微咸水淋洗与施改良剂结合对滨海盐土的改良效果

廉晓娟 李明悦 郑鹤龄 王 艳 张余良 王正祥 屈晓芳

摘要:通过盆栽试验的方法研究微咸水淋洗与施改良剂结合对滨海盐土的改良效果,结果表明:微咸水淋洗能够明显降低土壤全盐量和Na+、Cl-含量,但会造成土壤pH值的升高;改良剂葡萄酒泥和脱硫石膏配合施用能够降低土壤pH值,增加土壤养分含量;微咸水淋洗与施改良剂结合对黑麦草的出苗和生长都有一定的促进作用。

关键词:微咸水;淋洗;改良剂;滨海盐土

中图分类号:S156.4+2文献标识码:ADOI编码: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

天津市水资源日趋紧张,农业灌溉用水更是严重缺乏,开发利用新水源与节水同等重要 [1]。天津市地下咸水、微咸水资源具有储存量大、埋藏浅、分布广、易于开采、易接受补给等特点[2],因此,合理开发利用地下微咸水资源对解决水资源危机和农业生产都有重要意义[3]。天津滨海盐土盐碱含量高,土壤物理性状恶化,养分匮乏,绿化植物很难生长。本研究采用微咸水灌溉淋洗与施用改良剂综合治理土壤,既节约了淡水资源,又改善了土壤,可为滨海盐土大面积改良提供一定参考依据。

1材料和方法

1.1供试材料

供试土壤为大港区苏家园荒地表层0~20 cm土壤,全盐量0.83%,pH值8.35。试验用微咸水采自西青区第六埠浅井,矿化度3.95 g/L,pH值7.52。改良剂为脱硫石膏和葡萄酒泥,供试草种为草坪型多年生黑麦草劳瑞塔。试验用塑料盆上口直径28 cm,盆底直径 16 cm,高度20 cm,每盆装土7 kg,播种量50粒/盆。

1.2试验设计

本研究以盆栽试验进行,土壤经微咸水灌溉淋盐、施用改良剂后播种,播种日期2008年11月3日。试验共设9个处理,每个处理3次重复, 共27盆。处理1:不淋洗,不施改良剂(原始土壤);处理2:淋洗量2 800 mL/盆,不施改良剂;处理3:淋洗量3 300 mL/盆,不施改良剂;处理4:淋洗量2 800 mL /盆,单施酒泥14 g/盆;处理5:淋洗量3 300 mL/盆,单施酒泥14 g/盆;处理6:淋洗量2 800 mL/盆,单施脱硫石膏9.5 g/盆;处理7:淋洗量3 300 mL/盆,单施脱硫石膏9.5 g/盆;处理8:淋洗量2 800 mL/盆,混施酒泥14 g/盆、脱硫石膏9.5 g/盆;处理9:淋洗量3 300 mL/盆,施酒泥14 g/盆,脱硫石膏9.5 g/盆(同处理8)。

1.3测定项目和方法

黑麦草播种20 d后进行出苗情况调查,出苗1个月后进行各处理株高调查以及土壤样品采集,对于处理2和处理3在灌溉淋洗后和出苗1个月后各采样1次。土壤全盐、盐离子的测定采用常规分析方法[4],土壤pH值测定采用电位法,土壤养分的测定采用ASI法[5]。

2结果与分析

2.1微咸水淋洗与施改良剂结合对土壤的影响

2.1.1微咸水淋洗对土壤全盐、盐离子组成的影响 盐随水来,盐随水去是土壤水盐运动的本质特征,因此,土壤盐碱含量的变化就成为淋洗效应的标志[6]。从表1可以看出,微咸水淋洗对滨海盐土有显著的脱盐效果,与原始土壤处理1相比,处理2和处理3土壤全盐量明显降低,且随着淋洗量增加,降低幅度越明显,淋洗量2 800 mL/盆和3 300 mL/盆,土壤脱盐率分别达65.06%和74.70%。从土壤盐离子组成来看,原始土壤属于典型的氯化钠型盐渍化土壤,而可溶性盐离子的累积对植被生长有很大的毒害效应,且Na+含量过高对土壤结构破坏也很严重。因此,降低土壤中Na+含量和Cl-含量是改良的方向。从结果来看,试验土壤中除CO32-和HCO32-含量增加外,其他阴阳离子含量都明显降低,与处理1相比,处理2和处理3的Na+含量分别降低65.74%和76.51%,Cl-含量分别降低84.63%和91.64%,说明微咸水淋洗起到了很好的改良效果。

