海宁市保护地土壤盐渍化调查与成因分析

2016-06-21陈文海滕明益金国林李红煜郑先芳赵献民吴龙飞

浙江农业科学 2016年6期

关键词：耕地质量盐渍化保护地

童敏，陈文海，滕明益，金国林，李红煜，郑先芳，赵献民，吴龙飞

（海宁市林业果树技术服务站，浙江海宁 314400）

海宁市保护地土壤盐渍化调查与成因分析

童敏，陈文海，滕明益，金国林，李红煜，郑先芳，赵献民，吴龙飞

（海宁市林业果树技术服务站，浙江海宁 314400）

摘要：对海宁市保护地盐渍化土壤盐基离子组成和不同类型保护地的土壤盐渍化特征进行调查，并分析其成因。结果表明，化肥的大量使用是海宁市保护地土壤盐渍化的重要物质基础，旱作连续型大棚土壤盐渍化速度明显快于其他2种类型；随时间推进，土壤盐分波动上升，一年中夏季和冬季为2个返盐高峰。对于水旱轮作型大棚，通过种植水稻可使盐分降至脱盐水平，隔1年轮作1次水稻，土地处于轻度盐渍化程度；隔2年轮作1次水稻，土壤将严重盐渍化。对于旱作季节性大棚，露地旱作同样能有效降低土壤盐分，但效果比种植水稻差。

关键词：保护地；盐渍化；耕地质量

文献著录格式:童敏，陈文海，滕明益，等.海宁市保护地土壤盐渍化调查与成因分析［J］.浙江农业科学，2016，57（6）: 955-958.

海宁市设施栽培发展较快，面积逐年扩大，这对于优化调整农业产业结构，发展效益农业起到了重要作用。玻璃温室、塑料大棚、日光温室等设施栽培又称保护地栽培。棚栽条件下，土壤水分运动具有特殊性，但农户对其认识有限，在保护地的生产管理上多参照露地栽培的形式，未能采取切实有效的措施，造成保护地生产出现了一系列土壤障碍问题［1-5］，如次生盐渍化、养分不均衡、土壤板结、土壤酸化等，其中，尤以盐渍化最为普遍和突出，严重影响了作物生长、产量、品质和效益，也影响了保护地生产规模的快速发展。杨学忠等［6］和苏敏等［7］分别对冀东平原和辽宁省的保护地土壤盐渍化特征进行了调查，但有关不同类型保护地土壤盐渍化特征的报道较少。鉴于此，本研究调查了海宁市不同类型保护地的土壤盐渍化情况，并对其成因进行分析，以期为今后开展防治措施研究提供参考。

1 材料与方法

1.1 材料

在海宁市许村镇、盐官镇、硖石街道各选取一个温室大棚作为盐渍化土壤采样点，同时，以盐渍化土壤采样点附近露地种植田块为正常土壤采样点。试验取0～10 cm层土样，每个采样点随机选取3个位置取样，样品混合后测定。

在海宁市许村镇、盐官镇、硖石街道分别选取旱作连续型（2013年3月至2014年4月）、水旱轮作型（2013年4月至2015年11月）、旱作季节型（2013年4月至2014年7月）3种类型大棚，试验分别取0～10 cm和10～20 cm层土样。试验期间的每月15日随机选取3个位置取样，进行样品混合后测定。

1.2 方法

参照全国农业技术推广服务中心编写的《土壤分析技术规范》中［8］的方法，通过测定土壤浸出液中含量，分析土壤盐基离子组成。具体地: NO3-用酚二磺酸分光光度法；Cl-用AgNO3滴定法；HCO3-用双指示剂中和滴定法；用EDTA间接滴定法；K+，Na+用火焰光度法；Ca2 +，Mg2 +用EDTA滴定法；NH4+用纳氏试剂分光光度法。

