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磁化水对盐胁迫下黄瓜生长和生理特性的影响

水土保持研究 2022年第3期29卷 358-366页

作者：蔡明蕾赵霖玉李秧秧樊军西北农林科技大学林学院陕西杨凌712100 黄土高原土壤侵蚀与旱地农业国家重点实验室西北农林科技大学水土保持研究所陕西杨凌712100

为探究磁化水浇灌对盐胁迫下黄瓜幼苗生长和生理特性的影响,采用人工气候室内进行的二因素二水平砂培试验,即2个磁化水水平(D:蒸馏水、M:磁化蒸馏水)和2个盐处理水平(Na0:0 mmol/L,Na1:100 mmol/L NaCl),共4个处理,研究了盐胁迫下磁化... 详细信息

为探究磁化水浇灌对盐胁迫下黄瓜幼苗生长和生理特性的影响,采用人工气候室内进行的二因素二水平砂培试验,即2个磁化水水平(D:蒸馏水、M:磁化蒸馏水)和2个盐处理水平(Na0:0 mmol/L,Na1:100 mmol/L NaCl),共4个处理,研究了盐胁迫下磁化水浇灌对黄瓜幼苗生长、水分关系、光合气体交换、抗氧化能力、养分(N,P和K)及Na含量等的影响。结果表明:(1)无论在非盐胁迫和盐胁迫下,浇灌磁化水均具有改善黄瓜幼苗生长及/或生理活动的作用。磁化水在盐胁迫下改善黄瓜生长和生理活动的作用大于非盐胁迫下,且随盐胁迫或磁化水处理时间的延长,磁化水的效应增加。(2)盐胁迫下,磁化水浇灌改善黄瓜幼苗生长的主要生理机制在于:增加了黄瓜幼苗根系生长,改善了叶片水分关系,增加了叶片叶绿素含量、光合速率和水分利用效率,增强了叶保护酶活性从而降低了叶细胞膜受伤害程度,降低了根、茎和叶中的Na含量从而增加K+/Na+比。研究结果为磁化水用于次生盐渍化土壤上生长的黄瓜灌溉提供了理论依据。

关键词：盐胁迫磁化水黄瓜生长生理

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磁化水对细颗粒水汽凝结长大的影响

煤炭学报 2020年第12期45卷 4178-4183页

作者：张园园张军尹杰徐欢欢东南大学能源热转换及其过程测控教育部重点实验室江苏南京210096

为促进燃煤电厂烟气中细颗粒物水汽凝结长大,提高其脱除效率,提出了采用磁化水强化低过饱和度下颗粒长大效果的方法。以润湿性差的炭质颗粒为研究对象,测量了水磁化前后的表面张力变化以及对炭质颗粒接触角的影响;将热水与冷气溶胶接触... 详细信息

为促进燃煤电厂烟气中细颗粒物水汽凝结长大,提高其脱除效率,提出了采用磁化水强化低过饱和度下颗粒长大效果的方法。以润湿性差的炭质颗粒为研究对象,测量了水磁化前后的表面张力变化以及对炭质颗粒接触角的影响;将热水与冷气溶胶接触形成过饱和环境,利用生长管实验研究了磁化水和普通水条件下炭质颗粒的水汽相变长大特性;基于经典异质核化理论,计算了磁化水对炭质颗粒长大所需的临界饱和度和过渡阶段长大速率的影响。实验结果表明:在800 mT磁场强度下,经过30 min循环磁化,水的表面张力降低了4.5 mN/m,与炭质颗粒的接触角降低了3°,炭质颗粒的润湿性得到改善;与普通水相比,磁化水条件下炭质颗粒几何平均粒径从原始的1.42μm长大到3μm以上,长大效果更佳,并且在较低过饱和水平下促进效果更明显。理论计算结果表明,在磁化水作用下,相同粒径的炭质颗粒异质凝结长大所需的临界饱和度明显下降,更有利于促进粒径较小的颗粒发生异质凝结;磁化水有助于提高低过饱和度下炭质颗粒过渡阶段的长大速率,磁化水条件下炭质颗粒过渡阶段的长大速率总是大于普通水;当生长管中过饱和水平较低时,相比于普通水,磁化水可明显提高过渡阶段炭质颗粒的长大速率,并且大颗粒凝结长大效果更好。磁化水耦合水汽相变技术将有助于促进炭质颗粒水汽凝结长大,间接提高烟气除尘效率。