2.1.2微咸水淋洗与施改良剂结合对土壤全盐、Na+、pH值的影响从表2可以看出,前3个处理土壤全盐量和Na+含量与表1中相比均有所下降,主要是由于播种后为保证黑麦草生长所需的水分,各处理都进行了灌溉,且处理间灌溉量一致。其中处理1为保证土壤湿润易于草种发芽出苗,播种前灌水500 mL,土壤全盐量降低达25.3%。表2中还可以看出,土壤淋洗后施改良剂处理与不施改良剂处理相比,土壤全盐量明显增加,但Na+含量变化不大,这是由于改良剂葡萄酒泥和脱硫石膏中分别含有大量K+、 Ca2+的缘故。从土壤pH值来看,微咸水淋洗后由于CO32-、HCO3-含量增加(见表1),各处理土壤pH值与原始土壤pH值(8.35)相比均有所上升,淋洗量为2 800 mL时,pH值增加0.43个单位,淋洗量为3 300 mL时,pH值增加0.66个单位。表明,淋洗量越大,pH值增加越多,土壤碱化程度越严重。从改良剂改良效果来看,处理4和处理5单施酒泥对土壤pH值几乎没有影响,而后4个处理,由于施加脱硫石膏,土壤pH值均有所降低,降低0.20~0.36个单位。

2.1.3施改良剂对土壤养分的影响微咸水淋洗土壤,降低土壤盐分的同时,土壤中养分也会随之淋失,因此,改良盐碱地必须增加土壤中的养分。葡萄酒泥含有较高的植物营养和丰富的有机质,酒泥中全氮、磷、钾总含量达10.5%以上。从表3可以看出,淋洗量相同的条件下,土壤中总养分含量高低顺序为处理4>处理8>处理6,处理5>处理9>处理7,单施酒泥处理优于酒泥和脱硫石膏混施处理,混施处理又优于单施脱硫石膏处理,说明施加酒泥能明显增加土壤中氮、磷、钾含量,有很好的培肥作用,是一种较理想的土壤改良剂。

2.2微咸水淋洗与施改良剂结合对黑麦草生物特性的影响

由于该试验在冬天室内进行,气温低,缺乏光照,黑麦草长势普遍较差。从表4可以看出,处理1出苗率最低,随着时间的延长,相继死亡;其他处理淋洗量相同,出苗率也相同,淋洗量为2 800 mL/盆时,出苗率为76%,淋洗量为3 300 mL/盆时,出苗率为82%,说明施用改良剂对黑麦草出苗没有影响。从黑麦草株高测定情况来看,处理1显著低于其他处理,施改良剂处理明显高于未施改良剂处理。施用改良剂一致的条件下,淋洗量越大,株高值越大;淋洗量一致的条件下,酒泥和脱硫石膏混合施用处理的株高值明显高于单施酒泥和单施脱硫石膏处理(处理1相继死亡)。

3结论与讨论

(1)微咸水淋洗非常有利于滨海盐土土壤中盐分的脱除,且脱盐效果淋洗量3 300mL/盆优于2 800 mL/盆。淋洗过程中,pH值升高是不可忽视的负面影响。

(2)施用脱硫石膏能够降低土壤pH值,但降低幅度不大,因此,在滨海盐土改良中脱硫石膏的施用量仍需进一步探讨。

(3)滨海盐土养分贫瘠,微咸水淋洗后,肥力进一步下降,施用葡萄酒泥能增加土壤中养分含量,对土壤起到很好的培肥作用。

总之,微咸水淋洗与施改良剂(葡萄酒泥和脱硫石膏混施)结合对黑麦草出苗、株高等都有明显的提高,说明对滨海盐土的改良效果还是明显的。

参考文献:

[1] 张余良,陆文龙,张伟,等.长期微咸水灌溉对耕地土壤理化性状的影响[J].农业环境科学学报,2006,25(4):969-973.

[2] 王恩军,张兰英.天津市地下咸水资源开发利用现状与前景[J].地下水,2002,24(2):82-84.

[3] 吴忠东,王全九.不同微咸水组合灌溉对土壤水盐分布和冬小麦产量影响的田间试验研究[J].农业工程学报,2007,23(11) :71-76.

[4] 鲍士旦.土壤农化分析[M].北京:中国农业出版社,2000:187-198.

[5] 金继运,白由路,杨俐萍,等.高效土壤养分测试技术与设备[M]. 北京:中国农业出版社,2006:76-82.

[6] 吴乐之,李取生,刘长江.微咸水淋洗对苏打盐渍土土壤理化性状的影响[J].生态与农村环境学报,2006, 22(2) :11-15.