利用去离子水浸提（水土质量比5∶1），烘干称重法［8］测定土壤含盐量。

2 结果与讨论

2.1 保护地盐渍化土壤盐基离子组成

从保护地盐渍化土壤和正常土壤的盐基离子组成（表1）可知，海宁市保护地土壤含盐量是正常土壤的6.8倍，显著高于正常土壤，这与范庆锋等［9］的试验结果类似。保护地土壤的各种盐基离子除HCO3-外，其余均显著高于正常土壤，是正常土壤的4.3～19.6倍。以保护地土壤各种离子所占比率看，阴离子中以NO3-最高，占42.4%，其次为占33.3%；阳离子中以Ca2 +最高，占29.4%，其次为K+和NH4+，分别占22.3%和20.3%。范庆锋等［9］的研究结果也表明，保护地土壤和等盐基离子含量均较露地土壤大大增加，但HCO3-离子含量低于露地土壤，认为NO3-和离子含量在全盐含量中所占比例的不断上升是保护地土壤酸化的主要原因。

表1　土壤样本的盐基离子组成

海宁市大棚作物施肥较为盲目，以复合肥、尿素、过磷酸钙为主。从盐基离子组成可以推测，保护地土壤中高含量的盐基离子大部分都来自施入的化肥，大量施用化肥所残留的养分和副成分是造成土壤盐分升高的重要物质基础。苏红［10］也认为盲目施肥致使大量肥料未被吸收残留在土壤中，是温室土壤盐分的主要来源，是引起土壤盐渍化的直接原因。

2.2 不同类型保护地土壤盐分动态变化

从影响土壤盐渍化的角度考虑，海宁市的保护地可分为3类:一是旱作连续型大棚，即一年四季覆盖棚膜进行棚栽的大棚，主要为花卉大棚和蔬菜大棚；二是水旱轮作型大棚，即大棚和单季晚稻不定期进行轮作，以盐官镇为主；三是旱作季节型大棚，即冬春季为大棚，夏秋季揭膜露地旱作。

2.2.1 旱作连续型大棚

选择许村镇戴老虎户非洲菊大棚进行定点观测，2012年5月搭棚，2013年3月开始监测，土壤的盐分变化动态见图1。从中可见，搭棚种非洲菊10个月后，0～10 cm土层盐分含量已达到2.83 g·kg-1，10～20 cm土层盐分含量为1.04 g· kg-1。监测的一年里，土壤盐分变化总趋势为快速上升，2014年3月和4月0～10 cm土层盐分含量分别为6.33和5.44 g·kg-1，大大超过了盐渍化的临界值（2 g·kg-1）。从各月份数据看，2013 年6月开始土壤盐分增加较快，这与夏季气温较高、地表水分蒸发较多有关，至8月达一高峰；2014年1月和2月为又一高峰，0～10 cm土层盐分含量分别达8.40和7.37 g·kg-1，这主要是由于冬季植株生长慢、叶片少、庇荫率较低，相对增加了地表水分蒸发所致。

图1　旱作连续型大棚表土层含盐量变化

2.2.2 水旱轮作型大棚

选择盐官镇杨子强户水旱轮作型大棚进行定点监测，于2013年4月开始监测，2013年5月种植水稻，11月收割；2013年12月改旱作，搭棚种植芦笋。连续监测2年，土壤盐分变化情况见图2。2013年4月大棚0～10 cm土层盐分含量为1.51 g· kg-1，10～20 cm土层为0.98 g·kg-1，种植水稻后到7月，土壤盐分明显下降，0～10 cm土层盐分含量为0.61 g·kg-1，10～20 cm土层为0.64 g· kg-1，7—10月淹水期间0～10 cm土层盐分在0.59～0.69 g·kg-1，10～20 cm土层盐分在10月降至0.54 g·kg-1，这表明种植一季水稻后土壤已处于完全脱盐状态。2013年12月搭棚后，土壤盐分表现为波动上升，至2014年5月回升到2013年同期水平。由于2014年未种植水稻，为连续大棚，7—11月的土壤盐分含量明显高于2013年种植水稻的同期，其中2014年8月0～10 cm土层盐分含量达到2.33 g·kg-1。2015年6月0～10 cm土层盐分含量为2.65 g·kg-1，2015年9月达到4.35 g· kg-1，在经过10月的短暂下降以后，11月又回升到3.08 g·kg-1。从上述情况看，如果单纯从土壤盐分考虑，水旱轮作周期宜为2年，即隔一年种植一季水稻，不能以3年为周期，否则可能导致土壤盐渍化，引起盐害。