关键词：磁化水细颗粒临界饱和度长大速率水汽相变

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磁化水对燃煤PM2.5润湿性的影响

东南大学学报（自然科学版） 2020年第5期50卷 904-911页

作者：张园园张军尹杰闾荔东南大学能源热转换及其过程测控教育部重点实验室南京210096

为了研究磁化水对燃煤PM2.5润湿性的改善效果,测定了不同磁感应强度和磁化时间下4种水溶液的表面张力及其对4种典型燃煤PM2.5的接触角大小,计算了燃煤PM2.5的临界表面张力,并进行了水磁化后细颗粒物的水汽凝结长大实验.结果表明:在实验... 详细信息

为了研究磁化水对燃煤PM2.5润湿性的改善效果,测定了不同磁感应强度和磁化时间下4种水溶液的表面张力及其对4种典型燃煤PM2.5的接触角大小,计算了燃煤PM2.5的临界表面张力,并进行了水磁化后细颗粒物的水汽凝结长大实验.结果表明:在实验条件范围内,磁化作用能够降低水的表面张力及其对细颗粒物的接触角,并与磁感应强度成多极值增减变化关系,与磁化时间成负相关;在磁感应强度700 mT、磁化时间60 min时,磁化水对颗粒润湿性改善效果最佳;燃煤PM2.5典型成分Al2O3、CaSO4、SiO2和Fe2O3的临界表面张力范围分别为52.7~56.3、48.6~55.7、42.2~48.9和50.1~54.2 mN/m;磁化水可有效提高燃煤PM2.5在低过饱和水汽环境中的核化长大效果.

关键词：磁化水细颗粒物润湿性表面张力接触角临界表面张力

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磁化水对含掺合料水泥砂浆性能的影响

桂林理工大学学报 2024年

作者：李顺凯郑彪李育林于国庆林奕安李杰敏广西路建工程集团有限公司广西田新高速公路有限公司桂林理工大学土木与建筑工程学院

针对水泥砂浆中掺合料早期活性低和力学性能差的问题，提出使用磁化水制备含掺合料水泥砂浆的方法，研究磁化水对含掺合料水泥砂浆性能的影响规律，并对其微观机理进行分析。研究表明：当选用磁场强度为230 mT、水流速度为3.5 m3/h、容... 详细信息

针对水泥砂浆中掺合料早期活性低和力学性能差的问题，提出使用磁化水制备含掺合料水泥砂浆的方法，研究磁化水对含掺合料水泥砂浆性能的影响规律，并对其微观机理进行分析。研究表明：当选用磁场强度为230 mT、水流速度为3.5 m3/h、容量为15 L自来水时，磁化60 min制备的磁化水对普通水泥砂浆的抗压强度提升效果最佳；磁化水对含掺合料水泥砂浆的流动性、抗压强度和抗折强度改善效果明显；通过SEM结果分析，自来水水泥砂浆表面存在较多孔隙和裂纹，而采用磁化水的水泥砂浆能激发粉煤灰和矿粉的早期活性，生成更多的水化产物包裹在水泥砂浆表面，减少试块表面的裂纹和孔隙，使结构更加密实，从而提高水泥砂浆强度。

关键词：磁化水粉煤灰矿粉水泥砂浆抗压强度微观形貌

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磁化水灌溉对农作物生长发育影响的研究进展

作物杂志 2022年第6期 1-6页

作者：周浩邱先进徐建龙长江大学农学院湖北荆州434025 中国农业科学院作物科学研究所北京100081

磁化水处理应用于农作物的生产实践是一个比较特殊的领域,国内外科研人员在开发磁化水的基础上开展了磁化水对农作物生长发育影响的诸多研究,比较了磁化水与普通水灌溉对种子发芽、秧苗生长素质、田间相关农艺性状及土壤理化性质影响的... 详细信息

