水氮聯合調控對土壤鹽分的研究進展

包雪蓮

摘 要 水肥管理模式給農業生產帶來了巨大的經濟效益，但與此同時，不合理的水肥配比施肥也給土壤及農作物的生產帶來了巨大的影響。肥料浪費、土壤酸化、鹽分累積、土壤板結、微量元素缺乏，以及土壤可持續性生產能力下降，這些問題的產生與不合理的水肥配比有著之間和間接的關系，不僅如此，不合理的水肥配比在浪費資源的同時還會造成地下水的污染。歸納總結水氮聯合調控對設施土壤鹽分的研究，通過灌溉措施調控土壤水肥供應，提高作物的水肥利用率，進而建立“高產、優質、高效”保護地蔬菜生產模式。

關鍵詞 水氮聯合調控；土壤；鹽分

中圖分類號：S153.6 文獻標志碼：B DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2016.21.146

土壤鹽分動態變化，是指土壤中的鹽分組成及其含量在氣象地形地貌地質及水文地質條件、人為因素等作用下隨時間的變化過程。設施土壤次生鹽漬化不僅危害作物生長發育各個階段，還影響著土壤的性狀及土壤的可持續發展利用的過程。水肥耦合對設施土壤鹽分的研究更多集中于水分和養分單一因子的影響效果。而探究水肥聯合調控即水分和養分之間通過相互的協同，疊加拮抗等作用來促進植物的生長發育并減緩土壤鹽漬化現象。

1 水分對土壤鹽分的影響

在設施生產當中，植株所處在的環境往往溫度較高，且土壤常年得不到自然界的雨水淋洗，水分以向上運動為主，特殊的水分運動方式是土壤次生鹽漬化的外在動力。這種特殊的水分運動方式導致土壤中可溶性鹽基離子在表層開始集聚明顯。對滲灌、滴灌和溝灌的研究表明，滴灌鹽分累積量較少，而且可以局部洗鹽[1]。對膜下滴灌的研究表明，膜下滴灌有“壓鹽”和“抑鹽”的作用，可以為植株根系營造一個適合生長的低鹽區[2]。地下滴灌（滲灌）與膜下滴灌相比，地下滴灌鹽分表聚明顯，而膜下滴灌土壤鹽分低遷嚴重。地下滴灌會在作物根系生長區形成土壤鹽分含量較低的區域，利于作物生長，而土壤鹽分有表聚的現象，應結合春灌壓鹽、噴灌出苗等措施來降低土壤鹽分[3]。土土壤含水率和土壤中硝態氮含量是決定土壤中硝態氮淋失的重要條件，在土壤中含水率低的情況下，土壤中的硝態氮會隨著土壤中的水分向上運輸；當土壤水分含量較高時（降雨量或灌概量超過土壤田間持水量），硝態氮將隨水分硝態氮隨水分入滲而下移。尤其是在雨季或高強度灌水時隨飽和水流進入深層土壤而形成的淋洗最為嚴重在干旱地區，降水是氮素淋溶的決定因子，降水每增加273 mm，硝態氮可向垂直方向下移[4]。

2 肥料對土壤鹽分的影響

設施土壤中，土壤鹽分的過量累積主要是由于人工施肥而產生的，施加過量的肥料，從而富集土壤大量養分。但這種方法只使土壤0～20 cm表土層鹽分累積加速，而20 cm以下的深涂層中，鹽基離子含量并沒有有效增加[5]。此外，不同肥料對土壤鹽分的影響也不盡相同，差異顯著。氮、磷、鉀肥的交互作用對設施土壤鹽分含量的影響研究表明，鉀肥的施用量與土壤含鹽量呈顯著正相關，而氮肥和磷肥影響則不顯著[6]。土壤中的鉀離子、鈉離子、鈣離子、鎂離子及硝酸根離子含量會隨著氮肥的使用量增加而增加。鉀離子、鈣離子、鎂離子的含量會隨著增施鉀肥含量慢慢增加，但磷肥的施加并不會對土壤中鹽基離子的含量造成明顯的改變。隨著施肥水平的提高，土層鹽分含量上升，且表層增幅較大，種植作物可以緩解水分蒸發從而降低土壤表層鹽分含量[7]。土壤中，硝態氮的殘留必然會造成遷移到地下水中的硝態氮含量有所增加，從而導致地下水中的硝態氮污染。王朝輝[8]等研究表明，設施蔬菜栽培地土壤耕作層和下層土壤硝態氮含量的顯著提高，導致淺層地下水硝態氮含量超過二級飲用水的標準。趙新峰[9]在東北海倫地區的調查結果顯示，在氮肥施入量過多和牲畜糞便使用量較高的地區，硝態氮的含量也會嚴重超標。

3 水氮聯合調控對土壤鹽分的影響

農業生產中有3個最基本的要素：土壤、水分、肥料。土壤的理化性質受不同的灌水量和施氮量的配比產生影響。研究表明，灌水和施肥量主要影響土壤表層，即0～20cm土層處硝態氮的集聚含量，而灌水量的影響超過施肥量的影響，起主導作用。整體上呈現出硝態氮的累積與灌水量成負相關而與施肥量成正相關。而對20～40 cm土層以及40～60 cm土層的研究發現，灌水量和施肥量依然對土壤中硝態氮含量產生影響，但影響效果產生變化，施肥量的影響大于灌水量的影響，0～20 cm土層中灌水量與施肥量兩者之間對土壤硝態氮的影響還存在著拮抗的作用。在其他研究中，張麗娟[10]等也得出如此結論，即土壤剖面的硝態氮含量會隨著氮肥的施加量增加發生改變，兩者呈正相關的關系。在施肥量相同的情況下，土壤剖面硝態氮的含量隨著土層深度的加深而逐漸減少，但灌輸量增加則會促使硝態氮的向下累積，土壤剖面硝態氮的累積情況隨灌水量的增加而增長。深層的硝態氮增長最為明顯。有對水氮聯合調控對土壤中鹽基離子累積量的研究表明，降低灌水下限可以有效降低硝態氮在植物根部的含量，但是硝態氮在表聚現象會更加明顯。吳昌娟[12]等對設施水肥耦合對土壤全鹽量的影響表明，施肥量增加會提高土壤全鹽量的積累，而灌水上限適宜有利于降低土壤全鹽量的積累。鹽分向表層遷移程度隨著灌溉上限的增大而加大。但施肥量的高低對全鹽累積百分比在土壤剖面分布的影響并不明顯。

4 討論

綜上所述，肥料的施加和不同的灌水下限是影響土壤剖面鹽基離子含量和組成的重要因素，不同的鹽基離子受到水分和肥料的雙重作用，在不同土層發生集聚或淋失的現象。利用水氮聯合調控來控制不同土層中鹽離子的含量，對于提升設施土壤質量和保障設施蔬菜優質高效都具有重要的科學意義。

參考文獻

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[10]張麗娟，巨曉棠，文宏達，等.土壤剖面不同土層硝態氮植物利用及運移規律研究[J].植物營養與肥料學報，2010，16（1）：82-91.

[12]吳昌娟，張玉龍，虞娜，等.保護地節點滲灌下水肥耦合對土壤全鹽量的影響[J].土壤通報，2013（4）：897-904.

（責任編輯：趙中正）