浙江省设施栽培土壤盐分的积累与组成特点

2016-06-21李凤根邵赛男徐秋桐

浙江农业科学 2016年6期

李凤根，张丹，徐君，邵赛男，徐秋桐

（1.杭州市富阳区新登镇农业公共服务站，浙江杭州 311404；2.杭州市植保土肥总站，浙江杭州 310020；3.杭州市富阳区农技推广中心，浙江杭州 311400；4.浙江大学环境与资源学院，浙江杭州 310058）

浙江省设施栽培土壤盐分的积累与组成特点

李凤根1，张丹2，徐君3，邵赛男3，徐秋桐4

摘要：从浙江省水网平原、滨海平原和河谷平原等3个农业地貌区采集不同棚龄的设施栽培表层土壤，分析其盐分积累与组成特点。结果表明，大棚栽培前5年内土壤盐分呈上升趋势，5年后土壤盐分趋向平衡。是设施土壤水溶性盐的主要阴离子；是主要的阳离子；但盐分组成因棚龄、区位等不同有所差异，占阴离子总量的比例随棚龄的增加和土壤pH的下降而下降，在各农业地貌区表现为滨海平原＞水网平原＞河谷平原；占阴离子总量的比例随棚龄的增加和土壤pH的下降而增加，在各农业地貌区表现为河谷平原＞水网平原＞滨海平原；等离子随盐分积累的增加而增加，而随盐分积累的变化不明显。

关键词：设施栽培；土壤；盐分积累；离子组成

文献著录格式:李凤根，张丹，徐君，等.浙江省设施栽培土壤盐分的积累与组成特点［J］.浙江农业科学，2016，57（6）: 861-863.

近30年来，随着农业产业结构的调整，设施农业已成为我国许多地区的支柱产业，产生了良好的经济和社会效益。基础设施的改善为作物周年生产、周年市场供应、提高农户效益奠定了基础。然而，在设施栽培高投入、高产出的集约生产模式下，土壤连作障碍、次生盐渍化等问题也日趋突出，并已成为制约设施农业可持续发展的主要瓶颈。近几年来对设施土壤次生盐渍化的研究表明［1-5］，设施土壤次生盐渍化的形成主要是在特定小气候条件下因人为施肥等因素引起的，其有别于干旱、半干旱或荒漠气候条件下的内陆、滨海地区因成土母质、地下水等诸因素的影响而形成的原生态土壤盐渍化［6-9］。但至今对设施土壤盐渍化程度及其水溶性盐分组成在区域上的差异还了解不多［8］。为此，本文以浙江省为例，研究设施栽培土壤盐分积累、盐分离子组成与棚龄、地貌类型等的关系。

1 材料与方法

1.1 供试土壤

根据浙江省设施农业的分布特征，选择3个农业地貌区（水网平原、滨海平原、河谷平原）采集了45个耕层土壤样品，每一农业地貌区的样品各15个。水网平原区土样采自嘉兴市嘉善县，土壤类型为青紫泥田土属；滨海平原区样品采自杭州市萧山区，土壤类型为淡涂泥田；河谷平原区样品采自杭州市富阳区，土壤类型为培泥砂田。每一农业地貌区采集的15个样品中包括2个当地的对照土壤（非设施土壤，种植水稻）和设施栽培时间分别为1～10年的13个设施土壤。土壤采样深度为0～15 cm，蛇形采样法，每个样品由5～7个分点土样混合组成。土样经室内风干后过2 mm土筛。

1.2 测定方法

土壤水溶性盐用去离子水提取（土水质量比1∶5，振荡5 min），离心，过0.45 μm滤膜后测定离子组成。采用双指示剂中和滴定法测定；Cl-采用DIONEX离子色谱法测定；K+，Na+用火焰光度计法测定，Ca2 +，Mg2 +采用原子吸收法测定；盐分总量采用离子加和法计算。土壤pH值采用电位计法测定（土水质量比1∶2.5）［10］。

