酸氢二钾0.007-0.030％，硫酸镁0.003-0.018％，氯化钠和氢氧化钠0.00004-0.009％，余量为蒸馏水。

5.根据权利要求4所述的用于快速鉴定树木耐盐碱度特性的盐溶液，其特征是，包含的各组成及其重量百分比为：硝酸钙1398.5g，磷酸氢二钾1369.0g，硫酸镁722.5g，氯化钠和氢氧化钠351.0g，蒸馏水为5000L。

6.根据权利要求4所述的用于快速鉴定树木耐盐碱度特性的盐溶液，其特征是，包含的各组成及其重量百分比为：硝酸钙932.5g，磷酸氢二钾913.0g，硫酸镁481.5g，氯化钠和氢氧化钠234.0g，蒸馏水为5000L。

7.根据权利要求4所述的用于快速鉴定树木耐盐碱度特性的盐溶液，其特征是，包含的各组成及其重量百分比为：硝酸钙466.0g，磷酸氢二钾456.5g，硫酸镁241.0g，氯化钠和氢氧化钠117.0g，蒸馏水为5000L。

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