磁化水处理应用于农作物的生产实践是一个比较特殊的领域,国内外科研人员在开发磁化水的基础上开展了磁化水对农作物生长发育影响的诸多研究,比较了磁化水与普通水灌溉对种子发芽、秧苗生长素质、田间相关农艺性状及土壤理化性质影响的异同,表明磁化水对水稻生长发育调控和土壤改良效应有一定的影响。通过系统总结,发现磁化水对水稻及其他农作物表现出的差异主要集中于土壤特性、生长指标、叶片叶绿素含量、根系性状、产量及品质方面,同时磁化水灌溉影响水稻及其他农作物的生理特性。研究结果为磁化水灌溉在农作物生产中的推广应用提供参考依据。

关键词：磁化水土壤特性生长发育高产水稻稻米品质

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磁化水改善全尾砂絮凝沉降效果的试验研究

中南大学学报（自然科学版） 2015年第11期46卷 4256-4261页

作者：陈秋松张钦礼王新民肖崇春徐丹中南大学资源与安全工程学院湖南长沙410083 中国黄金集团公司北京100011

为降低全尾砂絮凝沉降成本,提高絮凝沉降效果,将磁化水引入某矿全尾砂絮凝沉降试验中,探讨磁化水在全尾砂絮凝沉降过程中的促凝作用;研究不同磁化条件下,全尾砂絮凝沉降速度和底流极限质量分数的变化规律。研究结果表明：在磁化水-全尾... 详细信息

为降低全尾砂絮凝沉降成本,提高絮凝沉降效果,将磁化水引入某矿全尾砂絮凝沉降试验中,探讨磁化水在全尾砂絮凝沉降过程中的促凝作用;研究不同磁化条件下,全尾砂絮凝沉降速度和底流极限质量分数的变化规律。研究结果表明：在磁化水-全尾砂絮凝沉降过程中,絮凝剂单耗饱和点（沉降速度最大时）与普通水的单耗饱和点相比降低1/3,沉降速度提高1.4～2.1倍,底流质量分数最大增幅达3.2%;当磁感应强度B为150～200 m T,磁化时间t为20～25 min,水循环流速v为2.0～2.5 m/s时,沉降效果最理想;在适合的磁化条件下,磁化水在降低絮凝剂单耗、提高絮凝沉降速度和底流质量分数方面具有明显的优越性。

关键词：磁化水全尾砂絮凝沉降磁化机理

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磁化水灌溉对东南景天镉吸收的影响研究

磁化水灌溉对东南景天镉吸收的影响研究

作者：张明天内蒙古科技大学

学位级别：硕士

重金属镉生物毒性极强,进入土壤环境中会破坏土壤生境,并参与生态循环威胁人类健康。镉污染土壤的修复引起众多学者的广泛关注。磁化水处理技术是近年来新兴的生物磁技术,在促进植株生长、提高植株抗逆性及改善土壤生态方面得到广泛认... 详细信息