图2　水旱轮作型大棚表土层含盐量变化

2.2.3 旱作季节型大棚

选择硖石街道朱云祥户旱作季节型大棚进行定点监测，2012年11月搭棚种植蔬菜，2013年4月开始测量，2013年7月开始露膜种植蔬菜，2014年2月重新覆膜。如图3所示，2013年4—6月大棚期间，土壤盐分较高，0～10 cm土层盐分含量在4.23～4.85 g·kg-1，10～20 cm土层为3.38～5.65 g·kg-1，2013年7月揭膜后至2014年1月种植露膜蔬菜期间，无论是0～10 cm还是10～20 cm土层的盐分含量都明显降低，2014年1月0～10 cm土层盐分含量已降至0.96 g· kg-1，10～20 cm土层降为1.01 g·kg-1，已处于脱盐的临界值。2014年2—7月重新进行大棚生产，土壤盐分又快速上升，4月起处于较高水平。由此可见，通过露地栽培时降水的作用，可明显降低土壤盐分，但效果不及种植水稻，表现为大棚再次覆膜后，盐分回升速度快，这可能是因为露地栽培靠雨水淋盐，深层土壤盐分的减少程度比灌水洗盐要差。

2.3 不同类型保护地土壤最高含盐量的比较

比较2013—2014年试验期间年3类保护地土壤的最高含盐量（图4），0～10 cm土层含盐量依次为旱作连续型＞旱作季节型＞水旱轮作型；10～20 cm土层含盐量依次为旱作季节型＞旱作连续型＞水旱轮作型。水旱轮作大棚在搭棚第2年出现的返盐高峰值是最低的，且整个表土层（0～10 cm土层及10～20 cm土层）盐分均得到较好的控制。

图3　旱作季节型大棚表土层含盐量变化

图4　2013—2014年3类保护地土壤的最高含盐量

3 小结

棚膜遮盖条件下，温度和湿度明显高于露地造成土壤水分向上运动，促进土壤盐分向表层积累和集聚，且封闭条件下表层盐分不能随雨水冲刷流失或淋溶渗透到深层土壤，这是造成保护地土壤盐渍化的根本原因［11］。海宁市保护地盐渍化土壤盐基离子中，阳离子以Ca2 +最多，K+和NH4+其次，阴离子以NO3-最多，其次是和Cl-，这说明化肥的大量施用是保护地盐渍化的重要物质基础。地下水位高、采用无犁底层的改土田及施肥方法不当等则加速了保护地的盐渍化。

由于一年四季均为大棚生产，旱作连续型大棚土壤盐渍化速度明显快于其他2种类型，且程度最为严重。旱作连续型大棚随时间推进，土壤盐分波动上升，一年中夏季和冬季为2个返盐高峰；水旱轮作型大棚，通过种植水稻期间灌水“以水压盐”，可使盐分降至＜1 g·kg-1的脱盐水平，隔1年轮作水稻，土地处于轻度盐渍化，隔2年轮作水稻，土壤将严重盐渍化；旱作季节性大棚，露地旱作同样能有效降低土壤盐分，但效果不及种植水稻。

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［10］苏红.保护地土壤次生盐渍化形成原因、危害及防治措施［J］.农业开发与装备，2015（3）: 36-37.

［11］王贵政.保护地土壤次生盐渍化的时空变异特征及对策［J］.中国园艺文摘，2010（10）: 29-31.