天津濱海地區土壤電導率的測定及其與含鹽量的關系

摘要：根據天津濱海鹽漬土的特點，采集了不同類型鹽漬化土壤樣品160個，測定了不同土水比土壤浸提液電導率與水溶性鹽含量，系統研究了質量法測定的土壤含鹽量與不同土水比浸提液電導率之間的關系。結果表明：不同土水比土壤浸提液電導率與土壤全鹽量之間都呈極顯著正相關關系，并得出了天津濱海新區土壤含鹽量在0.044%~3.644%范圍內土水比1∶5、1∶1及飽和土漿土壤浸提液電導率與土壤含鹽量的關系方程。

關鍵詞：鹽漬土；土壤全鹽量；電導率;飽和浸提液;1∶5土水比浸提液

中圖分類號：S153 文獻標識碼：A DOI編碼：10.3969/j.issn.1006-6500.2011.02.006

Measurement of Soil Electric Conductivity and Relationship Between Soluble Salt Content and Electrical Conductivity in Tianjin Coastal Area

WANG Yan， WANG Zheng-xiang， LIAN Xiao-juan， XIAO Hui，WANG Li-yan， HE Hong-da

（Tianjin Institute of Agricultural Resources and Environment，Tianjin300192，China）

Abstract：Based on characteristics of the salt-affected soils in Tianjin coastal area， 160 salt-affected soil samples with different types were collected from various regions of Tianjin. The electrical conductivities and soluble salts contents of the soil extracts with different ratio of water to soil were determined. The relationship between soluble salt content determined by residue-drying method and the electrical conductivity in the soil extracts was studied. The results indicated that electrical conductivities of the soil extracts by using different ratio of water to soil had an extremely significant positive correlation with the total salinity of soil. Furthermore， the equations of relationship between electrical conductivities of 1∶5， 1∶1 soil/water and saturated soil extracts and salt content were proposed within salt content range from 0.044% to 3.644% in Tianjin coastal area.

Key words: saline soil；total salinity of the soil；electrical conductivity；saturated extract；1∶5 soil/water extract

土壤鹽分狀況的定量表述是確定土壤鹽漬化程度以及進行鹽漬土改良應用的基礎。中國習慣上常用土壤含鹽百分數表示鹽漬度[1]，國外一般直接用電導率表示土壤的鹽漬程度。目前，國內外在測定土壤電導率時，普遍采用的是浸提法。土壤浸提液中各種鹽分的絕對含量和相對含量受土水比的影響較大[2-4]，在分析測定中以飽和土漿和土水比1∶5浸提液使用較多。因此各國對鹽漬化程度的表示方法也不同，例如：前蘇聯等國是用土壤水浸提液按水土比5∶1測定的含鹽量表示鹽漬化程度，美國一般直接用土壤飽和土漿浸提液電導率來表示土壤含鹽水平。國內也有人提倡 25 ℃的電導率直接表示鹽分含量， 但由于土壤電導率受土壤鹽分組成等的影響較大，樣品制備工藝不統一及習慣上所用水土質量比的不同等因素，應用指標未能確定，所以，我國仍以土壤含鹽量的百分數來表示土壤鹽漬度。

測定土壤含鹽量的方法主要有質量法和電導法兩種，質量法是測定土壤含鹽量的標準方法，有測定結果直觀、精確等優點，但操作繁瑣、工作量大，測定時間較長。電導法具有簡便、快速、工作量小等優點，但不同類型土壤浸提液受鹽分種類和土壤質地的影響較大，所以，在不同地區，電導率換算成土壤含鹽量質量分數關系式也不同[3-6]。本研究探討了天津濱海地區土壤含鹽量與不同土水比土壤浸提液電導率之間的定量關系，為今后快速測定土壤鹽分含量提供可靠方法和理論依據。

1材料和方法

1.1供試土樣

全面調查了濱海新區的塘沽、漢沽、大港、東麗、津南各區，結合第二次土壤普查時的土壤鹽分含量圖和土壤類型圖，利用GPS定位技術，選擇了典型的土壤類型和不同含鹽量的土壤樣點共160個，采樣點分布如圖1所示。將采集的土壤樣品帶回室內風干，磨細，過2 mm篩備用。

1.2樣品的制備和測定方法

1.2.1 土壤可溶性全鹽的測定采用質量法，吸取一定量的土壤浸提液，經蒸干稱重后得到烘干殘渣，稱重求得土壤全鹽的百分含量。

1.2.21∶5土水比樣品電導率的分析測定取通過2 mm篩的風干土樣30 g，加入150 mL無二氧化碳水，加塞振蕩3 min，抽氣過濾，得到土壤浸提液，用梅特勒SevenMulti型pH/電導率綜合測試儀測定土壤浸提液電導值。

1.2.3飽和土漿樣品的制備及測定取100 g左右風干土壤樣品于塑料燒杯中，緩緩加入無二氧化碳水，不斷攪動，直至調成飽和土漿（土漿表面無明水，但傾斜燒杯，土漿可緩慢流動）。將土漿倒入布式漏斗，抽氣過濾，得到浸提液，用梅特勒SevenMulti型pH/電導率綜合測試儀測定土壤浸提液電導值。