重金属镉生物毒性极强,进入土壤环境中会破坏土壤生境,并参与生态循环威胁人类健康。镉污染土壤的修复引起众多学者的广泛关注。磁化水处理技术是近年来新兴的生物磁技术,在促进植株生长、提高植株抗逆性及改善土壤生态方面得到广泛认可和应用。超富集植物因其兼顾经济环保、超量积累重金属且无二次污染等优势成为修复镉污染土壤的热点。本研究以超富集型东南景天幼苗为试材,采用盆栽法修复高浓度镉(50mg/kg)污染土壤,实验过程中灌溉不同磁场强度的磁化水,研究了磁化水灌溉对东南景天修复镉污染土壤的富集含量、转运特征、提取效果和修复周期,探讨磁化水灌溉下东南景天对镉胁迫的叶片生理响应机制以及对土壤酶活性与微生物的影响。主要研究结果如下:(1)不同场强下东南景天对镉的富集含量在111.46～159.76 mg/kg之间,六组东南景天富集镉含量的大小排序是:120 m T>300 m T>180 m T>60 m T>10 m T>0 m T,说明灌溉磁化水可以提高东南景天的富集水平。随着磁场强度的增加,东南景天体内总镉含量、各部位镉含量的变化趋势与东南景天对镉的富集系数、转运系数和提取率的变化趋势具有相同规律,皆表现为先升高后降低,在120 m T处达到峰值,说明120 m T是东南景天修复镉污染土壤的最佳磁场强度。且东南景天生物量在120 m T处同样达到峰值,说明高生物量与重金属高富集量相一致。另外,通过灌溉磁化水,各实验组收获周期比对照组缩短了53.19%、51.24%、69.51%、64.11%、51.78%,表明灌溉磁化水有助于缩短东南景天的修复时间,降低时间成本,有效弥补了植物修复周期长的短板,同时也有助于降低经济成本,这将利好植物修复的规模化推广。(2)东南景天叶片光合系统(叶绿素含量、碳酸酐酶含量)、渗透系统(可溶性糖含量、脯氨酸含量)、抗氧化酶系统(超氧化物歧化酶、过氧化物酶、过氧化氢酶、还原型谷胱甘肽)、植物螯合肽和膜系统(丙二醛含量)等生理指标均表现出一致的变化曲线,即随着磁场强度的增加,上述各指标的含量先上升后下降,且均在120 m T处达到峰值,侧面反应出120 m T是东南景天修复高浓度镉污染土壤的最佳磁场强度;120 m T处植物镉含量最高,导致活性氧含量增加,造成膜脂过氧化,植物细胞受损,从而加速丙二醛含量增加,植物为应对金属毒害影响,通过提高自身光合作用、积累渗透调节物质以及启动酶促防御系统增强自身抵御镉胁迫的能力。场强继续增加导致植物各生理指标水平下降,出现光合作用降低,能量供给不足,渗透平衡调节水平及抗胁迫能力下降,解毒功能破坏等反应,从而影响东南景天对镉的富集。(3)随着场强的增加,土壤酶活性均呈先增强后减弱的趋势,且均在120 m T处达到峰值,暗示120 m T为东南景天修复的最佳磁场强度。根际土酶活性高于非根际土,说明灌溉磁化水有助于改善植物根际土壤的微生态环境,并提高相关土壤酶活性。(4)灌溉磁化水影响了细菌的多样性和丰富度,且发现在120 m T场强下非根际土中的多样性和丰富度均高于根际土;通过分析根际土和非根际土中微生物群落,发现放线菌门(Actinobacteria)、变形菌门(Proteobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidota)、绿弯菌门(Chloroflexi)等是优势菌门。此外,灌溉磁化水可有效提高与镉表达相关的功能基因,并且根际土中与镉表达相关的功能基因高于非根际土。(5)研究微生物与镉含量及微生物与土壤酶活性响应机制,发现在根际土中,Methylomirabilota与镉含量成正向关系,粘菌门(Myxococcota)和镉含量成负相关,酸性磷酸酶与Bacteroidota成显著正相关;非根际土中,Myxococcota和镉含量呈显著负相关,与过氧化氢酶、酸性磷酸酶和蔗糖酶呈显著正相关,GAL15与脲酶和脱氢酶呈显著正相关,Methylomirabilota和芽单胞菌门(Gemmatimonadota)分别与蔗糖酶和过氧化氢酶呈显著正相关,Actinobacteriota与酸性磷酸酶呈显著负相关。总之,磁化水灌溉处理可有效促进东南景天生长发育,提高对重金属胁迫的抗逆性,并强化东南景天的超富集能力,增加镉积累量,同时极大缩短修复周期,降低时间成本与经济成本,也为改善土壤微生态环境、提高土壤酶活性做出贡献,为植物的规模化推广应用提供了实践依据。

关键词：磁化水东南景天镉土壤酶活性微生物

磁化水复合保氮剂对好氧堆肥进程和微生物群落的影响

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磁化水复合保氮剂对好氧堆肥进程和微生物群落的影响

作者：覃振伦西安理工大学

学位级别：硕士

好氧堆肥技术能有效处理畜禽养殖和农产品种植过程中产生的农业废弃物,但是传统的好氧堆肥普遍存在着堆肥周期较长、腐熟程度较低、氮素损失较大、容易造成环境二次污染等缺点。因此,本研究通过将不同强度磁化水(1000Gs(C1)、3000Gs(C3)... 详细信息

