多年深松修復對鹽堿土壤化學性質影響試驗研究

徐文彬，向 麗

(黑龍江省江川農場水務局，黑龍江 樺川 154302)

多年深松修復對鹽堿土壤化學性質影響試驗研究

徐文彬，向 麗

(黑龍江省江川農場水務局，黑龍江 樺川 154302)

為評價黑土區蘇打鹽堿土多年深松改效果，分別在鹽堿土壤、修復土壤、耕地土壤取土，分析土壤化學性質指標，研究黑土區蘇打鹽堿土多年深松后土壤化學性能修復情況。結果表明土壤經過多年反復深松后，土壤的pH值下降幅度明顯，土壤陽離子交換量和電導率變化不大，土壤養分有所改善，但沒有達到耕地土壤養分含量水平。多年深松后鹽堿土壤化學性質有所改善。

鹽堿土；深松；化學性質；材料；方法

0 前 言

東北地區是世界三大蘇打鹽堿土分布區域之一，面積不斷擴大，其中松嫩平原是鹽堿土分布的主要地區。

土壤中鹽分以NaHCO3和Na2CO3為主，土壤呈強堿性，pH值高達8.5，嚴重地區高達10左右，嚴重影響作物生長和植被覆蓋[1]。

同時松嫩平原又是我國重要的商品糧基地和糧食主產區，所以松嫩平原鹽堿土壤改良治理意義重大。

通過有效手段降低土壤鹽分是改善鹽堿地土壤狀況的重要手段，土壤深松作為中國傳統農業的必要措施，對農業可持續發展有巨大貢獻[2]。本研究通過對松嫩平原鹽堿土區域多年深松后，對比分析鹽堿土壤、修復土壤、耕地土壤取土，檢測土壤化學性質，為鹽堿土壤改良技術提供支持。

1 材料與方法

選擇黑龍江省大慶蘇打鹽堿土地區為研究區域，該區受大陸性季風氣候影響，冬季漫長干燥，夏季短促溫熱，春季多風少雨，秋季晴朗氣爽。該區域水資源缺乏，雨量稀少，降雨時空分布不均，80%以上降水量集中在7、8、9月份，多年平均降水量430 mm，多年平均蒸發量1 645 mm，是降水量的3～4倍。

利用深松機在鹽堿土壤區域深松作業，在不破壞土壤上下層位的基礎上使土體膨松，松土深度為50 cm左右。

為提高土壤樣品的代表性，避免主觀誤差，蛇形取樣，分別采集0～20 cm土壤，每一點采取的土樣厚度、深淺、寬狹大體一致。分別在鹽堿土壤、修復土壤、耕地土壤取土，不同類型土壤取3個樣品重復試驗，檢測土壤化學性質指標，檢測指標和試驗方法如表1所示。

2 結果與分析

2.1 深松修復對土壤PH值的影響

土壤pH值是代表土壤固相處于平衡的土壤溶液中氫離子濃度的負對數，受土壤內在性質和外界環境條件的共同影響[3-4]。

它與土壤中養分存在的狀態、有效性、遷移轉化、土壤的理化性質密切相關，同時土壤酸堿度與微生物活動也有密切關系，對于土壤中的氮素的硝化作用和有機質礦化作用，都有很大影響，因此土壤酸堿度關系到作物的生長和發育。

定土壤的pH值，可以大致了解土壤是否發生堿化以及堿化程度，為改良和利用鹽漬化土壤提供依據。

表1 土壤化學指標檢測方法

不同土壤類型pH值見圖1，可以看出，修復土壤PH值為8.45低于鹽堿土壤PH值9.52，稍高于耕地土壤PH值8.27。說明在鹽堿土壤多年連續深松修復后，土壤pH值下降幅度明顯，比較接近耕地土壤pH值。