1.2.41:1土水比樣品電導率的分析測定取通過2 mm篩的風干土樣100 g，加入100 mL無二氧化碳水，加塞振蕩3 min，抽氣過濾，得到土壤浸提液，用梅特勒SevenMulti型pH/電導率綜合測試儀測定土壤浸提液電導值。

1.2.5 數據處理數據采用SPSS 13.0進行統計分析。

2結果與分析

2.11∶5土水比土壤浸提液電導率與全鹽含量的關系

1∶5土水比浸提液的樣品制備比較容易，用少量的土壤樣品就能得到較多濾液，測定簡單，是目前國內采用較多的一種方法。將天津濱海新區采集到的160個土壤樣品的土壤全鹽量和25 ℃的1∶5土水比土壤浸提液電導率作相關性分析可以看出（圖2），EC1∶5和土壤全鹽量具有極顯著的相關性，其相關方程為:

EC1∶5=3.279 2X-0.022 9

(r=0.998**，P<0.001，n=160) (1)

其中，X為土壤全鹽量(%)；EC1∶5為土水比土壤浸提液電導率(ms·cm-1)。

由式(1)可見，1∶5土水比土壤浸提液電導率與土壤全鹽量呈極顯著線性關系，應用該相關方程，可采用1∶5土水比土壤浸提液電導率快速確定土壤全鹽量，也可根據土壤全鹽量推導1∶5土水比土壤浸提液電導率。

2.2 土壤飽和土漿浸提液電導率與全鹽含量的關系

飽和土漿法的土水比例與田間實際狀況非常接近，受土壤pH、離子組成和土壤質地等的影響較小，與作物生長的相關性較好，能減少1∶5土水比處理法帶來的系統誤差，歐美國家應用較多。但是該方法也存在樣品制備時間較長，飽和點確定偏差較大，溶液量偏少等缺點。將天津濱海新區采集到的160個土壤樣品的土壤全鹽量和25 ℃的飽和土漿浸提液電導率作相關性分析可以看出(圖3)，ECe和土壤全鹽量(X)具有極顯著的相關性，其相關方程為:

ECe= 8.777 1X+0.110 7

(r=0.997**，P<0.001，n=160) （2）

其中，X為土壤全鹽量(%)；ECe為土壤飽和土漿浸提液電導率(ms·cm-1)。

由（2）式可見， 土壤飽和土漿浸提液電導率與土壤全鹽量呈極顯著線性關系，應用該相關方程，可采用土壤飽和土漿浸提液電導率快速確定土壤全鹽量，也可根據土壤全鹽量推導土壤飽和土漿浸提液電導率。

2.31∶1土水比土壤浸提液電導率與全鹽含量的關系

用1∶1土水比提取鹽分比飽和土漿法提取要簡單，也比較接近田間土壤的水分狀況，對于堿化土壤或堿土易于得到較清涼的浸提液。將天津濱海新區采集到的48個土壤樣品的土壤全鹽量和25 ℃的1∶1土水比土壤浸提液電導率作相關性分析可以看出(圖4)，EC1∶1和土壤全鹽量(X)具有極顯著的相關性，其相關方程為:

EC1∶1=13.908X-0.215 9

(r=0.997**，P<0.001，n=48)（3）

其中，X為土壤全鹽量(%)；EC1∶1土水比土壤浸提液電導率(ms·cm-1)。

由（3）式可見，1∶1土水比土壤浸提液電導率與土壤全鹽量呈極顯著線性關系，應用該相關方程，可采用1∶1土水比土壤浸提液電導率快速確定土壤全鹽量，也可根據土壤全鹽量推導1∶1土水比土壤浸提液電導率。

2.4不同土水比土壤浸提液電導率之間的關系

將天津濱海新區采集到的48個土壤樣品的25℃的1∶1和1∶5土水比土壤浸提液電導率作相關性分析，從圖5可以看出，EC1∶1和EC1∶5具有極顯著的相關性，其相關方程為:

EC1∶5=0.233 1EC1∶1+0.044 3

(r=0.999 7**，P<0.001，n=48)（4）

從土水比1∶1和1∶5土壤浸提液電導率來看，兩種浸提液電導率測定結果的差異是由土水比例不同引起的，但2種方法所得參數的比值并非簡單的土水比值，兩種浸提液電導率的相關性比其各自與土壤含鹽量的相關性要好，這可能是由于土壤電導率受土壤質地、離子組成等因素影響，使得電導率與含鹽量的相關性較不同土水比電導率間的相關性差些。

3結 論

（1）比較了濱海新區160個土壤樣點飽和土漿、土水比1∶5和1∶1浸提液的制備及測定土壤電導率的方法，不同的土水比例測定的電導率值不同，采用何種方法提取，要根據分析目的和準確度要求而定。一般來講，土水比越大，分析操作越容易，與植物的相關性越差。不同土水比土壤浸提液電導率之間有良好的相關關系。

（2）各土水比土壤浸提液電導率與土壤含鹽量之間都呈極顯著正相關關系，并在數據統計的基礎上，得出了天津濱海新區土壤含鹽量在0.044%~3.644%范圍內各土水比土壤浸提液電導率與土壤含鹽量的關系方程。應用各土水比電導率與含鹽量的相關方程，都可以根據土壤浸提液電導率快速確定土壤全鹽量，也可根據土壤全鹽量推導土壤浸提液電導率，以便跟國際同行比較。

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