好氧堆肥技术能有效处理畜禽养殖和农产品种植过程中产生的农业废弃物,但是传统的好氧堆肥普遍存在着堆肥周期较长、腐熟程度较低、氮素损失较大、容易造成环境二次污染等缺点。因此,本研究通过将不同强度磁化水(1000Gs(C1)、3000Gs(C3)、5000Gs(C5))应用于牛粪-秸秆好氧堆肥试验中,分析其对好氧堆肥快速腐熟的影响机理,选出最优强度的磁化水,并进一步将生物炭、硫酸亚铁、巨大芽孢杆用于堆肥试验,明确这些添加剂对氮素转化的影响和机理,以期在快速堆肥过程中保存较多的氮含量。本次研究主要得到以下结果:(1)论文首先研究了不同强度的磁化水对好氧堆肥进程的影响,研究结果表明,与CK处理相比,使用磁化水能够加速堆肥进入高温阶段,高温期持续时间延长了1～3 d。添加磁化水能够促进堆肥种子发芽指数(GI)值的升高,堆肥结束时,C3处理的GI比CK相比高43.88%。磁化水能够促进堆肥中NH4+-N含量的降低,有利于降低堆肥产品对植物的毒害作用不利于NH4+-N向NO3--N的转化。堆肥结束后,CK、C1、C3、C5处理的总氮含量分别为21.02g/kg、23.9 g/kg、19.04 g/kg、16.90 g/kg,高强度磁化水会引起氮素的较大损失。通过堆肥模糊评价方法评估各处理堆肥产品的腐熟程度可知,C3处理能够加速堆肥的腐熟,降低堆肥的毒性,但会导致氮素损失,需要使用保氮剂进行进一步试验。(2)使用不同保氮剂进行好氧堆肥试验结果显示,与CK处理相比,使用10%生物炭+3000 Gs磁化水(SC)、0.5%硫酸亚铁+3000 Gs磁化水(FE)、0.5%巨大芽孢杆菌+3000 Gs磁化水(G)、3000 Gs磁化水(C)均有助于堆肥的腐熟和氮素的保存,堆肥结束时CK、SC、G、C 处理的种子发芽指数分别达到 99.25%、103.23%、104.22%、96.71%、106.75%,腐殖酸含量达到 19.04%、31.95%、22.12%、19.34%,C/N 降低了 47.67%、51.13%、41.31%、52.98%、44.39%,总氮含量分别达到 21.31 g/kg、25.70 g/kg、25.46 g/kg、24.0 g/kg、22.21 g/kg。(3)通过对堆肥过程中微生物群落的研究发现,堆肥过程中的优势菌门为变形菌门(Proteobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidetes)、厚壁菌门(Firmicutes)、放线菌门(Actinobacteria)绿弯菌门(Chloroflexi)、粘球菌门(Myxococcota),相关性分析表明,厚壁菌门(Firmicutes)与堆肥升温有关,绿弯菌门(Chloroflexi)和芽单胞菌门(Gemmatimonadota)与堆肥中硝态氮的积累有关。通过荧光定量PCR研究细菌的氮素转化基因,结果显示各处理中的amoA、nirS、nosZ和nifH基因丰度随着堆肥的进行不断降低,narG基因丰度随着温度的升高呈现上升趋势,相关性分析结果表明amoA基因丰度与NH4+-N积累有关,nirK、napA和narG基因与堆肥过程中含氮气体的释放有关。通过堆肥模糊评价结果显示,堆肥产品的腐熟度SC达到完全腐熟的比重为80.3%,说明10%生物炭+3000 Gs磁化水能够加快堆肥腐熟并具有较好氮素保存效果。总体而言,使用10%生物炭+3000 Gs磁化水能够有效提高堆肥的高温期温度,有利于堆肥的无害化进程,并能够促进总氮的增加,因此使用10%生物炭是堆肥快速腐熟情况最优的保氮添加剂。

关键词：好氧堆肥磁化水生物炭硫酸亚铁氮损失

磁化水对滨海盐碱地榆树林下大球盖菇、土壤及林木生长的影响

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磁化水对滨海盐碱地榆树林下大球盖菇、土壤及林木生长的影响

