微咸水淋洗與施改良劑結合對濱海鹽土的改良效果

廉曉娟 李明悅 鄭鶴齡 王 艷 張余良 王正祥 屈曉芳

摘要:通過盆栽試驗的方法研究微咸水淋洗與施改良劑結合對濱海鹽土的改良效果,結果表明:微咸水淋洗能夠明顯降低土壤全鹽量和Na+、Cl-含量,但會造成土壤pH值的升高;改良劑葡萄酒泥和脫硫石膏配合施用能夠降低土壤pH值,增加土壤養分含量;微咸水淋洗與施改良劑結合對黑麥草的出苗和生長都有一定的促進作用。

關鍵詞:微咸水;淋洗;改良劑;濱海鹽土

中圖分類號:S156.4+2文獻標識碼:ADOI編碼:10.3969/j.issn.1006-6500.2009.06.005

Effects of the Combined Application of Brackish Water Leaching and Soil Amendments on Coastal Saline Soils

LIAN Xiao-juan1, LI Ming-yue1, ZHENG He-ling1,WANG Yan1,ZHANG Yu-liang1,WANG Zheng-xiang1,QU Xiao-fang2

(1.Tianjin Institute of Agriculture Resources and Environment Sciences,Tianjin 300192,China;2.Center Lab, Technical Development Company of Eastern Hopei Oil Field in Tangshan,Tangshan,Hebei 063200, China)

Abstract:A pot experiment was to investigate the effects of the combined application of brackish water leaching and soil amendments on coastal saline soils. The results showed that brackish water leaching could significantly reduce soil total salt content, Na+, Cl- and enhance soil pH. The combined application of wine precipitate and desulfurized gypsum could decrease soil pH and increase soil nutrients. Soil amendments combined with brackish water leaching improved the seedling emergence and growth of ryegrass.

Key words:brackish water;leaching;amendment;coastal saline soils

天津市水資源日趨緊張,農業灌溉用水更是嚴重缺乏,開發利用新水源與節水同等重要 [1]。天津市地下咸水、微咸水資源具有儲存量大、埋藏淺、分布廣、易于開采、易接受補給等特點[2],因此,合理開發利用地下微咸水資源對解決水資源危機和農業生產都有重要意義[3]。天津濱海鹽土鹽堿含量高,土壤物理性狀惡化,養分匱乏,綠化植物很難生長。本研究采用微咸水灌溉淋洗與施用改良劑綜合治理土壤,既節約了淡水資源,又改善了土壤,可為濱海鹽土大面積改良提供一定參考依據。

1材料和方法

1.1供試材料

供試土壤為大港區蘇家園荒地表層0~20 cm土壤,全鹽量0.83%,pH值8.35。試驗用微咸水采自西青區第六埠淺井,礦化度3.95 g/L,pH值7.52。改良劑為脫硫石膏和葡萄酒泥,供試草種為草坪型多年生黑麥草勞瑞塔。試驗用塑料盆上口直徑28 cm,盆底直徑 16 cm,高度20 cm,每盆裝土7 kg,播種量50粒/盆。

1.2試驗設計

本研究以盆栽試驗進行,土壤經微咸水灌溉淋鹽、施用改良劑后播種,播種日期2008年11月3日。試驗共設9個處理,每個處理3次重復, 共27盆。處理1:不淋洗,不施改良劑(原始土壤);處理2:淋洗量2 800 mL/盆,不施改良劑;處理3:淋洗量3 300 mL/盆,不施改良劑;處理4:淋洗量2 800 mL /盆,單施酒泥14 g/盆;處理5:淋洗量3 300 mL/盆,單施酒泥14 g/盆;處理6:淋洗量2 800 mL/盆,單施脫硫石膏9.5 g/盆;處理7:淋洗量3 300 mL/盆,單施脫硫石膏9.5 g/盆;處理8:淋洗量2 800 mL/盆,混施酒泥14 g/盆、脫硫石膏9.5 g/盆;處理9:淋洗量3 300 mL/盆,施酒泥14 g/盆,脫硫石膏9.5 g/盆(同處理8)。

1.3測定項目和方法

黑麥草播種20 d后進行出苗情況調查,出苗1個月后進行各處理株高調查以及土壤樣品采集,對于處理2和處理3在灌溉淋洗后和出苗1個月后各采樣1次。土壤全鹽、鹽離子的測定采用常規分析方法[4],土壤pH值測定采用電位法,土壤養分的測定采用ASI法[5]。

