主要完成單位:山東農(nóng)業(yè)大學(xué),泰安市泰山林業(yè)科學(xué)研究院,,萊蕪恒銳農(nóng)林科技有限公司,,壽光市農(nóng)業(yè)技術(shù)中心,山東豐碩環(huán)??萍加邢薰?
1,、項目基本概況
針對黃河流域等區(qū)域內(nèi)農(nóng)林業(yè)土壤鹽漬化、重金屬污染和設(shè)施土壤質(zhì)量下降等問題,,項目耦合分析灌溉水磁化對土壤物理結(jié)構(gòu),、化學(xué)和生物學(xué)特性與植物生長發(fā)育、生理生化特性及產(chǎn)量和品質(zhì)特性的影響,,闡明灌溉水磁化處理對土壤生態(tài)修復(fù)和林果菜產(chǎn)量品質(zhì)的作用效果和機(jī)制,,創(chuàng)制灌溉水磁化處理技術(shù),實現(xiàn)土壤生態(tài)修復(fù)和林果菜高效優(yōu)質(zhì)栽培,。依托項目研究研發(fā)出PP(林果菜高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)生產(chǎn))和DS(退化土壤生態(tài)修復(fù))兩個系列,、8種型號的永磁體全磁場磁化水處理器,,提升灌溉水磁化效率35%。授權(quán)發(fā)明專利5項,,實用新型專利14項,,獲得計算機(jī)軟件著作權(quán)5個,制訂企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)1項,。發(fā)表論文29篇,,出版專著1部。
2,、項目創(chuàng)新之處
創(chuàng)新點(diǎn)1:研制了具有自主知識產(chǎn)權(quán),、用于退化土壤修復(fù)(DS系列)和設(shè)施林果菜生產(chǎn)(PP系列)的全磁場磁化水處理器。
經(jīng)性能比較測試,,以往磁化水處理器磁場過強(qiáng),,不適合用于農(nóng)林業(yè)灌溉水磁化。本項目研發(fā)的磁化處理器,,研發(fā)的新型農(nóng)業(yè)磁化水器采用的是內(nèi)置式全磁場螺旋式磁場結(jié)構(gòu),,有效實現(xiàn)了面磁場對水分子團(tuán)聚體的活化,磁化效率提升35%,,磁化器使用壽命可長達(dá)10-15年,,成本下降300%。
創(chuàng)新點(diǎn)2:集成創(chuàng)制了灌溉水磁化技術(shù)在土壤脫鹽和果蔬優(yōu)質(zhì)高效栽培中的應(yīng)用體系,。該技術(shù)體系涵蓋了磁化器的選擇與安裝,、磁化水灌溉技術(shù)在修復(fù)鹽漬化土壤、微咸水開發(fā)利用,、設(shè)施農(nóng)林業(yè)生產(chǎn)灌溉中應(yīng)用的技術(shù)要求,。
創(chuàng)新點(diǎn)3:闡明了灌溉水磁化處理技術(shù)修復(fù)鹽堿地和重金屬污染土壤、改良土壤質(zhì)量的機(jī)理,。
(1)磁化水灌溉顯著降低土壤鹽分含量,,促進(jìn)鹽分淋溶。磁化淡水灌溉可使0~60cm土層中的含鹽量較對照降低13.4%~24.3%,;磁化微咸水灌溉可使0~60cm土層中的含鹽量較對照降低0.34%~0.60%,,**了淡水資源貧乏地區(qū)低下微咸水利用新途徑。
(2)磁化水灌溉顯著促進(jìn)重金屬離子向植物體的富集,,加快重金屬污染土壤的生態(tài)修復(fù)進(jìn)程,。磁化水灌溉可使楊樹葉片中Cd2+含量提高37%,根系中增加15.3%,。
(3)磁化水灌溉顯著提升設(shè)施農(nóng)業(yè)土壤質(zhì)量,。灌溉水磁化后可使土壤堿解氮含量提高13.1%~60.8%,速效磷含量提高18.8%~116.3%,。
創(chuàng)新點(diǎn)4:揭示了灌溉水磁化處理技術(shù)提升設(shè)施林果菜產(chǎn)量和品質(zhì)的機(jī)制,。
(1)磁化灌溉顯著促進(jìn)設(shè)施果蔬的果實發(fā)育,,提高產(chǎn)量和品質(zhì)。
(2)磁化水處理能夠有效調(diào)控和改善逆境脅迫下植物的礦質(zhì)營養(yǎng)和有機(jī)營養(yǎng),,提高植物生長勢和抗逆性,。磁化灌溉植株組織氮較對照提高56.9%~194.0%,因而提高了植物對氮素的利用水平,。
3、應(yīng)用情況及經(jīng)濟(jì)社會效益,。
項目相關(guān)技術(shù)成果在山東,、河北、吉林,、黑龍江,、新疆等省區(qū)及西非洲共同體成員國推廣應(yīng)用5萬余畝,經(jīng)濟(jì),、生態(tài)和社會效益顯著,。按照本技術(shù)在試驗點(diǎn)的測試數(shù)據(jù),技術(shù)應(yīng)用后鹽堿地植物根系分布層含鹽量平均下降25%,,即可使3‰含鹽量的土地將為2‰左右,。應(yīng)用3.0%~4.5%的微咸水進(jìn)行磁化處理后灌溉,每畝可年節(jié)約灌溉淡水40立方米,,磁化灌溉具有極大的節(jié)水潛能,。磁化灌溉技術(shù)應(yīng)用后果園產(chǎn)量平均提升12%,每畝增收約240元,。