作者：郝明慧山东农业大学

学位级别：硕士

黄河三角洲土壤盐渍化、结构性差,生态环境脆弱,人工林发展面临着周期长、见效慢、效益低、生长差等巨大的困难。高效生态经济是该地区开发的重大战略,如何通过合理的措施改良盐碱地,创新经营方式,提升林分质量是其重要研究内容。本研... 详细信息

黄河三角洲土壤盐渍化、结构性差,生态环境脆弱,人工林发展面临着周期长、见效慢、效益低、生长差等巨大的困难。高效生态经济是该地区开发的重大战略,如何通过合理的措施改良盐碱地,创新经营方式,提升林分质量是其重要研究内容。本研究以普通微咸水（CK）喷溉为对照,设置200Gs、600Gs、1200Gs三个磁化强度,通过室内土柱模拟探讨了磁化水对滨海盐碱土的改良效果;将磁化水应用于滨海盐碱地林菌复合经营中,研究了不同磁化强度处理水对榆树人工林林下大球盖菇产量和营养成分含量的影响,同时对比分析了林地土壤在灌溉磁化水前后其理化性质、土壤酶活性的变化以及林木生长状况。主要研究结果如下:（1）磁化水喷灌极显著提高了大球盖菇产量,实现增产9.05%～39.12%,提高了经济效益;同时,提高了大球盖菇子实体中维生素C、脂肪、蛋白质、氨基酸等营养成分,但也减少了总黄酮含量的积累。通过隶属函数评判法得出经过磁化水喷灌的大球盖菇综合得分均高于对照,不同磁化强度处理效果从高到低排序为:600Gs＞200Gs＞1200Gs＞CK。（2）磁化水灌溉直接影响滨海盐碱地土壤的水盐运动,变小的水分子团更易进入土壤颗粒间隙及附着在土壤颗粒上,可有效保持土壤中水分含量,提高水资源利用率,并促进土壤盐分淋洗,显著加速土壤脱盐速率,不同磁化强度的效果排序为1200Gs＞600Gs＞200Gs＞CK。同时,显著提高有效磷、速效钾的含量以及磷酸酶活性,但磁化水处理对土壤全氮、有机质、脲酶活性的影响不大。（3）林菌复合条件下（林下种植大球盖菇）灌溉非磁化水（CK）,土壤p H较之前降低1.05%～3.76%,全氮增加5.66%～50.26%,有效磷增加5.67%～51.99%,速效钾增加8.91%～47.22%,有机质增加4.10%～9.46%,脲酶活性提高6.20%～7.54%,磷酸酶活性提高4.14%～12.52%;林菌复合条件下灌溉磁化水使土壤p H较之前降低6.65%～9.28%,全氮增加13.43%～76.55%,有机质增加13.15%～24.73%%,均以600Gs变化最好;土壤有效磷增加22.32%～130.69%,速效钾增加15.79%～105.29%,脲酶活性提高6.93%～13.81%,磷酸酶活性提高9.16%～30.58%,均以1200Gs增幅最大。由此可见,林下种植大球盖菇能够增加土壤养分,提高酶活性,且与磁化水相结合的经营模式使土壤改良效果增强,对表层0-20cm影响最大。（4）林菌复合条件下（林下种植大球盖菇）灌溉非磁化水对榆树人工林的树高、胸径、冠幅以及根系生长情况影响均不显著,但林菌复合经营和1200Gs磁化水灌溉相结合,胸径年增长量极显著增加（P＜0.01）。同时,1200Gs磁化水灌溉极显著提高了根长密度、根表面积密度（P＜0.01）,提高了其吸收水分以及养分的能力;细根平均直径、细根生物量（P＜0.01）、比根表面积（P＜0.05）、比根长（P＞0.05）也明显增加,以600Gs、1200Gs效果为佳,促进了林木的生长。细根垂直分布而言,榆树细根生物量、根长密度、根表面积密度均表现为0-20cm大于20-30cm,比根长、比根表面积表现为20-30cm大于0-20cm。

关键词：滨海盐碱地林菌复合经营磁化水土壤改良林木生长