2結果與分析

2.1微咸水淋洗與施改良劑結合對土壤的影響

2.1.1微咸水淋洗對土壤全鹽、鹽離子組成的影響 鹽隨水來,鹽隨水去是土壤水鹽運動的本質特征,因此,土壤鹽堿含量的變化就成為淋洗效應的標志[6]。從表1可以看出,微咸水淋洗對濱海鹽土有顯著的脫鹽效果,與原始土壤處理1相比,處理2和處理3土壤全鹽量明顯降低,且隨著淋洗量增加,降低幅度越明顯,淋洗量2 800 mL/盆和3 300 mL/盆,土壤脫鹽率分別達65.06%和74.70%。從土壤鹽離子組成來看,原始土壤屬于典型的氯化鈉型鹽漬化土壤,而可溶性鹽離子的累積對植被生長有很大的毒害效應,且Na+含量過高對土壤結構破壞也很嚴重。因此,降低土壤中Na+含量和Cl-含量是改良的方向。從結果來看,試驗土壤中除CO32-和HCO32-含量增加外,其他陰陽離子含量都明顯降低,與處理1相比,處理2和處理3的Na+含量分別降低65.74%和76.51%,Cl-含量分別降低84.63%和91.64%,說明微咸水淋洗起到了很好的改良效果。

2.1.2微咸水淋洗與施改良劑結合對土壤全鹽、Na+、pH值的影響從表2可以看出,前3個處理土壤全鹽量和Na+含量與表1中相比均有所下降,主要是由于播種后為保證黑麥草生長所需的水分,各處理都進行了灌溉,且處理間灌溉量一致。其中處理1為保證土壤濕潤易于草種發芽出苗,播種前灌水500 mL,土壤全鹽量降低達25.3%。表2中還可以看出,土壤淋洗后施改良劑處理與不施改良劑處理相比,土壤全鹽量明顯增加,但Na+含量變化不大,這是由于改良劑葡萄酒泥和脫硫石膏中分別含有大量K+、 Ca2+的緣故。從土壤pH值來看,微咸水淋洗后由于CO32-、HCO3-含量增加(見表1),各處理土壤pH值與原始土壤pH值(8.35)相比均有所上升,淋洗量為2 800 mL時,pH值增加0.43個單位,淋洗量為3 300 mL時,pH值增加0.66個單位。表明,淋洗量越大,pH值增加越多,土壤堿化程度越嚴重。從改良劑改良效果來看,處理4和處理5單施酒泥對土壤pH值幾乎沒有影響,而后4個處理,由于施加脫硫石膏,土壤pH值均有所降低,降低0.20~0.36個單位。

2.1.3施改良劑對土壤養分的影響微咸水淋洗土壤,降低土壤鹽分的同時,土壤中養分也會隨之淋失,因此,改良鹽堿地必須增加土壤中的養分。葡萄酒泥含有較高的植物營養和豐富的有機質,酒泥中全氮、磷、鉀總含量達10.5%以上。從表3可以看出,淋洗量相同的條件下,土壤中總養分含量高低順序為處理4>處理8>處理6,處理5>處理9>處理7,單施酒泥處理優于酒泥和脫硫石膏混施處理,混施處理又優于單施脫硫石膏處理,說明施加酒泥能明顯增加土壤中氮、磷、鉀含量,有很好的培肥作用,是一種較理想的土壤改良劑。

2.2微咸水淋洗與施改良劑結合對黑麥草生物特性的影響

由于該試驗在冬天室內進行,氣溫低,缺乏光照,黑麥草長勢普遍較差。從表4可以看出,處理1出苗率最低,隨著時間的延長,相繼死亡;其他處理淋洗量相同,出苗率也相同,淋洗量為2 800 mL/盆時,出苗率為76%,淋洗量為3 300 mL/盆時,出苗率為82%,說明施用改良劑對黑麥草出苗沒有影響。從黑麥草株高測定情況來看,處理1顯著低于其他處理,施改良劑處理明顯高于未施改良劑處理。施用改良劑一致的條件下,淋洗量越大,株高值越大;淋洗量一致的條件下,酒泥和脫硫石膏混合施用處理的株高值明顯高于單施酒泥和單施脫硫石膏處理(處理1相繼死亡)。

3結論與討論

(1)微咸水淋洗非常有利于濱海鹽土土壤中鹽分的脫除,且脫鹽效果淋洗量3 300mL/盆優于2 800 mL/盆。淋洗過程中,pH值升高是不可忽視的負面影響。

(2)施用脫硫石膏能夠降低土壤pH值,但降低幅度不大,因此,在濱海鹽土改良中脫硫石膏的施用量仍需進一步探討。

(3)濱海鹽土養分貧瘠,微咸水淋洗后,肥力進一步下降,施用葡萄酒泥能增加土壤中養分含量,對土壤起到很好的培肥作用。

總之,微咸水淋洗與施改良劑(葡萄酒泥和脫硫石膏混施)結合對黑麥草出苗、株高等都有明顯的提高,說明對濱海鹽土的改良效果還是明顯的。

參考文獻:

[1] 張余良,陸文龍,張偉,等.長期微咸水灌溉對耕地土壤理化性狀的影響[J].農業環境科學學報,2006,25(4):969-973.

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