2 结果与分析

2.1 土壤盐分积累与棚龄的关系

所有45个设施栽培土壤样本水溶性盐分的积累与棚龄的关系如图1所示。在设施栽培的前5年，土壤水溶性盐分的积累随棚龄的延长迅速增加；至第5年，土壤水溶性盐含量（平均为1.69 g· kg-1）约为对照土壤（0.28 g·kg-1）的6.03倍；5年后，土壤含盐量基本趋于平衡，在1.5～1.8 g· kg-1波动，这可能与5年后土壤盐分趋于较高水平，已经开始影响作物的生长，农户采用了一定的措施（揭棚洗盐、灌水洗盐等），使土壤盐分不再进一步上升有关。

图1　土壤盐分积累与棚龄的关系

2.2 土壤盐分的离子组成特点及其与农业地貌的关系

表1为按农业地貌统计的土壤水溶性盐分中各阴、阳离子占阴、阳离子总量的比例。总体上，阴离子中以的比例最高，平均为36.10%；其次为平均占26.32%；的比例最低，平均只占4.26%。阳离子中比例最高的为Ca2 +，平均占45.48%；其他3种的比例较为接近，平均在18%左右。浙江省滨海盐土的阴离子主要为Cl-，阳离子主要为Na+［11］，可见，与正常的盐土比较，设施土壤盐分种类有较大的差异。

表1　土壤水溶性盐分中的离子组成

2.3 水溶性盐分中各离子含量与盐分积累、pH等的关系

相关分析表明，土壤中HCO3-含量主要与土壤pH有关，随土壤pH的下降而下降，这表明随着设施栽培棚龄的增加、土壤的酸化，HCO3-含量有下降的趋势。而其他离子（包括阴离子和阳离子）均随盐分的增加和土壤pH的下降而增加。由于随着大棚栽培时间的增加，土壤盐分呈现增加趋势，而土壤pH呈现下降趋势，因此，除HCO3-外，其他阴阳离子基本上随栅龄延长表现出增加的趋势。

3 讨论

本研究表明，设施栽培土壤的盐分与自然土壤中盐分有较大的差异，除自然盐土中比重较高的外，设施栽培土壤中出现了较多在自然盐土中含量较低的等离子。后者显然是由施肥引入的，大多为化肥的副成分或转化物。相关分析表明，除HCO3-外，其他离子（包括阴离子和阳离子）均随盐分的增加而增加，这表明，肥料的过量使用是设施栽培土壤中等积累的主要原因。NO3-占阴离子总量的比例与棚龄呈正相关的结果表明，在长期施肥的情况下，NO3-比其他阴离子更易积累。而HCO3-的含量与盐分积累呈负相关及其占阴离子总量的比例与棚龄呈负相关的结果表明，HCO3-的形成受施肥影响较小，主要与土壤环境有关。在高pH值的土壤环境中有利于HCO3-的形成，由于滨海平原土壤的pH值较高，其占阴离子总量的比例高于水网平原、河谷平原。由于长期施肥可导致土壤酸化，因此，HCO3-占阴离子总量的比例随棚龄的增加而下降。

参考文献:

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［3］余海英，李廷轩，周健民.典型设施栽培土壤盐分变化规律及潜在的环境效应研究［J］.土壤学报，2006，43（4）: 571-576.

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［5］常婷婷，张洁，吴鹏飞，等.设施土壤次生盐渍化防治措施的研究进展［J］.江苏农业科学，2011，39（4）: 449-452.

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［7］姚春霞，陈振楼，许世远.上海市郊保护地土壤盐分研究［J］.环境科学，2007，28（6）: 1372-1376.

［8］张瑞明，朱建华，高善民，等.沪郊设施菜地连作土壤盐分积累及离子组成变化的研究［J］.上海农业学报，2011，27（4）: 76-79.

［9］余海英，李廷轩，周健民.设施土壤盐分的累积、迁移及离子组成变化特征［J］.植物营养与肥料学报，2007，13 （4）: 642-650.

［10］中国科学院南京土壤研究所.土壤理化分析［M］.上海:上海科技出版社，1978.

［11］浙江省土壤普查办公室.浙江土壤［M］.杭州:浙江科学技术出版社，1994: 254-256.