圖1 不同類型土壤pH值

2.2 深松修復對土壤CEC的影響

土壤陽離子交換量CEC是指土壤膠體所能吸附的各種陽離子的總量，CEC影響土壤緩沖能力大小，是衡量土壤保肥能力和改善土壤性能的參考依據。陽離子交換量是土壤緩沖性能的主要來源，是改良土壤和合理施肥的重要依據[5-7]。

因此CEC測定對于反映土壤負電荷總量及表征土壤性質具有重要作用。圖2為不同土壤類型CEC值。

圖2 不同類型土壤CEC值

從圖中可以看出，3種土壤CEC值差異不大，分別為23.07 cmol/kg、22.42 cmol/kg、21.41 cmol/kg，可能是當地土壤CEC值高低主要取決于土壤黏粒的多少和土壤礦物的種類。

2.3 深松修復對土壤電導率的影響

圖3 不同類型土壤電導率

圖3顯示的是不同類型土壤電導率對比圖，從圖中可以看出鹽堿土經過深松修復后，土壤溶液的導電性能有所降低，但水溶性鹽含量還處于較高水平，說明單純的深松不能有效地降低土壤水溶性鹽含量，隨著水分蒸發和降雨入滲淋洗，土壤中的鹽分在土壤中遷移運動，沒有有效地減少土壤中鹽分含量[8-9]。

2.4 深松修復對土壤水溶性陽離子的影響

由于松嫩平原西部鹽堿化土壤屬于蘇打堿化土壤，顯著特點就是含有大量嚴重危害作物生長的Na2CO3。

Na2CO3含量高，所以交換性鈉含量高，致使土壤板結，通氣透水性較差，影響植被生長。只有減少土壤中Na2CO3的含量，才能有效降低土壤堿性。

表2為不同土壤水溶性陽離子含量表，從圖中可以看出，鹽堿土經過多年深松處理后土壤Na+含量有所下降，Na+并非植物生長所必須的大量元素，反而Na+含量過高不僅提高了土壤溶液滲透勢，使土壤物理性狀惡化，而且增強了對植物根系的毒害作用[10]。

經過多年深松修復后土壤Na+含量為13.16 cmol/kg，低于未修復區域土壤Na+含量19.19 cmol/kg，說明土壤中NaHCO3和Na2CO3含量降低。分析這一結果產生的原因可能有2點：

1)因為深松后土壤化學性能得到改善，部分Na+會隨降雨土壤入滲被淋洗下層土壤。

2)土壤pH值降低后，促進了土壤中碳酸鈣、鎂鹽的溶解，使溶液中交換性Ca2+和Mg2+含量增加，致使土壤表面的交換性Na+含量降低[11]。

表2 不同土壤水溶性陽離子含量

2.5 修復對土壤養分和全碳的影響

土壤經過深松后，形成虛實并存的土壤結構，有利于土壤的氣體交換，增強土壤透氣性，促進微生物的活化和礦物質的分解，改善土壤肥力。

表3 土壤養分

表3為不同類型土壤養分表，經過多年深松修復后，和鹽堿土壤相比，修復土壤全氮、速效磷含量有所增加，增幅不明顯。

速效鉀含量為24.83，和鹽堿土壤相比增加19.15%。土壤中全碳含量為1.29%，和鹽堿土壤全碳含量相比增加79%，沒有達到耕地土壤全碳含量。

3 結 論

結論有3點：

1)土壤經過多年反復深松后，增大了土壤孔隙率，提高土壤蓄水能力，增強降水入滲，從而降低了土壤水分的蒸發散失和徑流損失，減少土壤鹽分隨土壤水分蒸發而遷移，從而降低了土壤的pH值。

2)多年反復深松后土壤陽離子交換量和電導率變化不大，可能是當地土壤CEC值高低主要取決于土壤黏粒的多少和土壤礦物的種類。

3)多年反復深松后土壤養分有所改善，但沒有達到耕地土壤養分含量水平。

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1007-7596(2014)12-0028-03

2014-05-19

徐文彬(1977-)，男，山東莒縣人，工程師；向麗(1973-)，女，湖南大庸人，助理工程師。

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