水氮联合调控对土壤盐分的研究进展

包雪莲

摘 要 水肥管理模式给农业生产带来了巨大的经济效益，但与此同时，不合理的水肥配比施肥也给土壤及农作物的生产带来了巨大的影响。肥料浪费、土壤酸化、盐分累积、土壤板结、微量元素缺乏，以及土壤可持续性生产能力下降，这些问题的产生与不合理的水肥配比有着之间和间接的关系，不仅如此，不合理的水肥配比在浪费资源的同时还会造成地下水的污染。归纳总结水氮联合调控对设施土壤盐分的研究，通过灌溉措施调控土壤水肥供应，提高作物的水肥利用率，进而建立“高产、优质、高效”保护地蔬菜生产模式。

关键词 水氮联合调控；土壤；盐分

中图分类号：S153.6 文献标志码：B DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2016.21.146

土壤盐分动态变化，是指土壤中的盐分组成及其含量在气象地形地貌地质及水文地质条件、人为因素等作用下随时间的变化过程。设施土壤次生盐渍化不仅危害作物生长发育各个阶段，还影响着土壤的性状及土壤的可持续发展利用的过程。水肥耦合对设施土壤盐分的研究更多集中于水分和养分单一因子的影响效果。而探究水肥联合调控即水分和养分之间通过相互的协同，叠加拮抗等作用来促进植物的生长发育并减缓土壤盐渍化现象。

1 水分对土壤盐分的影响

在设施生产当中，植株所处在的环境往往温度较高，且土壤常年得不到自然界的雨水淋洗，水分以向上运动为主，特殊的水分运动方式是土壤次生盐渍化的外在动力。这种特殊的水分运动方式导致土壤中可溶性盐基离子在表层开始集聚明显。对渗灌、滴灌和沟灌的研究表明，滴灌盐分累积量较少，而且可以局部洗盐[1]。对膜下滴灌的研究表明，膜下滴灌有“压盐”和“抑盐”的作用，可以为植株根系营造一个适合生长的低盐区[2]。地下滴灌（渗灌）与膜下滴灌相比，地下滴灌盐分表聚明显，而膜下滴灌土壤盐分低迁严重。地下滴灌会在作物根系生长区形成土壤盐分含量较低的区域，利于作物生长，而土壤盐分有表聚的现象，应结合春灌压盐、喷灌出苗等措施来降低土壤盐分[3]。土土壤含水率和土壤中硝态氮含量是决定土壤中硝态氮淋失的重要条件，在土壤中含水率低的情况下，土壤中的硝态氮会随着土壤中的水分向上运输；当土壤水分含量较高时（降雨量或灌概量超过土壤田间持水量），硝态氮将随水分硝态氮随水分入渗而下移。尤其是在雨季或高强度灌水时随饱和水流进入深层土壤而形成的淋洗最为严重在干旱地区，降水是氮素淋溶的决定因子，降水每增加273 mm，硝态氮可向垂直方向下移[4]。

2 肥料对土壤盐分的影响

设施土壤中，土壤盐分的过量累积主要是由于人工施肥而产生的，施加过量的肥料，从而富集土壤大量养分。但这种方法只使土壤0～20 cm表土层盐分累积加速，而20 cm以下的深涂层中，盐基离子含量并没有有效增加[5]。此外，不同肥料对土壤盐分的影响也不尽相同，差异显著。氮、磷、钾肥的交互作用对设施土壤盐分含量的影响研究表明，钾肥的施用量与土壤含盐量呈显著正相关，而氮肥和磷肥影响则不显著[6]。土壤中的钾离子、钠离子、钙离子、镁离子及硝酸根离子含量会随着氮肥的使用量增加而增加。钾离子、钙离子、镁离子的含量会随着增施钾肥含量慢慢增加，但磷肥的施加并不会对土壤中盐基离子的含量造成明显的改变。随着施肥水平的提高，土层盐分含量上升，且表层增幅较大，种植作物可以缓解水分蒸发从而降低土壤表层盐分含量[7]。土壤中，硝态氮的残留必然会造成迁移到地下水中的硝态氮含量有所增加，从而导致地下水中的硝态氮污染。王朝辉[8]等研究表明，设施蔬菜栽培地土壤耕作层和下层土壤硝态氮含量的显著提高，导致浅层地下水硝态氮含量超过二级饮用水的标准。赵新峰[9]在东北海伦地区的调查结果显示，在氮肥施入量过多和牲畜粪便使用量较高的地区，硝态氮的含量也会严重超标。

3 水氮联合调控对土壤盐分的影响

农业生产中有3个最基本的要素：土壤、水分、肥料。土壤的理化性质受不同的灌水量和施氮量的配比产生影响。研究表明，灌水和施肥量主要影响土壤表层，即0～20cm土层处硝态氮的集聚含量，而灌水量的影响超过施肥量的影响，起主导作用。整体上呈现出硝态氮的累积与灌水量成负相关而与施肥量成正相关。而对20～40 cm土层以及40～60 cm土层的研究发现，灌水量和施肥量依然对土壤中硝态氮含量产生影响，但影响效果产生变化，施肥量的影响大于灌水量的影响，0～20 cm土层中灌水量与施肥量两者之间对土壤硝态氮的影响还存在着拮抗的作用。在其他研究中，张丽娟[10]等也得出如此结论，即土壤剖面的硝态氮含量会随着氮肥的施加量增加发生改变，两者呈正相关的关系。在施肥量相同的情况下，土壤剖面硝态氮的含量随着土层深度的加深而逐渐减少，但灌输量增加则会促使硝态氮的向下累积，土壤剖面硝态氮的累积情况随灌水量的增加而增长。深层的硝态氮增长最为明显。有对水氮联合调控对土壤中盐基离子累积量的研究表明，降低灌水下限可以有效降低硝态氮在植物根部的含量，但是硝态氮在表聚现象会更加明显。吴昌娟[12]等对设施水肥耦合对土壤全盐量的影响表明，施肥量增加会提高土壤全盐量的积累，而灌水上限适宜有利于降低土壤全盐量的积累。盐分向表层迁移程度随着灌溉上限的增大而加大。但施肥量的高低对全盐累积百分比在土壤剖面分布的影响并不明显。

4 讨论

综上所述，肥料的施加和不同的灌水下限是影响土壤剖面盐基离子含量和组成的重要因素，不同的盐基离子受到水分和肥料的双重作用，在不同土层发生集聚或淋失的现象。利用水氮联合调控来控制不同土层中盐离子的含量，对于提升设施土壤质量和保障设施蔬菜优质高效都具有重要的科学意义。

参考文献

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[2]靳姗姗.干旱地区膜下滴灌条件下水盐运移规律及防治盐碱化的研究[D].西安：长安大学，2011.

[3]宰松梅，仵峰，温季，等.不同滴灌方式对棉田土壤盐分的影响[J].水利学报，2011，42（12）：1496-1503.

[4]刘兆辉，江丽华，张文君，等.氮、磷、钾在设施蔬菜土壤剖面中的分布及移动研究[J].农业环境科学学报，2006（s2）：537-542.

[5]张继舟，马献发，袁磊.不同施肥处理对设施农业土壤主要阴离子含量的影响[J].腐植酸，2012（1）：6-11.

[6]张锡洲，王永东，郑子成，等.2010.氮磷钾肥交互作用对设施土壤盐分含量与离子组成的影响[J].四川农业大学学报，2010，28（1）：84-89.

[7]王金辉，柳勇，徐润生，等.不同施肥水平对耕层土壤盐分迁移和分布的影响[J].中国土壤与肥料，2009（4）：25-30.

[8]王朝辉，宗志强，李生秀，等.蔬菜的硝态氮累积及菜地土壤的硝态氮残留[J].环境科学，2002，23（3）：79-83.

[9]赵新峰，杨丽蓉，施茜，等.东北海伦地区农村地下饮用水硝态氮污染特征及其影响因素分析[J].环境科学，2009，29（11）：2993-2998.

[10]张丽娟，巨晓棠，文宏达，等.土壤剖面不同土层硝态氮植物利用及运移规律研究[J].植物营养与肥料学报，2010，16（1）：82-91.

[12]吴昌娟，张玉龙，虞娜，等.保护地节点渗灌下水肥耦合对土壤全盐量的影响[J].土壤通报，2013（4）：897-904.

（责任编辑：赵中正）